第四章 数量性状遗传

第一讲 数量性状的概念与遗传特点

一、质量性状

1、质量性状如贝壳颜色，豌豆花色，籽粒的饱满程度等性状（可以明显发现）

2、表型之间截然不同，具有质的差别，用文字描述的性状称为质量性状

3、在群体中呈间断发布

二、数量性状

1、如新生儿的身高体重，作物的产量，奶牛的泌乳量，棉花的纤维长度等（难以看出来）

2、性状之间呈连续变异状态，界限不清楚，不易分类，可被测量并用数字进行描述的性状称为数量性状

3、在群体中呈现连续分布

4、数量性状受到很多微效基因的共同作用（数量性状的多因素遗传假说）

5、数量性状对环境因素敏感

三、阈值性状

1、易患性反映的是个体患病可能性的大小

2、阈值性状的性状表现不连续，但造成性状变化的原因却是连续的

 

第二讲：遗传率的估计

一、遗传变异与表型方差

1、数量性状遗传的数学模型

表现型值P(phenotype value)

表现型值中由于基因型所决定的部分称为基因型值G（genotype value）

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（environmental deviation）

2、数量性状的表型方差

 

Vp：群体中的表型方差

Vg：群体中由基因型差异引起的变异，称为遗传方差，也称为基因型方差

Ve：环境因素所引起的变异，称为环境方差

 3、数量性状的遗传率

遗传率（heritability）：遗传变异占总变异（表型变异）的比率，用以度量遗传因素与环境因素对性状形成的影响程度，是对杂种后代性状进行选择的重要指标。

广义遗传率：指遗传方差占表现型方差的比率

狭义遗传率：指基因加性方差占表现型方差的比率

 

 二、广义遗传率的计算

1、利用纯合亲本（和基因型一致的F1）估算环境方差：

2、利用F2代估算表型方差：

 

3、遗传方差由表型方差和环境方差相减得到：

4、遗传率由遗传方差除以表型方差得到。

三、遗传方差的组成

1、加性效应（A，additive effect）：非等位基因的累加效应

2、显性效应（D，dominance effect）：等位基因内部的互作效应

3、上位效应（I，epitasis effect）：非等位基因间之间的互作效应

四、遗传方差的计算

1、一对基因A，a，对应的3种基因型的平均效应值如下

2、效应值：量化现象强度的数值。

3、MP是双亲效应值的平均值；a和d是与MP效应值的差值。

4、0<|d|<a表示不完全显性；|d|=a则表示完全显性；|d|>a表示超显性。

五、知识小结

1、遗传率反映了遗传变异和遗传环境变异在表型变异中所占的比例;；遗传变异的改变或者环境变异的改变都会导致遗传率的改变。

2、植物数量性状的遗传率计算可以帮助植物育种。

3、人类复杂疾病的遗传率的计算在临床实践具有重要意义，可以选用Falconer公式和Holzinger公式。

 

第三讲：近交与近交系数

一、近交繁殖的分类

1、近交（inbreeding）：指的是有亲缘关系的个体相互交配，繁殖后代。

2、与近交相反的交配方式就是异交（outbreedig）：即亲缘关系较远个体间的随机交配。

3、自交（selfing）是亲缘关系最近的近交，就是同一个体产生的雌雄配子下相互结合，繁殖后代。

4、回交（backcross）也是一种近交的方式，是杂种与其亲本之一的再次交配。

二、自交的遗传学效应

自交的遗传效应：杂合体自交导致基因分离，后代群体遗传组成迅速趋于纯合化，纯合体增加的速度和强度取决于杂合基因的对数、自交代数和选择强度。

三、回交的遗传学效应

回交的遗传学效应：杂合子回交导致后代群体遗传组成趋向于轮回亲本的基因组成

四、近交系数

1、近交系数（coefficient of inbreeding）：用于估算近交强度的指标，指一个个体从它的某一祖先那里得到一对纯合的、等同的，即在遗传上完全相同的基因的频率。

2、亲缘系数（coefficient of relationship）:用于度量两个个体间亲缘关系的一个指标，等于两个个体的基因组中相同且同源的基因比例。在数学上，亲缘系数等于两倍的近交系数。

五、平均近交系数

平均近交系数被用来衡量群体中血缘关系程度或近交的流行程度，等于近交婚配子女数与近交系数的乘积除以总婚配子女数。