10第十章数量性状遗传
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第十章数量性状遗传一、名词解释1、数量性状(计量性状):凡容易受环境条件的影响、在一个群体内表现为连续性变异的性状。
2、标准误:即平均数方差的平方根,表示平均数变异范围。
3、遗传率:又称遗传力,是指一群体内由遗传原因引起的变异在表型变异中所占的比率。
4、表现型值(P):对个体某性状度量或观测到的数值,是个体基因型在一定条件下的实际表现,是基因型与环境共同作用的结果。
5、基因型值:表现型中由基因型所决定的部分,称为基因型值(G)。
6、环境离差:如果不存在基因型与环境互作效应,则表现型值与基因型值之差就是环境条件引起的变异,称为环境离差(E)。
7、广义遗传率:指遗传方差占表型总方差的比值。
8、狭义遗传率:真实遗传的加性方差占表型方差的百分比。
9、加性方差:指同一座位上等位基因间和不同座位上的非等位基因间的累加作用引起的变异量,是能够在上下代间真实遗传的方差。
10、显性方差:指同一座位上等位基因间相互作用引起的变异量。
11、上位性方差:指非等位基因间的相互作用引起的变异量。
12、近交系数(F):一个个体从某一祖先得到一对纯合的、且遗传上等同的基因的概率。
13、杂种优势:两个遗传组成不同的亲本杂交,产生的杂种在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面优于双亲的现象。
二、是非题1、数量性状中每对微效基因的遗传仍符合孟德尔遗传规律。
( √ )2、方差和标准差都是表示一组数据偏离平均数的变异程度。
( √ )3、性状的遗传率越大,在后代出现的机会就越大,人工选择效果也就越好。
(×)4、杂种后代性状的形成决定于两方面的因素,一是亲本的基因型,二是环境条件的影响。
( √ )5、遗传率是指一个性状的遗传方差或加性方差占表型总方差的比率,它是性状传递能力的衡量指标。
(×)6、根据遗传率的定义:一个纯系的遗传率最大等于1。
( √ )7、AAbb和aaBB杂交,F1代基因型为杂合体,因此F1代中存在遗传方差,V G≠0。
第四章数量性状的遗传目的要求掌握数量性状与质量性状的区分、特征,多基因假说的要点,数量性状表现值的分解,遗传力的概念;了解通径系数概念与意义,基因的非加性效应与加性效应的意义,遗传力公式的推导及计算方法;掌握遗传力的应用。
第一节数量性状的遗传基础生物的性状基本上可分为两大类:质量性状(qualitative trait):变异可以截然区分为几种明显不同的类型,一般用语言来描述;数量性状(quantitative trait):个体间性状表现的差异只能用数量来区别,变异是连续的。
阈性状(threshold trait):表现型呈非连续变异,与质量性状类似,但不是由单基因决定,性状具有一个潜在的连续型变量分布,遗传基础是多基因控制的,与数量性状类似。
一、数量性状的一般特征数量性状的特点:①数量性状是可以度量的;②数量性状呈连续性变异;③数量性状的表现容易受到环境的影响;④控制数量性状的遗传基础是多基因系统。
学习数量性状的方法①统计学思想贯穿数量性状遗传的全部内容;②确定性与不确定性的矛盾时时体现;③研究对象在个体与群体间的相互转换;④遗传与变异的矛盾。
二、数量性状的遗传基础1.多基因假说瑞典遗传学家尼尔迩·埃尔(Nilsson-Ehle)通过对小麦籽粒颜色的遗传研究,提出了数量性状遗传的多基因假说。
多基因假说的要点(1)数量性状是由许多微效基因决定的,每个基因的作用的微效的;(2)基因的作用是相等的,且可以累加、呈现剂量效应,等位基因间通常无显隐关系;(3)基因在世代相传中服从孟德尔定律,即分离规律和自由组合规律,以及连锁交换规律2.基因的非加性效应基因的非加性效应包括显性效应和上位效应。
(1)显性效应由等位基因间相互作用产生的效应。
例1:有两对基因,A1、A2的效应各为20cm,a1、a2的效应名为10cm,基因型A1A1a2a2按加性效应计算其总效应为60cm 。
而在杂合状态下,即A 1a 1A 2a 2同样为两个A 和两个a ,其总效应可能是75cm(2)上位效应或互作效应 由非等位基因之间相互作用产生的效应。
数量性状的遗传名词解释数量性状,是指在自然界或人工条件下产生的各种特征以数量的方式表现出来的遗传性状。
它指的是通过对种群中大量个体进行测量或计量,将结果以数量化的形式呈现出来的遗传特征。
数量性状通常具有连续变异的特征,即在一个种群中存在着一系列不同的表现形式,而不是像离散性状那样只有几个确定的表型。
在数量性状的研究中,有一些重要的遗传名词需要加以解释。
其中包括基因型、表型、遗传方差、环境方差、遗传相关等。
基因型是指个体在基因水平上的遗传组成。
它决定了个体对特定数量性状的表现。
每个数量性状通常由多个基因共同决定,因此基因型的组合将决定这些基因在个体上的表现形式。
表型是指个体在外部表现上的特征。
它受到基因型和环境的共同影响。
数量性状的表型通常呈现连续性变化,这是因为数量性状通常受到多种基因的共同作用,以及环境因素的影响。
例如,人体身高就是一种典型的数量性状,它受到多基因的影响,同时还受到营养、运动等环境因素的调节。
遗传方差是指数量性状中由基因所引起的表型变异程度。
它可以通过研究个体间的表型差异以及表型与基因型之间的关系来估计。
遗传方差的大小反映了数量性状中遗传因素的重要程度。
如果遗传方差较大,说明遗传因素在数量性状的表达中起到了重要作用,反之则说明环境因素的贡献较大。
环境方差是指数量性状中由环境因素所引起的表型变异程度。
环境方差通常通过比较同一种群中不同个体之间的差异来估计。
环境方差的大小表示了环境对数量性状的影响程度。
如果环境方差较大,说明环境因素在数量性状的表达中起到了重要作用,反之则说明遗传因素的贡献较大。
遗传相关是指在同一种群中不同数量性状之间的遗传联系。
它反映了一种或多种数量性状随着基因型的变化而变化的程度。
通过研究数量性状之间的遗传相关,可以了解不同数量性状之间的遗传关系及其对进化和适应的影响。
例如,身高和体重之间的遗传相关可以帮助我们理解这两个数量性状在人类进化中是如何相互影响的。
以上介绍了数量性状的遗传名词解释,包括基因型、表型、遗传方差、环境方差和遗传相关等概念。
数量性状遗传教案数量性状是指一种性状可以通过计数或测量来度量的性状。
这些性状在遗传中的传递方式可以通过数量性状遗传教案来进行教学和学习。
教案:一、教学目标:1.理解数量性状的概念和特点。
2.掌握数量性状的遗传规律和方法。
3.能够应用数量性状遗传的知识来解决问题和进行实验。
二、教学内容:1.数量性状的定义和特点。
2.数量性状的遗传规律。
3.数量性状的测量方法。
4.应用数量性状遗传的实例分析。
三、教学过程:1.导入(5分钟):通过展示一组根据身高排序的学生图片,引发学生对数量性状的认知和兴趣。
2.知识讲解(15分钟):a.介绍数量性状的定义和特点:数量性状是指可以通过计数或测量来度量的性状,如身高、体重、产量等。
这些性状受多个基因和环境因素的影响。
b.数量性状的遗传规律:数量性状由多对基因控制,遵循连续变异规律。
常见的遗传模式包括寡基因控制和多基因控制。
c.数量性状的测量方法:根据具体性状的特点选择相应的测量方法,如身高可以通过直接测量或问卷调查等方式获得。
3.案例分析(30分钟):通过实例分析来加深学生对数量性状遗传的理解。
a.案例一:一个家族中的兄弟姐妹身高差异很大,其中一个兄弟非常高大而且父母也身高较高。
请分析此现象的遗传原因,并给出可能的遗传模式。
b.案例二:在一个小麦品种改良项目中,科研人员通过测量不同品种小麦的产量来筛选高产的品种。
他们发现产量呈正态分布,即大部分品种产量中等,极少数有很高或很低的产量。
请问这个产量数量性状的遗传基础是什么?4.实验设计(30分钟):让学生设计一个实验来验证数量性状的遗传规律。
a.主题:探究小麦高产性状的遗传方式。
b.实验材料:不同产量的小麦品种种子。
c.实验步骤:-步骤一:选择5个不同产量的小麦品种,分别种植在相同的土壤和环境条件下。
-步骤二:测量和记录每个品种的产量。
-步骤三:通过基因分析或后代观察,确定每个品种高产性状的遗传模式。
-步骤四:总结实验结果,并得出结论。
第十章数量性状遗传一、名词解释1、数量性状(计量性状):凡容易受环境条件的影响、在一个群体内表现为连续性变异的性状。
2、标准误:即平均数方差的平方根,表示平均数变异范围。
3、遗传率:又称遗传力,是指一群体内由遗传原因引起的变异在表型变异中所占的比率。
4、表现型值(P):对个体某性状度量或观测到的数值,是个体基因型在一定条件下的实际表现,是基因型与环境共同作用的结果。
5、基因型值:表现型中由基因型所决定的部分,称为基因型值(G)。
6、环境离差:如果不存在基因型与环境互作效应,则表现型值与基因型值之差就是环境条件引起的变异,称为环境离差(E)。
7、广义遗传率:指遗传方差占表型总方差的比值。
8、狭义遗传率:真实遗传的加性方差占表型方差的百分比。
9、加性方差:指同一座位上等位基因间和不同座位上的非等位基因间的累加作用引起的变异量,是能够在上下代间真实遗传的方差。
10、显性方差:指同一座位上等位基因间相互作用引起的变异量。
11、上位性方差:指非等位基因间的相互作用引起的变异量。
12、近交系数(F):一个个体从某一祖先得到一对纯合的、且遗传上等同的基因的概率。
13、杂种优势:两个遗传组成不同的亲本杂交,产生的杂种在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面优于双亲的现象。
二、是非题1、数量性状中每对微效基因的遗传仍符合孟德尔遗传规律。
( √ )2、方差和标准差都是表示一组数据偏离平均数的变异程度。
( √ )3、性状的遗传率越大,在后代出现的机会就越大,人工选择效果也就越好。
(×)4、杂种后代性状的形成决定于两方面的因素,一是亲本的基因型,二是环境条件的影响。
( √ )5、遗传率是指一个性状的遗传方差或加性方差占表型总方差的比率,它是性状传递能力的衡量指标。
(×)6、根据遗传率的定义:一个纯系的遗传率最大等于1。
( √ )7、AAbb和aaBB杂交,F1代基因型为杂合体,因此F1代中存在遗传方差,V G≠0。
(×)8、基因的加性方差是可以在上下代之间固定遗传的,而显性和上位性方差是不可以固定的。
( √ )9、如果某地块中水稻株高的广义遗传率为58%,表示该地块中水稻株高的差异大约有58%是由于遗传差异造成的,42%是环境影响造成的。
( √ )10、杂种优势主要表现在质量性状上。
(×)11、近亲繁殖导致了隐性基因纯合表现,而显性基因却一直处于杂合状态。
(×)12、利用杂种优势育种时,双交种的制备是用两个不同的自交系杂交获得的。
(×)三、填空题1、同一性状,可能因区分性状的方法不同,杂交亲本类型(或差异的基因对数)不同,观察的层次不同而表现为数量性状或质量性状。
2、数量性状是由微效多基因控制的,如果某一数量性状由3对独立基因控制,则F2的表现型频率为 1:6:15:20:15:6:1 。
方差的计算公式:或。
标准误的计算公式:。
3、在数量性状遗传中,基因型方差可分解为加性方差、显性方差和上位性方差。
4、一个有3对杂合基因的个体,自交5代,其后代群体中基因的纯合率为[1- (1/2)5]3=90.91% 。
5、半同胞交配是指同父异母或同母异父兄妹间的交配,全同胞交配是指同父同母的兄妹间的交配,它们都是近亲繁殖,自交是近亲繁殖中最极端的一种方式。
四、选择题1、估算狭义遗传率时由2V F2—(V B1+V B2)计算所得是( A )A. 加性方差值B. 显性方差值C. 遗传方差值D. 环境方差值2、经测定,某作物株高性状V A=4,V D=2,V I=1,V E=3,则该作物株高的广义遗传率为( C )A. 0.5B. 0.6C. 0.7D. 0.83、用最深红粒的小麦和白粒小麦杂交,F1为中间类型的红粒,F2中大约有1/64为白粒,其余为由深至浅的红色籽粒。
由此可以判断控制该性状的基因有( B )A. 4对B. 3对C. 2对D. 1对4、一个连续自交的群体,由一个杂合子开始,需要经过(C )才能得到大约97%的纯系后代。
A. 3代B. 4代C. 5代D. 6代5、近交系数F越小,祖先的亲缘关系(A)。
A 越远B 越近C 没有关系D 不确定五、简答题1、数量性状与质量性状的区别?特征质量性状数量性状基因控制及其效应由一个或少数几个主(效)基因控制,每个基因的效应大而明显。
几个到多个微效基因控制,每个基因单独的效应较小。
环境影响不易受环境的影响。
对环境变化很敏感。
遗传规律孟德尔遗传非孟德尔遗传性状主要类型品种、外貌等特征生产、生长等性状表型分布分散型连续型考察方式描述度量研究对象个体和群体群体2、多基因假说的主要内容。
答:1)数量性状受一系列微效多基因的支配,简称多基因,每对基因的遗传仍符合孟德尔遗传规律。
2)多基因之间通常不存在显隐性关系,因此F1代大多表现为两个亲本类型的中间类型。
3)多基因的效应相等,而且彼此间的作用可以累加,后代的分离表现为连续变异。
4)多基因对外界环境的变化比较敏感.数量性状易受环境条件的影响而发生变化。
5)有些数量性状受一对或少数几对主基因的支配,还受到一些微效基因(或称修饰基因)的修饰,使性状表现的程度受到修饰。
六、计算题1、假定有两对基因,每对各有两个等位基因,Aa和Bb,以加性效应方式决定植株的高度。
亲本纯合子AABB高50cm、纯合子aabb高30cm,问(1)F1代高度?(2)F2中什么样基因型表现40cm高度?(3)40cm高的植株在F2中占多少比例?答:(1)根据题意,可知A、B这两个增效基因的累加值都为(50-30)/4=5cm,F1的基因型为AaBb,有两个增效基因,所以F1的植株高度=基本值+ n×累加值=30+2×5=40cm。
(2)F2中表现40cm高度的植株其基因型必定含有2个增效基因,所以F2中基因型为AAbb、AaBb、aaBB的植株高度为40cm。
(3)F2中AAbb植株所占比例为1/16,AaBb植株所占比例为1/4,aaBB植株所占比例为1/16,所以F2中40cm高的植株总共所占的比例为3/8。
2、如有3对基因,每对各有两个等位基因,Ee、Hh和Mm,以算术基数方式决定玉米的高度。
亲本纯合子EEHHMM高150cm、纯合子eehhmm高30cm,问(1)F1代高度?(2)F2中什么样基因型表现110cm高度?解:(1)F1代高度=P1+P2/2=150+30/2=90 cm(2)因为增效值=(高亲本-矮亲本)/增效基因数=(150-30)/6=20cm表型值=增效基因数×增效值+基本值(矮亲本表型值)设F2中表现110cm高度的植株中增效基因数为x,即110 cm=x×20cm+30cmx=(110 cm-30cm)/20cm=4(个)所以F2中有4个增效基因(显性基因)的基因型,表现为110cm 高度。
或者写出具体基因型:6种。
3、测得纯种矮脚鸡和芦花鸡以及它们杂种的体重,得到如下表所示的平均体重和表型方差,计算它们的体重性状的广义遗传力和狭义遗传力。
项 目 矮脚鸡 芦花鸡 F1 F2 B1 B2 平均体重(斤) 1.4 6.6 3.4 3.6 2.5 4.8 方 差0.10.50.31.20.81.0答:根据题意,两亲本(矮脚鸡和芦花鸡)为纯系品种,故亲本群体和F1群体之间无遗传方差,V E = (V P1+V P2+V F1) /3 = 0.3广义遗传率:H B 2 =(V F2-V E )/V F2 = (1.2-0.3)/1.2×100% =75%狭义遗传率: 2V F2 - (V B1+V B2)V F2 4、下图为一个双表亲结婚所生孩子的谱系图,问S 的近交系数多少?答:设P 1基因型为A 1A 2,P 2基因型为A 3A 4,P 3基因型为A 5A 6,P 4基因型为A 7A 8。
则:S 中A 1A 1基因纯合的概率为(1/2)6=1/64,同理,S 中A 2A 2、A 3A 3、A 4A 4、A 5A 5、A 6A 6、A 7A 7、A 8A 8基因纯合的概率都为1/64,所以S 的近交系数为:8×1/64=1/8。
5、根据下表资料估算狭义遗传力和广义遗传力。
(要求写出公式和计算过程)早麦P 1×抗病麦P 2组合的F 2、B 1、B 2及亲本的生育期世代 平均数 方差 P 1 38.36 4.6825 P 2 28.13 5.6836 F 2 32.49 8.9652 B 1 35.88 9.1740 B 2 30.96 5.3804解:广义遗传力=[V F2-1/2(V P1+V P2)]/ V F2×100%=[8.9652-1/2(4.6825+5.6836)]/ 8.9652×100%=42%狭义遗传力=[2V F2-(V B1+V B2)]/ V F2×100%=[2×8.9652-(9.1740+5.3804)]×100%=37.65%H N 2 = =[2×1.2 - (0.8+1.0)]/1.2×100% = 50%。