第八章数量性状的遗传

第八章数量性状的遗传（4学时）主(效)基因：效应明显的基因。

微效基因：效应微小的基因。

修饰基因：增强或削弱其他主基因对表现型的作用。

★超亲遗传：在数量性状的遗传中，杂种第二代及以后的分离世代群体中，出现超越双亲性状的的新表型的现象。

★★★★狭义遗传率（力）：指基因加性方差占总方差的比值。

★★遗传率（力）：指遗传方差在总方差（表型方差）中所占的比例。

★★QTL：控制数量性状的基因座（控制数量性状的基因在基因组中的位置）第九章近亲繁殖和杂种优势（2学时）★★★杂种优势：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量、品质等上优越于双亲的现象。

（大都为数量性状）★近交系数：用来描述双亲亲缘关系的远近。

★纯系:从一个基因型纯合个体自交产生的后代。

（自交系）第十章细菌和病毒的遗传（4学时）转化：某些细菌(或其他生物)通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段，并将此外源DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。

★接合：在原核生物中，是指遗传物质从供体“雄性”转移到受体“雌性”的过程。

★性导：是指接合时有F’因子所携带的外源DNA转移到细菌染色体的过程。

★★★★★转导：指以噬菌体为媒介所进行的细菌遗传物质重组的过程。

★普遍性转导：转导噬菌体可以转移细菌染色体组的任何不同部分的转导。

第十一章细胞质遗传（4学时）★细胞质遗传：由细胞质内的基因所决定的遗传现象和遗传规律。

★★★孢子体不育：指花粉的育性受孢子体（植株）基因型所控制，而与花粉本身所含基因无关★★配子体不育：指花粉育性直接受雄配子体（花粉）本身的基因所决定第十二章遗传工程（3学时）基因组文库：使用与切割质粒相同的限制性内切酶，将供体生物体的基因组DNA切成许多片段，然后将其连接到载体上构成的一个重组DNA群体。

cDNA文库：以mRNA为模板，在反转录酶作用下，合成cDNA，将其与适当载体连接并转化到宿主细胞内进行扩增构建成的基因库。

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。

第八章数量性状的遗传分析一、填空题H=0.91、在某一养鸡场饲养的某种鸡中，已知鸡蛋产量的遗传力2，那么该性状的遗传主要因素决定的。

是由于2因那么该性状的遗传主要是由___已知来航鸡的产卵量的遗传力是H=0.05,2、在来航鸡中, 素决定的。

类型。

、数量性状呈变异，不同表型之间有很多3作用。

和4、在数量性状遗传中，多基因对表现型的作用方式主要有。

，控制数量性状的基因称为5、数量性状的遗传变异表现为作为环境方差的估计。

6、广义遗传率的估算是利用三部分。

，7、数量性状遗传中，遗传方差可分解为，质量性状的遗传率。

8、数量性状的遗传率一般97%代自交，才能达到大约为由杂合开始，需要经过9、一个连续自交的群体，的纯合子。

)它是由( 一类叫( )，10、根据生物性状表现的性质和特点，我们把生物的性状分成两大类。

( )所决定。

所控制的；另一类称( )，它是由），说明这个性状受环境的影、遗传方差占总方差的比重愈大，求得的遗传率数值愈（ 11 ）。

响（，），每个基因对表现型影响（）控制的，由于基因数量（）12、数量性状一向被认为是由（所以不能把它们个别的作用区别开来。

的百分数。

( )占( )和13、遗传方差的组成可分为( )( )两个主要成分，而狭义遗传力是指高AABB和Ｂb，以累加效应的方式决定植株的高度，纯合子14、二对独立遗传的基因Ａa40cm代中株高表现 cm，在Ｆ2。

这两个纯合子杂交，Ｆ1高度为（）50cm,aabb 高30cm ）。

的植株所占的比例为（ 2的基因型有（）等三种，Ｆ中株高40cm）三个组成部）和（15、在数量性状遗传研究中，基因型方差可进一步分解为（）、（）方差是可以固定的遗传变量。

分，其中（的种子在相同21、Ｂ1、Ｆ2、Ｂ16、一个早熟小麦品种与一个晚熟品种杂交，先后获得Ｆ３０、Ｖ６、ＶF2=p2=p1=７、Ｖ５、ＶF1=的试验条件下，得到各世代的表现型方差为：Ｖ），狭义（（），广义遗传率h2B=B1=２１、ＶB2=１９，试估计该性状的环境方差ＶE= ）。

第八章数量性状遗传呈连续变异的性状叫做数量性状(quantitative character or trait QT )第一节数量性状的遗传学分析一、数量性状的多基因假说1909年，瑞典遗传学家Hermann Nilsson-Ehle对小麦和燕麦中籽粒颜色的遗传进行了研究他进一步观察后发现：F1红粒，红色的程度不如亲本那么红。

F2 红粒有不同程度的红，具有一定的梯度。

杂交A,B,C各包括一对，两对，三对基因的差异。

所以，在小麦和燕麦中，存在着3 对与种皮颜色有关的种类不同但作用相同的基因，即重叠基因。

A P 红粒×白粒↓F1 红粒↓F2 3/4红粒：1/4白粒B P 红粒×白粒↓F1 红粒↓F2 15/16 红粒：1/16 白粒C P 红粒×白粒↓F1 红粒↓F2 63/64红粒：1/64白粒设：3对基因为：R1, r1 R2, r2 R3, r3R对r 不完全显性，R 使红色增加，且具有累加效应。

三组杂交的可作如下解释：A R 1 R1 (r2 r2 r3 r3) ×r1 r1 (r2 r2 r3 r3)B R 1 R1 R 2 R2 (r3 r3) ×r1 r1 r2 r2 ( r3 r3)↓R 1 r1 R2 r2↓C R 1 R 1 R 2 R2 R 3R3 ×r1 r1r2 r2 r3r3↓R 1 r1 R 2 r2R3r3↓6R 5R 4R 3R 2R 1R 0R1/64 6/64 15/64 20/64 15/64 6/64 1/64( 1/2 R + 1/2 r)nn 涉及到的等位基因数目符合二项分布P (X=k) = Cnkpkq n-kCnk = n! / (n-k)! k !实验说明：红色深浅的梯度变化与差异基因的对数有关。

若差异基因的对数更多时，变异会逐渐由梯度变化向连续变化转变。

Nilsson-Ehle (1909)总结了上述实验分析的结果，提出了数量性状遗传的多基因假说。

第八章数量性状遗传1．数量性状在遗传上有些什么特点？在实践上有什么特点？数量性状遗传产质量性状遗传有什么主要区别？2．什么叫遗传率？广义遗传率？狭义遗传率？平均显性程度？3．自然界中杂交繁殖的生物强制进行自义或其它方式近交时生活力降低，为什么自然界中自交的生物继续自交没有不良影响呢？4．约翰逊用菜豆做实验，得出纯系学说。

这个学说的重要意义在哪里？它有什么局限性？5．纯种或自交系的维持比较困难，那末，制造单交种或双交种时，为什么要用纯种或自交种呢？6、如果给有下标0的基因以5个单位，给有下标1的基因以10个单位，计算A0A0B1B1C1C1和A1A1B0B0C0C0两个亲本和它们F1杂种的计量数值。

设⑴没有显性；⑵ A1对A0是显性；⑶ A1对A0是显性，B1对B0是显性。

解：亲本A0A0B1B1C1C1的计量数值：亲本A1A1B0B0C0C0的计量数值：F1杂种A1A0B1B0C1C0的计量数值分3种情况讨论：⑴没有显性，⑵A1对A0为显性时，A1A0的计量数值等于A1A1的计量数值，故杂种F1的计量数值为：⑶ A1对A0是显性，B1对B0是显性时，杂种F1的计量数值为：7、根据上题的假定，导出下列的F2频率分布，并作图。

解：F2群体的遗传组成见下表：F2群体的遗传组成A1B1C1A1B1C0A1B0C1A1B0C0A0B1C1A A1B1C1A1A1B1B1C1C1A1AB1B1C1C0A1A1B1B0C1C1A1A1B1B0C1C0A1A0B1B1C1C1A1A0A1B1C0A1A1B1B1C1C0A1A1B1B1C0C0A1A1B1B0C1C0A1A1B1B0C0C0A1A0B1B1C1C0A1A0 A1B0C1A1A1B1B0C1C1A1A1B1B0C1C0A1A1B0B0C1C1A1A1B0B0C1C0A1A0B1B0C1C1A1A0 A1B0C0A1A1B1B0C1C0A1A1B1B0C0C0A1A1B0B0C1C0A1A1B0B0C0C0A1A0B1B0C1C0A1A0 A0B1C1A1A0B1B1C1C1A1A0B1B1C1C0A1A0B1B0C1C1A1A0B1B0C1C0A0A0B1B1C1C1A0A0 A0B1C0A1A0B1B1C1C0A1A0B1B1C0C0A1A0B1B0C1C0A1A0B1B0C0C0A0A0B1B1C1C0A0A0 A0B0C1A1A0B1B0C1C1A1A0B1B0C1C0A1A0B0B0C1C1A1A0B0B0C1C0A0A0B1B0C1C1A0A0 A0B0C0A1A0B1B0C1C0A1A0B1B0C0C0A1A0B0B0C1C0A1A0B0B0C0C0A0A0B1B0C1C0A0A0⑴基因之间没有显隐性关系时：F2群体的遗传组成A1B1C1A1B1C0A1B0C1A1B0C0A0B1C1A0B1C0A0B0C1A0B0C0A1B1C16055555055505045A1B1C05550504550454540A1B0C15550504550454540A1B0C05045454045404035A0B1C15550504550454540A0B1C05045454045404035A0B0C15045454045404035A0B0C04540403540353530⑵ A1对A0是显性时：F2群体的遗传组成A1B1C1A1B1C0A1B0C1A1B0C0A0B1C1A0B1C0A0B0C1A0B0C0A1B1C16055555060555550A1B1C05550504555505045A1B0C15550504555505045A1B0C05045454050454540A0B1C16055555050454540A0B1C05550504545404035A0B0C15550504545404035A0B0C05045454040353530⑶ A1对A0是显性，B1对B0是显性：F2群体的遗传组成A1B1C1A1B1C0A1B0C1A1B0C0A0B1C1A0B1C0A0B0C1A0B0C0A1B1C16055605560556055A1B1C05550555055505550A1B0C16055504560555045A1B0C05550454055504540A0B1C16055605550455045A0B1C05550555045404540A0B0C16055504550454035A0B0C055504540454035303种情况下F2的频率分布分别是：计量数⑴⑵⑶值303540455055608、上海奶牛的泌乳量比根赛（Guernseys）牛高12%，而根赛牛的奶油含量比上海奶牛高30%。

数量性状的遗传数量性状指的是一个生物体的某种性状具有连续性质，在一个种群中表现出一定的变异程度，且受多种基因和环境因素的影响。

例如人体身高、体重等就是数量性状。

数量性状由多个基因的作用所决定，被称为多基因性状。

与单基因性状不同的是，多基因性状不符合孟德尔遗传定律。

数量性状的遗传规律经过长时间的探究，现已初步得出。

从基因层面探究数量性状的遗传数量性状的基因型及其表现形式比较复杂，同一基因型的个体之间也会存在表现形式的差异。

基因由两条相同或不同的基因座构成，分别来自父母亲。

在数量性状的遗传中，每个基因座所对应的基因影响数量性状的大小和表现型。

同时，多个基因座共同作用于数量性状，这种作用关系被称为加性效应（additive effect）。

数量性状的遗传规律主要有：性状值=基因值+环境值，基因型对数量性状的影响呈现正态分布，且受到染色体上多个基因的影响。

数量性状的遗传模式数量性状的遗传规律有三种模式：常染色体显性遗传、常染色体隐形遗传以及性联遗传。

常染色体显性遗传的表现形式是当一个自由基因突变，双等位基因后者扰动的时候，显性基因造成的表现现象。

例如，人体的眼睛颜色就是常染色体显性遗传的一种表现。

常染色体隐性遗传与常染色体显性遗传类似，不同的是表现基因是一种隐性基因。

这种遗传模式表现突变基因表现在两条染色体上都具有相同的表现现象。

例如，某些人患有系统性红狼疮就是常染色体隐性遗传的一种表现。

性联遗传指由X和Y染色体来遗传。

X染色体上的基因对于女性来说是双等位基因，由于女性有两个X染色体，所以会出现多种表现型。

而男性由于只有一个X 染色体，所以表型变化更加显著和恒定。

例如，红绿色盲就是一种典型的性连锁遗传疾病。

数量性状的计算分析数量性状的遗传变异分析可以通过基因型频度分析、亲权分析和遗传连锁分析来进行。

（1）基因型频度分析：由于每个基因座共有两个等位基因，因此可将一个种群中某一基因座的等位基因频率进行 PA+Pa=1，其中PA为某一基因座等位基因A 的频率，Pa为某一基因座等位基因a的频率。