第十三章 数量遗传
第十三章 数量遗传
? 质量性状：表现为不连续变异的性状
? 数量性状：表现为连续变异的性状
第二节 数量性状的特征
（ 1）变异呈连续性，杂交后的分离世
代不能明确分组。
（ 2）容易受环境条件影响，使研究
复杂化。
（ 3）普遍存在基因型与环境的互作。
数量性状（ quantitative character)：是指性
状呈连续变化，界限不清楚，不易分类的性状。
如身高、体重、牛的产奶量、鸡的产蛋量、小麦
的株高、穗长、千粒重等等。
第一节 数量性状的遗传
一、多基因假说 (polygene hypothesis)
Nillsson-Ehle的小麦籽粒颜色的杂交实验。
分别用粉红、红色、深红与白色杂交：
? １ 浅红 x 白色
? AAbbcc aabbcc
? 淡红 Aabbcc
?
? １浅红 ２淡红 １白色
? ２ 红色 x 白色
? AABBcc aabbcc
? 浅红 AaBbcc
? １白色 ４淡红 ６浅红 ４中红 １红色
? 深红 x 白色
? AABBCC aabbcc
? 中红 AaBbCc
? ６３／６ 4六种深浅不一的红色（比率为１、６、１
５、２０、１５、６）１／６４白色
? 二、数量性状遗传的特征
? 数量性状是由多对基因控制的。
? 每对基因的作用是微小的，数量性状是由
这些微效的基因共同作用的结果。
? 微效基因大多情况下表现为相等而且累加
的效应，但有时也表现为显性效应，有时
表现为减效效应。
? 微效基因容易受环境因素的影响，即数量
性状是由遗传与环境因素共同作用的结果。
? 三、多基因遗传病
? 常见的多基因遗传病：哮喘、精神分裂症、
原发性高血压、消化性溃疡,II型糖尿病、
冠心病、癫痫、动脉粥样硬化等。
? 多基因遗传病的易感性、易患性和阈值：
? 易感性：由遗传因素所决定的一个个体得
多基因遗传病的风险。
? 易患性：由遗传因素和环境因素共同作用
下一个个体得多基因遗传病的风险。
? 大多数个体的易患性在平均值附近，易患
性很高或很低的个体很少。
控制数量性状的多基因假说,
? 1909年，由尼尔逊、埃尔提出
? 要点：
? 数量性状是由微效多基因控制的，其遗
传方式服从孟德尔遗传规律；
? 各基因的效应相等；
? 各等位基因的表现为不完全显性或无显
性；
? 各基因的作用是累加性的。
数量性状和质量性状的区别：
1、性状表现为连续性变异，分离世代不易分组 ；
不连续性变异，分离世代能分组
2,用度量方法表示，用生统方法研究；
用文字表示，用分组计数方法研究
3,微效基因控制，没有显隐关系；
主基因控制，有显隐关系
4,容易受环境条件影响；
不易受环境条件影响
第四节 遗传参数的估算及其应用
?平均数：
?方差：
?标准差：
遗传率的估算及其应用
P ＝ G + E 证明, VP ＝ VG + VE
? 广义遗传率,h2B％＝ VG / VP× 100％
＝ （ VP－ VE） / VP× 100％
? 遗传方差估算：杂交亲本都是纯合体，杂种
F1的基因型是一致的，基因型方差为零，于
是，从 VF2减去 VF1就可得遗传方差（ VG），
VG＝ VF2－ VF1
? 广义遗传率＝（ VF2－ VF1） / VF2× 100％
遗传率的估算及其应用
? 环境方差估算方法：
? （ 1）利用基因型纯合群体（亲本）估算环境
方差,VE＝ 1/2（ VP1＋ VP2）
? （ 2）利用基因型一致的 F1群体估算环境方
差,VE＝ VF1
? （ 3）利用两亲本和 F1的表型方差合计估算：
VE＝ 1/3（ VP1＋ VP2＋ VF1）
? VG ＝ VA＋ VD＋ VI
? VA：加性方差 (可固定遗传）
? VD：显性方差 (不可固定遗传）
? VI：上位性方差 (不可固定遗传）
? 狭义遗传率及估算方法
? 狭义遗传率是遗传方差中加性方差占总方差的
百分比。
? 狭义遗传率＝ VA/（ VA＋ VD＋ VI＋ VE） × 100％
? 通过 F2和回交世代估算狭义遗传率：
? h2N％＝ [2VF2－（ VB1＋ VB2） ] / VF2× 100％
狭义遗传率的估算方法
? 加显性模型：
? 二、遗传率的意义及性质
? 指导人工育种：遗传率高说明这一性状受遗
传因素影响大，人工选择的效率较高；反之，
人工选择效率低。
? 遗传率是一个统计学概念，是对群体而言的。
如人的身高遗传率 0.5并不表示某个人的身高
1/2由遗传因素决定,1/2由环境因素决定。
而是指人类身高的总变异中 1/2由遗传因素决
定,1/2由环境因素决定。
? 遗传率是针对特定群体在特定环境下而言，
如发生遗传变异或环境改变其遗传率也将发
生改变。
第五节 数量性状基因定位
QTL—— 是数量特性座位（ Quantitative
trait loci)的缩写。
采用 QTL定位方法，可以估算数量性状的
基因点数目、位置和遗传效应。
该定位方法有三大类：
1、单标记分析法
2、区间作图法
3、复合区间作图法
第六节 近亲繁殖与杂种优势
? 近交与杂交的概念：
? 植物中的近交：自交；回交
? 动物中的近交：全同胞；半同胞和亲表
兄妹
? 度量亲缘关系的远近：
? 动物 —— 采用系谱分析法（近亲系数）
? 植物 —— 天然异交率
按天然异交率对作物的分类：
? 自花授粉作物 1— 4% 水稻、小麦等
? 常异花授粉作物 5— 20% 棉花、高梁等
? 异花授粉作物 >20— 50% 玉米、黑麦等
二、近亲繁殖的遗传效应
? 1、杂合体通过自交能导致后代基因的分
离，使后代群体中的遗传组成趋于纯合。
? 2、杂合体通过自交能够导致等位基因纯
合，使隐性性状得以表现。
? 3、杂合体通过自交能够导致遗传性状的
稳定。
自交后代纯合率估算公式
X%=（ 1- 1/2r)nX100%
r:自交代数
n:基因对数
X%：为（ r+1）群体的纯合率
回交的遗传效应
? 回交与自交的差别；
1、回交后代的基因型纯合将严格受轮回
亲本的控制。
2、纯合率使用公式相同，但内容不同
三、杂种优势的表现和遗传理论
? 杂种优势：是生物界的普遍现象，是指杂合体在一
种或多种性状上表现优于亲本的现象
? 杂种优势的基本特点：
1、性状表现出综合优势
2、杂种优势的大小，大多取决于双亲性状间的相对差
异和相互补充
3、杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有密切关
系
4、优势的大小与环境条件关系密切
F2的衰退表现：
?为分离群体
?亲本基因型纯合度愈高,F1愈优势，
F2衰退愈疯狂
杂种优势遗传理论：
?显性假说,认为多数显性基因比隐
性基因优,F1集中了双亲的全部显
性基因，从而导致杂种优势；
?超显性假说,认为杂种优势来源于
双亲基因型的异质结合所引起的等
位基因间的互作；
关于杂种优势利用需重视的问题：
? 一、杂交亲本的纯合性或典型性
? 二、亲本杂交组合的选配（配合力）
? 三、杂交制种技术简易，种子繁殖系数
要高
? 该领域的课题：杂种的固定，永久杂合
体
第十三章 数量遗传
? 质量性状：表现为不连续变异的性状
? 数量性状：表现为连续变异的性状
第二节 数量性状的特征
（ 1）变异呈连续性，杂交后的分离世
代不能明确分组。
（ 2）容易受环境条件影响，使研究
复杂化。
（ 3）普遍存在基因型与环境的互作。
数量性状（ quantitative character)：是指性
状呈连续变化，界限不清楚，不易分类的性状。
如身高、体重、牛的产奶量、鸡的产蛋量、小麦
的株高、穗长、千粒重等等。
第一节 数量性状的遗传
一、多基因假说 (polygene hypothesis)
Nillsson-Ehle的小麦籽粒颜色的杂交实验。
分别用粉红、红色、深红与白色杂交：
? １ 浅红 x 白色
? AAbbcc aabbcc
? 淡红 Aabbcc
?
? １浅红 ２淡红 １白色
? ２ 红色 x 白色
? AABBcc aabbcc
? 浅红 AaBbcc
? １白色 ４淡红 ６浅红 ４中红 １红色
? 深红 x 白色
? AABBCC aabbcc
? 中红 AaBbCc
? ６３／６ 4六种深浅不一的红色（比率为１、６、１
５、２０、１５、６）１／６４白色
? 二、数量性状遗传的特征
? 数量性状是由多对基因控制的。
? 每对基因的作用是微小的，数量性状是由
这些微效的基因共同作用的结果。
? 微效基因大多情况下表现为相等而且累加
的效应，但有时也表现为显性效应，有时
表现为减效效应。
? 微效基因容易受环境因素的影响，即数量
性状是由遗传与环境因素共同作用的结果。
? 三、多基因遗传病
? 常见的多基因遗传病：哮喘、精神分裂症、
原发性高血压、消化性溃疡,II型糖尿病、
冠心病、癫痫、动脉粥样硬化等。
? 多基因遗传病的易感性、易患性和阈值：
? 易感性：由遗传因素所决定的一个个体得
多基因遗传病的风险。
? 易患性：由遗传因素和环境因素共同作用
下一个个体得多基因遗传病的风险。
? 大多数个体的易患性在平均值附近，易患
性很高或很低的个体很少。
控制数量性状的多基因假说,
? 1909年，由尼尔逊、埃尔提出
? 要点：
? 数量性状是由微效多基因控制的，其遗
传方式服从孟德尔遗传规律；
? 各基因的效应相等；
? 各等位基因的表现为不完全显性或无显
性；
? 各基因的作用是累加性的。
数量性状和质量性状的区别：
1、性状表现为连续性变异，分离世代不易分组 ；
不连续性变异，分离世代能分组
2,用度量方法表示，用生统方法研究；
用文字表示，用分组计数方法研究
3,微效基因控制，没有显隐关系；
主基因控制，有显隐关系
4,容易受环境条件影响；
不易受环境条件影响
第四节 遗传参数的估算及其应用
?平均数：
?方差：
?标准差：
遗传率的估算及其应用
P ＝ G + E 证明, VP ＝ VG + VE
? 广义遗传率,h2B％＝ VG / VP× 100％
＝ （ VP－ VE） / VP× 100％
? 遗传方差估算：杂交亲本都是纯合体，杂种
F1的基因型是一致的，基因型方差为零，于
是，从 VF2减去 VF1就可得遗传方差（ VG），
VG＝ VF2－ VF1
? 广义遗传率＝（ VF2－ VF1） / VF2× 100％
遗传率的估算及其应用
? 环境方差估算方法：
? （ 1）利用基因型纯合群体（亲本）估算环境
方差,VE＝ 1/2（ VP1＋ VP2）
? （ 2）利用基因型一致的 F1群体估算环境方
差,VE＝ VF1
? （ 3）利用两亲本和 F1的表型方差合计估算：
VE＝ 1/3（ VP1＋ VP2＋ VF1）
? VG ＝ VA＋ VD＋ VI
? VA：加性方差 (可固定遗传）
? VD：显性方差 (不可固定遗传）
? VI：上位性方差 (不可固定遗传）
? 狭义遗传率及估算方法
? 狭义遗传率是遗传方差中加性方差占总方差的
百分比。
? 狭义遗传率＝ VA/（ VA＋ VD＋ VI＋ VE） × 100％
? 通过 F2和回交世代估算狭义遗传率：
? h2N％＝ [2VF2－（ VB1＋ VB2） ] / VF2× 100％
狭义遗传率的估算方法
? 加显性模型：
? 二、遗传率的意义及性质
? 指导人工育种：遗传率高说明这一性状受遗
传因素影响大，人工选择的效率较高；反之，
人工选择效率低。
? 遗传率是一个统计学概念，是对群体而言的。
如人的身高遗传率 0.5并不表示某个人的身高
1/2由遗传因素决定,1/2由环境因素决定。
而是指人类身高的总变异中 1/2由遗传因素决
定,1/2由环境因素决定。
? 遗传率是针对特定群体在特定环境下而言，
如发生遗传变异或环境改变其遗传率也将发
生改变。
第五节 数量性状基因定位
QTL—— 是数量特性座位（ Quantitative
trait loci)的缩写。
采用 QTL定位方法，可以估算数量性状的
基因点数目、位置和遗传效应。
该定位方法有三大类：
1、单标记分析法
2、区间作图法
3、复合区间作图法
第六节 近亲繁殖与杂种优势
? 近交与杂交的概念：
? 植物中的近交：自交；回交
? 动物中的近交：全同胞；半同胞和亲表
兄妹
? 度量亲缘关系的远近：
? 动物 —— 采用系谱分析法（近亲系数）
? 植物 —— 天然异交率
按天然异交率对作物的分类：
? 自花授粉作物 1— 4% 水稻、小麦等
? 常异花授粉作物 5— 20% 棉花、高梁等
? 异花授粉作物 >20— 50% 玉米、黑麦等
二、近亲繁殖的遗传效应
? 1、杂合体通过自交能导致后代基因的分
离，使后代群体中的遗传组成趋于纯合。
? 2、杂合体通过自交能够导致等位基因纯
合，使隐性性状得以表现。
? 3、杂合体通过自交能够导致遗传性状的
稳定。
自交后代纯合率估算公式
X%=（ 1- 1/2r)nX100%
r:自交代数
n:基因对数
X%：为（ r+1）群体的纯合率
回交的遗传效应
? 回交与自交的差别；
1、回交后代的基因型纯合将严格受轮回
亲本的控制。
2、纯合率使用公式相同，但内容不同
三、杂种优势的表现和遗传理论
? 杂种优势：是生物界的普遍现象，是指杂合体在一
种或多种性状上表现优于亲本的现象
? 杂种优势的基本特点：
1、性状表现出综合优势
2、杂种优势的大小，大多取决于双亲性状间的相对差
异和相互补充
3、杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有密切关
系
4、优势的大小与环境条件关系密切
F2的衰退表现：
?为分离群体
?亲本基因型纯合度愈高,F1愈优势，
F2衰退愈疯狂
杂种优势遗传理论：
?显性假说,认为多数显性基因比隐
性基因优,F1集中了双亲的全部显
性基因，从而导致杂种优势；
?超显性假说,认为杂种优势来源于
双亲基因型的异质结合所引起的等
位基因间的互作；
关于杂种优势利用需重视的问题：
? 一、杂交亲本的纯合性或典型性
? 二、亲本杂交组合的选配（配合力）
? 三、杂交制种技术简易，种子繁殖系数
要高
? 该领域的课题：杂种的固定，永久杂合
体
