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1、长江大学生命科学学院长江大学生命科学学院Scandinavian,Herman Nilsson-Ehle,color variation in wheat grains.white hulls of wheatRed hulls of wheat小麦子粒颜色的遗传动态由一对基因决定由一对基因决定当性状当性状由由n对独立基因决定对独立基因决定时，则时，则F2的表现型频率为：的表现型频率为：1 1、单基因遗传的加性单基因遗传的加性-显性遗传模型显性遗传模型、加性加性-显性遗传模型：显性遗传模型：在一对基因在一对基因(C,c)差异的两个亲本差异的两个亲本P1,P2的杂交组合中，的杂交组合中，F2有三
2、种基因型个体：有三种基因型个体：CC/Cc/cc；设其遗传理论值分别为：设其遗传理论值分别为：a,d,-a，其中：，其中：a 表示基因加性效应值；表示基因加性效应值；d 表示基因显性效应值。表示基因显性效应值。两亲本的中间值两亲本的中间值(称为中亲值称为中亲值)为：为：a+(-a)=0.、F2的遗传效应与遗传方差：的遗传效应与遗传方差：在在F2群体中，群体中，x=a+d+(-a)=d.在不考虑环境影响时，在不考虑环境影响时，F2群体的方差群体的方差(遗传方差遗传方差)为：为：2、多基因遗传的加性、多基因遗传的加性-显性遗传模型显性遗传模型、无环境作用、无连锁、无互作无环境作用、无连锁、无互作(
3、VI=0)若若P1,P2间性状受间性状受k对基因控制，对基因控制，k对基因间作用对基因间作用具有累加性，则有具有累加性，则有F2的方差分量为：的方差分量为：a2是各对基因加性效应方差的总和是各对基因加性效应方差的总和VA=a2;d2是各对基因显性效应方差的总和是各对基因显性效应方差的总和VD=d2.VF2=VA+VD.22222212222124121)(41)(21dadddaaaVkkF、有环境作用、无连锁、无互作有环境作用、无连锁、无互作(VI=0)在考虑环境效应方差时：在考虑环境效应方差时：VF2=VA+VD+VE可见：可见：要估计要估计F2代加性方差，必需剔除代加性方差，必需剔除VF
4、2中的中的VD和和VE；三个不分离世代均只能估计环境效应方差三个不分离世代均只能估计环境效应方差(VE)，而，而无法进一步剔除无法进一步剔除VD；因此仅有因此仅有P1，P2，F1，F2四个世代还不够，需要引四个世代还不够，需要引入入B1，B2两个世代两个世代。3、两个回交世代的方差分量、两个回交世代的方差分量 回交与回交世代：回交与回交世代：回交回交(back cross)：杂种杂种F1与两个亲本之一进行杂交与两个亲本之一进行杂交的交配方式。的交配方式。回交世代：回交世代：一次回交获得的子代群体。通常将杂种一次回交获得的子代群体。通常将杂种F1与两个亲本回交得到的两个群体可分别记为与两个亲本回
5、交得到的两个群体可分别记为B1,B2。在后述分析中：在后述分析中：B1为为F1与纯合亲本与纯合亲本CC回交子代群体；回交子代群体；B2为为F1与纯合亲本与纯合亲本cc回交子代群体。回交子代群体。回交世代方差分量：回交世代方差分量：、基因加性效应方差、基因加性效应方差(VA)的估计的估计M由于由于VB1、VB2、VF2均可通过试验资料计算，而：均可通过试验资料计算，而：2VF2=2(VA+VD+VE)=VA+VD+VEVB1+VB2=VA+VD+2VEM两式相减可得：两式相减可得：2VF2-(VB1+VB2)=VAM上式同时剔除了上式同时剔除了VD与与VE，得到，得到F2加性方差加性方差(VA)
6、估计估计值：值：VA=VA=2VF2-(VB1+VB2)5、狭义遗传率的估算方法、狭义遗传率的估算方法例题，计算小麦抽穗期的遗传率例题，计算小麦抽穗期的遗传率世世代代 平平均均抽抽穗穗日日期期 表表型型方方差差 P1(早早穗穗品品种种)13.0 11.04 P2(迟迟穗穗品品种种)27.5 10.32 F1(P1P2)18.5 5.24 F2 21.2 40.35 B1(F1P1)15.6 17.35 B2(F1P2)23.4 34.29 相加的遗传方差的计算相加的遗传方差的计算项目项目 方差成分方差成分 试验值试验值(1)VF2 1/2VA+1/4VD+VE 40.35(2)1/2(VB1+
7、VB2)1/4VA+1/4VD+VE 1/2(17.35+34.29)=25.82(1)-(2)1/4VA 14.53 所以，小麦抽穗期的狭义遗传率为：所以，小麦抽穗期的狭义遗传率为：h2=2VF2-(VB1+VB2)/VF2100=1/2VA/(1/2VA+1/4VD+VE)=214.53/40.35=72%显性方差的求法显性方差的求法项项目目方方差差成成分分试试验验值值(1)VF21/2VA+1/4VD+VE40.25(2)1/3(VP1+VP2+VF1)VE1/3(11.04+10.32+5.24)=8.87(3)1/2VA29.06(1)-(2)-(3)1/4VD2.42平均显性程度平
8、均显性程度d/a=(VD/VA)1/2=42.42/229.061/2=0.41以上结果表明，抽穗期的显性作用以上结果表明，抽穗期的显性作用比较明显，早穗性属不完全显性。比较明显，早穗性属不完全显性。近交程度对基因纯合速度的影近交程度对基因纯合速度的影响响Pure lines,W.Johannson in 1900PA b CA b CD eD ea B cd Ea B cd E(2+1+2+2+1=8)(1+2+1+1+2=7)F1A b Ca B cd ED e(2+2+2+2+2=10)由于显性基因的由于显性基因的作用，作用，F1比双亲比双亲表现表现出出显著优势显著优势 Idea:认为双
9、亲的很多基因座位上都是纯合体，形认为双亲的很多基因座位上都是纯合体，形成成F1杂合体后，由于杂合体后，由于显性有利基因显性有利基因的积聚，遮盖了的积聚，遮盖了隐性有害基因，从而表现出明显的优势。隐性有害基因，从而表现出明显的优势。缺点：缺点：不能有效解释数量性状杂种优势的遗传机理。不能有效解释数量性状杂种优势的遗传机理。2 根据下表资料估计其广义遗传率与狭义遗传率根据下表资料估计其广义遗传率与狭义遗传率:一个水稻组合的一个水稻组合的F1、F2、B1、B2及亲本的生育期及亲本的生育期世代世代平均数平均数方差方差P138.364.685P228.135.683F132.134.838F232.49
10、8.965B135.889.174B230.965.3803 名词解释：近亲交配名词解释：近亲交配 杂种优势杂种优势 近交系数近交系数4 假定玉米的基因型为假定玉米的基因型为AABBCC和和aabbcc的两个的两个自交系株高分别为自交系株高分别为180 cm 和和120 cm，这，这3对等位对等位基因都是独立遗传的，均以加性效应方式决定株高。基因都是独立遗传的，均以加性效应方式决定株高。试问：试问：（1）二者杂交的）二者杂交的F1株高是多少？株高是多少？（2）在）在F2群体中有哪些基因型表现株高为群体中有哪些基因型表现株高为150cm？（3）如果使）如果使F1自交自交5代，基因型为代，基因型为AAbbcc的个体的个体占多少比例？占多少比例？
11数量性状的遗传107
