数量遗传学知识点总结
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。 质量性状、数量性状与阈性状的比较 质 量 性 状 数 量 性 状 阈 性 状 性状主要类 型 品种特征、外貌特征 生产、生长性状 生产、生长性状
遗传基础 单个或少数主基因 微效多基因 微效多基因 变异表现方式 间断型 连续型 间断型 考察方式 描述 度量 描述 环境影响 不敏感 敏感 敏感或不敏感 研究水平 家系 群体 群体 2.数量性状的特点： 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。 五、数量遗传学与群体遗传学的关系 群体遗传学以孟德尔定律为依据，分析群体内控制质量性状的主基因的活动及其消涨规律，着重于基因频率变化规律的探讨。其基本原理可用于育种学中质量性状的遗传改良。 数量遗传学着重分析群体数量性状的遗传变异规律，主要研究群体内控制数量性状的多基因的数量效应。其重点在于通过统计分析估计各种遗传变异的数量参数，进而用于育种学中数量性状的遗传改良。 第二章 数量遗传学基础
第一节 均数与方差 一、数量性状表型值的剖分 数量性状的表型值，即观察值，是由遗传与环境共同作用的结果，即 P = G + E + IGE 其中，P为表型值，G为基因型值，E为环境偏差，IGE为遗传与环境效应间的互作。 通常，假定遗传与环境间不存在互作，即IGE=0，则有：P = G + E 基因型值G是由基因的加性效应（additive effect, A）、显性效应（dominant effect, D）和上位互作效应（epistatic interaction, I）共同作用的结果。假定3种遗传效应间的互作为0，则G = A + D + I 式中的D和I，由于世代传递中的分离和重组，不能真实遗传，因而在育种中不能被固定；而加性效应值A则能稳定地遗传给后代，因此，育种中又称之为育种值。 二、表型值：一个多基因系统控制的数量性状能够直接度量或观察的数值。 基因型值：表型中由基因型决定的那部分数值。环境偏差： 表型值与基因型值的离差。加性效应：等位基因间和非等位基因间的累加作用引起的遗传效应。显性效应：同一基因座上等位基因间的互作所产生的遗传效应。上位效应：不同基因座间非等位基因相互作用所产生的遗传效应。 环境偏差又可剖分为一般环境偏差Eg和特殊环境偏差Es，即E = Eg + Es，综上所述，有：P = G + E = A + D + I + Eg + Es，从育种学角度来看，上式中，只有A可以真实遗传，通常将A和D合并到环境偏差中，称为剩余值（residual value, R），即：P=A+R 大群体中，D、I和E的值有正有负，则：
三、一般环境：是指影响个体全身的、时间上是持久的、空间上是非局部的环境。例如奶牛在生长发育早期营养不良，生长发育受阻，成年后无法补尝，影响是永久的。 特殊环境：是指暂时的或局部的环境。例如，成年奶牛因一时营养条件差而泌乳量减少，但如果环境有了改善，其产量仍可恢复正常。 永久性环境：对某一特定个体的性能产生持久影响，而且是以相似的方式影响一个个体的每个记录的环境。 暂时性环境：只对某一特定性能产生影响的环境。 永久性环境和暂时性环境的剖分，是针对重复测定性状而言的。 群体的平均表型值就等于平均基因型值，也等于平均育种值。 四、群体平均值 显性水平与显性度 设一对等位基因A1、A2的频率分别为p和q，三种基因型A1A1、 A1A2 、A2A2的基因型值分别为+a、d、和-a。其中d决定于基因的显性程度大小，即显性水平。 基因型值的标准尺度 PGEPGNNN
即： 而： ADIA
GANNNN
故： PGA
0DIE不同显性水平下的d值 群体平均值的计算
注意： ①用上式计算出的群体平均基因型值也等于群体的平均表型值(各基因型值是以与两纯合子平均值的离差度量的)； ②涉及多个基因座时，根据加性原理，由多个基因座产生的群体平均值是各基因座各自贡献之和，即： MP =∑a (p - q) +2∑pqd 五、基因的平均效应 概念：在一个群体内，携带某一基因的配子，随机和群内的配子结合，所形成的全部基因型的均值与群体平均基因型值的离差。 计算：设A1、A2基因的平均效应值分别为α1、α2，A1可以与A1、A2 形成两种基因型A1A1、A1A2，其均值为pa+qd；同样A2可以与A1、A2形成两种基因型A1A２、A2A2，其均值为pd–qa。 基因平均效应的计算： 配 子 产生基因型的频率 基因型平均值 A1A1(a) Ａ1A2(d) A2A2(-a)
Ａ1 p q － pa+qd A2 － p q pd-qa α1 =[ pa + qd ]-[ a (p - q)+2pqd ] =q [a+d (q -p) ] α2 =[ pd - qa ]-[ a (p - q) +2pqd ]=-p [a+d (q -p) ] 基因替代的平均效应（两个平均效应之差） 设α1与α2之差为，即：α=α1-α2＝a +d (q - p)，于是： α1=α+α2＝qα；α2=α1-α＝-pα；α被称为基因替代的平均效应 六、育种值（BV）
显性水平 显性基因 d 负向超显性 负向完全显性 负向部分显性 无显性 正向部分显性 正向完全显性 正向超显性 Ａ2 Ａ2 Ａ2 无 Ａ1 Ａ1 Ａ1 d < -a d = -a 0>d>-a d = 0 0d = a d > a
基因型 基因型频率（f） 基因型值 （x） 频率×基因型值（fx） A1A1 p2 +a p2a A1A2 2pq d 2pqd A2A2 q2 -a -q2a 群体平均值= ∑基因型频率×基因型值 M = ∑fx =[ p2a+2pqd+q2 (-a) ]=a (p - q) + 2pqd 概念:育种值即加性遗传效应值，为组成某一基因型的两个等位基因平均效应之和。 计算:A (A1A2) =2α1= 2qα;A (A1A2) =α1+α2= (q - p)α;A (A1A2) =2α2 = -2pα 说明:育种值是用群体平均值的离差表示的；一个HW平衡的大群体，平均育种值等于0，即：Ā=ΣfA=2p2qα+2pq (q - p)α-2q2pα=2pqα(p+q-p-q)=0;如用绝对值表示，则平均育种值等于平均基因型值，也等于平均表型值。 七、显性离差（显性遗传效应） 概念：考虑一个基因座时, 特定基因型值G与育种值A之差, 称为显性离差，常用D表示。 计算：将各基因型值表示为与群体平均值的离差： Gd (A1A1) = a-M =2q(α-qd)；Gd (A1A2) = d- M =(q-p)α+2pqd； Gd (A2A2) =-a- M =-2p(α+pd) D = Gd-A，有D (A1A1) = Gd (A1A1)–A (A1A1) = -2q2d；D (A1A2) = Gd (A1A2)–A (A1A2) = 2pqd；D (A2A2) = Gd (A2A2)–A (A2A2) = -2p2d
说明:所有基因型的显性离差都是d 的函数；在一个HW平衡群体中，平均显性离差值为0，即：D=ΣfD= -2p2q2d + 4p2q2d - 2p2q2d= 0 八、上位互作离差 如果考虑两个以上的基因座, 基因型值可能包含基因座间非加性组合产生的互作离差。令GA 和GA 分别为A、B二基因座的基因型值，则IAB为两个基因座基因的互作离差，即：G = GA + GB + IAB 由于数量性状涉及的基因座很多，互作的情况相当复杂，难以将各单一基因间的作用都区分开来。就一群体而言，∑I = 0。 九、数量性状表型方差的剖分 假定，遗传效应间、环境效应间及遗传及环境效应间无互作，即不考
基因型 A1A1 A1A2 A2A2 频率（f） p2 2pq q2 基因型值(G) +a d -a 离差基因型值 (Gd) 或 2q (a-pd) a(q-p)+d(1-2pq) -2p (a+qd) 2q (α-qd) (q-p)α+2pqd -2p (α+pd)
育种值(A) 2qα (q - p)α -2pα 显性离差(D) -2q2d 2pqd -2p2d
《数量遗传学基础》课件
03
人类健康与疾病研 究
利用数量遗传学方法研究人类复 杂疾病的发生机制，为疾病预防 和治疗提供新的思路和方法。
THANKS
感谢观看
3
疾病抵抗力增强
通过研究动物的疾病抗性基因，提高动物的疾病 抵抗力，降低养殖成本和动物疾病发生率。
人类遗传学研究
疾病预测与预防
利用数量遗传学方法，研究人类遗传性疾病的发病风险相关基因 ，为疾病的预测和预防提供科学依据。
个体差异研究
通过研究人类的数量性状基因，了解个体差异的遗传基础，为个性 化医疗和健康管理提供支持。
《数量遗传学基础》ppt课件
• 数量遗传学概述 • 数量遗传学的基本概念 • 数量性状的遗传模型 • 数量遗传学的研究方法 • 数量遗传学的应用 • 展望与未来发展
01
数量遗传学概述
定义与特点
定义
数量遗传学是研究生物群体中数量性状遗传规律的科学。
特点
数量性状是受多基因控制的，其遗传变异规律比质量性状复 杂。
04
数量遗传学的研究方法
统计分析方法
统计分析方法
QTL分析
关联分析
元分析
这是数量遗传学中最为常见和 基础的研究方法。通过统计分 析，可以对遗传数据进行分析 和解释，探究遗传变异的来源 、分布和作用机制。
数量性状位点（QTL）分析是 利用统计学方法定位控制数量 性状的基因位点，分析基因位 点对表型变异的贡献。
表型组学研究
结合新一代测序技术和成像技术，对动植物表型组进行深入研究， 以揭示表型变异与遗传变异之间的关系。
未来发展方向与挑战
01
跨物种比较研究
比较不同物种间的遗传差异，以 揭示物种进化的机制和规律，为 生物多样性保护提供科学依据。
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
遗传学---第六章 数量遗传_OK
27
3.近亲繁殖的遗传效应
(1)自交的遗传效应 ①杂合体通过自交可以导致后代基因的分离，将使
后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化。 ②杂合体通过自交能够导致等位纯合，使隐性性状
得以表现出来。 ③通过自交能够导致遗传性状的稳定，使同一群体
内出现多个不同组合的纯合基因型，对于品种的 保纯和物种的相对稳定具有重要意义。
• 用于人类数量性状分析
24
表 6-7 人类一些性状的遗传力
性状
遗传力 性状
身材
0.81
理科天赋
坐高
0.76
数学天赋
体重
0.78
文史天赋
口才
0.68
拼写能力
IQ(Binet) 0.68
先天性幽门狭窄
IQ(Otis) 0.80
精神分裂症
唇裂
0.76
糖尿病
高血压 0.62
冠状动脉病
遗传力 0.34 0.12 0.45 0.53 0.75 0.80 0.75 0.65
12
第三节 遗传力的估算及应用
• 遗传力：指亲代传递其遗传特性的能力，用遗传 率表示，指遗传变异占总变异的百分数。 遗传力＝0，表示变异完全由环境引起。 遗传力＝1，表示变异完全由遗传因素决定。
• 广义遗传力：遗传变异占表型总变异的百分数。 • 狭义遗传力：遗传变异中基因加性作用的变异占
表型总变量的百分数。
3
小麦： 红色子粒品种×白粒子粒品种 ↓ F1 ↓
F2： 红色子粒 白色子粒 15 ∶ 1 63 ∶ 1
4
5
子粒颜色受两对重叠基因决定
6
子粒颜色受三对重叠基因决定
三、数量性状与质量性状的关系
数量遗传学4-交配设计
第四章交配设计
第一节北卡诺林那设计I（NCI）
•交配方案：在一个群体中，选择n1个父本，每个父本与n2个不同的母本交配，产生n
1
×n2个全同胞家系，每家系含r个个
体，共有n
1
个半同胞家系群。
123
123456789
1 2 3 41
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
父本母本全同胞家系
第二节北卡诺林那设计II （CNII ）
交配方案：n 1父本与n 2母本完全交配，共n 1×n 2个全同胞家
系，每系r 个个体。
1
2
3
1
231234
1234
1234
1234
1234
1234
1234
1234
1234
父本母本全同胞家系
123123
CNIII 优点：
•通过MS S 和MS TS 分别估计出V A 和V D ，以相同精度独立地测验和估计V A 和V D
•可以统计测验超显性：F = MS TS / MS S
第五节双列杂交
•交配方案：任一群体中，选一组（n1个）父本和一组（n2个）母本相互交配。
当父、母本不同时，相当于NCII。
–完全双列杂交：父母本相同，后代包括自交。
–不完全双列杂交：父母本不同（NCII）。
•方差分析及组成（略）。
【遗传学】第七章数量性状遗传
【遗传学】第七章数量性状遗传第九章数量性状遗传本章重点:1. 数量性状的特征及与质量性状的区别；2. 遗传率和在育种上的应用；3. 近亲繁殖和回交的遗传效应；4. 纯系学说和意义；5. 杂种优势。
前述的遗传现象是基于一个共同的遗传本质，即生物体的遗传表现直接由其基因型所决定→可根据遗传群体的表现变异推测群体的基因型变异或基因的差异。
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→可以采用经典遗传学分析方法研究其遗传动态。
生物界中还存在另一类遗传性状，其表现型变异是连续的（continuous）→数量性状（quantitative trait）。
例如，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→推断群体的遗传变异→借助数量统计的分析方法→分析数量性状的遗传规律。
数量性状的类别：①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；②准连续变异（Quasi continuous variation）：如分蘖数(穗数)、产蛋量、每穗粒数等，但测量其值时，每个数值均可能出现，不出现有小数点数字。
但有的性状即有质量亦有数量性状的特点质量－数量性状。
第一节数量性状的遗传学分析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。
1918年，费希尔（Fisher R.A.）发表“根据孟德尔遗传假设对亲子间相关性的研究”论文→统计方法与遗传分析方法结合→创立数量遗传学。
1925年著《研究工作者统计方法》一书（Statistical Methods for Research Workers），为数量遗传学的研究提供了有效的分析方法。
首次提出方差分析（ANOV A）方法, 为数量遗传学发展奠定了基础。
一、数量性状的多基因假说根据多基因假说（multiple factor hypothesis），每一个数量性状是由许多基因共同作用的结果，其中每一个基因的单独作用较小，与环境影响所造成的表型差异差不多大小，因此，各种基因型所表现的表型差异就成为连续的数量了（一）多基因假说的实验依据A P 红粒×白粒↓F1 红粒↓F2 3/4红粒：1/4白粒B P 红粒×白粒↓F1 粉红粒↓F2 15/16红粒：1/16白粒C P 红粒×白粒↓F1 粉红粒↓F2 63/64红粒：1/64白粒在A中，1/4红粒：2/4中等红：1/4白粒在B中，1/16深红：4/16次深红：6/16中等红：4/16淡红：1/16白色在C中，1/64极深红：4/64深红：15/64次深红：20/64中等红：15/64中淡红：6/64淡红：1/64白色种皮颜色深浅程度与基因数目有关。
遗传学——数量性状的遗传
即 VF2 = VG + VF1 代入公式: H广
2=
∴ VG = VF2 － VF1
VG VF2 － VF1 = ×100% VG + V E VF2
例：测量矮脚母鸡与芦花公鸡和它们的 杂种的体重，得到下列的平均体重和表 型方差：
矮脚鸡 芦花鸡 F1 F2 B1 B2 平 均 1.4斤 6.6 3.4 3.6 2.5 4.8 方 差 0.1 0.5 0.3 1.2 0.8 1.0
如: 一对基因差别 3:1 两对基因差别 15:1
(2) 由于杂交亲本之间相差的基因对数不同：
如植株高度为数量性状，但孟德尔的豌豆杂 交实验中高植株和矮植株，也表现为质量性状 的遗传方式。 如： 水稻株高的遗传
(2) 水稻株高的遗传
相差三对基因的亲本杂交： P: T1T1T2T2T3T3 × t1t1t2t2t3t3 ↓ F1: T1t1T2t2T3t3
2)穗长与大写字 母数目成正相关 (累加) 。
数量性状和质量性状的区别
基因 控制 数量 性状 质量 性状 多 基因 单 基因 变异 分布 正态 分布 二项 分布 表型 受环境 遗传 分布 影响 规律 连续 分散 大 小 性状 特点 研究 对象 群体 个体和 群体
非孟德 易 尔遗传 度量 孟德尔 不易 度量 遗传
(3). 阈性状(threshold character): 性状达到某一特定值表现为正 常，达不到则为不正常，如血压， 血糖含量等。
1.2 数量性状与质量性状
(1) 由于区分性状的方法不同： 如小麦粒色遗传，如果采用非红 即白的区分方法，则表现为质量性状； 如果再加以细分，就表现为数量性状的 特点。
回交一代平均表型方差: 1/2(VB1 +VB2) = ¼ VA + ¼ VD +VE ∵ VF2= ½ VA + ¼ VD+ VE ∴ VF2 - 1/2(VB1 +VB2) = 1/4VA (加性的遗传方差) 或： 2VF2 - (VB1 +VB2) = ½VA 令: a2 = VA d2 = VD
第九章 数量遗传学基础.
第九章数量遗传学基础概述一、质量性状和数量性状的遗传动物的遗传性状，按其表现特征和遗传机制的差异，可分为三大类：一类叫质量性状(Qualitative trait ), 一类叫数量性状（Quantitative trait ）, 再一类叫门阈性状（Threshold trait）。
动物的经济性状（Economic trait）大多是数量性状。
因此，研究数量性状的遗传方式及其机制，对于指导动物的育种实践，提高动物生产水平具有重要意义。
质量性状：是指那些在类型间有明显界限，变异呈不连续的性状。
例如，牛的无角与有角，鸡的芦花毛色与非芦花毛色，等等。
这些性状由一对或少数几对基因控制，它不易受环境条件的影响，相对性状间大多有显隐性的区别，它的遗传表现完全服从于三大遗传定律。
数量性状：是指那些在类型间没有明显界限，具有连续性变异的性状，如产奶量、产卵量、产毛量、日增重、饲料利用率等。
门阈性状：是指由微效多基因控制的，呈现不连续变异的性状。
这类性状具有潜在的连续分布遗传基础，但其表型特征却能够明显的区分，例如，产子数，成活或死亡，精子形态正常或畸形，这类性状的基因效应是累积的，只有达到阈值水平才能表现出来。
二、数量性状的一般特征数量性状表现特点表明，数量性状受环境因素影响大，因此其表型变异是连续的，一般呈现正态分布（Normal distribution），很难分划成少数几个界限明显的类型。
例如，乳牛的产奶量性状，在群体中往往从3000kg至7000kg范围内，各种产量的个体都有。
由于数量性状具有这样的特点，所以对其遗传变异的研究，首要的任务是对性状的变异进行剖分，估计出数量性状变异的遗传作用和环境的影响程度。
具体地说，对数量性状遗传的研究必须做到以下几点：第一，要以群体为研究对象；第二，数量性状是可以度量的，研究过程要对数量性状进行准确的度量；第三，必须应用生物统计方法进行分析；第四，在统计分析基础上，弄清性状的遗传力以及性状间的相互关系。
《数量遗传学》课件
农业数量遗传学的应用
通过数量遗传学，我们可以改 良农作物的品质、增加产量， 并提高农业可持续发展能力。
自然数量遗传学的应用
研究自然界中的物种数量变异， 认识物种适应环境的遗传机制， 帮助保护生态多样性。
数量遗传学在生态学中的应用
1 种群ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量遗传学的应用
2 生态遗传学的应用
通过数量遗传学方法，揭示种群遗传结构 和遗传流动对生态系统的影响。
研究环境对遗传变异的选择方式，了解遗 传变异对生态系统稳定性和适应性的贡献。
数量遗传学的未来发展趋势
1
数量遗传学的研究热点和前沿
包括基因组学、表观遗传学和计算机模拟等新技术在数量遗传学研究中的应用。
2
数量遗传学的发展方向
例如研究进化、环境适应和群体动态等方面的更多领域，拓宽数量遗传学的应用 范围。
参考文献
在数量遗传学领域的经典和最新研究成果，以及相关的专业书籍和期刊论文。
《数量遗传学》PPT课件
数量遗传学是研究基因型和表现型之间关系的学科，本课程将介绍数量遗传 学的概念、研究对象、方法以及在生物学和生态学中的应用，探讨其未来发 展趋势。
什么是数量遗传学？
数量遗传学是研究基因型和表现型之间关系的学科。了解其概念、历史、基本假设和原理有助于我们深 入理解遗传表现的规律。
数量遗传学研究的对象
表现型和基因型之间的关系
数量遗传学研究表现型和基因型之间的关系，揭示基因表达对表现型变异的影响。
连锁不平衡和基因交互作用
了解连锁不平衡和基因交互作用对个体表现的影响，进一步认识遗传的复杂性。
环境对表现型的影响
研究环境对基因表达和表现型的互动，探索遗传和环境之间的相互作用。
数量遗传学的方法
遗传学：6数量性状遗传
TTTttt 20/64 中等
高植株T1T1T2T2T3T3×矮植株t1t1T2T2T3T3
相当于
T1T1 × t1t1
虽然性状本身由多对基因决定的，应表现为 数量性状，但如果用于交配的两亲本就这一 性状而言只有一对基因的差别，这样就表现 为质量性状了
（3）由于观察层次的不同
例：玉米穗长度的遗传
玉米穗长度 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
（厘米）
短穗品系 4 21 24 8
长穗品系
3 11 12 15 26 15 10 7 2
子一代
1 12 12 14 17 9 4
子二代
1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1
一、遗传率
方差可测量变异的程度 各种变异用方差表示
表型变异---表型方差（VP） 遗传变异---遗传方差（VG） 环境变异---环境方差（VE）
VP= VG +VE
遗传率（heritability，以h2表示）
h2= VG = VG
VP
VG +VE
环境方差小，遗传率高，表型变异大都可遗传 环境方差大，遗传率低，表型变异大都不遗传
例：单胎动物的每胎仔数，一般为单胎 少数为多胎
哺乳动物的指（趾）数，多数正常数目 少数多指（趾）
这些“全或无”性状看似质量性状，但根据 遗传学分析，不能归诸简单的孟德尔遗传。 通常这类性状的遗传既受多基因的作用，又 受环境的影响？？？
假定： （1）性状的差异在外观上虽是不连续的，而
导致差异的基本物质的分布是连续的 （2）连续分布上有一界标-阈值
分子遗传学 6.数量遗传
F P
F
F1
F2
H 质量性状遗传 图 6数量性状遗传 质量性状遗传和数量性状遗传的区别
均值可以用个体量度值的总和除以个体数 n 来求得.
x1 + x 2 + x3 + ... + x n X= n
也可以写成
∑x X=
n
i
XI 表示样本中各个体的量度值.如果在样本中有的个体量 度值相等,则可以合并为一组,以 mi 表示组内的个体数,或 以 fi 表示占总体样本的频数,则均值可表示为: X =∑fi Xi T(two)= x+y ∑ x =6.65 X= n ∑ y =7.05 Y= n X =∑fi Xi
基因 控制 数量 性状 质量 性状 多基 因 单基 因
变异 分布 正态 分布 二项 分布
表型 受环境 遗传规 性状 分布 影响 律 特点 连续 大 分散 小 非孟德 易度 尔遗传 量 孟德尔 不易 遗传 度量
研究对 象 群体 个体和 群体
小麦皮色的遗传
P F1 F2
深红 RRCC 1/16 大红 RrCC 2/16 中红 rrCC 1/16 大红 RRCc 2/16
表 6-8 F2 的均值和方差计算 fi xI 基因型 AA 1/4 a Aa 1/2 d aa 1/4 -a 1 合计 xi = d
fixi 1/4 a 1/2 a -1/4 a
fixi2 1/4 a2 1/4 d2 1/4 a2
∑
∑
f i xi =
1 d 2
∑
f i xi2 =
1 2 1 2 a + d 2 2
B1 = ∑
1 f i xi = ( a + d ) 2
S12 = ∑ xi2 (∑ xi ) 2 n = 1 2 1 1 (a + d 2 ) (a + d ) 2 = (a d ) 2 2 4 4