7 数量遗传学

7 数量遗传学的思维导图，内容有数量性状的遗传基础、数量性状的遗传分析、数量性状若干重要的遗传现象、数量性状基因座。

数量遗传学

• 数量性状的遗传基础
  • 数量性状
    • 生物界的另一类遗传性状，其表现型变异是连续的
  • 数量性状的遗传表现
    • 数量性状的表现大体上 服从正态分布
    • （1）所有世代中，个体表型值的频率分布皆近似于正态分布。 用均值和方差就能较好地描述各世代的群体特征
    • （2）两亲本和F1群体内的变异是环境因素造成的。这说明， 数量性状的表现型易受环境的影响。 P（表型）= G（基因型）+ E（环境）
    • （3）F2群体的变异幅度和方差明显大于两亲本和F1。F2代中多 出来的变异是由遗传分离引起的。这也证明了数量性状是受遗传 控制的
    • （4）F1和F2的均值皆位于双亲之间，且接近于双亲的中间值。 这暗示，在数量性状中，高表型值的亲本（简称高值亲本）与低 表型值的亲本（简称低值亲本）之间没有明显的显隐性关系
  • 数量性状遗传的解释
    • 多基因假说
      • 1．数量性状由许多彼此独立的基因控制； 2．各基因的效应微小且相等； 3．各个等位基因的表现为不完全显性或无显性或有增效 和减效作用； 4．各基因的作用是累加性的
    • 小麦子粒颜色受一对差异基因决定
    • 小麦子粒颜色受两对差异基因决定
    • 小麦子粒颜色受三对差异基因决定
    • 小麦子粒颜色受n对差异基因决定
    • 许多性状既受主效基因的控制，又受微效基因的影响
    • 超亲遗传：在植物杂交时，杂种后代出 现的一种超越双亲现象。
• 数量性状的遗传分析
  • 基因效应的数学模型
    • 加性－显性模型
      • 加性效应（additive effect）或置换效应
      • 显性效应（dominance effect）：基因座位内等位基 因之间的互作效应。由于A与a的杂合造成的
      • 非等位基因间互作
  • 群体均值的遗传分析
    • 群体均值等于群体的平均基因型值。
    • 纯系亲本P1、P2及其F1：群体均值就是其基因型值
    • 根据前式，可从双亲和F1的均值估计三个基本参数
    • 预测其它世代的群体均值
  • 群体方差的遗传分析
    • 1.纯系亲本P1和P2及其F1代群体方差的组成
    • 2.F2和两个回交一代群体方差的组成
    • 3.求出VA和VD
    • 4.估计遗传率
• 数量性状若干重要的遗传现象
  • 杂种优势
    • 指杂种一代在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力等方面比双亲优越的现 象。这些表现杂种优势的性状基本上都是数量性状
  • 杂种优势遗传原因的解释
    • Bruce等 (1910)显性假说（dominance hypothesis）: 杂种优势是由于杂种中来自双亲的所有显 性基因之间的互补作用造成的
    • Shull和East (1908) 超显性假说（overdominance hypothesis）：杂种中来自双亲的不同等 位基因间会发生互作，引起某些生理刺激， 从而产生杂种优势。
    • 近交衰退：在F1代的近 交（包括自交、兄妹交等）后代中，杂种优势大幅度减 弱的现象
    • ●超亲遗传（transgressive inheritance）：在分离世 代（包括F2及以后各世代）中出现性状值超出亲本范围 （即大于高值亲本或小于低值亲本）的基因型的现象。
• 数量性状基因座
  • 数量性状基因座（quantitative trait locus, 简称 QTL）：控制数量性状的基因座
    • (1) QTL检测概念
      • 通过检验遗传标记对数量性状的效应，来 推断在该标记周围是否存在QTL。
    • (2) QTL检测和定位的原理
    • 数量性状基因座的研究方法
      • 1）对群体进行QTL连锁分析 （2）选择表型效应大的QTL，结 合分子标记辅助选择，构建高级 作图群体，将数量性状变为质量 性状。 a. 与其中一个亲本不断回交 b. 不断自交（重组自交系） （3）按质量性状基因座进行研究