第六章数量遗传
数值和基本数值的加减关系决定的。
株高为74cm 的高亲本同株高为2cm的矮亲本
杂交。株高受两对独立遗传的微效多基因支配,
则杂种后代基因型及表现型的预期表现和出现
频率可计算如下
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2[(74+2)/2]=38cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
6/64 15/64 20/64 63红
①籽粒颜色由3对基因控制,F2其中
第三组——三对基因同时分离
第一组——一对基因单独分离; 第二组—— 两对基因分离;
②F2中籽粒颜色可细分:
第一组——1/4红;1/4中红;(1/4 白); 第二组——1/16中深红色;4/16深红;6/16中红, 4/16淡红; 1/16 白 第三组——1/64最暗红;6/64暗红色;15/64中深红; 20/64深红 ;15/64中红 ; 6/64淡红 ;1/64 白
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1
4/16
2
6/16
3
4/16
4
1/16
2×2.47 2×2.472 2×2.473
2×2.474
例:已知亲本株高74cm,由2对显性基因控制,另一亲本株 高2cm。每个显性基因的效应是倍加作用,估算每个显性 基因的表型值及每种基因型的株高 已知n=4 利用公式计算每个显性基因表型值
如玉米穗长的遗传率估计,已知:VP1= 0.665 VP2 = 3.561,VF1=2.309,VF2=5.074求玉米 穗长的广义遗传力。
H2=VG/VF2= (VF2 – VE)/ VF2 =57%
2. 狭义遗传力
狭义遗传率是指只计算基因的相加效应的方差 VA在总的表型方差中所占百分率,记作h2N。
√甲亲本表型值×乙亲本表型值
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2(√74×2)=12.2cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
9.4.4 狭义遗传率的估算
基因加性方差占表现型总方差的比值,称为狭义遗传 率。
从基因作用分析 ∵VG(基因型方差)=VA(加性方差)+VD(显性方差) + VI(互作方差) ∴VP=(VA+VD + VI)+VE
狭义遗传率的公式为:
VA VA h 100% 100% VP (VA VD ) VE
估算微效基因数目时还可用另一种方法
性状受1对基因支配时, F2 极端类型出现的频率1/4 性状受2对基因支配时, F2 极端类型出现的频率(1/4)2 性状受3对基因支配时, F2 极端类型出现的频率(1/4)3
那么4n =
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
其中,n为微效基因对数
例:短穗玉米
穗长X=6.6cm 长穗玉米 穗长X=16.8cm F1为中间性状,F2,长穗和短穗个占群体的1/16, 推算不同基因型的玉米穗长。 控制玉米穗长的显性基因对数:
F2 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 1(R1R1R2R2r3r3) 2(R1R1R2r2r3r3) 1(R1R1r2r2r3r3) 2(R1r1R2R2r3r3) 4(R1r1R2r2r3r3) 2(R1r1r2r2r3r3) 1(r1r1R2R2r3r3) 2(r1r1R2r2r3r3) (r1r1r2r2r3r3) 决定红色的 4R 3R 2R 1R 0R 有效基因数 出现频率 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16 15红 1白
第三个杂交组合(两个亲本间有三对等位基因的差别)
亲代
最暗红色 × (R1R1R2R2R3R3)
白色 (r1r1r2r2r3r3)
F1
深红色(R1r1R2r2R3r3)
F2 最暗红色 暗红色 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 决定红色的 6R 有效基因数 出现频率 1/64 5R 4R 3R 2R 15/64 1R 6/64 0R 1/16 1白
纯显性亲本表型值=(每个显性基因表型值)n×纯隐性亲本表型 值 X n×2=74 X=4
那么,有一个显性基因,株高为2.47×2=4.94cm 有两个显性基因,株高为2.472×2=12.20cm 有一个显性基因,株高为2.473×2=30.14cm 有一个显性基因,株高为2.474×2=74.44cm
2. 多基因假说
1908年尼尔逊· 埃尔用红粒和白粒小麦进行杂交试 验,提出了多基因假说
A
P F1 F2
红粒
× 红粒
白粒
3 红粒 : 1 白粒 红粒 × 粉红粒 白粒
B
P F1
F2
A P F1 F2
15 红粒 : 1 白粒
红粒 × 粉红粒 63 红粒 : 1 白粒 白粒
第一个杂交组合(两个亲本间有一对等位基因的差别)
4 n=
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
= 16 n=2
Castle W E和Wright S公式
n=D2/[8(σ12-σ22)] 其中,n为基因数目; D为亲本平均数之差; σ12为F1代的表型方差; σ22为F2代的表型方差。 例 玉米穗长的遗传
4.多基因表型效应估计
1)累加作用
累加作用:每个有效基因的作用是由固定
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1 4/16
2 6/16
3 4/16
4 1/16
2+1×18
2+2×18 2+3×18 2+4×18
2)倍加作用
倍加作用:每个有效基因的作用按固定数值与基本值的相乘 或相除
效应值=n√F1代的表型值/基本值 n为F1代的增效基因数。 F1代的表型理论值=
2 N
群体基因型值的平均数 基因型值的尺度
对一对等位基因A和a,设基因型平均效 应分别为(实为平均值的离差): (AA) a (Aa ) d (aa) -a
F1
F2
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 n
21
24 8 1 12 12 14 3 11 12 15 26 15 10 7 2 57 101 69 401 17 9 4 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1
3. 数量性状与质量性状的关系
V V G G 2 hB = ×100% = V + V ×100% VP G E
由于两个亲本都是纯合的,F1是杂合一致的, 遗传方差为0,表型方差由环境方差造成。 VE=1/2(VP1+VP2)或 VE=1/3(VP1+VP2+VF1) 那么 hB
2=
VG VF2-1/3(VP1+VP2+VF1) ×100% ×100% = VF2 VF2
2 2 2 ( x x ) ( x x ) ... ( x x ) 2 2 n 方差公式是: S 1 n 1
2 ( x x ) i
n 1
S
2 (x x ) i
n
S 就称为标准差(standard deviation,SD) 或叫做标准误(standard error) 。
数量性状:易受环境条件影响、彼此间界限不明 显、不易分类、呈连续变异,只能用 字进行定量进行定量描述的性状称为 数量性状(quantitative traits)。 如:作物产量,籽粒重量等
2. 数量性状的特征
1) 个体间差异呈连续状态
2)容易受环境影响
玉米果穗长度的次数分布
长度 5
P1 4
P2
亲代 F1
中红色 × 白色 (R1R1r2r2r3r3) (r1r1r2r2r3r3) 淡红色 (R1r1r2r2r3r3)⊕
F2 1中红色 : 2 淡红色 : 1 白色 3红:1白 (R1R1r2r2r3r3) (R1r1r2r2r3r3)(r1r1r2r2r3r3)
第二个杂交组合(两个亲本间有两对等位基因的差别) 亲代 中深红色 × 白色 (R1R1R2R2r3r3) ( r1 r1 r2 r2 r3 r3 ) F1 中红色(R1r1R2r2r3r3)
第三节 分析数量性状的基本统计方法
1.平均数 某一性状的几个观察值的平均
如:测量57 个玉米穗,观察总次数为57次,其中 4个5cm,21个6cm,24个7cm,8个8cm。 X1+X2+X3+…+Xn 平均数X= n
4×5+21×6+24×7+8×8 = 57
=6.63
2.方差与标准差 1)方差:S2 反映观察数同平均数之间的变异程 度 观察数同平均数之间的偏差大,方差就大,即观 察数的离散度大,分布范围大;方差小,表示 各观察数之间比较接近
联系:
某些性状既有数量性状的特征又有质量性状的特征 同一性状由于杂交亲本类型或具有差异的基因数目 不同,可能表现为质量性状或数量性状 某些基因既影响数量性状也影响质量性状
数量性状与质量性状的差异
差异类型 变异的连续性 质量性状 不连续,非 此即彼 亲本表型 数量性状 连续
杂种一代表型
多数表现为亲本的中间型, 少部分为部分显性、无显性 和超显性