第5章 数量性状遗传

第五章

数量性状遗传

浙

江

大

学

遗传学基础（第五章）

1

　　前述生物体的遗传表现的特点是可以根据个体的表现型推测其基因型组成。

　　质量性状（qualitative trait）的特点：表现型和基因型　　　　　　的变异不连续（discontinuous）。　　在杂种后代的分离群体中Î

可以采用经典遗传学

分析方法，

研究其遗传动态。

浙江大学遗传学基础（第五章）3　　　数量遗传学是在孟德尔经典遗传学的基础上

发展而成的一门学科，但与孟德尔遗传学有明显的区别。

浙江大学遗传学基础（第五章）5

　　生物界的另一类遗传性状，其表现型变异是连续的Î　

数量性状（quantitative trait）。

　　如：人高、动物体重、植株生育期、果实大小，产量高低等。

　　表现型变异分析　

Î　推断群体的遗传变异Î借助

数量统计的分析方法Î

分析数量性状遗传规律。

浙江大学遗传学基础（第五章）4

1

数量性状的类别：

①

. 准连续变异（Quasi continuous variation）：　

　　如分蘖数

(

穗数

)

、

　　产蛋量、每穗粒数等，　　但大测量值时，每个　　数值均可能出现，不　　出现有小数点数字。

②. 严格的连续变异（Continuous variation）：如人身高；　　株高、粒重、产量；棉花纤维长度、细度、强度等；

浙江

大学

遗传学基础（第五章）

9

⑵. 对环境条件比较敏感：

　　由于环境条件的影响，亲本与F1中的数量性状也会出现连续变异的现象。

　　如玉米P1、P2和F1的穗长呈连续分布，而不是只有一个长度。但这种变异是不遗传的。

浙江大学遗传学基础（第五章）111．数量性状具有以下特点：

⑴. 数量性状的变异表现为连续性：

　　杂交后代难以明确分组，只能用度量单位进行测量，并采用统计学方法加以分析；　　　　P1 UP2　　　　　Ð

　　　　　F1 表现介于两者之间　　　　　Ð　　　　　F2

连续变异

浙江大学遗传学基础（第五章）8

⑶. 数量性状普遍存在着基因型与环境互作：

控制数量性状的基因较多、且容易出现在特定

的时空条件下表达，在不同环境下基因表达的程度可能不同。

浙江大学遗传学基础（第五章）12

2

　∴数量性状可由少数效应较大的主基因控制、也可由数目较多、效应较小的微效多基因控制。

　　多基因（polygenes）控制的性状一般表现数量遗传

的特征。

主基因：控制某个性状表现的效应较大的少数基因；微效基因：数目较多，但每个基因对表现型的影响较小；修饰基因：基因作用微小，但能够增强或削弱主基因对　　　　　基因型的作用。

如小家鼠有一种引起白斑的显性基因，白斑大小则由一组修饰基因所控制。

3

统计参数（Parameter）：

1．平均数（mean，　）：

µ 　　表示一组资料的集中性，是某一性状的全部观察数（表现型值）的平均。

µ

=1n(x1+x2+...+xi+...+xn)=1n∑nx1k

i=n∑fixi

i=1i=1

µ

表示平均数、x表示资料中各个观察数、n 为观察 的总个数、k 为组数、f 为频率，n

∑

i=1

表示从1至n的累加。 浙

江大学

遗传学基础（第五章）

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2．方差（variance，V）和标准差（standarddevation，S）：　　表示资料的分散程度，是全部观察数偏离平均数的重要参数。

V和S越大，该资料变异程度越大，则平均数的代表性越小。

V =1n

n

1∑(xµ )2i i=1

=

1

n

1(∑x2 2ni nµ

)i=1

浙江大学遗传学基础（第五章）23

4

　　常用方差（variance）度量某个性状的变异程度。

　∴生物群体：

　　表现型方差=基因型方差+　

机误方差

　　即：VP=VG+Ve。

浙江大学

遗传学基础（第五章）

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一、当基因表达不因环境变化而异时：　

　　数量性状的遗传变异Î群体内各个体间遗传组成的

差异。

　　个体表现型值（P）是基因型值（G）和　

随机机误（e）

的总和，即　　P　

=　

G　

+　

e。

　　其中：随机机误（e）是个体生长发育过程所处小环境中的随机效应。

浙江大学遗传学基础（第五章）28

5

1. 广义遗传率（heritability in thebroadsense，简称H2）：

　　指总的遗传方差占表现型方差的比率：

H2=

VG+VGEVA+VD+VAE+VDE

V=PVP

2.狭义遗传率（heritability in the narrow sense，简称h2）：

指加性遗传方差占表现型方差的比率：

h2=

VG+VGEVA+VAE

V=PVP

浙江大学遗传学基础（第五章）

35

遗传率与育种选择的关系：

　　根据性状遗传率的大小，容易从表现型鉴别不同的基因型¨较快地选育出优良的新的类型。

　　狭义遗传率较高的性状，在杂种早期世代进行选择¨收效比较明显：而狭义遗传率较低的性状，则在杂种后期世代进行选择。

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6

　　经典数量遗传分析方法Î分析控制数量性状表现的总遗传效应Î但无法鉴别基因数目、单个基因在基因组

的位置和遗传效应。

　　现代分子生物学­分子标记技术Î构建各种作物的分子标记连锁图谱。

25.2 27.6 28.0 27.9 28.3 27.0 28.1 26.8 28.4 28.8 29.1 30.0 29.2 28.2 27.7 26.8 25.4 24.8 27.9 27.1 29.425.3

浙

江大学遗传学基础（第五章）38

7

　　与区间作图法相比，复合区间作图的LOD

值

较高

、

QTL

位置和效应

估计偏差较小

。

浙江大学

遗传学基础（第五章）

44

8

　④. 自交（selfing）：

植物的自花授粉（self-fertilization）。

　　雌雄配子来源于同一植株或同一花朵，是近亲交配中最极端方式。

⑤. 回交（backcross）：杂种与其

亲本之一

（

轮回亲本

）

的再次交配。

　　例如，甲×乙的

Fl　

×乙→BCl、　BCl　

×乙→BC2、…；

　　　　　　　　或F1×甲→BC1、BC1×甲→BC2、…。　　BC1表示回交第一代，

BC

2

表示回交第二代，

…

。

非轮回亲本：

未被用于连续回交的亲本。

浙

江

大

学

遗传学基础（第五章）

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　　常异花授粉植物（often cross-pollinated plant）：　　如棉花、高粱等，其天然杂交率常较高（5~20％）。

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9

　　异花授粉植物

（

cross-pollinated plant

）：

　　如玉米、黑麦、白菜型油菜等作物，天然杂交率高

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