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1、2019/8/12,1,第七章 数量遗传学基础,2019/8/12,2,第一节 数量性状的遗传特征,2019/8/12,3,动物性状的分类,质量性状：可心明确区分为若干类 。如毛色，角的有无 数量性状：变异是连续的，无法用形容词描述，只能通过度量。如产奶量，生长速度，体重，羊毛的粗细等。 多基因：控制某个数量性状一组基因的一个基因。 多基因性状：由许多基因相互作用控制的性状，其表型变异为连续数量。,2019/8/12,4,Shull(1908),玉米：纯系的变异比远交群小得多。利用今天的遗传学解释： 普通玉米的基因型很复杂，自交可以产生纯合基因型个体，因此，近交系的变异很低,2019/8/12
2、,5,Nilsson-Ehle(1909),研究谷类作物 F2 多数性状符合3:1 个别64:1，AaBbCc, (1/2)6=1/64 结论： 有性繁殖可以产生大量的基因型。10个座位可以产生31060,000种基因型 新的类型不是新的突变，而是由于稀少基因分离造成的（返祖）。,2019/8/12,6,Johannsen 和 Payne,Johannsen(1903,1909)，纯系的变异不可遗传 环境因素可引起数量性状的变异 提出基因型和表型的概念 Payne(1918)：果蝇刚毛数可以超过基础群最极端的表型 许多动物和植物也有这样的现象 选择可以使有利等位基因频率提高,2019/8/12
3、,7,数量性状的多基因假说,假定数量性状是由许多（effectively infinite）效应无限小（infinitesimal small）的基因（多基因multiple genes or polygenes）控制，这些基因每个在不同的染色体上，每个基因产生一个单独的作用。,2019/8/12,8,数量性状表型值的剖分,P=G+E，E=0 P=A+D+I+E R=D+I+E，P=A+R ,2019/8/12,9,第二节 通径分析,Path Analysis Wright(1921),2019/8/12,10,通径分析,利用两者之间的原因，分析两种变量相互关系的方法。 起初只是应用于分析影响
4、小型哺乳动物骨骼变异的一般因素和特定生长因子。后来推广到许多方面：遗传学，农业经济学，生理学，生态学等。动物育种主要用来估计相关程度和计算近交系数。 目的：变量之间 相互因果关系确定下来后，就可以估计引起方差协方差来源（原因）的相对大小。,2019/8/12,11,概念,两个变量间的关系: 因果关系: 单箭头线，方向由因到果，称为通径线 平行关系:双箭头线，称为相关线 每条线的相对重要性称为系数 通径线的系数称为通径系数 相关线的系数称为相关系数,2019/8/12,12,概念,猪的屠宰体重（Y），由一长速度（X1）和4月龄体重（X2）决定，而它们又是由饲养条件（X3）决定。 右图省略 X3,
5、2019/8/12,13,概念,通径系数就是标准化的回归系数，多数情况下，为标准化的偏回归系数。,通径系数下标中依变量在前，自变量在后，二者用点分开。 注意通径系数没有单位。只有两个变量时，通径系数等于相关系数。,2019/8/12,14,通径系数的性质（一）,性质一（独立原因） dy.x1+dy.x2=1 Py.x1=ry.x1, Py.x2=ry.x2 如果原因不完全，则决定系数之和小于,2019/8/12,15,通径系数的性质（一）,第13张幻灯片,2019/8/12,16,通径系数的性质（一）,2019/8/12,17,通径系数的性质（一）,根据方差剖分原理：,2019/8/12,18
6、,通径系数的性质（二）,性质二（间接原因） Py.X3 = Py.x1 Px1.x3, Py.x4 = Py.x1 Px1.x4 dy.x1 = dy.x3 + dy.x4,2019/8/12,19,通径系数的性质（二）,由性质1（II）:,2019/8/12,20,通径系数的性质（三）,2019/8/12,21,通径系数的性质（三）,共同原因 ry1y2 = P2 P2（左） ry1y2 = rx2x3 P2 P3（中） ry1y2 = P2 P 2 + P3 P 3（右）,2019/8/12,22,通径系数的性质（四）,ryx1 = P1 + r12 P2 + r13 P3 dy.x1 +
7、 dy.x2 + dy.x3 = 1,2019/8/12,23,通径系数的性质（五）,ry1y2 = P2 P2 + P3 P 3 + P2 r23 P 3 + P3 r23 P 2,2019/8/12,24,三、通径链的追溯规则,通径方向，只能“先退后进” 一条通径链最多只能改变一次方向 通过一条相关线等于一次方向改变 邻近通径必须以尾端与相关线相接 一条通径链内至多只能有一条相关线 不同的通径链可以重复通过同一条相关线 在追溯两个结果的通径链时要避免重复和遗漏。,2019/8/12,25,第三节 重复力,2019/8/12,26,概念,重复力指的是家畜个体由一性状多次度量值之间相关程度的度
8、量。 时间上：猪产仔数，奶牛的产奶量，绵羊的产毛量，蛋鸡的产蛋数。 空间上：果蝇翅长，作物种子的蛋白质含量。,2019/8/12,27,概念,度量次数一般不只2次，因此可以用组内相关系数来度量。 个体间变异越大，个体内变异越小，说明重复力越高,2019/8/12,28,概念,一般环境方差：指的是时间上持久的或者空间上非局部的条件所造成的环境方差，它是个体方差的一部分。 母畜泌乳量的高低对仔畜生长的影响 特殊环境方差：暂时的或者局部条件所造成的环境方差，也就是个体内度量间的方差。 某一年草地的好坏对羊毛生长的影响 VE = VEg + VEs, VB = VG + VEg, VW = VEs,2
9、019/8/12,29,重复力的估计方法,以个体分组，以个体的各次度量值为组内观察值，采用单因素方差分析法，所得的组内相关系数即是重复力。,2019/8/12,30,例题,小梅山母猪产仔数记录,2019/8/12,31,例题,2019/8/12,32,例题,2019/8/12,33,例题,小梅山母猪产仔数方差分析表,2019/8/12,34,例题,2019/8/12,35,重复力的用途,判断遗传力估计是否正确 重复力为遗传力的上限 确定需要重复度量的次数,2019/8/12,36,重复力的用途,度量n次所能达到的准确度,2019/8/12,37,重复力的用途,畜禽可能生产力(MPPA),201
10、9/8/12,38,重复力的用途,多次度量育种值的估计,2019/8/12,39,第四节 遗传力,2019/8/12,40,概念,广义遗传力：H2 = VG/VP 狭义遗传力：h2 = VA/VP 实现遗传力：,2019/8/12,41,概念：遗传力的几种表述,遗传力是育种值对表型值的决定系数 h2 = dP.A = VA/VP 遗传力是育种值对表型值的回归系数 遗传力是育种值和表型值的相关系数,2019/8/12,42,遗传力估计的原理和方法,遗传力估计的原理,2019/8/12,43,遗传力估计的原理和方法,一、公畜内女母回归或相关法:,2019/8/12,44,遗传力估计的原理和方法,公
11、畜内女母回归整理资料，以女儿的成绩为y，母亲的成绩为x； 分别计算各公畜组的SSX, SSY, SPXY； 将各公畜组的平方和及乘积和分别相加，得到公畜内平方和及乘积和 SSX(S)=SSX, SSY(S)= SSY, SPXY(S)= SPXY 计算公畜内女母回归和遗传力 bDM(S)=bYX(S)=SPXY(S)/SSX(S), h2=2 bDM(S),2019/8/12,45,遗传力估计的原理和方法,二、半同胞相关 组内相关系数:单因素方差分析；系统分组 注意当各组半同胞数量不同时的计算,2019/8/12,46,遗传力估计的原理和方法,注意当各组半同胞数量不同时的计算,2019/8/1
12、2,47,遗传力估计的原理和方法,三、全同胞相关（系统分组方差分析）,理论上相等，实际上不相等。当这三个估计值相差太大时，应该补充资料，重新估计,2019/8/12,48,遗传力估计的原理和方法,三、全同胞相关（系统分组方差分析）,2019/8/12,49,遗传力估计的原理和方法,三、全同胞相关（系统分组方差分析）,2019/8/12,50,遗传力的显著性检验,当采用公畜内女母回归,当采用半同胞相关,2019/8/12,51,遗传力的显著性检验,当采用全同胞相关,2019/8/12,52,提高遗传力估计精确度的方法,女母回归法:,半同胞相关法:,n最宜家经含量，公畜数，dfS=最小公畜自由度,
13、2019/8/12,53,第五节 遗传相关,2019/8/12,54,概念,表型相关：表型值间的相关 环境相关：家畜在发育过程中受共同环境影响而产生的相关 遗传相关：性状育种值间的相关 基因的多效 基因座位之间的连锁 选择造成的基因座位之间的连锁不平衡,2019/8/12,55,性状间的相关及其剖分,2019/8/12,56,遗传相关估计（一）,亲子协方差法,2019/8/12,57,遗传相关估计（一）,2019/8/12,58,遗传相关估计（二）,同胞协方差法 全同胞和半同胞关系 同胞间的平均协方差等于组间方差(Covxx, Covyy)，同胞间的平均交叉协方差等于组间协方差(C-Covxy),2019/8/12,59,半同胞协方差,2019/8/12,60,半同胞协方差,K 的计算与前面的相同,