第六章数量遗传

数值和基本数值的加减关系决定的。

株高为74cm 的高亲本同株高为2cm的矮亲本
杂交。株高受两对独立遗传的微效多基因支配，
则杂种后代基因型及表现型的预期表现和出现
频率可计算如下
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2[（74+2）/2]=38cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
6/64 15/64 20/64 63红
①籽粒颜色由3对基因控制，F2其中
第三组——三对基因同时分离
第一组——一对基因单独分离； 第二组—— 两对基因分离；
②F2中籽粒颜色可细分：
第一组——1/4红；1/4中红；(1/4 白)； 第二组——1/16中深红色；4/16深红；6/16中红， 4/16淡红； 1/16 白 第三组——1/64最暗红；6/64暗红色；15/64中深红； 20/64深红 ；15/64中红 ； 6/64淡红 ；1/64 白
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1
4/16
2
6/16
3
4/16
4
1/16
2×2.47 2×2.472 2×2.473
2×2.474
例：已知亲本株高74cm，由2对显性基因控制，另一亲本株 高2cm。每个显性基因的效应是倍加作用，估算每个显性 基因的表型值及每种基因型的株高 已知n=4 利用公式计算每个显性基因表型值
如玉米穗长的遗传率估计，已知：VP1= 0.665 VP2 = 3.561，VF1=2.309，VF2=5.074求玉米 穗长的广义遗传力。
H2=VG/VF2= (VF2 – VE)/ VF2 =57%
2. 狭义遗传力

狭义遗传率是指只计算基因的相加效应的方差 VA在总的表型方差中所占百分率，记作h2N。
√甲亲本表型值×乙亲本表型值
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2(√74×2)=12.2cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
9.4.4 狭义遗传率的估算
基因加性方差占表现型总方差的比值，称为狭义遗传 率。
从基因作用分析 ∵VG(基因型方差)＝VA(加性方差)＋VD(显性方差) + VI（互作方差） ∴VP＝(VA＋VD + VI)＋VE
狭义遗传率的公式为：
VA VA h 100% 100% VP (VA VD ) VE
估算微效基因数目时还可用另一种方法
性状受1对基因支配时， F2 极端类型出现的频率1/4 性状受2对基因支配时， F2 极端类型出现的频率（1/4）2 性状受3对基因支配时， F2 极端类型出现的频率（1/4）3
那么4n =
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
其中，n为微效基因对数
例：短穗玉米
穗长Ｘ＝6.6cm 长穗玉米 穗长Ｘ＝16.8cm F1为中间性状，F2，长穗和短穗个占群体的1/16， 推算不同基因型的玉米穗长。 控制玉米穗长的显性基因对数：
F2 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 1（R1R1R2R2r3r3） 2（R1R1R2r2r3r3） 1（R1R1r2r2r3r3） 2（R1r1R2R2r3r3） 4（R1r1R2r2r3r3） 2（R1r1r2r2r3r3） 1（r1r1R2R2r3r3） 2（r1r1R2r2r3r3） （r1r1r2r2r3r3） 决定红色的 4R 3R 2R 1R 0R 有效基因数 出现频率 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16 15红 1白
第三个杂交组合（两个亲本间有三对等位基因的差别）
亲代
最暗红色 × （R1R1R2R2R3R3）
白色 （r1r1r2r2r3r3）
F1
深红色（R1r1R2r2R3r3）
F2 最暗红色 暗红色 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 决定红色的 6R 有效基因数 出现频率 1/64 5R 4R 3R 2R 15/64 1R 6/64 0R 1/16 1白
纯显性亲本表型值＝（每个显性基因表型值）n×纯隐性亲本表型 值 X n×2=74 X=4
那么，有一个显性基因，株高为2.47×2=4.94cm 有两个显性基因，株高为2.472×2=12.20cm 有一个显性基因，株高为2.473×2=30.14cm 有一个显性基因，株高为2.474×2=74.44cm
2. 多基因假说

1908年尼尔逊· 埃尔用红粒和白粒小麦进行杂交试 验，提出了多基因假说

A
P F1 F2
红粒
× 红粒
白粒
3 红粒 ： 1 白粒 红粒 × 粉红粒 白粒
B
P F1
F2
A P F1 F2
15 红粒 ： 1 白粒
红粒 × 粉红粒 63 红粒 ： 1 白粒 白粒
第一个杂交组合（两个亲本间有一对等位基因的差别）
4 n=
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
= 16 n=2
Castle W E和Wright S公式
n=D2/[8(σ12-σ22)] 其中，n为基因数目； D为亲本平均数之差； σ12为F1代的表型方差； σ22为F2代的表型方差。 例 玉米穗长的遗传
4.多基因表型效应估计
1）累加作用
累加作用：每个有效基因的作用是由固定
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1 4/16
2 6/16
3 4/16
4 1/16
2+1×18
2+2×18 2+3×18 2+4×18
2）倍加作用
倍加作用：每个有效基因的作用按固定数值与基本值的相乘 或相除
效应值＝n√F1代的表型值/基本值 n为F1代的增效基因数。 F1代的表型理论值＝
2 N
群体基因型值的平均数 基因型值的尺度
对一对等位基因A和a，设基因型平均效 应分别为(实为平均值的离差)： (AA) a (Aa ) d (aa) -a
F1
F2
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 n
21
24 8 1 12 12 14 3 11 12 15 26 15 10 7 2 57 101 69 401 17 9 4 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1
3. 数量性状与质量性状的关系
V V G G 2 hB = ×100% = V + V ×100% VP G E
由于两个亲本都是纯合的，F1是杂合一致的， 遗传方差为0，表型方差由环境方差造成。 VE=1/2(VP1+VP2)或 VE=1/3(VP1+VP2+VF1) 那么 hB
2=
VG VF2-1/3(VP1+VP2+VF1) ×100% ×100% = VF2 VF2
2 2 2 ( x x ) ( x x ) ... ( x x ) 2 2 n 方差公式是： S 1 n 1
2 ( x x ) i
n 1
S
2 (x x ) i
n
S 就称为标准差（standard deviation，SD） 或叫做标准误（standard error） 。
数量性状：易受环境条件影响、彼此间界限不明 显、不易分类、呈连续变异，只能用 字进行定量进行定量描述的性状称为 数量性状(quantitative traits)。 如：作物产量，籽粒重量等
2. 数量性状的特征
1） 个体间差异呈连续状态
2）容易受环境影响
玉米果穗长度的次数分布
长度 5
P1 4
P2
亲代 F1
中红色 × 白色 （R1R1r2r2r3r3） （r1r1r2r2r3r3） 淡红色 （R1r1r2r2r3r3）⊕
F2 1中红色 ： 2 淡红色 ： 1 白色 3红：1白 （R1R1r2r2r3r3） （R1r1r2r2r3r3）（r1r1r2r2r3r3）
第二个杂交组合（两个亲本间有两对等位基因的差别） 亲代 中深红色 × 白色 （R1R1R2R2r3r3） （ r1 r1 r2 r2 r3 r3 ） F1 中红色（R1r1R2r2r3r3）
第三节 分析数量性状的基本统计方法
1.平均数 某一性状的几个观察值的平均
如：测量57 个玉米穗，观察总次数为57次，其中 4个5cm，21个6cm，24个7cm，8个8cm。 X1+X2+X3+…+Xn 平均数X= n
4×5+21×6+24×7+8×8 = 57
=6.63
2.方差与标准差 1）方差：S2 反映观察数同平均数之间的变异程 度 观察数同平均数之间的偏差大，方差就大，即观 察数的离散度大，分布范围大；方差小，表示 各观察数之间比较接近



联系：
某些性状既有数量性状的特征又有质量性状的特征 同一性状由于杂交亲本类型或具有差异的基因数目 不同，可能表现为质量性状或数量性状 某些基因既影响数量性状也影响质量性状

数量性状与质量性状的差异
差异类型 变异的连续性 质量性状 不连续,非 此即彼 亲本表型 数量性状 连续
杂种一代表型
多数表现为亲本的中间型, 少部分为部分显性、无显性 和超显性