课题6数量遗传规律课件.ppt

1、课题六课题六 数量性状遗传数量性状遗传 遗传的三个基本规律都是根据质遗传的三个基本规律都是根据质量性状的遗传总结出来的，是不连续量性状的遗传总结出来的，是不连续的，的，而生物界遗传有许多是连续的，而生物界遗传有许多是连续的，如果实大小、产量高低等，这些数量如果实大小、产量高低等，这些数量性状，有其特殊的遗传规律。性状，有其特殊的遗传规律。课题六课题六 数量性状遗传数量性状遗传学习要点：学习要点：1 1 数量性状和质量性状的区别数量性状和质量性状的区别 2 2 多基因假说多基因假说 3 3 简单的统计学分析及应用简单的统计学分析及应用 4 4 数量性状遗传率的分析数量性状遗传率的分析 5 5 近

2、交与杂交的遗传效应分析近交与杂交的遗传效应分析 6 6 杂种优势的显性学说和超显性学说杂种优势的显性学说和超显性学说数量性状及其特性1、数量性状的概念数量性状：数量性状：连续变异的性状连续变异的性状，分为严格的连续分为严格的连续变异变异性状性状和和阈性状阈性状。严格的连续变异性状：如人的身高、作物的株高、严格的连续变异性状：如人的身高、作物的株高、产量等。产量等。阈性状：如分蘖数（穗数）、产蛋量、产仔数、死阈性状：如分蘖数（穗数）、产蛋量、产仔数、死亡率、抗病力等。亡率、抗病力等。2、数量性状的特征、数量性状的特征数量性状的变异表现为连续性数量性状的变异表现为连续性对环境条件敏感对环境条件敏感

3、变异广泛：可能出现超双亲变异广泛：可能出现超双亲3 3、数量性状与质量性状的区别、数量性状与质量性状的区别质量性状质量性状数量性状数量性状变异类型变异类型种类上的变化种类上的变化数量上的变化数量上的变化表现型分布表现型分布不连续不连续连续连续基因数目基因数目一个或少数几一个或少数几个个微效多基因微效多基因对环境的敏感对环境的敏感性性不敏感不敏感敏感敏感研究方法研究方法系谱或概率分系谱或概率分析析统计分析统计分析4 4、数量性状遗传的多基因假说、数量性状遗传的多基因假说 实验依据：小麦籽粒颜色的遗传实验依据：小麦籽粒颜色的遗传A P A P 红粒红粒 白粒白粒 F1 F1 红粒红粒 F2 F2

4、红粒：红粒：白粒白粒 红粒红粒：2/42/4中红中红 ：1/41/4白白 自交自交 B P B P 红粒红粒白粒白粒 F1 F1 粉红色粉红色 (介于两亲之间介于两亲之间)自交自交 F2 F2 红色红色白色白色=151151 深红深红 红红 中红中红 淡红淡红 白白 1/16 1/16 4/16 4/16 6/16 4/166/16 4/16 1/16 1/16 P P 红粒红粒 白粒白粒 F1F1 粉红粉红 自交自交 F2F2 红红 色色 白色白色=631631 极深红极深红 深红深红 次深红次深红 中等红中等红 中淡红中淡红 淡红淡红 白白1/64 1/64 6/64 15/64 20/6

5、4 15/64 6/646/64 15/64 20/64 15/64 6/64 1/64 1/64 假定小麦耔粒颜色是由假定小麦耔粒颜色是由A-A-a,B-ba,B-b这两对基因这两对基因共同控制的结果。共同控制的结果。A A对对a a为不完全显性，为不完全显性，B B对对b b也为也为不完全显性。不完全显性。A A和和B B在作用程度上是相同的在作用程度上是相同的,且不且不连锁。则连锁。则,两亲本的基因型为两亲本的基因型为aabbaabb和和AABB,AABB,两亲本两亲本杂交，子一代和子二代的基因型和表型如下表杂交，子一代和子二代的基因型和表型如下表:小麦籽粒颜色的遗传分析（以第小麦籽粒颜

6、色的遗传分析（以第组实验为例）：组实验为例）：+abaBAbABabaabbaaBbAabbAaBbaBaaBbaaBBAaBbAaBBAbAabbAaBbAAbbAABbABAaBbAaBBAABb AABBAaBbAaBb X AaBbAaBb 0 01/161/16 1 14/164/16 3 34/164/16 4 41/161/16 2 26/166/16白白 淡红淡红 中红中红 红色红色 深红深红 0 01/161/16 1 14/164/16 3 34/164/16 4 41/161/16 2 26/166/16结论：子二代的表现型决定于基因型中大写字母的数目，可分为五类:1)1

7、)aabbaabb,占占1/161/16，与白粒亲本相同；，与白粒亲本相同；2)2)AabbAabb、aaBbaaBb,占占4/164/16，表型介于两亲本之间表型介于两亲本之间；3)3)AAbbAAbb、aaBBaaBB、AaBbAaBb,占占6/166/16，其表型介于两亲，其表型介于两亲本之间；本之间；4)4)AABbAABb、AaBBAaBB，占，占4/164/16，表型介于两亲本之间表型介于两亲本之间；5)AABB5)AABB，占，占1/161/16，其表型与红粒亲本一样。，其表型与红粒亲本一样。6 6）类型出现的次数相当于）类型出现的次数相当于(1/2+1/2)(1/2+1/2)2

8、n2n展开式的各展开式的各项系数。项系数。、数量性状是许多彼此独立的基因共同作用决定的；、数量性状是许多彼此独立的基因共同作用决定的；、每个基因对性状的作用是微小的、等效的，其作用是、每个基因对性状的作用是微小的、等效的，其作用是累加的。不存在显隐性关系。累加的。不存在显隐性关系。、基因型内贡献基因的数目越多，该数量性状的表现越、基因型内贡献基因的数目越多，该数量性状的表现越明显。明显。贡献基因：指在数量性状遗传过程中，某一基因对某一性贡献基因：指在数量性状遗传过程中，某一基因对某一性状的表现起主导作用，其等位基因不存在显隐关系。如麦状的表现起主导作用，其等位基因不存在显隐关系。如麦粒颜色每增

9、加一个粒颜色每增加一个R R基因，粒色就深一些，累加作用基因，粒色就深一些，累加作用R R与与r r不不存在显隐关系。存在显隐关系。4 4、微效多基因的遗传仍遵守遗传的基本规律，同样有分离、微效多基因的遗传仍遵守遗传的基本规律，同样有分离、重组、连锁和互换。重组、连锁和互换。数量性状遗传的微效多基因假说 数量性状遗传分析的基本方法数量性状分析的统计学基础数量性状分析的统计学基础 平均数平均数:反应数据集中趋势的统计量反应数据集中趋势的统计量 ,某一某一性状的几个观察数性状的几个观察数(表现型值表现型值)的平均值。的平均值。niinxnnXXXX1211 方差方差(V):(V):表示一组资料的分

10、散程度表示一组资料的分散程度,是全部是全部观察数偏离平均数的重要参数观察数偏离平均数的重要参数.V V越大越大,表示变异程度越大。表示变异程度越大。21)(11niixxnV数量性状的遗传率数量性状的遗传率 表型由遗传因素和环境因素共同决定，表型由遗传因素和环境因素共同决定，即：即：P=G+E 各种变异可用方差来表示，表型变异用各种变异可用方差来表示，表型变异用VP表表示，遗传变异用示，遗传变异用VGVG表示，环境变异用表示，环境变异用VE表示表示 。则：则：VP=VG+VE 表型值及方差的分量表型值及方差的分量基因型值由基因型值由3部分组成：部分组成：G=A+D+I基因的累加效应（基因的累加

11、效应（A）：）：许多微效基因的总和，许多微效基因的总和，可遗传可遗传,且固定且固定,育种值。育种值。显性离差（显性离差（D D）：基因在杂合状态时，显性效）：基因在杂合状态时，显性效应所产生的方差应所产生的方差.基因纯合时消失基因纯合时消失,可遗传但可遗传但不固定不固定,与杂种优势的产生有关。与杂种优势的产生有关。上位效应上位效应(I)(I)：非等位基因间互作产生的方差：非等位基因间互作产生的方差,与杂种优势有关。与杂种优势有关。遗传率：亲代将其遗传特性传递给子代的遗传率：亲代将其遗传特性传递给子代的能力。通常以能力。通常以广义遗传率表示。广义遗传率表示。广义遗传率：遗传方差占表型方差的比率。

12、广义遗传率：遗传方差占表型方差的比率。狭义遗传力狭义遗传力:加性方差占总表型方差中的比值。加性方差占总表型方差中的比值。%100%1002PGVVH表现型方差基因型方差%100%1002PAVVh表现型方差育种值方差 VE可用可用F1的的表型方差来计算，表型方差来计算，VE=VF1H2=VG/VP100%=(VP-VE)/VP100%假如两亲本假如两亲本杂交得杂交得F1和和F2,则则VP用用VF2表示表示两个纯合亲本，两个纯合亲本，VG=0VG=0，表，表型变异则完全来自环境变型变异则完全来自环境变异；异；F1F1的表型变异也完全的表型变异也完全来自环境变异，即来自环境变异，即VE1=VF1,

13、VE2=VE1.VE1=VF1,VE2=VE1.估计遗传率的方法估计遗传率的方法VE=VF1=1/2(VP1+VP2)VE=VF1=1/2(VP1+VP2)或或=1/3(VP1+VP2+VF1)=1/3(VP1+VP2+VF1)h2=VA/VG100%需知道回交世代需知道回交世代VB1VB1、VB2VB2的方差组成的方差组成 ：F1F1与与2 2个亲本回交后，回交后代分别为个亲本回交后，回交后代分别为B1B1、B2B2。超亲变异超亲变异 杂种后代中出现超越亲本的个体。r1r1R2R2R1R1r2r2F1F2，可得到R1R1R2R2和r1r1r2r2超亲变异，而R1R1R2R2r1r1r2r2或

14、R1R1r2r2R1R1r2r2无超亲变异。多基因效应类型多基因效应类型、累加效应：指每个贡献基因的作用是按一定常数累加的。、倍加效应：指每增加一个贡献基因则以某种常数对基本数值相乘而累加。多基因效应类型多基因效应类型 例一：假定玉米穗长遗传由两对基因所决定，短穗亲本基因型为r1r1r2r2，穗长为6.6cm，长穗亲本基因型为 R1R1R2R2，穗长16.8cm，如果基因的作用是累加的，1穗长应为多少?多基因效应类型多基因效应类型 例一：假定玉米穗长遗传由两对基因所决定，短穗亲本基因型为r1r1r2r2，穗长为6.6cm，长穗亲本基因型为 R1R1R2R2，穗长16.8cm，如果基因的作用是累

15、加的，1穗长应为多少?解:因玉米穗长为数量性状遗传，基因的作用是累加的，则两亲本穗长之差16.8-6.6=10.2cm，应是个贡献基因（R1R1R2R2）作用的结果，则每个贡献基因的作用应为：10.2/4=2.55cm，所以F1基因型为R1r1R2r2，则穗长应为6.6+2*2.55=11.7cm多基因效应类型多基因效应类型 例二：设某作物小果亲本平均果重为2g，基因型为r1r1r2r2，另一 大果亲本平均果重为 74g，基因型为R1R1R2R2，基因作用为倍加，问F1果重多少g?多基因效应类型多基因效应类型 例二：设某作物小果亲本平均果重为2g，基因型为r1r1r2r2，另一 大果亲本平均果

16、重为 74g，基因型为R1R1R2R2，基因作用为倍加，问F1果重多少g?解：因果重为数量性状遗传，基因作用是倍加的，则每个贡献基因的平均效应为：（大果/小果）1/贡献基因数（74/2）1/4 =2.47因F1基因型为R1r1R2r2故F1的理论平均果重为2*2.472=12.2g多基因效应类型多基因效应类型 作业作业1：假定玉米穗长遗传由三对基因所决定，短穗亲本基因型为r1r1r2r2 r3r3，穗长为5cm，长穗亲本基因型为 R1R1R2R2 R3R3，穗长35cm，如果基因的作用是累加的，1穗长应为多少?作业作业2：设某作物小果亲本平均果重为2g，基因型为r1r1r2r2r3r3，另一

17、大果亲本平均果重为128g，基因型为R1R1R2R2 R3R3，基因作用为倍加，问F1果重多少g?多基因效应类型多基因效应类型 作业作业1：解:因玉米穗长为数量性状遗传，基因的作用是累加的，则两亲本穗长之差35-5=30cm，应是6个贡献基因（R1R1R2R2 R3R3）作用的结果，则每个贡献基因的作用应为：30/6=5cm，所以F1基因型为R1r1R2r2 R3r3，则穗长应为5+3*5=20cm 作业作业2：解：因果重为数量性状遗传，基因作用是倍加的，则每个贡献基因的平均效应为：（大果/小果）1/贡献基因数（128/2）1/6 =2因F1基因型为R1r1R2r2 R3r3故F1的理论平均果重为2*23=16g