12 第十一章 近亲繁殖与杂种优势.ppt

第1页：第十一章 数量遗传学

第十一章 数量遗传学

• 第一节数量性状的微效多基因假说
• 第二节生物性状基本统计方法
• 第三节遗传力
• 第四节近亲繁殖与杂种优势
• 第十一章数量遗传学

第2页：第一节 数量性状的微效多基因假说

第一节 数量性状的微效多基因假说

• 质量性状与数量性状
• 数量性状的多基因遗传
• 阈值性状遗传
• 多基因假说

第3页：质量性状与数量性状

质量性状与数量性状

质量性状

表型之间截然不同，具有质的差别，用文字描述的性状称质量性状。如水稻的糯与粳，豌豆的饱满与皱褶等性状。

数量性状

性状之间呈连续变异状态，界限不清楚，不易分类，用数字描述的性状。如作物的产量，奶牛的泌乳量，棉花的纤维长度等。

第4页：数量性状的遗传在本质上与孟德尔式的遗传完

数量性状的遗传在本质上与孟德尔式的遗传完

数量性状的遗传在本质上与孟德尔式的遗传完全一样，只是需用多基因理论来解释。

第5页：数量性状与质量性状的关系

数量性状与质量性状的关系

数量性状与质量性状由于以下原因有时很难确定：区分的方法不同；粒小麦的籽粒颜色。基因的对数不同；植株的高矮。观察的层次不同；阈值性状，多胎。

第6页：数量性状的多基因遗传

数量性状的多基因遗传：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。

第7页：阈值性状遗传

阈值性状遗传：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。

第8页：多基因遗传病与单基因病比较

多基因遗传病与单基因病比较

先证者同胞发病率低于1/2-1/4,常在1－10％之间。

第9页：基因型相同时变异由环境决定

基因型相同时变异由环境决定：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。

第10页：多基因假说

多基因假说

• 数量性状是许多对基因共同作用的结果
• 每一对基因对性状表型的表现所产生的效应是微效的
• 微效基因的效应是相等，而且相互累加
• 微效基因显性不完全
• 微效基因对环境敏感

第11页：数量性状基因数的估计

数量性状基因数的估计

数量性状基因数的估计4n=F2代个体总/F2代中极端个体数例如:获得子二代22016个子代，其中极端子代86个，计算所涉及的基因数。4n=22016/86n=4

第12页：多基因效应的累加方式

多基因效应的累加方式

算术平均数累加子一代表型是两个亲代的算术平均数。累加效应＝纯合显性表型－纯和隐性表型显型显性有效基因数

第13页：增效基因累加值：74－24每个增效基因是

增效基因累加值：74－24每个增效基因是

增效基因累加值：74－24每个增效基因是18cm；AAAA: 2+18 x 4=74AAAa: 2+18 x 3=56AAaa: 2+18 x 2=38Aaaa: 2+18 x 1=20aaaa: 2

第14页：多基因效应的累加方式

多基因效应的累加方式

几何平均数累加子一代表型是两个亲代表型乘积的平方根。累加效应＝F1表型/2的平方根。例题：杂交同上F1穗长：74X2＝12.2

第15页：每个增效基因值：12.2/2=2.47c

每个增效基因值：12.2/2=2.47c

• 2.474=74.2AAAa: 2 x
• 2.473=30.1AAaa: 2 x
• 2.472=12.2Aaaa: 2 x
• 2.471= 4.9aaaa: 2

第16页：环境与基因型形成的变异

环境与基因型形成的变异：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。

第17页：第二节 生物性状的基本统计方法

第二节 生物性状的基本统计方法

• 平均数（average）：
• 方差（variance）与标准差（standardeviation）:

第18页：57个玉米穗长度

57个玉米穗长度

例题：57个玉米穗长度(cm、x ) 5 6 7 8观察数(个) 4 21 24 8平均数5x4+6x21+7x24+8x857=6.63

第19页：变数与平均数的偏差的平均平方和

变数与平均数的偏差的平均平方和

方差：变数与平均数的偏差的平均平方和。积加X2=52x4+62x21+72x24+82x8 =2544积加X＝5x4+6x21+7x24+8x8=378n=57S2=2544－(378)257－1＝0.67

第20页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片。位于「变数与平均数的偏差的平均平方和」与「亲本选择繁殖」之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第21页：亲本选择繁殖

亲本选择繁殖：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。

第22页：选择差异与遗传力

选择差异与遗传力：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。

第23页：第三节 数量性状的遗传力

第三节 数量性状的遗传力

• 表型方差=遗传（基因型）方差+环境方差
• VP= VG+ VE
• 其中VG= VA+ VD

VA

加性方差,由基因的相加效应所产生的方差

VD

显性方差，基因在杂合状态时的显性效应所产生的方差

第24页：数量性状的遗传力广义遗传力h2＝遗传方差

数量性状的遗传力广义遗传力h2＝遗传方差

数量性状的遗传力广义遗传力h2＝遗传方差/表型方差＝VG/VG+VE狭义遗传力h2N＝相加遗传方差/表型方差＝VA/VG+VE

第25页：遗传力的定义

遗传力的定义

• 广义遗传力：
• 狭义遗传力：

第26页：一对基因A，a，它们的3个基因型的平均效

一对基因A，a，它们的3个基因型的平均效

一对基因A，a，它们的3个基因型的平均效应是：AA，a；Aa，d；aa，-aAAAaaaOaadAA，Aa，aa性状计量的模式图，O点表示两亲代的中间值，杂合体Aa位于O点的右方，表示A为部分显性。

第27页：一对基因三种基因型的平均效应

一对基因三种基因型的平均效应

F2平均值和遗传方差的计算F2的遗传方差VG=Σx2-(Σx)2=1/2 a2+1/4 d2

第28页：由定义

由定义

广义遗传力

H2=VG/VP=(VF2-VE)/VF2=(1/2VA+1/4VD)/(1/2VA+1/4VD+VE)由于两亲代为纯合体，基因型相同，表型的变异可看作均来自环境的影响，所以：VE=(1/2) X (VP1+VP

• 2)或VE=(1/3) X (VP1+VP2+VF
• 1)

第29页：如果控制同一性状有n对基因

如果控制同一性状有n对基因

• 则F2的遗传方差:
• VG=1/2 aa2+1/2 ab2+…+1/2 an2…(VA)
• +1/4 da2+1/4 db2+…+1/4 dn
• 2...(VD)
• 设：VA为加性效应产生的方差
• VD为显性效应产生的方差
• 则表型方差VF2=1/2 VA+1/4 VD+VE（表型方差可由观察值来计算。）

第30页：如果控制同一性状有n对基因（续）

如果控制同一性状有n对基因（续）

如果控制同一性状有n对基因

A,a;B,b;…N,n

• 则F2的遗传方差:
• VG=1/2 aa2+1/2 ab2+…+1/2 an2…(VA)
• +1/4 da2+1/4 db2+…+1/4 dn
• 2...(VD)
• 设：VA为加性效应产生的方差
• VD为显性效应产生的方差
• 则表型方差VF2=1/2 VA+1/4 VD+VE（表型方差可由观察值来计算。）

第31页：玉米穗长度各世代的方差

玉米穗长度各世代的方差：下表列出相关数据。

原文抽取为「S2」，按统计学惯例写作方差 S²；该例题广义遗传力估算结果为 57%。

第32页：狭义遗传力

狭义遗传力

• 要求出VA,需用F1个体回交两个亲本：
• F1(Aa)X P1(AA)得B1;
• F1(Aa)X P2(aa)得B2。
• B1,B2的表型方差分别计算如下

第33页：狭义遗传力（续）

狭义遗传力（续）

• 2)B1的遗传方差：VB1=½ (a2+d
• 2)
• [½ (a+d)]2=1/4* (a-d)2

第34页：狭义遗传力（续）

狭义遗传力（续）

• 2)
• [½(d-a)]2=1/4* (a+d)2fxfxfx2aa1/2-a-½a½a2Aa1/2d½d½d2合计1½(d-a)½(a2+d
• 2)

第35页：由B1、B2方差分离加性方差的公式

由B1、B2方差分离加性方差的公式

• 1/4VA=VF2
• 1/2(VB1+VB
• 2)

第36页：狭义遗传力（续）

狭义遗传力（续）

B1,B2遗传方差的平均值

½（VGB1+VGB2）=1/4 (a2+d

• 2)½（VB1+VB2）=¼VA+¼VD+VE
• 而F2的表型方差VF2=½VA+¼VD+VE
• 由上述二式即可求出VA,进而求出狭义遗传力。

第37页：小麦抽穗期各世代平均数与表型方差

小麦抽穗期各世代平均数与表型方差：下表列出相关数据。

第38页：由B1、B2方差估算狭义遗传力

由B1、B2方差估算狭义遗传力

½（VB1+VB2）=¼VA+¼VD+VE＝½(17.35 + 34.29 )＝25.82¼VA＝VF2－½（VB1+VB2）＝40.35－25.82= 14.53½VA½VA+¼VD+VE＝2 X ( 14.53 )/40.35＝72%

第39页：对遗传力的几点说明

对遗传力的几点说明

• 遗传力是一个统计学概念，是针对群体，而不是用于个体；
• 遗传力反映了遗传变异和环境变异在表型变异中所占的比例，遗传力的数值会受环境变化的影响；
• 一般来说，遗传力高的性状较容易选择，遗传力低的性状较难选择。

第40页：第四节 近亲繁殖和杂种优势

第四节 近亲繁殖和杂种优势

• 近交和近交系数

近交系数（F）

一个个体从其某一祖先得到一对纯合的、且遗传上等同的基因的频率。

• 近交系数的计算（利用家系图）P1a1a2a3a4P2B1B2s在a1，a2，a3，a4四个基因座位上，S至少得到一对纯合子的概率（即近交系数）为：F=4（1/2）4

第41页：近交系数计算举例

近交系数计算举例

• 表兄妹结婚所生子女的近交系数：
• F =4*（1/2）6=1/16a1a2a3a4P1C1P2C3C2C4B1B2S

第42页：性染色体基因的近交系数男性伴性基因传递给

性染色体基因的近交系数男性伴性基因传递给

性染色体基因的近交系数男性伴性基因传递给女儿的机会是1。家系中出现两个连续传代的男性，伴性基因中断传递。

第43页：伴性遗传基因近交系数计算举例

伴性遗传基因近交系数计算举例

• 表兄妹结婚所生子女的近亲系数：
• F =（1/2)3+2( 1/2)5=1/16X1YX2X3P1C1P2C3C2C4B1B2X1X1 X2X2 X3X3

第44页：伴性遗传基因近交系数计算举例（续）

伴性遗传基因近交系数计算举例（续）

表兄妹结婚所生子女的近亲系数：F=0X1YX2X3P1C1P2C3C2C4B1B2S

第45页：平均近交系数

平均近交系数

平均近交系数（mean coefficient of inbreeding）衡量群体中血缘关系程度或近交的流行程度。近交婚配数子女与近交系数的乘积总婚配数子女例如：100个人的群体，其中5人是表兄妹婚配所生，7人是从表兄妹的婚配所生，计算该群体的平均近交系数。5 X 1/16 + 7 X 1/64100=0.0042

第46页：1980年近亲婚配率平均近交系数延吉朝鲜

1980年近亲婚配率平均近交系数延吉朝鲜

• 1.4% 6.65/10000贵州布依族
• 3.5% 17.63/10000贵州苗族
• 16.24% 76.96/10000

第47页：近亲婚配的危害如果近亲婚配中的祖先的有害

近亲婚配的危害如果近亲婚配中的祖先的有害

• 来源于同一祖先的等同基因的概率是1/16q
• 不同来源的纯合基因的概率是15/16q2

总概率是

1/16q+15/16q2=q2+ pq/16

第48页：杂种优势

杂种优势

• 1、显性说：杂合态中，隐性有害基因被显性有利基因的效应所掩盖，杂种显示出优势。
• P AAbbCCDDee...X aaBBccddEE…
• F1 AaBbCcDdEe……….(出现杂种优势)
• 2、超显性说：基因处于杂合态时比两个纯合态都好。
• P a1a1b1b1c1c1d1d
• 1...X a2a2b2b22c2d2d2…
• F1 a1a2b1b2c1c2d1d2…..(出现杂种优势)