数量遗传学的基础 第一节 性状的分类
一、性状和相对性状
联系
01
性状和相对性状都是生物体的特征表现，是描述生 物多样性的重要概念。
02
性状和相对性状都受到遗传基因的影响，是生物遗 传和变异的体现。
03
性状和相对性状都可以用来描述生物的形态、生理、 行为等方面的特征。
区别
01
性状是一个生物体的所有特征表现的总和，相对性状则是两个 或多个性状之间的差异或变异。
分类
可遗传性状
可遗传性状是指由遗传基因决定的，能够影响后 代性状的性状。
不可遗传性状
不可遗传性状是指由环境因素影响的，不会对后 代产生影响的性状。
显性与隐性性状
显性性状是指具有相对优势的性状，隐性性状则 是指被掩盖的、不具有相对优势的性状。
表现形式
表现型
表现型是指生物个体表现出来的性状类型，是生物个 体基因型与环境因素相互作用的结果。
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位置上的一对基因。
相对性状的表现形式是由等位 基因的显性和隐性决定的，即
显性性状和隐性性状。
举例
1
豌豆的高茎和矮茎、人的眼睛颜色、人的血型等 都是相对性状。
2
以豌豆的高茎和矮茎为例，高茎豌豆的基因型为 DD或D_，矮茎豌豆的基因型为dd。
3
在人的眼睛颜色中，蓝色和褐色是一对相对性状， 蓝色由显性基因B控制，褐色由隐性基因b控制。
05 性状与人类生活
影响
遗传疾病
性状可以影响人类的遗传疾病，如镰状细胞贫血症、囊性纤维化 等。
健康管理
了解性状对健康的影响，可以帮助人们更好地管理自己的健康，例 如饮食和运动习惯。
药物反应
不同人的性状差异可能导致对药物的反应不同，了解性状有助于合 理用药。
动物遗传学-第九章 数量遗传学基础
根据特定资料估计的遗传力，只能作为一个估计值看待。
n
P
P1 P2 Pn
Pii 1nn Nhomakorabea同理可得：
n
Gi
G i
,
n
n
Ei
E i n
若E与G之间相互独立，在一个随机交配的大群体中
n
Ei 0 P G
i
群体均值能否代表群体基因型均值取决于群体大小，群 体越大，代表性愈强。
一、遗传力（heritability）：
（一）概念： 亲代传递其遗传特性的能力。 或指性状的遗传方差在总方差（表型方差）中 所占的比率。
二、简单性状和复杂性状
简单（遗传）性状 （simply-inherited trait） 受很少数基因的控制，而且几乎不受环境变化的影响。
如孟德尔豌豆试验中所列举的性状都是简单（遗传）性 状。
复杂性状 （complex trait） 受多个基因的作用，而且易受遗传或非遗传因素的影
响。多在医学上使用。如糖尿病。
(二)对遗传力的理解注意事项：
遗传力是描述性状的一个特征量，遗传力大说 明受到遗传的影响大，遗传力低则环境的作用大。 性状遗传力的高低并不表示性状的好坏与畜群 的好坏。
0<h2 <1
（三）若干性状的遗传力
性状 初生重 断奶重 成年体重 椎骨数 乳头数 背膘厚 眼肌面积
表1 表猪1 一猪一些些性性状状的遗遗传传力 力
第九章 数量遗传学基础
一、质量性状和数量性状
质量性状（qualitative trait） —遗传基础是单个或少数几个基因的作用，它的 表型变异是间断的。如牛的无角与有角，兔的白 化与有色。
遗传学 第六章 数量性状遗传
第四节 遗传力及其估算
一、表型值及其方差的分量
1. 表现型值：
某性状表现型（度量或观察到）的数值，用P表示；
2. 基因型值：
性状表达中由基因型所决定的数值， 用G表示；
3. 环境型值：
表现型值与基因型值之差，用E表示
三者关系： P=G+E
表型是基因型和环境相互作用的结果
方差可以用来测量变异的程度，各种变异可以用方差 表示 表型方差 = 遗传（基因型）方差 + 环境方差
第六章 数量性状遗传
第一节 数量性状遗传的基本特征 第二节 数量性状遗传的多基因假说 第三节 数量性状遗传的统计分析方法 第四节 遗传力及其估算 第五节 近亲繁殖与杂种优势
第一节 数量性状遗传的基本特征
一、数量性状的概念
1. 质量性状与数量性状
质量性状（qualitative character）：不易受环境条件影响，
三、质量性状和数量性状的划分不是绝对
同一性状在不同亲本的杂交组合中可能表现不同。
举例：植株的高度是一个数量性状，但在有些 杂交组合中，高株和矮株却表现为简单的质量性状 遗传。
数量性状与质量性状区别 质量性状
1.变异 F1 F2 2. 对环境 的效应 3. 控制性状 的基因及 效应 4. 研究方法 非连续性 显性 相对性状分离 不敏感 基因少,效应明显 存在显隐性 群体小, 世代数少 用分组描述
表型之间截然不同，具有质的差别，可以用文字描述的性状。表 现不连续变异的性状。如红花、白花、水稻的糯与粳，豌豆的饱
满与皱褶等性状。
数量性状
表
频 长
玉米穗长的遗传
世 率f 度 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 N X S V 代 短穗亲本 4 21 24 8 57 6.632 0.816 0.666 (N0.60) 长穗亲本 3 11 12 15 26 15 10 7 2 101 163802 1.887 3.561 (No.54) F1 1 12 12 14 17 9 4 69 12.116 1.519 2.307 F2 1 10 19 26 47 73 68 68 25 15 9 1 401 12.888 2.252 5.072
动物遗传学-数量遗传学基础
3 数量性状表型值的剖分
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由于D和I带有一定的随机性，一般将它们与环境偏 差合并，统称为剩余效应。
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第二节 通径理论
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1. 概念
自然界任何两个或多个事物之间的关系不外乎两种情况：一 种是平行关系；另一种是因果关系。 所谓平行关系是指事物间不分因果，只是互为因果或两者具 有共同原因以致相互关联。 例如：猪的瘦肉率部分决定于臀肉率，部分决定于腰肉率。 臀肉率与腰肉率有一定关系，但在它们之间很难确定哪个是 “因”，哪个是“果”。
2 同一个纯系，甚至是同一个植株所结种子，重量差异更大，变 化范围20-70mg，但这种差异在相继世代是不能遗传的，纯系 内的差异是由于环境条件造成的，在纯系内选择是无效的。
例如，在他的第15个纯系中选出重量为20mg和60mg的种子种植， 其后代平均种子重量分别为46.9mg和45.6mg，均接近该纯系群体 的平均种子重量45.0mg。
44
将控制一个数量性状的所有基因座上基因的 加性效应总和称为基因的加性效应值，它可以 通过育种改良稳定改进。个体加性效应值的高 低反映了它在育种上的贡献大小，因此也将这 部分效应称为育种值。
45
一、遗传力
数量性状的表现既受到个体遗传基础的控制， 同时又受到所处环境条件的影响，而且这两种不同 的效应又可以作进一步的剖分。应该如何从量的角 度来推断出影响一个数量性状表现的遗传效应有多 大?环境效应有多大?
13
3.控制数量性状的微效基因（Minor effect polygenes）与控制质 量性状的宏效基因（Major gene）都处于细胞核的染色体上， 多基因的遗传行为同样符合遗传基本规律，具有复制、分离和 重组、连锁和交换的特性。
4.由于微效基因的效应微小，多基因（Polygenes）并不能予以 个别辨认，只能按性状的表现在一起研究，对所涉及的基因对 数做粗略的估计。
数量性状的遗传
第五章 数量性状的遗传畜禽的大多数经济性状属于数量性状。
掌握数量性状的遗传规律和遗传参数对种畜生产中种畜群的生产性能的保持、对地方品种经济性能的提高、对新品种新品系的培育等工作都是十分必要的。
数量性状的遗传是有规律所循的，虽然在不同群体、在不同条件下、因估计方法不同，得到的参数有所变化，但遗传参数反映的数量性状的基本遗传规律的趋势是一定的。
第一节 数量性状的遗传基础质量性状的变异一般遵从孟德尔遗传规律，但数量性状的遗传规律与质量性状的遗传规律有一定区别。
数量性状是由大量的、效应微小而类似的、可加的基因控制，呈现连续变异，数量性状的表现还受到大量复杂环境因素的影响。
一、Nilsson-Ehle 假说及其发展生物的性状按照其表现和对其研究的方式，可大致分为质量性状、数量性状和阈性状。
质量性状的变异通常可以区分为几种明显不同的类型，遵从孟德尔遗传规律。
畜禽重要质量性状的遗传规律已经在上一章中进行了阐述。
在动物生产中所关注的绝大多数经济性状呈连续性变异，其在个体间表现的差异只能用数量来区分，这类性状称为数量性状，如奶牛的产奶量、鸡的产蛋量、肉用家畜的日增重、饲料转化率、羊的产毛量等。
与质量性状相比较，数量性状主要有以下特点：①性状变异程度可以用度量衡度量；②性状表现为连续性分布；③性状的表现易受到环境的影响；④控制性状的遗传基础为多基因系统。
遗传基础为多基因控制，而表现为非连续性变异的性状称为阈性状。
如羊的产羔数、肉质的分类、对疾病抗性的有无等。
严格说来，鸡的产蛋数、猪的窝产仔数等也属于这一类性状，但其表型状态过多，作为阈性状分析过于复杂，通常近似的将其作为数量性状来看待。
数量性状在畜牧生产中占有非常重要的地位。
但是，到目前为止，对数量性状的遗传基础的解释主要还是基于Yule （1902，1906）首次提出、由Nilsson-Ehle （1908）总结完善、并由Johannsen （1909）和East （1910）等补充发展的多因子假说，也称为多基因假说或Nilsson-Ehle 假说。
第七章数量遗传学基础
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数量性状遗传机制的发展
传统观点： 基于多基因假说认为数量性状均受微效、等效的微
效基因控制 采用分子标记对基因效应的研究发现，数量性状： 可能是受微效基因控制 也可能受少数几对主效基因控制，加上环境作用而 表现连续变异 有时由少数主基因控制，但另外存在一些微效基因 (修饰基因，modifying gene)的修饰作用 微效基因的效应值(对性状的影响)也不尽相等
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多基因假说要点
微效基因对环境敏感，因而数量性状的表现容易受环境因素的 影响而发生变化。微效基因的作用常常被整个基因型和环境的 影响所遮盖，难以识别个别基因的作用
多基因往往有多效性，多基因一方面对于某一个数量性状起微 效基因的作用，同时在其他性状上可以作为修饰基因(改变其他 基因效果的基因)而起作用，使之成为其他基因表现的遗传背景
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两个变量间的关系:
因果关系: 单箭头线，方向由因到果，称为通径线 平行关系:双箭头线，称为相关线
每条线的相对重要性称为系数
通径线的系数称为通径系数 相关线的系数称为相关系数
猪的屠宰体重（Y），由一长速度（X1）和4月龄体重（X2） 决定，而它们又是由饲养条件（X3）决定
一个群体内，环境对不同个体施加影响，从而使个体的表型值偏离基因 型值，称之为“离差”。有时也称为“环境效应”
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n
P P1 P2 Pn
Pi
i
n
n
n
n
Gi
Ei
G i ,E i
n
n
若E与G之间相互独立，在一个随机交配的大群体中
遗传学第八章数量遗传课件.ppt
F3的表现型方差：
33 VF3 4VA16VDVE
F4代的表现型方差：
77 VFr 8VA64VDVE
随着自交代数的增加，群体基因型方差中的可固
定遗传变异加性效应方差比重逐渐加大，而 不可固定的显性效应方差比重逐渐减小。
4. 回交世代的方差
B1群体： F1P 1 A aAA
其群体遗传组成： 1 AA 1 Aa 22
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6
1
红粒有效基 6R 5R 4R 3R 2R 1R 0R 因数
红粒:白粒
63:1
小麦籽粒颜色生化基础：红粒基因R编码一种红色素合成 酶。R基因份数越多，酶和色素的量也就越多，籽粒的颜 色就越深。
当某性状由1对基因决定时，由于F1能够产生 具有等数R和等数r的雌配子和雄配子，所以
F1产生的雌配子与雄配子都各为，
两个方差加在一起 1 a 2 1 d 2 1 a 1 d a 2 1 d 2 1 a 1 d a 2 1 d 2 44 244 222
11 VB 1VB22VA2VD2VE
第四节 遗传率的估算及其应用
一、遗传率的概念
1、广义遗传率 遗传方差占总方差(表型方差)的比值
hB2
遗传方差 总方差
100 %
VG 100% VG VE
2、狭义遗传率：基因加性方差占总方差的比值
V P V A V D V I V E
h
2 N
基因加性方差 总方差
100 %
V A 100% VP
V A
VA VD VI
VE
100 %
二、遗传率的估算
•广义遗传率的估算
VE1 4VP11 2VF11 4VP2
第一节 数量性状的特征
数量遗传学知识点总结
第一章绪论一、基本概念遗传学：生物学中研究遗传和变异，即研究亲子间异同的分支学科。
数量遗传学：采用生物统计学和数学分析方法研究数量性状遗传规律的遗传学分支学科。
二、数量遗传学的研究对象数量遗传学的研究对象是数量性状的遗传变异。
1.性状的分类性状：生物体的形态、结构和生理生化特征与特性的统称。
如毛色、角型、产奶量、日增重等。
根据性状的表型变异、遗传机制和受环境影响的程度可将性状分为数量性状、质量性状和阈性状3类。
数量性状：遗传上受许多微效基因控制，性状变异连续，表型易受环境因素影响的性状，如生长速度、产肉量、产奶量等。
质量性状：遗传上受一对或少数几对基因控制，性状变异不连续，表型不易受环境因素影响的性状，如毛色、角的有无、血型、某些遗传疾病等。
阈性状：遗传上受许多微效基因控制，性状变异不连续，表型易受或不易受环境因素影响的性状。
有或无性状：也称为二分类性状（Binary traits）。
如抗病与不抗病、生存与死亡等。
分类性状：如产羔数、产仔数、乳头数、肉质评分等。
必须进行度量，要用数值表示，而不是简单地用文字区分；要用生物统计的方法进行分析和归纳；要以群体为研究对象；组成群体某一性状的表型值呈正态分布。
3.决定数量性状的基因不一定都是为数众多的微效基因。
有许多数量性状受主基因(major gene)或大效基因(genes with large effect)控制。
果蝇的巨型突变体基因（gt）；小鼠的突变型侏儒基因（dwarf, df）；鸡的矮脚基因（dw）；美利奴绵羊中的Booroola基因（FecB）；牛的双肌（double muscling）基因（MSTN）；猪的氟烷敏感基因（RYR1）三、数量遗传学的研究内容数量性状的数学模型和遗传参数估计；选择的理论和方法；交配系统的遗传效应分析；育种规划理论。
四、数量遗传学与其他学科间的关系理论基础奠定：孟德尔遗传学+数学+生物统计学理论体系完善：与群体遗传学关系最为密切；学科应用：与育种学最为密切，是育种学的理论基础和方法论；学科发展：与分子生物学、生物进化学、系统科学和计算机科学密切结合，并产生了新的遗传学分支学科，如分子数量遗传学等。
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性状遗传变异的动态； 必须以群体为研究对象。
数量性状的特点
变异的连续性 对环境的敏感性 分布的正态性 多基因作用的微效性
数量性状的特征
对质量性状而言： • 不易受环境的影响而发生变异 • F1有显隐性之分 • F2代可明显分组，不会出现超亲遗传的现象
对数量性状而言：
玉米穗长（表）
• 易受环境的影响而发生变异 • 两个纯合的亲本杂交，F1代一般是双亲的中间类型，但有时
人的身ห้องสมุดไป่ตู้（图）
遗传特征:两个有差异的亲本杂交
1. F1为双亲中值，但有时会偏向某一亲本； 2. F2均值、F1均值、双亲中值相近 3. F2变幅增大，但是变异程度远远超过F1 4.易受环境条件影响 5.有超亲遗传的现象：当杂交的亲本不是极端类型的时候，杂 交后代中有可能会出现高于高值亲本或低于低值亲本的类型
质量性状与数量性状的关系
1 由于区分的着眼点不同 2由于杂交亲本的差别基因对数不同。数量性状一般由微效 多基因控制，但在某些情况下，也可由单一的主基因控制。 3 一因多效，一个基因可以同时控制质量性状和数量性状， 控制数量性状的基因与控制质量性状的基因可能连锁。
三、 阈性状
可以用等级或分类表示的性状，如猪肉 颜色分为5级；蛋黄颜色分为9级。
第十四章 数量遗传学基础
一、数量遗传学（quantitative genetics）
1.概念 “是遗传学原理与统计学方法相结合，研究
群体数量性状的遗传学分支科学。” 遗传学 统计学 群体 数量性状
动物生产中需要改良的性状大多是数量性状。
第一节 性状的分类
一、质量性状
能够从表型明显区别的性状，如牛、羊的 有角、无角；猪、鸡的黑色、白色。
性状之间差异明显，变异不连续。
这类性状的遗传基础为单基因，表型变异 是间断的。
二、 数量性状
可以计数和度量的性状，如牛奶的产量、 猪的日增重。
性状之间没有严格的界限，表现出连续 变异，量的变化才引起质的变化，且须用度、 量、衡单位来表示。
这类性状的遗传基础是多基因，表型 变异是连续的。
4个数量性状的频率分布，平均数用箭头标明， 每一柱型图基于的观察数在括号中给出。
会偏向某一亲本。 • F2代的表型平均值与F1代相近，但是变异程度远远超过F1 • 有超亲遗传的现象：当杂交的亲本不是极端类型的时候，杂
交后代中有可能会出现高于高值亲本或低于低值亲本的类型。
对数量性状而言： • 易受环境的影响而发生变异
玉米穗长（表）
玉米穗长（柱形图）
1. F1为双亲中值，但有时会偏 向某一亲本； 2. F2均值、F1均值、双亲中 值相近 3. F2变幅增大，变异程度远远 超过F1
这类性状的遗传基础是多基因，表型变 异是间断的。
最极端的阈性状是“两者居一”性状，又 称“全或无”(all or none)性状。如发病与不发 病，存活与死亡等只有一个阈的性状。
问题：
1、有没有遗传基础是单基因，表型 是连续的性状？
2、如有，应叫做什么性状？
数量性状分析的基本方法 对数量性状遗传变异研究的特点