第13章 数量性状的遗传分析

null第十三章 数量性状的遗传分析 第十三章 数量性状的遗传分析 徐州师范大学 潘沈元null第一节 数量性状及其遗传学基础 第二节 数量性状的统计分析方法 第三节 遗传力的估算及应用 第四节 近亲繁殖与杂种优势 第一节 数量性状及其遗传学基础第一节 数量性状及其遗传学基础一、数量性状的概念 二、数量性状的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 型特点 三、数量性状的遗传学基础一、数量性状的概念 一、数量性状的概念 质量性状(qualitative character) 呈现不连续变异的性状 数量性状(quantitative character) 呈现连续变异的性状 大多数的经济性状都属于数量性状 数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL) 二、数量性状的表型特点 二、数量性状的表型特点 1913，R.Emerson 和E.East玉米果穗长度的遗传实验 null二、数量性状的表型特点二、数量性状的表型特点1、数量性状易受环境影响，产生连续变异 2、两个纯合亲本杂交，F1一般呈现中间型 3、F2的表型平均值大体上和F1相近，但变异幅度远远超过F1 4、超亲遗传：杂种后代的分离超越双亲范围的现象三、数量性状的遗传学基础 三、数量性状的遗传学基础 1、小麦籽粒颜色的遗传 Nilson－Ehle(1908)的试验1 P 红色籽粒 × 白色籽粒 ↓ F1 中红色 (介于两亲之间) ↓自交 F2 红色∶白色=15∶1 深红 中深红 中红 浅红 白 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16 1、小麦籽粒颜色的遗传1、小麦籽粒颜色的遗传试验2： P1 最深红 × 白色 ↓ F1 中深红 ↓自交 F2 红色 ∶ 白色 = 63∶1 最深红 暗红 深红 中深红 中红 浅红 白 1 6 15 20 15 6 1 /64三、数量性状的遗传学基础三、数量性状的遗传学基础2、微效多基因假说(multiple factor hypothesis) 由许多彼此独立的基因共同作用; 每个基因对性状表现的效果微小(微效基因); 遗传方式仍然符合孟德尔遗传规律。 多基因假说还假定: (1)各基因的效应相等; (2)等位基因间通常无显、隐性关系； (3)各基因的作用可以累加----剂量效应三、数量性状的遗传学基础三、数量性状的遗传学基础3、多基因假说的补充说明 (1)各对基因的效应有时并不是简单的相加，可能存在相互作用。并且作用也可能不相等 (2)多基因的遗传方式不可能全是独立的，有些多基因是连锁的 (3)假说未引入环境条件对数量性状的影响 第二节 数量性状的统计分析方法 第二节 数量性状的统计分析方法 一、数量性状研究中常用的统计量 二、数量性状的表型值及其剖分 三、表型方差及其剖分一、数量性状研究中常用的统计量 一、数量性状研究中常用的统计量 1、平均数 平均数是反应数据集中趋势的统计量2、方差和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差 反应群体内或数据变异程度的统计量 一、数量性状研究中常用的统计量 一、数量性状研究中常用的统计量 3、协方差4、回归和相关系数二、数量性状的表型值及其剖分 二、数量性状的表型值及其剖分 1、表型值及其剖分 表型值：P 某个数量性状所表现出来的数值 基因型值：G 表现型中由基因型决定的那部分数值 环境差值： E 表现型值偏离基因型值的离差 P = G + E二、数量性状的表型值及其剖分二、数量性状的表型值及其剖分2. 基因型值的估计二、数量性状的表型值及其剖分二、数量性状的表型值及其剖分3．加性－显性模型 中亲值 两个纯合亲本基因型值的平均值 基因型效应： A2A2: -a A1A2: 0 A1A1: a 基因效应： A1: a/2 A2: -a/23．加性－显性模型3．加性－显性模型(1)加性效应： a 等位基因间和非等位基因间的累加作用引起的效应 (2)显性效应： d 同一位点内等位基因间的互作所产生的效应 (3)上位效应： i 不同基因位点间非等位基因相互作用所产生的效应二、数量性状的表型值及其剖分二、数量性状的表型值及其剖分4、基因值及其剖分 G = m + A + D + I 相应的表型值 P = G + E = m + A + D + I + E 数量性状表型值的线性统计模型 三、表型方差及其剖分 三、表型方差及其剖分 V(P) = V(G + E) = V(G) + V(E) + 2COV(G,E) 假设 COV(G,E) ＝ 0 则　　V(P) = V(G) + V(E) 同理 　V(G) = V(A+D+I) ＝ V(A) ＋Ｖ(D) + V(I) 因此 　　VP = VG + VE ＝ VA ＋ＶD + VI＋VE第三节 遗传力的估算及应用 第三节 遗传力的估算及应用 一、数量性状和选择 二、遗传力的概念 三、广义遗传力的估算方法 四、狭义遗传力的估算方法 五、平均显性度的估算一、数量性状和选择 一、数量性状和选择 　　　　　P = G + E 选择效果 约翰逊(W. Johannsen)的菜豆实验 市场上的菜豆15－90厘克 建立了19个纯系，6年的选择 纯系学说 遗传和环境变异的相对大小，影响选择效果二、遗传力的概念 二、遗传力的概念 基因型与环境对表型影响的相对大小，可以用群体内遗传变异占总变异的相对大小来表示。讨论 遗传力可分为广义遗传力和狭义遗传力两种 二、遗传力的概念二、遗传力的概念1．广义遗传力(heritability in the broad sense) 2．狭义遗传力(heritability in the narrow sense)三、广义遗传力的估算方法 三、广义遗传力的估算方法 1．表型方差的估算： 2．环境方差的估算 (1)(2)(3)(4)三、广义遗传力的估算方法三、广义遗传力的估算方法3．遗传方差的估算 4．广义遗传力的估算 四、狭义遗传力的估算方法 四、狭义遗传力的估算方法 利用两个回交一代和一个F2代的 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 估算 1．F2代群体的方差组成 F2 基因型 AA Aa aa 分离比例 1/4 2/4 1/4 基因型值 a d -a F2代的平均基因型值 四、狭义遗传力的估算方法 四、狭义遗传力的估算方法 1．F2代群体的方差组成 F2代的遗传方差 1．F2代群体的方差组成1．F2代群体的方差组成多基因时F2代的遗传方差令1．F2代群体的方差组成1．F2代群体的方差组成同时考虑环境影响所产生的环境方差VEF2代的遗传方差四、狭义遗传力的估算方法四、狭义遗传力的估算方法2．回交世代的方差组成 (1)Aa× AA B1的基因型 AA Aa B1的比率　　　　 1/2 1/2 B1的基因型值 a d B1的群体基因型平均值 2．回交世代的方差组成 2．回交世代的方差组成 (1)Aa× AA B1的群体基因型平均值 B1的遗传方差四、狭义遗传力的估算方法四、狭义遗传力的估算方法2．回交世代的方差组成 (2)Aa× aa B2的基因型 Aa aa B2的比率　　　　 1/2 1/2 B2的基因型值 d -a B２的群体基因型平均值 2．回交世代的方差组成 2．回交世代的方差组成 (2)Aa× AA B2的群体基因型平均值 B2的遗传方差(3)两回交世代的合并方差(3)两回交世代的合并方差考虑多基因 合并遗传方差 (3)两回交世代的合并方差(3)两回交世代的合并方差引入环境方差 　　VE回交一代表型方差的总和四、狭义遗传力的估算方法四、狭义遗传力的估算方法3．F2加性方差的估值 由(1)×2－(2) 四、狭义遗传力的估算方法四、狭义遗传力的估算方法4．狭义遗传力估值 5．举例：小麦抽穗期的遗传分析 五、平均显性度的估算 五、平均显性度的估算 假设各位点的效应相等 显性遗传方差的求法 五、平均显性度的估算五、平均显性度的估算【举例】 【解】第四节 近亲交配第四节 近亲交配一、近交与杂交的概念 二、近交的遗传学效应 三、近交与近交系数 四、杂种优势一、近交与杂交的概念 一、近交与杂交的概念 近交(inbreeding)：又称近亲交配 指血缘关系较近的个体间的交配。 杂交(crossbreeding)： 指亲缘关系较远基因型不同的个体间的交配 异型交配(nonassortative matiting) 基因型不同的个体间的交配 同型交配(assortative matiting) 相同基因型个体间的交配二、近交的遗传学效应 二、近交的遗传学效应 (一)自交的遗传学效应 1．纯合子的比例增加 2．隐性不良性状得以表现 3．出现多种不同基因型的纯合体－纯系 4. 降低群体基因型值的平均值 二、近交的遗传学效应二、近交的遗传学效应(二)回交的遗传学效应 如 A × B ↓ F1 × B ↓ BC1 × B ↓ BC2B—轮回亲本： (recurrent parent) A—非轮回亲本： (nonrecurrent parent)二、近交的遗传学效应二、近交的遗传学效应(二)回交的遗传学效应 1．增加轮回亲本的基因成分，减少非轮回亲本的基因成分基因代换 2．回交可以导致基因型纯合定向纯合 回交的育种学意义： 保留轮回亲本的优良性状，而又从非轮回亲本中得到少数或个别有用基因 三、近交与近交系数(coefficient of inbreeding) 三、近交与近交系数(coefficient of inbreeding) 1．近交系数的概念（F） 一个个体任何位点上的两个等位基因属于血缘相同的概率。 血缘相同：是指两个等位基因来自于一个共同的祖先，是同一个祖先的基因，通过复制而传递下来的。又称为遗传上等同的。 这两个基因相遇的概率，即为近交系数 1．近交系数的概念（F）1．近交系数的概念（F）共祖度，f 两个个体的共祖度就是随机由二者各取一个配子，这两个配子所携带的基因是血缘相同的概率 任何两个个体的共祖度等于它们后代的近交系数，如果它们交配的话。三、近交与近交系数三、近交与近交系数2．近交系数的计算 (1)半同胞交配 2．近交系数的计算2．近交系数的计算若由个体X的双亲到共同祖先的径路中包括n个体。那么，个体X的近交系数则是2．近交系数的计算2．近交系数的计算全同胞交配 堂表兄妹 四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)1．概念： 基因型不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生活力、繁殖率、抗逆性、产量等方面比双亲优越的现象称为杂种优势 四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)2．特点： (1)杂种优势不是某一两个性状单独地表现突出，而是许多性状综合地表现突出。 (2)杂种优势的大小，取决于双亲的遗传差异和互补程度。 (3)亲本基因型的纯合程度不同，杂种优势的强弱也不同。 (4)杂种优势在F1代表现最明显，F2代以后逐渐减弱。四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)3．杂种优势的机理 (1)显性假说(dominance hypothesis) AAbbCCdd × aaBBccDD ↓ AaBbCcDd 不能很好地解释杂种优势难于进一步固定的问题 3．杂种优势的机理3．杂种优势的机理(2)超显性假说(super overdominance hypothesis) 等位基因异质结合假说 异质等位基因优于同质等位基因的作用 a1a2> a1a1或a2a2 四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)四、杂种优势 (heterosis, hybrid vigor)4．杂种优势的利用 (1)实例： (2)杂种优势利用的三个技术环节 (a)杂交亲本的纯合性 (b)亲本组合的选配 (c)杂交制种技术 1o自交系、单交种、三交种、双交种的概念 2o自花授粉植物的制种技术 3o雌雄鉴技术4．杂种优势的利用4．杂种优势的利用3．杂种优势的固定的问题 无性繁殖 无融合生殖 植物体细胞增养null第十三章 结束