第八章数量性状遗传.ppt

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1、第八章数量性状遗传现在学习的是第1页，共75页概念与问题性状性状相对性状相对性状表型表型 孟德尔的成功（发现遗传的基本规律）一个重要的孟德尔的成功（发现遗传的基本规律）一个重要的原因在于他选择了彼此易于区分的差别很大的性状。原因在于他选择了彼此易于区分的差别很大的性状。即每一性状仅有明显可区分的两种形式。即每一性状仅有明显可区分的两种形式。对于很多不能如此明显区分的性状又将如何分析呢？对于很多不能如此明显区分的性状又将如何分析呢？这些性状的表型出现这种连续性的变化又是什么原因造这些性状的表型出现这种连续性的变化又是什么原因造成的呢？成的呢？由此就引出了数量性状与质量性状的概念。由此就引出了数量

2、性状与质量性状的概念。现在学习的是第2页，共75页质量性状和数量性状质量性状和数量性状质量性状质量性状 性状间差别明显，一般没有中间过渡类性状间差别明显，一般没有中间过渡类型；这种呈现不连续变异的性状叫做质型；这种呈现不连续变异的性状叫做质量性状。量性状。数量性状数量性状 性状间只有数量的不同，没有明显的质性状间只有数量的不同，没有明显的质的差别，其间有一系列的过渡类型；这的差别，其间有一系列的过渡类型；这种表现连续变异的性状叫做数量性状。种表现连续变异的性状叫做数量性状。现在学习的是第3页，共75页 现在来回答上面提到的两个问题：现在来回答上面提到的两个问题：不能明显区分的性状如何分析呢？这

3、些性状不能明显区分的性状如何分析呢？这些性状的表型出现这种连续性的变化又是什么原因的表型出现这种连续性的变化又是什么原因造成的呢？造成的呢？数量性状通常采用生物统计学的方法进行分析。数量性状出现连续变化的原因是：（）不同基因之间的相互作用，（）基因和环境之间的相互作用。现在学习的是第4页，共75页本章还要回答的问题本章还要回答的问题数量性状的变异都是遗传变异影响的结数量性状的变异都是遗传变异影响的结果吗？果吗？遗传变异、环境影响孰主孰次？遗传变异、环境影响孰主孰次？数量性状是如何传递的？数量性状是如何传递的？研究数量性状有什么意义？研究数量性状有什么意义？现在学习的是第5页，共75页一、数量性

4、状的遗传学分析一、数量性状的遗传学分析 小麦籽粒颜色遗传小麦籽粒颜色遗传 Nilsson-Ehle(1909)红粒红粒 白粒白粒 F1 红粒红粒F2 :3:1,15:1,63:1 R1r1,R2r2 ,R3r3现在学习的是第6页，共75页小麦籽粒颜色遗传小麦籽粒颜色遗传 组合一组合一 R1R1R2R2r3r3 r1r1r2r2r3r3 R1r1R2r2r3r3 15:1 组合二组合二 R1R1R2R2R3R3 r1r1r2r2r3r3 R1r1R2r2R3r3 63:1现在学习的是第7页，共75页组合一小麦子粒颜色受两对基因决定的遗传动态组合一小麦子粒颜色受两对基因决定的遗传动态现在学习的是第

5、8页，共75页组合二小麦子粒颜色受三对基因决定的遗传动态组合二小麦子粒颜色受三对基因决定的遗传动态现在学习的是第9页，共75页小麦籽粒颜色遗传小麦籽粒颜色遗传显性基因数显性基因数 4R 3R 2R 1R 0R比例比例 1 4 6 4 1表型表型 深红深红 红红 浅红浅红 微红微红 白白基因型基因型 R1R1R2R2 2R1R1R2r2 R1R1r2r2 2R1r1r2r2 r1r1r2r2 2R1r1R2R2 4 R1r1R2r2 2r1r1R2r2 r1r1R2R2 现在学习的是第10页，共75页(R+r)n CnR pR qn-R 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16 0R 1

6、R 2R 3R 4R现在学习的是第11页，共75页1909年，年，Nilsson-Ehle的初步多因子假说：的初步多因子假说：（1）决定数量性状的基因是一系列的）决定数量性状的基因是一系列的贡献贡献等位基因和等位基因和非贡献非贡献等等位基因位基因（2）各贡献等位基因对某种性状的）各贡献等位基因对某种性状的作用是相同作用是相同的的（3）各贡献等位基因的作用是）各贡献等位基因的作用是可以累加可以累加的的（4）在多基因遗传的各位点之间无上位效应）在多基因遗传的各位点之间无上位效应（5）在多基因遗传中的各基因是不连锁的）在多基因遗传中的各基因是不连锁的（6）没有环境的影响）没有环境的影响假说后三点并不

7、真实假说后三点并不真实多因子假说多因子假说现在学习的是第12页，共75页East与与Hayes玉米杂交实验（玉米杂交实验（1911）请观察亲本、请观察亲本、1、2的表型（果穗长度）的变化的表型（果穗长度）的变化 果果 穗穗 长长 度度(x)厘厘 米米 统计数统计数 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 果果 穗穗 总总 数数 平均数平均数 X 方差方差 V 标准差标准差 S P1 4 21 24 8 57 6.632 0.665 0.816 P2 3 11 12 15 26 15 10 7 2 101 16.802 3.5 61 1.887

8、 F1 1 12 12 14 17 9 4 69 12.116 2.309 1.519 F2 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1 401 12.888 5.074 2.252 现在学习的是第13页，共75页East的多基因学说的多基因学说（1）数量性状）数量性状受多基因支配受多基因支配。（2）这些基因对表型）这些基因对表型影响小影响小，相互，相互独立独立，但以但以累加的方式累加的方式影响相同的表型。影响相同的表型。（3）每对基因常表现为）每对基因常表现为不完全显性不完全显性，分离，分离比符合孟德尔法则。比符合孟德尔法则。（4）F1介于两亲本的中间，介于两亲本

9、的中间，F2有较大的有较大的变异变异范围。范围。现在学习的是第14页，共75页数量性状遗传的一般特征数量性状遗传的一般特征1.两个纯合亲本杂交，两个纯合亲本杂交，F1一般为双亲的中间类型一般为双亲的中间类型，但，但有时也可能倾向某一个亲本。有时也可能倾向某一个亲本。2.F2的表型平均值大体与的表型平均值大体与F1相近，但是相近，但是变异幅度远变异幅度远远超过远超过F1。F2分离的群体内，各种不同的表型之分离的群体内，各种不同的表型之间多为量的差别，间多为量的差别，没有质的不同。没有质的不同。3.超亲遗传超亲遗传当杂交双亲不是极端类型时，杂交后代中有可当杂交双亲不是极端类型时，杂交后代中有可能分

10、离出能分离出高于高值亲本或低于低值亲本高于高值亲本或低于低值亲本的类型。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这种杂种后代的分离超越双亲范围的现象叫做超亲遗传。遗传。现在学习的是第15页，共75页超亲遗传超亲遗传P1 A1A1A2A2a3a3 P2 a1a1a2a2A3A3100cm 70cmF1 A1a1A2a2 A3a385cmF2 A1A1A2A2A3A3 a1a1a2a2a3a3130cm 40cm一小麦品种的超亲遗传一小麦品种的超亲遗传现在学习的是第16页，共75页质量性状与数量性状的比较质量性状与数量性状的比较质量性状质量性状数量性状数量性状性状主要类型性状主要类型品

11、种特征、外貌特征品种特征、外貌特征生产、生长性状生产、生长性状性状特点性状特点不易度量不易度量容易度量容易度量(可以度量可以度量)遗传基础遗传基础少数主基因控制少数主基因控制微效微效多基因系统多基因系统控制控制遗传关系较简单遗传关系较简单遗传关系复杂遗传关系复杂遗传表现规律遗传表现规律孟德尔式孟德尔式非孟德尔式非孟德尔式变异表现方式变异表现方式间断型间断型连续型连续型考察方式考察方式文字描述文字描述度量度量环境影响环境影响不敏感不敏感敏感敏感研究水平研究水平株系、家系株系、家系群体群体研究方法研究方法系谱分析、概率论系谱分析、概率论生物统计生物统计现在学习的是第17页，共75页再谈质量性状与数

12、量性状再谈质量性状与数量性状某些性状某些性状既有既有数量性状特点，数量性状特点，又有又有质量性状质量性状特点，因区分的着眼点不同而异。特点，因区分的着眼点不同而异。同一性状因杂交同一性状因杂交亲本类型亲本类型或或有差异的基因有差异的基因数数不同，可能表现为数量不同，可能表现为数量或或质量性状。质量性状。某些基因可能某些基因可能同时同时影响质量性状与数量性状，影响质量性状与数量性状，或者对某一性状起主基因作用而对另一性状起或者对某一性状起主基因作用而对另一性状起微效基因作用。微效基因作用。现在学习的是第18页，共75页玉米果穗长度玉米果穗长度 AABB aabb AABB aabb 16.8cm

13、 6.6cm 16.8cm 6.6cm 效应值效应值 =近余值近余值-无效基因的基本值无效基因的基本值 16.8-6.6=10.216.8-6.6=10.210.2/4=2.5510.2/4=2.55玉米果穗长度的累加效应玉米果穗长度的累加效应多基因的作用方式多基因的作用方式现在学习的是第19页，共75页(一一)、约翰生的菜豆粒重遗传试验、约翰生的菜豆粒重遗传试验(二二)、纯系学说的内容、纯系学说的内容(三三)、纯系学说的意义纯系学说的意义(四四)、纯系学说的发展纯系学说的发展数量性状和选择数量性状和选择(纯系学说及其发展纯系学说及其发展)现在学习的是第20页，共75页(一一)约翰生的菜豆粒重

14、遗传试验约翰生的菜豆粒重遗传试验1.将菜豆将菜豆天然混杂群体天然混杂群体按豆粒重分类播种，从按豆粒重分类播种，从 中选中选择择19个单株自交得到个单株自交得到19个株系个株系(line)；株系间平均；株系间平均粒重粒重有明显差异，并能够稳定遗传有明显差异，并能够稳定遗传。2.在在19个株系中个株系中6年连续选择：年连续选择：L1选择得到最轻选择得到最轻/最重为最重为374mg/370mg；L19选择得到最轻选择得到最轻/最重为最重为691mg/677mg。表明：在表明：在L1到到L19这些这些株系之中轻粒和重粒的株系之中轻粒和重粒的 后后代平均粒重彼此几乎没有差异代平均粒重彼此几乎没有差异。现

15、在学习的是第21页，共75页菜豆天然混杂群体中选择菜豆天然混杂群体中选择现在学习的是第22页，共75页19个株系内个株系内6年连续选择年连续选择现在学习的是第23页，共75页第六年选择结果第六年选择结果(L1/L19)现在学习的是第24页，共75页(二二)纯系学说的内容纯系学说的内容纯系与纯系学说：纯系与纯系学说：约翰生把菜豆这类约翰生把菜豆这类严格自花授粉植物严格自花授粉植物一个植株的后代一个植株的后代(株系株系)称为一个称为一个纯系纯系，即：纯系是一个基因型纯合个体自，即：纯系是一个基因型纯合个体自交后代，其后代群体的基因型也是纯一的。并认为：交后代，其后代群体的基因型也是纯一的。并认为：

16、1.自花授粉植物天然混杂群体，可以自花授粉植物天然混杂群体，可以(选择选择)分离出许多纯分离出许多纯系。因此，系。因此，在一个混杂群体内选择是有效的在一个混杂群体内选择是有效的。2.纯系内个体间差异由环境影响造成，不能遗传。所以纯系内个体间差异由环境影响造成，不能遗传。所以在在纯系内继续选择是无效的纯系内继续选择是无效的。基因型和表现型的概念也是由约翰生根据上述研究基因型和表现型的概念也是由约翰生根据上述研究 结果提出的。结果提出的。现在学习的是第25页，共75页(三三)纯系学说的意义纯系学说的意义理论意义：理论意义：区分了区分了遗传变异遗传变异和和不遗传不遗传的变异，指出选择遗传变异的重的变

17、异，指出选择遗传变异的重要性，并对遗传、环境及其与个体发育性状表现关系研究起要性，并对遗传、环境及其与个体发育性状表现关系研究起了很大推动作用。了很大推动作用。实践意义：实践意义：直接指导自花授粉植物的育种，即：可以在混杂群体直接指导自花授粉植物的育种，即：可以在混杂群体(如地方品种群体如地方品种群体)内进行单株选择得到不同的纯系；但是内进行单株选择得到不同的纯系；但是在纯系中继续选择是无效的。在纯系中继续选择是无效的。现在学习的是第26页，共75页(四四)纯系学说的发展纯系学说的发展纯系学说的试验依据仅限于对菜豆粒重的遗传研究，所以不纯系学说的试验依据仅限于对菜豆粒重的遗传研究，所以不可避免

18、地带有一定的局限性。以后人们根据更多的研究结果可避免地带有一定的局限性。以后人们根据更多的研究结果对纯系学说进行了补充和发展，认为：对纯系学说进行了补充和发展，认为：1.纯系的纯是纯系的纯是相对的、暂时的相对的、暂时的。纯系繁育过程中，由于突变、天然。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。杂交和机械混杂等因素必然会导致纯系不纯。在良种繁育工作中，要保持品种的纯度和原有的优良特性，必在良种繁育工作中，要保持品种的纯度和原有的优良特性，必须注意防止机械混杂、作好提纯去杂工作。须注意防止机械混杂、作好提纯去杂工作。2.纯系继续选择纯系继续选择可能是有效的可能是有效的。

19、纯系中可能由于突变和天然杂。纯系中可能由于突变和天然杂交产生遗传变异，出现更优个体。交产生遗传变异，出现更优个体。优良品种内继续选择优良品种内继续选择(优中选优优中选优)是自花授粉植物是自花授粉植物系统育种系统育种的理的理论基础依据论基础依据.现在学习的是第27页，共75页二、分析数量性状的基本统计方法二、分析数量性状的基本统计方法 S2=现在学习的是第28页，共75页爆粒玉米和甜玉米，爆粒玉米和甜玉米，East与与Hayes，1911 果果 穗穗 长长 度度(x)厘厘 米米 统计数统计数 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 果果 穗穗

20、总总 数数 平均数平均数 X 方差方差 V 标准差标准差 S P1 4 21 24 8 57 6.632 0.665 0.816 P2 3 11 12 15 26 15 10 7 2 101 16.802 3.561 1.887 F1 1 12 12 14 17 9 4 69 12.116 2.309 1.519 F2 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1 401 12.888 5.074 2.252 现在学习的是第29页，共75页基因数目的估计基因数目的估计1.1.根据群体中出现的极端类型比例估算基因数目根据群体中出现的极端类型比例估算基因数目现在学习的是第

21、30页，共75页2.2.根据公式估算最低限度的基因对数根据公式估算最低限度的基因对数 (P1-P2)2 N=8(VF2-VF1)基因数目的估计基因数目的估计N=(16.802-6.632)2/8(5.074-2.309)=4.7 5 最低涉及最低涉及5 5对基因，对基因，1010个分离基因。个分离基因。果果 穗穗 长长 度度(x)厘厘 米米 统计数统计数 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 果果 穗穗 总总 数数 平均数平均数 X 方差方差 V 标准差标准差 S P1 4 21 24 8 57 6.632 0.665 0.816 P2 3

22、 11 12 15 26 15 10 7 2 101 16.802 3.561 1.887 F1 1 12 12 14 17 9 4 69 12.116 2.309 1.519 F2 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1 401 12.888 5.074 2.252 现在学习的是第31页，共75页小小 结结数量性状的特点数量性状的特点多基因假说多基因假说数量性状与质量性状数量性状与质量性状数量性状的累加效应数量性状的累加效应数量性状和选择数量性状和选择(纯系学说及其发展纯系学说及其发展)分析数量性状的基本的统计方法分析数量性状的基本的统计方法基因数目的估计基因

23、数目的估计现在学习的是第32页，共75页三、遗传变异和遗传率三、遗传变异和遗传率（一）表型值及其构成（一）表型值及其构成表现型值：表现型值：P基因型值：基因型值：G环境偏差：环境偏差：E P=G+E方差组成：方差组成：VP=V+V现在学习的是第33页，共75页表型值及其构成表型值及其构成GADI育种值育种值(A)（相加效应）相加效应）:基因型内所含的基因平均效应基因型内所含的基因平均效应的总和。的总和。显性离差显性离差(D)：等位基因之间的非加性相互作用。：等位基因之间的非加性相互作用。上位离差上位离差(I)：多座位基因非等位基因之间的相互作用所产生：多座位基因非等位基因之间的相互作用所产生的

24、偏差。的偏差。剩余值剩余值(R)：由显性离差、上位离差和环境效应共同组：由显性离差、上位离差和环境效应共同组成。成。RDIEPARVP=VA+VD+VI+VE现在学习的是第34页，共75页群体平均值群体平均值A1A1:a A1A2:d A2A2:-ad=0无显性无显性 0d a或或-ad a 超显性。超显性。1、基因型值、基因型值现在学习的是第35页，共75页如何计算如何计算a、d值？值？AA Aa aa14 12 6 (g)a=4,d=2a=?d=?现在学习的是第36页，共75页你是怎么算的？你是怎么算的？方法一：方法一：MP（14+6）/2=10a14104，d12102方法二：方法二：A

25、1A114 A17A2A26 A23A1A21273d d2aA1A1MP14104现在学习的是第37页，共75页2、群体基因型值的平均数、群体基因型值的平均数N个基因座的联合效应是每个基因座分别对平均数所起作用之和：个基因座的联合效应是每个基因座分别对平均数所起作用之和：现在学习的是第38页，共75页3、杂种各代的群体平均值、杂种各代的群体平均值现在学习的是第39页，共75页Fn=(1/2n-1)d现在学习的是第40页，共75页（二）遗传率（二）遗传率Heritability=(遗传变异遗传变异/总变异总变异)100%广义遗传率广义遗传率H2（基因型方差（基因型方差/表型方差）表型方差）10

26、0(VG/VP)100 狭义遗传率狭义遗传率h2（育种值方差（育种值方差/表型方差）表型方差）100(VA/VP)100H2 h2现在学习的是第41页，共75页狭义遗传率狭义遗传率(heritability in thr narrow sense)基因的加性效应方差VA在总的表型方差中所占的百分率。从基因作用来分析，基因型方差（即遗传方差）又可分解为三个部分：加性方差（additive variance VA）,显性方差（dominance variance VD）上位性方差（VI）现在学习的是第42页，共75页 加性方差只和基因有关，而和基因型无关，比如，R1r1R2r2、R1R1r22r2

27、2、r1r1R2R2三种基因型是等效 的。基因加性方差：同一座位上等位基因间和不同座位上的非等位基因间的累加作用引起的变异量。如前例中，含3个R的个体比含2个R的个体的子粒颜色深。现在学习的是第43页，共75页 显性方差：同一座位上等位基因间相互作用引起的变异量，上位性方差是指非等位基因间的相互作用引起的变异量。显性方差和上位方差又统称为非加性的遗传方差。因此：VG=VA+VD+VI VP=VA+VD+VI+VE 显性方差、上位性方差直接与基因型有关，R1R1r2r2、r1r1R2R2 和R1r1R2r2的效应是不同的。亲代传递给子代的是基因，而不是基因型，基因在上下代之间 是连续的不变的，而

28、基因型在上下代之间是不连续的。因此，由基因的加性效应所引起的遗传变异量是可以通过选择在后代中被固定下来的，而显性效应、上位性效应引起的变异将会在下一代因基因的重新组合而消失，一是不能被固定的。现在学习的是第44页，共75页基因加性方差占总方差的比基因加性方差占总方差的比值为狭义遗传力值为狭义遗传力hN2.hN2=基因加性方差/总方差100%=VA/VP100%=VA/(VA+VD+VI+VE)100%理论上，在同一个试验中hN2 一定小于hB2。狭义遗传力才真正表示以表现型值作为选择指标的可靠性程度。因此，狭义遗传力又称为育种值方差。现在学习的是第45页，共75页多元群体法多元群体法将两个以上

29、世代（至少包括一个分离世代）将两个以上世代（至少包括一个分离世代）群体同年种植，以便估算遗传率，由于群体同年种植，以便估算遗传率，由于所用材料类型不同，又分为：所用材料类型不同，又分为：1.单代广义法（单代广义法（F2、P1、P2、F1）2.双代狭义法（双代狭义法（F3、F2、P1、P2、F1）3.双回交法（双回交法（F2、B1、B2）遗传率的计算遗传率的计算现在学习的是第46页，共75页一致群体的方差一致群体的方差混合群体混合群体VP(F2)=VG+VE一致性群体一致性群体VP(F1)=VE+0VG=VP(F2)-VP(F1)现在学习的是第47页，共75页混合群体的方差混合群体的方差F2群体

30、的遗传方差为（根据群体的遗传方差为（根据V=fx2-(fx)2）VGF2=a2/2+d2/2-(d/2)2 =a2/2+d2/4当有当有n对基因时，假定基因之间无互作对基因时，假定基因之间无互作VGF2=1/2(a12+a22+a32+an2)+1/4(d12+d22+dn2)=1/2a2+1/4d2令令Va=a2 Vd=d2则则VGF2=1/2 Va+1/4 VdVE表示环境方差表示环境方差则则VF2=1/2 Va+1/4 Vd+VE同理：同理：VF3=3/4 Va+3/16 Vd+VE则则VFn=2n-1-1/2n-1 Va+2n-1-1/4n-1 Vd +VE现在学习的是第48页，共75

31、页回交群体的方差回交群体的方差回交群体平均数和方差的推算回交群体平均数和方差的推算现在学习的是第49页，共75页回交群体的方差回交群体的方差现在学习的是第50页，共75页估计估计VE的几种方法的几种方法VE=VF1VE=(VP1+VP2)/2VE=(VF1+VP1+VP2)/3 现在学习的是第51页，共75页单代广义法单代广义法H2=5.074-1/3(0.665+3.561+2.309)100%=57%5.074VE=1/3(VP1+VP2+VF1)H2=VF2-1/3(VP1+VP2+VF1)100%VF2VE=VF1：H2=54VE=(VP1+VP2)/2：H2=58 果果 穗穗 长长

32、度度(x)厘厘 米米 统计数统计数 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 果果 穗穗 总总 数数 平均数平均数 X 方差方差 V 标准差标准差 S P1 4 21 24 8 57 6.632 0.665 0.816 P2 3 11 12 15 26 15 10 7 2 101 16.802 3.561 1.887 F1 1 12 12 14 17 9 4 69 12.116 2.309 1.519 F2 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1 401 12.888 5.074 2.252 现在学习的是第52页

33、，共75页双代狭义法双代狭义法通过通过F2、F3代来估算狭义遗传率代来估算狭义遗传率VF2=1/2 Va+1/4 Vd+VEVF3=3/4 Va+3/16 Vd+VE 解此二式得：解此二式得：2(4VF3-3VF2-VE)Va 3 1/2 Va (4VF3-3VF2-VE)x 100%h2nF2=VF2 3VF2对于对于F2代，代，VAVa/2现在学习的是第53页，共75页通过杂种通过杂种F1分别与双亲回交得到的回交一代分别与双亲回交得到的回交一代(B1、B2)计算计算VF2=1/2 Va+1/4 Vd+VEVB1+VB2=1/2 Va+1/2 Vd+2VE 2VF2-(B1+B2)狭义遗传率

34、狭义遗传率 100%VF2双回交法双回交法现在学习的是第54页，共75页 开花成熟天数开花成熟天数 株数株数 方差方差P1 31.73 30 0.46P2 36.53 30 0.49F2 36.11 100 4.98B1 35.07 30 3.28B2 35.9 30 2.92 2VF2-(B1+B2)2X4.98-(3.28+2.92)狭义遗传率狭义遗传率 X 100%VF2 4.98=75.5%小麦灌浆速度的遗传分析小麦灌浆速度的遗传分析广义遗传率？广义遗传率？现在学习的是第55页，共75页遗传率的意义及其应用遗传率的意义及其应用在菜豆的一个纯系内进行选择的结果在菜豆的一个纯系内进行选择的

35、结果 选用亲代种子的平均重选用亲代种子的平均重 子代种子平均重子代种子平均重 厘克厘克 厘克厘克年份年份 轻种子轻种子 重种子重种子 来自轻的种子来自轻的种子 来自重的种子来自重的种子第一年第一年 30 40 36 35第二年第二年 25 42 40 41第三年第三年 31 43 31 33第四年第四年 27 39 38 39第五年第五年 30 46 38 40第六年第六年 24 47 37 37现在学习的是第56页，共75页某某些些性性状状的的遗遗传传率率估估值值现在学习的是第57页，共75页遗传率的一般规律遗传率的一般规律与自然与自然适应性有关的性状适应性有关的性状（如产量性状、存活率等）

36、（如产量性状、存活率等）的遗传率的遗传率较较低低，与自然，与自然适应性关系不大适应性关系不大的性状的性状（如株高、遗传等）（如株高、遗传等）遗遗传率较传率较高高。亲本生长正常，对亲本生长正常，对环境的反应不敏感环境的反应不敏感的性状，遗传率一的性状，遗传率一般较般较高高，对，对环境敏感环境敏感的性状遗传率较的性状遗传率较低低。在作物中，一般认为遗传率在作物中，一般认为遗传率高高的性状有的性状有株高、抽穗期、开花期、成株高、抽穗期、开花期、成熟期、穗长、油分、蛋白质含量等。熟期、穗长、油分、蛋白质含量等。这类性状进行这类性状进行早期的个体选择早期的个体选择有有效。效。具具中等中等遗传率的有：遗传

37、率的有：千粒重、每穗粒重千粒重、每穗粒重。具有具有低低遗传率的有：遗传率的有：空壳率、穗数、行粒数、株粒数等空壳率、穗数、行粒数、株粒数等。对这类性。对这类性状，一般在状，一般在晚期世代晚期世代中进行个体的表型选择。中进行个体的表型选择。现在学习的是第58页，共75页四、近交繁殖与杂种优势四、近交繁殖与杂种优势（一）近交（一）近交(inbreeding)近交的遗传效应近交的遗传效应自交、亲子交配、自交、亲子交配、同胞交配等。同胞交配等。1 自交自交自交的遗传效应自交的遗传效应?(1)增加纯合子的比例增加纯合子的比例(2)促使不良隐性性状表现促使不良隐性性状表现(3)导致纯系的育成导致纯系的育成

38、(4)纯合率纯合率(2n-1)/2nr100现在学习的是第59页，共75页同胞交配的效应同胞交配的效应全同胞交配（兄妹交配）全同胞交配（兄妹交配）现在学习的是第60页，共75页回交的遗传效应回交的遗传效应(1)基因代换基因代换（核代换）(2)定向纯合定向纯合现在学习的是第61页，共75页近交系数近交系数 (coefficient of relationship)一个个体在某基因座上从双亲得到一个个体在某基因座上从双亲得到两个等位两个等位基因的两份拷贝基因的两份拷贝的概率的概率。即结合配子间的。即结合配子间的遗传相关系数。遗传相关系数。Aa Aa 自交自交近交系数近交系数1/21/2交配方式交配

39、方式 F(F(近交系数近交系数)自交自交 1/2 1/2同胞兄妹同胞兄妹 1/4 1/4叔父侄女叔父侄女 1/8 1/8堂表兄妹堂表兄妹 1/16 1/16从表兄妹从表兄妹 1/64 1/64现在学习的是第62页，共75页近交与杂交近交与杂交近交近交降低降低群体基因型值的平均值，群体基因型值的平均值，杂交则杂交则提高提高群体均值。群体均值。a(pq)+Hd近交使群体近交使群体分化分化，杂交使群体，杂交使群体一致一致。近交加选择是近交加选择是提高杂种优势提高杂种优势的重要的重要手段。手段。HF1dy2现在学习的是第63页，共75页近交衰退近交衰退近交对玉米株高和种子产量的影响近交对玉米株高和种子

40、产量的影响（点线和短条线指连续自交；连续直线指连续的全同胞交配。不进行任何选择）（点线和短条线指连续自交；连续直线指连续的全同胞交配。不进行任何选择）现在学习的是第64页，共75页近交衰退近交衰退影响生殖力的例子近交衰退影响生殖力的例子(a)(a)小鼠的窝产仔数。第一窝出生时平均活仔数对仔鼠的近交系数作图。第一世代双表兄妹交小鼠的窝产仔数。第一窝出生时平均活仔数对仔鼠的近交系数作图。第一世代双表兄妹交配；此后全同胞交配。不进行任何选择。配；此后全同胞交配。不进行任何选择。(b)(b)果蝇的生殖力。每天每对成年后裔的平均数对亲果蝇的生殖力。每天每对成年后裔的平均数对亲本的近交系数绘图。连续的全同

41、胞交配。本的近交系数绘图。连续的全同胞交配。现在学习的是第65页，共75页植物中自交不亲和性的植物中自交不亲和性的人工克服方法人工克服方法1)蕾期授粉蕾期授粉2)延期授粉延期授粉3)涂抹柱头分泌物涂抹柱头分泌物4)混合花粉混合花粉(mentor pollen)5)子房内授粉子房内授粉现在学习的是第66页，共75页（二）杂种优势二）杂种优势(heterosis)小鼠不同阶段的平均窝产仔数小鼠不同阶段的平均窝产仔数1、杂种优势与近亲衰退、杂种优势与近亲衰退Roberts，1960现在学习的是第67页，共75页杂种优势值杂种优势值HM=(F1-MP)/MP100Hh=(F1-HP)/HP100现在学

42、习的是第68页，共75页2、杂种优势的表现特点、杂种优势的表现特点杂种优势的表现特点：杂种优势的表现特点：1.杂种优势不仅是一两个性状单独表现杂种优势不仅是一两个性状单独表现突出，而是突出，而是综合表现突出综合表现突出。2.杂种优势的大小，取决于双亲性状的杂种优势的大小，取决于双亲性状的相对差异和互补程度相对差异和互补程度。3.亲本基因型的亲本基因型的纯合程度纯合程度不同，杂种优不同，杂种优势的强弱也不同。势的强弱也不同。4.杂种优势在杂种优势在F1代代表现最强表现最强现在学习的是第69页，共75页3、杂种优势的遗传理论、杂种优势的遗传理论如何解释杂种优势？如何解释杂种优势？现在学习的是第70页，共75页显性学说显性学说1910，Bruce；1917，Jones；1981，Falconer现在学习的是第71页，共75页超显性学说超显性学说1908，Shull；1936，East现在学习的是第72页，共75页显性学说与超显性学说显性学说与超显性学说显性学说显性学说AAAaaa超显性学说超显性学说A1A1A2A2现在学习的是第73页，共75页上位互作学说上位互作学说现在学习的是第74页，共75页什么是最好的？什么是最好的？显性作用掩盖不利隐性基因的作用显性作用掩盖不利隐性基因的作用超显性或等位基因互作超显性或等位基因互作非等位或上位互作非等位或上位互作现在学习的是第75页，共75页