第八章 数量性状遗传一、数量性状的概念及其基本特征 质
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第八章数量性状的遗传
◆涉及到多对等位基因时：
如：ccEEFF ： m+（ - ac + ae + af） CCeeff： m+（ ac - ae - af ） CcEeFf： m+（ dc + de + df ）
如k对基因：[a]=∑a+ -∑a-
[d]= ∑d
二、表现型变异及基因型变异：
用方差表示遗传群体的变异情况： 表现型方差(phenotypic variance，VP ) 基因型方差(genotypic variance，VG) 机误方差(error variance，VE )：
三、常用的遗传群体的方差
方差分析要以一定的遗传(数学）模型为 基础。
数量性状分析常用模型是
VP ＝VA＋VD＋VI＋ VE
但是，上位性效应较难分析。 初学者使用的模型是
VP ＝VA＋VD＋ VE
1、不分离世代的方差
一般来说，纯系农作物品种亲本P1、P2群体中各
个个体的基因型是纯合一致的。 F1群体的各个个体的基因型是杂合一致的。 这3种群体均为不分离群体。
pp 2 g g 2 e e2
n
n
n
得到： VP = VG+VE
类推：各方差变异组成：
◆加性－显性模型时：
VP = VA +VD +VE
◆加性－显性－上位性模型时：
VP = VA +VD +VI+VE
◆基因型与环境互作时：
VP = VA +VD +VI +VGE+VE
第2节 研究数量性状的基本统计方法
对数量性状的研究，一般是采用相应的度 量单位进行度量，然后进行统计学分析。
数量性状遗传ppt课件
1909年，约翰逊(Jonhansen)提出的纯系理论补充了这一 假说
即数量性状同时受到基因型和环境的作用，而且数量性状 的表现对环境影响相当敏感。这一假说的实质是数量性状 由大量微效基因控制，因此也称之为多基因假说 (polygene hypothesis)。
.
1943年，马瑟(Mather)将这些微效基因统称为多基因系 统，其中每个基因称为多基因(polygene)。 多基因系统仅仅是数量性状呈现连续变异的内在遗传基础 ，而影响数量性状表现的环境因素则是数量性状表现为连 续变异的外部原因。正是在这种遗传和环境的内外因素综 合作用下，使得数量性状表现为连续变异。 主要内容：决定数量形状的基因很多Βιβλιοθήκη 四、质量性状和数量性状的相对性
本质上都受位于染色体上基因的控制，基因传递均遵循三 大遗传基本定律
区分性状的方法不同，或观察层次的不同，质量性状与数 量性状可能相互转化。
1、 同一类性状在不同种生物中表现可能表现不同 植株高度(豌豆与其它植物中)
2、同一性状在不同杂交组合中也可能表现不同
普通小麦、水稻等均存在高秆/矮秆两种类型：
.
由于环境的影响，使基因型纯合的两个亲本和基因 型杂合一致的杂种第一代(F1)，各个个体的穗长也 呈现连续的分布。
.
由于环境的影响，使基因型纯合的两个亲本和基因型杂 合一致的杂种第一代(F1)，各个个体的穗长也呈现连续 的分布。
.
F2群体既有由于基因分离所造成的基因型差异，又有由 于环境影响所造成的同一基因型的表现型差异，所以， F2的连续分布比亲本和F1都更广泛。
A P1 红粒×白粒
↓ F1 中间类型
↓ F2 3/4红粒
1/4白粒
B
C
红粒×白粒 红粒×白粒
即数量性状同时受到基因型和环境的作用，而且数量性状 的表现对环境影响相当敏感。这一假说的实质是数量性状 由大量微效基因控制，因此也称之为多基因假说 (polygene hypothesis)。
.
1943年，马瑟(Mather)将这些微效基因统称为多基因系 统，其中每个基因称为多基因(polygene)。 多基因系统仅仅是数量性状呈现连续变异的内在遗传基础 ，而影响数量性状表现的环境因素则是数量性状表现为连 续变异的外部原因。正是在这种遗传和环境的内外因素综 合作用下，使得数量性状表现为连续变异。 主要内容：决定数量形状的基因很多Βιβλιοθήκη 四、质量性状和数量性状的相对性
本质上都受位于染色体上基因的控制，基因传递均遵循三 大遗传基本定律
区分性状的方法不同，或观察层次的不同，质量性状与数 量性状可能相互转化。
1、 同一类性状在不同种生物中表现可能表现不同 植株高度(豌豆与其它植物中)
2、同一性状在不同杂交组合中也可能表现不同
普通小麦、水稻等均存在高秆/矮秆两种类型：
.
由于环境的影响，使基因型纯合的两个亲本和基因 型杂合一致的杂种第一代(F1)，各个个体的穗长也 呈现连续的分布。
.
由于环境的影响，使基因型纯合的两个亲本和基因型杂 合一致的杂种第一代(F1)，各个个体的穗长也呈现连续 的分布。
.
F2群体既有由于基因分离所造成的基因型差异，又有由 于环境影响所造成的同一基因型的表现型差异，所以， F2的连续分布比亲本和F1都更广泛。
A P1 红粒×白粒
↓ F1 中间类型
↓ F2 3/4红粒
1/4白粒
B
C
红粒×白粒 红粒×白粒
第八章数量性状遗传
2、标准差：是方差的平方根值。用S表示。 方差和标准差是全部观察值偏离平均
数的重要度量参数。方差愈大，也说明平 均数的代表性愈小。
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二、方差、标准差和标准误
3、标准误：它是平均数方差（S2X）的平方根。 用SX表示。它可反映平均数的可能变异范围。 S2X= S2/n
4、方差的计算方法：
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二、数量性状与质量性状的关系
3、由于观察的层次不同 如多指的遗传 正常和多指看似质量性状，实际是多
基因控制，且受环境的影响。 可以设想导致性状差异的基本物质的
分布是连续的，它在一定的含量（阈值） 内，表现为正常，超过阈值表现为多指。
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9
三、数量性状和选择
• 在二十世纪初，约翰逊通过菜豆粒 重的研究，提出了纯系学说。主要 观点是：在纯系内进行选择是无效 的。 实际上，由于突变，真正的纯 系是不存在的。
• 故 h2N=（1/2VA/VF2）×100%
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2、 狭义遗传力的估算
• 在杂交组合AA×aa中，令AA为P1，aa为P2，
F1(Aa)与AA回交的子代为B1，Aa与aa回交的
子代为B2
Aa×AA
Aa×aa
↓
↓
B1 1/2Aa:1/2AA
B2 1/2Aa:1/2aa
B1群体的遗传组成是1/2Aa+1/2AA; B2群
26
1、广义遗传率的估算
• 假如F1 和F2生长在相同的环境条件下，且 对环境条件有相似的反应，也就是说基因 型与环境没有互作，可以认为二者的环境 方差是相同的。F2的表现型方差是基因型 方差和环境方差之和，从VF2（VP）中减去 F1的方差VF1就可以得到F2的基因型方差 （VG）。 h2B= （VG /VP）×100% = ［（VF2 –VF1）/VF2］×100%
数的重要度量参数。方差愈大，也说明平 均数的代表性愈小。
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二、方差、标准差和标准误
3、标准误：它是平均数方差（S2X）的平方根。 用SX表示。它可反映平均数的可能变异范围。 S2X= S2/n
4、方差的计算方法：
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二、数量性状与质量性状的关系
3、由于观察的层次不同 如多指的遗传 正常和多指看似质量性状，实际是多
基因控制，且受环境的影响。 可以设想导致性状差异的基本物质的
分布是连续的，它在一定的含量（阈值） 内，表现为正常，超过阈值表现为多指。
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三、数量性状和选择
• 在二十世纪初，约翰逊通过菜豆粒 重的研究，提出了纯系学说。主要 观点是：在纯系内进行选择是无效 的。 实际上，由于突变，真正的纯 系是不存在的。
• 故 h2N=（1/2VA/VF2）×100%
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2、 狭义遗传力的估算
• 在杂交组合AA×aa中，令AA为P1，aa为P2，
F1(Aa)与AA回交的子代为B1，Aa与aa回交的
子代为B2
Aa×AA
Aa×aa
↓
↓
B1 1/2Aa:1/2AA
B2 1/2Aa:1/2aa
B1群体的遗传组成是1/2Aa+1/2AA; B2群
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1、广义遗传率的估算
• 假如F1 和F2生长在相同的环境条件下，且 对环境条件有相似的反应，也就是说基因 型与环境没有互作，可以认为二者的环境 方差是相同的。F2的表现型方差是基因型 方差和环境方差之和，从VF2（VP）中减去 F1的方差VF1就可以得到F2的基因型方差 （VG）。 h2B= （VG /VP）×100% = ［（VF2 –VF1）/VF2］×100%
遗传学_ 数量性状遗传_
个体的基因型
✓ 个体性状的表现型数值，称为表现型值，以P表示。 ✓ 表现型值有两部分组成：
一个是基因型所决定的数值，称为基因型值，以G表示； 一个是环境条件引起的变异，用E表示。 ✓ 表现型值、基因型值，和环境变异值三者之间的数量关 系可用以下公式表示：P=G+E
环境条件的影响
✓ 表型变异用表型方差(即总方差)VP表示； ✓ 遗传变异用遗传方差(即基因型方差)VG表示； ✓ 环境变异用环境方差VE表示。 ✓ 三者的数量关系可用下式表示：Vp=VG +VE
三、纯系学说
（三）纯系学说的发展
“ 纯系的纯是相对的、暂时的，绝对的纯系
是不存在的，纯系内继续选择可能是有效的。 纯系繁育过程中，由于突变、天然杂交和机械 混杂等因素必然会导致纯系不纯，产生新的遗 传变异，可能出现更优个体。
“
遗传率及估算方法
一、数量性状变异的表示方法
生物性状 表现的 决定因素
超矮秆表型是由于D18的突变导致。 该种突变体除株高显著降低后，其他 农艺性状与野生型无显著性差异。
小麦粒色简单划分，表现质量性状，单细致 观察，籽粒颜色红到白，表现连续变异，数量性 状的特点。
二 、数量性状的概念及遗传特点
（三）数量性状和质量性状的相对性
生物还有一些性状为阈性性状: 表型呈非连续变异，而其基本物质 的数量呈潜在的连续变异的性状， 即只有超越某一遗传阈值时才出现 的性状，如动植物甚至包括人类的 抗病力、死亡率以及单胎动物的产 仔数等性状。
3 数量性状对环境条件的变化反应敏感。
4 研究方法上，依靠群体，必须用统计方法，对在杂种和后代进行分析。
二 、数量性状的概念及遗传特点
（三）数量性状和质量性状的相对性
数量性状ppt课件
连续性状（continuous trait）：表现连续变异的性状， 如牛的泌乳量、农作物的产量、棉花纤维、羊毛的长度 等等
阈性状（threshold character或 threshold trait） ：性状 数值达到某一特定值时表现为正常，达不到则为不正常 ，如血压，血糖含量、生物的抗病力等。
25
一、数量性状的遗传特征
3、数量性状的遗传学分析
26
一、数量性状的遗传特征
3、数量性状的遗传学分析
— 数量性状表型值的剖分
P=G+E
G=A+D+I
Environmental value
Genotypic value
A ~ 加性效应 D ~ 显性效应
Phenotypic value
I ~ 上位效应
。
8
如，人身高、动物体重、生育期、果实大小，牛的 产奶量、鸡的产蛋量、小麦的株高、穗长、千粒 重等。只能定性不能定量的词语已不能描述 。
动物的许多经济性状都是数量性状 猪: 日增重、背膘厚、窝产仔数 奶牛：产奶量、乳脂率 蛋鸡：产蛋量、开产日龄、蛋的品质 鱼：头长、体高、体厚、体长、体重…
它们大多数对人类具有重要的经济价值，因而直接关系 到人类自身的经济利益和生活质量。
14
变异类型
表现型分布 受控基因数目 对环境的敏感性 显隐关系 研究方法
质量性状
数量性状
种类上的变化（如 数量上的变化（如
红花一个或少数几个 微效多基因
不敏感
敏感
有
没有
系谱和概率分析 统计分析
（5）有些数量性状可能受少数几对主效基因支配 ，加上环境作用而表现连续变异；微效基因不 能被单独识别，而是从表现的性状作为整体来 研究。
阈性状（threshold character或 threshold trait） ：性状 数值达到某一特定值时表现为正常，达不到则为不正常 ，如血压，血糖含量、生物的抗病力等。
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一、数量性状的遗传特征
3、数量性状的遗传学分析
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一、数量性状的遗传特征
3、数量性状的遗传学分析
— 数量性状表型值的剖分
P=G+E
G=A+D+I
Environmental value
Genotypic value
A ~ 加性效应 D ~ 显性效应
Phenotypic value
I ~ 上位效应
。
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如，人身高、动物体重、生育期、果实大小，牛的 产奶量、鸡的产蛋量、小麦的株高、穗长、千粒 重等。只能定性不能定量的词语已不能描述 。
动物的许多经济性状都是数量性状 猪: 日增重、背膘厚、窝产仔数 奶牛：产奶量、乳脂率 蛋鸡：产蛋量、开产日龄、蛋的品质 鱼：头长、体高、体厚、体长、体重…
它们大多数对人类具有重要的经济价值，因而直接关系 到人类自身的经济利益和生活质量。
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变异类型
表现型分布 受控基因数目 对环境的敏感性 显隐关系 研究方法
质量性状
数量性状
种类上的变化（如 数量上的变化（如
红花一个或少数几个 微效多基因
不敏感
敏感
有
没有
系谱和概率分析 统计分析
（5）有些数量性状可能受少数几对主效基因支配 ，加上环境作用而表现连续变异；微效基因不 能被单独识别，而是从表现的性状作为整体来 研究。
数量性状的基本特征及其遗传机制要点。
一、数量性状的基本特征
数量性状是指由基因组成的显性特征，它们的表现受实体的非数量性状的影响。
数量性状也可以通过表型活动被测定出来，它们可以用于对植物和动物的种类和个体之间的比较。
数量性状具有以下特征：
1. 多样性丰富：在测定植物和动物的数量性状时，可以选择多种统计指标，如体型尺寸、身体健康、体质特征、牙科、内分泌、抗病能力等；
2. 多重性：数量性状是植物和动物的全面发展情况，因此它们是多方位的；
3. 客观性：数量性状测定的结果客观可信，不受个体的主观感受的影响；
4. 可衡量性：数量性状都可以通过合理的方法进行定量分析。
二、数量性状的遗传机制
数量性状及其遗传机制主要由以下三个方面构成：
1. 基因效应：数量性状的遗传机制取决于细胞内遗传物质和非遗传物质之间的相互作用，其中遗传物质包括基因，这些基因会影响数量性状的表现，这被称为基因效应；
2. 基因间效应：当两个或更多个基因同时存在时，会发生基因间的交互作用，即基因间效应，其结果可能是一个基因的表现大于另一个基因，或者两个基因的表现相等；
3. 环境效应：环境中的外部因素，如光照、温度、湿度等，也会影响数量性状的表现，这被称为环境效应。
数量性状的遗传—数量性状遗传的特征(遗传学课件)
动物（畜禽）的大多数经济性状都是数量性状，例如产 蛋量、增重速度、产奶量、饲料报酬、胴体瘦肉率，及毛 皮动物的毛长、细度和密度等。
所以数量性状在农业中显得特别重要。 （三）人类
人的身高、体重、胖瘦、寿命……
三、认识数量性状
特点：变异不容易分为截然不同的组别，其间有 一系列的过渡类型，只有数量的不同，没有质的 差别。
10
0
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
《遗传学》
知识目标
学习目标
一、 二、 三、
知道 清楚 数量 数量
熟悉 数量 性状
性状 性状 与质
的概 的遗 量性
念 传特 状的
点
区别
能力目标
能用分析 数量性状 的方法分 析育种与 生产中的 实际问题
Gregor Mendel 1822-1884
（一）数量性状与质量性状的区别
五、数量性状与质量性状的关系 （二）数量性状与质量性状的相对性 1、数量性状与质量性状的区别不是绝对的； 2、生物的性状都有其质和量两个方面，只是在一 定条件下质和量表现出主次关系。 3、在不易区分一个性状是质量性状或数量性状时， 就必须根据F1或F2遗传动态特征来作出判断。
30
亲 本 25
20
玉米穗长遗传的柱形图
15
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9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
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F 14 1 12
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8 6 4
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所以数量性状在农业中显得特别重要。 （三）人类
人的身高、体重、胖瘦、寿命……
三、认识数量性状
特点：变异不容易分为截然不同的组别，其间有 一系列的过渡类型，只有数量的不同，没有质的 差别。
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《遗传学》
知识目标
学习目标
一、 二、 三、
知道 清楚 数量 数量
熟悉 数量 性状
性状 性状 与质
的概 的遗 量性
念 传特 状的
点
区别
能力目标
能用分析 数量性状 的方法分 析育种与 生产中的 实际问题
Gregor Mendel 1822-1884
（一）数量性状与质量性状的区别
五、数量性状与质量性状的关系 （二）数量性状与质量性状的相对性 1、数量性状与质量性状的区别不是绝对的； 2、生物的性状都有其质和量两个方面，只是在一 定条件下质和量表现出主次关系。 3、在不易区分一个性状是质量性状或数量性状时， 就必须根据F1或F2遗传动态特征来作出判断。
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亲 本 25
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玉米穗长遗传的柱形图
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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
15
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
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•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。
第二节 分析数量性状的统计学方法
一、平均数：表示一组资料的集中性，是某一性状全部
观察值(表现型值)的平均值。
X1+X2+X3+X4+‥‥+Xn
∑(fx)
X=
=
n
n
二、方差：表示一组变量的离散程度，即变量离开平均
数的变异程度。
∑f(xi-x)2 s2=
①A中，1/4红粒∶2/4中红粒∶1/4白粒 ②B中，1/16深红∶4/16红粒∶6/16中 红∶4/16淡红：1/16白色 ③C中，1/64极深红∶6/64深红∶15/64红 粒∶20/64中红∶15/64中淡红∶6/64淡红∶1/64 白粒
Edward M.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。
其强优势组合。 3. 掌握杂交制种和亲本保种技术。
杂交品系的选择
本章要点
1. 掌握数量性状的概念和特点、遗传基础及分析 方法。
2. 掌握遗传力的估算 3. 掌握近交与杂交的基本概念及近交与杂交的遗
传效应 4. 了解杂种优势理论及杂种优势表现的特点
二、近交系数的计算
•自交：F = 1 – (1/2)n n: 自交的代数
•利用F2的表型方差(VF2)作为总方差(VP) ，并 用不分离群体的表型方差作为估计F2环境方差 的近似值来求算遗传率。 •F1代表型方差的估算：
VF1=VG + VE1 ∵ VG =0 ∴ VF1= VE1
•V∴E的V估VG=E算V2=：F2V–EV1 E∵2=VVFF22=–VVGE+1=VVEF22 – VF1
3.超亲遗传(transgressive inheritance) 当杂交双亲不是极端类型时，杂交后代中有可 能分离出高于高值亲本或低于低值亲本的类型。 这种杂种后代的分离超越双亲范围的现象叫做 超亲遗传
二、数量性状的遗传方式 多基因假说 (polygene hypothesis)
(一) Nilsson-Ehle提出多基因假说:
n-1
三、 遗传率（力）及其估算方法
(一)遗传率 遗传率（力）或称遗传传递力，是指亲
代传递其遗传特性的能力。通常以遗传变异 占总变异的百分数来表示。
VP = VG + VE
VG H=
VG+VE
×100%
(二)广义遗传率的估算：
•基因型纯合的或基因型一致的杂合群体（如 自交系亲本及F1代）基因型方差为0，其表型 方差即是环境方差，从总方差中减去环境方 差即得基因型方差。
• 显性学说：杂种优势是由于双亲的 显性基因集中在杂种中所引起的互 补作用。 超显性学说：杂种优势来 源于双亲基因型的异质结合所引起 的基因间的互作。这一理论认为等 位基因间没有显隐性关系。
显性学说
1910，Bruce；1917，Jones；1981，Falconer
杂种优势是由于双亲的显性基因集中在杂种中所 引起的互补作用。
AABBCC aabbcc
中红AaBbCc
６３／６4六种深浅不一的红色（比率为１、６、 １５、２０、１５、６）１／６４白色
分析结果表明：
小麦和燕麦中存在3对与种皮颜色有关、种 类不同但作用相同的基因，这3对基因中的任何 一对在单独分离时都可以产生3∶1的比率，当3 对基因同时分离时，则产生63/64∶1/64的比率； 上述杂交在F2的红粒中又呈现各种程度的差异， 按红色的程度分为：
人类的近亲婚配是有害的，如日本的调查表明， 表兄妹婚配相对于非近亲婚配，先天畸形增加48%， 死胎增加25%，幼儿死亡率增加35%。
•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。
第三节 近亲繁殖与杂种优势
一、近交与杂交的概念
• 近交（inbreeding） ：即近亲繁殖或近亲交配，是 指亲缘关系相近的两个体间的交配；对某一性状而 言，是指基因型相同或相近的两个体间的交配。
• 近交系数（coefficient of inbreeding） ：指一个合子 中两个等位基因来自双亲共同祖先的同一基因的概 率，即一个个体中某一位点上两个基因共同来源的 概率，用F表示。F的变化范围是0～1。
超显性学说
• 1908，Shull；1936，East
杂种优 势来源 于双亲 基因型 的异质 结合所 引起的 基因间 的互作。
杂种优势的利用
• 1500年前我国古代记述了马驴杂交－骡子 • 植物生产，1760年，烟草 • 利用杂种优势时要注意： 1. 保持亲本的纯合性和典型性 2. 选择自身表现好，配合力高的优良亲本及
•其它近交： •以配子概率推算：
a1a2
a3a4
A
B
K得到a1a1的概率是：
C
D
（1/2）4 x （1/2）3=（1/2）7
G
H
任何一对基因纯合的概率是： J
4 x （1/2）7=1/32
K
•通路法 从欲计算近交系数的个体出发，通过他两
个亲本的共同祖先，再返回到这个个体，计算 相连的通路。 通路1：K-J-G-C-A-D-H通路2：K-J-G-C-B-D-H- 两个通路各六步。
异，从而提高杂种优势
• 近交(inbreeding) • 杂交
(crossbreeding) • 近交的遗传效应 • 自交、亲子交配、 • 同胞交配等。
(1)增加纯合子的 比例
(2)促使不良隐性 性状表现
(3)导致纯系的育 成
回交的遗传 效应
(1) 基因代换 （核代换） (2)定向纯合
三、杂种优势的遗传理论
同一基因的一群个体，表现型大小是不一 致的，其差异肯定来自环境。 例：田间地头， 粪堆旁的植株生长都比较好。 沿海一代人身高，
男1.75m，比上一代高出3～5cm
数量性状遗传的一般特征
1.两个纯合亲本杂交，F1一般为双亲的中间 类型，但有时也可能倾向某一个亲本。
2. F2的表型平均值大体与F1相近，但是变异 幅度远远超过F1 。 F2分离的群体内，各种不 同的表型之间多为量的差别， 没有质的不同。
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。
VG VF2 – VF1 VF2 – VF1
VF2 – VF1
H= =
=
=
VP
VG + VE VF2-VE1+VE
VF2
当P1、P2、F1在相同的环境中时，则：
∵ VP1 = VG1+VE VP2= VG2+VE VF1=
VG+VE
∴ VE =1/3(VP1 + VP2 + V F1) 或VE = 1/2(VP1 + VP2 )
(二)数量性状遗传的实例 Nilsson-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：
A
浅红 x 白色
AAbbcc aabbcc 淡红Aabbcc
１浅红 ２淡红 １白色
B
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
C
深红 x 白色
数量性状（quantitative character)：生物体 的同一性状间没有明显的质的界限，而有着一 系列的过渡类型，性状间只有数量差别，而无 质的差别，表现连续变异的性状，称之。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。
两个重要特征:
(一)连续变异
(二)容易受环境条件影响而发生变异
一、数量性状的概念及其基本特征
• 数量性状（quantitative character）： • 表现连续变异的性状称为数量性状
基本特征
1．变异呈连续性 例：玉米穗长、 植株高度等。 对性状的描
述用数量单位，一般用样本平均数表示它的大 小，用方差表示其变异花围，性状表现统计作 用呈常态分布。 2．易受环境条件影响
近交系数为：F=2 x （1/2）6=1/32
三、近交的影响
近交导致基因的纯合，动植物育种中常用近交 的方法培育“纯系”，以保证品系的真实遗传。
由于基因的纯合，常导致“衰退”现象的发生， 如育性减低、生活力减弱、抗逆性降低等。
自然界中有些动、植物是自体受精的，但并不 表现“衰退”，认为是因为长期的自然选择，使这 类生物的“有害基因”频率很低。因此，虽然这类 生物基因的纯合度很高，但并不表现“衰退”。
• 杂交（cross breeding）：指两个或更多个品种之间、 或同一品种的不同品系之间个体的交配；就某一性 状而言，指不同纯合子间的异型交配
二、近交与杂交的遗传效应
• 近交增加纯合子频率，杂交增加杂合子 频率
• 近交降低群体均值，杂交提高群体均值 • 近交使群体分化，杂交使群体一致 • 近交产生近交衰退，杂交产生杂种优势 • 近交加选择能加大群体间基因频率的差
或：
VG VF2 – VE VF2 – ½(VP1+VP2+)
H= =
=
VP
VG + VE
VF2
的一般规律
• 与自然适应性有关的性状（如产量性状、存活率等）的遗传率较低 • 具中等遗传率的有：千粒重、每穗粒重。
第二节 分析数量性状的统计学方法
一、平均数：表示一组资料的集中性，是某一性状全部
观察值(表现型值)的平均值。
X1+X2+X3+X4+‥‥+Xn
∑(fx)
X=
=
n
n
二、方差：表示一组变量的离散程度，即变量离开平均
数的变异程度。
∑f(xi-x)2 s2=
①A中，1/4红粒∶2/4中红粒∶1/4白粒 ②B中，1/16深红∶4/16红粒∶6/16中 红∶4/16淡红：1/16白色 ③C中，1/64极深红∶6/64深红∶15/64红 粒∶20/64中红∶15/64中淡红∶6/64淡红∶1/64 白粒
Edward M.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。
其强优势组合。 3. 掌握杂交制种和亲本保种技术。
杂交品系的选择
本章要点
1. 掌握数量性状的概念和特点、遗传基础及分析 方法。
2. 掌握遗传力的估算 3. 掌握近交与杂交的基本概念及近交与杂交的遗
传效应 4. 了解杂种优势理论及杂种优势表现的特点
二、近交系数的计算
•自交：F = 1 – (1/2)n n: 自交的代数
•利用F2的表型方差(VF2)作为总方差(VP) ，并 用不分离群体的表型方差作为估计F2环境方差 的近似值来求算遗传率。 •F1代表型方差的估算：
VF1=VG + VE1 ∵ VG =0 ∴ VF1= VE1
•V∴E的V估VG=E算V2=：F2V–EV1 E∵2=VVFF22=–VVGE+1=VVEF22 – VF1
3.超亲遗传(transgressive inheritance) 当杂交双亲不是极端类型时，杂交后代中有可 能分离出高于高值亲本或低于低值亲本的类型。 这种杂种后代的分离超越双亲范围的现象叫做 超亲遗传
二、数量性状的遗传方式 多基因假说 (polygene hypothesis)
(一) Nilsson-Ehle提出多基因假说:
n-1
三、 遗传率（力）及其估算方法
(一)遗传率 遗传率（力）或称遗传传递力，是指亲
代传递其遗传特性的能力。通常以遗传变异 占总变异的百分数来表示。
VP = VG + VE
VG H=
VG+VE
×100%
(二)广义遗传率的估算：
•基因型纯合的或基因型一致的杂合群体（如 自交系亲本及F1代）基因型方差为0，其表型 方差即是环境方差，从总方差中减去环境方 差即得基因型方差。
• 显性学说：杂种优势是由于双亲的 显性基因集中在杂种中所引起的互 补作用。 超显性学说：杂种优势来 源于双亲基因型的异质结合所引起 的基因间的互作。这一理论认为等 位基因间没有显隐性关系。
显性学说
1910，Bruce；1917，Jones；1981，Falconer
杂种优势是由于双亲的显性基因集中在杂种中所 引起的互补作用。
AABBCC aabbcc
中红AaBbCc
６３／６4六种深浅不一的红色（比率为１、６、 １５、２０、１５、６）１／６４白色
分析结果表明：
小麦和燕麦中存在3对与种皮颜色有关、种 类不同但作用相同的基因，这3对基因中的任何 一对在单独分离时都可以产生3∶1的比率，当3 对基因同时分离时，则产生63/64∶1/64的比率； 上述杂交在F2的红粒中又呈现各种程度的差异， 按红色的程度分为：
人类的近亲婚配是有害的，如日本的调查表明， 表兄妹婚配相对于非近亲婚配，先天畸形增加48%， 死胎增加25%，幼儿死亡率增加35%。
•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。
第三节 近亲繁殖与杂种优势
一、近交与杂交的概念
• 近交（inbreeding） ：即近亲繁殖或近亲交配，是 指亲缘关系相近的两个体间的交配；对某一性状而 言，是指基因型相同或相近的两个体间的交配。
• 近交系数（coefficient of inbreeding） ：指一个合子 中两个等位基因来自双亲共同祖先的同一基因的概 率，即一个个体中某一位点上两个基因共同来源的 概率，用F表示。F的变化范围是0～1。
超显性学说
• 1908，Shull；1936，East
杂种优 势来源 于双亲 基因型 的异质 结合所 引起的 基因间 的互作。
杂种优势的利用
• 1500年前我国古代记述了马驴杂交－骡子 • 植物生产，1760年，烟草 • 利用杂种优势时要注意： 1. 保持亲本的纯合性和典型性 2. 选择自身表现好，配合力高的优良亲本及
•其它近交： •以配子概率推算：
a1a2
a3a4
A
B
K得到a1a1的概率是：
C
D
（1/2）4 x （1/2）3=（1/2）7
G
H
任何一对基因纯合的概率是： J
4 x （1/2）7=1/32
K
•通路法 从欲计算近交系数的个体出发，通过他两
个亲本的共同祖先，再返回到这个个体，计算 相连的通路。 通路1：K-J-G-C-A-D-H通路2：K-J-G-C-B-D-H- 两个通路各六步。
异，从而提高杂种优势
• 近交(inbreeding) • 杂交
(crossbreeding) • 近交的遗传效应 • 自交、亲子交配、 • 同胞交配等。
(1)增加纯合子的 比例
(2)促使不良隐性 性状表现
(3)导致纯系的育 成
回交的遗传 效应
(1) 基因代换 （核代换） (2)定向纯合
三、杂种优势的遗传理论
同一基因的一群个体，表现型大小是不一 致的，其差异肯定来自环境。 例：田间地头， 粪堆旁的植株生长都比较好。 沿海一代人身高，
男1.75m，比上一代高出3～5cm
数量性状遗传的一般特征
1.两个纯合亲本杂交，F1一般为双亲的中间 类型，但有时也可能倾向某一个亲本。
2. F2的表型平均值大体与F1相近，但是变异 幅度远远超过F1 。 F2分离的群体内，各种不 同的表型之间多为量的差别， 没有质的不同。
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。
VG VF2 – VF1 VF2 – VF1
VF2 – VF1
H= =
=
=
VP
VG + VE VF2-VE1+VE
VF2
当P1、P2、F1在相同的环境中时，则：
∵ VP1 = VG1+VE VP2= VG2+VE VF1=
VG+VE
∴ VE =1/3(VP1 + VP2 + V F1) 或VE = 1/2(VP1 + VP2 )
(二)数量性状遗传的实例 Nilsson-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：
A
浅红 x 白色
AAbbcc aabbcc 淡红Aabbcc
１浅红 ２淡红 １白色
B
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
C
深红 x 白色
数量性状（quantitative character)：生物体 的同一性状间没有明显的质的界限，而有着一 系列的过渡类型，性状间只有数量差别，而无 质的差别，表现连续变异的性状，称之。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。
两个重要特征:
(一)连续变异
(二)容易受环境条件影响而发生变异
一、数量性状的概念及其基本特征
• 数量性状（quantitative character）： • 表现连续变异的性状称为数量性状
基本特征
1．变异呈连续性 例：玉米穗长、 植株高度等。 对性状的描
述用数量单位，一般用样本平均数表示它的大 小，用方差表示其变异花围，性状表现统计作 用呈常态分布。 2．易受环境条件影响
近交系数为：F=2 x （1/2）6=1/32
三、近交的影响
近交导致基因的纯合，动植物育种中常用近交 的方法培育“纯系”，以保证品系的真实遗传。
由于基因的纯合，常导致“衰退”现象的发生， 如育性减低、生活力减弱、抗逆性降低等。
自然界中有些动、植物是自体受精的，但并不 表现“衰退”，认为是因为长期的自然选择，使这 类生物的“有害基因”频率很低。因此，虽然这类 生物基因的纯合度很高，但并不表现“衰退”。
• 杂交（cross breeding）：指两个或更多个品种之间、 或同一品种的不同品系之间个体的交配；就某一性 状而言，指不同纯合子间的异型交配
二、近交与杂交的遗传效应
• 近交增加纯合子频率，杂交增加杂合子 频率
• 近交降低群体均值，杂交提高群体均值 • 近交使群体分化，杂交使群体一致 • 近交产生近交衰退，杂交产生杂种优势 • 近交加选择能加大群体间基因频率的差
或：
VG VF2 – VE VF2 – ½(VP1+VP2+)
H= =
=
VP
VG + VE
VF2
的一般规律
• 与自然适应性有关的性状（如产量性状、存活率等）的遗传率较低 • 具中等遗传率的有：千粒重、每穗粒重。