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1、动物遗传学 中国农业大学烟台研究院 许乐乐 第三章 群体与数量遗传学 第十章第十章 数量性状遗传学基础数量性状遗传学基础 主要内容主要内容 数量性状概论 多基因理论 数量性状的度量和遗传方法 重复力 遗传力 遗传相关 第第十十章章 数量性状遗传学基础数量性状遗传学基础 第四节第四节 重复力重复力 概念 估计方法 主要用途 第第十十章章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 表型参数： q Introduction & Review 参 数 均 数、 方 差、 回归系数、 协方差、 相关系数。 重复力、 遗传相关系数 遗传力、 遗传参数： 第第十十章章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力
2、重复力 一、概念 q 重复力（Repeatability）是衡量一个数量 性状在同一个体多次度量值之间的相关程 度的指标。用re 或 t表示。 q 奶牛一胎产奶量（305天的产奶量），可 以通过不同时段测定获得。 q 猪的窝产仔数可以通过不同胎次的产仔数 综合计算获得。 第第十十章章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 一、概念 q 重复力（Repeatability）是衡量一个数量 性状在同一个体多次度量值之间的相关程 度的指标。用re 或 t表示。 q 从以上的示例可以看出：同一个体同一性 状不同的度量值之间存在差异，但是这种 差异是由于不同的环境因素所致。 第十章第十章 数量遗传
3、学基础数量遗传学基础 数量性状表型值的剖分 P = G + E G = A + D + I Phenotypic value Genotypic value Environmental value 3、数量性状的遗传学分析 一、数量性状的遗传特征一、数量性状的遗传特征 E = Eg + Es Eg General environmental value Es Special environmental value 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 一、概念 P = G + E Phenotypic value Genotypic value Environmental
4、value q P = G + Eg + Es 第七章第七章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 一、概念 P = G + E Phenotypic value Genotypic value Environmental value 注意：注意： 不同度量值之间，个体间的方差不同度量值之间，个体间的方差 是相同的。是相同的。 不同度量值之间，遗传基础是一不同度量值之间，遗传基础是一 样的。样的。 重复力反映的主要是特殊环境对重复力反映的主要是特殊环境对 性状的作用性状的作用。 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 一、概念 q 重复力等于表型值的个体间方差组分与总
5、方差之比，即多次度量值按个体分组的组 内相关系数. 组间方差 组内方差 可以理解为重复力的统计学概念 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 二、估计方法 方差分析表 q 设有n个个体，每个个体有k次记录。 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 二、估计方法 q 重复力的计算步骤： 整理资料 分别计算每个个体组的 、 计算平方、自由度和k0 计算重复力 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 二、估计方法 q 重复力估计的示例： 有一群从近交系抽样的10只小鼠，她们的产仔数记录如下表，请计算 小鼠产仔数的重复力？ 12345678910
6、第1胎产仔数11913109810111013 第2胎产仔数10121210861291212 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 二、估计方法 q 重复力估计的示例： 解： 整理资料 分别计算每个个体组的 计算平方、自由度和k0 第第十十章章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 二、估计方法 q 重复力估计的示例： 解： 变异来源自由度平方和均方 个体间950.055.56 个体内1014.51.45 总变异19 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 三、主要的用途 q 作为遗传力的上限 广义遗传力 狭义遗传力 第十章第十章 数量遗传学基础数
7、量遗传学基础 重复力重复力 三、主要的用途 q 确定一个性状需要度量的次数 图 不同重复力时多次度量相对准确度（Q）的变化曲线 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 三、主要的用途 q 确定一个性状需要度量的次数 当重复力为0.75时，需要度量次数23次 当重复力为0.5时，需要度量次数45次 当重复力为0.25时，需要度量次数67次 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 重复力重复力 三、主要的用途 q 估计个体最大可能生产力 q 动物的可能生产力就是指个 体在某一重复性状上所具有的潜力 示例： P297 第十章第十章 数量性状遗传学基础数量性状遗传学基础 重复力小
8、结重复力小结 概念 遗传学概念、统计学概念 估计方法 单因子的方差分析 主要用途 遗传力估计值的上限、 性状度量次数的确定、 真正生产力的估计、 个体的遗传评价 概念 估计方法 主要用途 第七章第七章 数量性状遗传学基础数量性状遗传学基础 第五节第五节 遗传力遗传力 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 遗传力遗传力 一、概念一、概念 遗传力（Heritability），又称遗传率，遗传度，是 数量性状的一个遗传参数，反映亲代将某一性 状的变异遗传给子代的能力。 广义遗传力(heritability in the broad sense)是遗 传方差与表型方差之比。 H2 = VG /
9、VP 狭义遗传力(heritability in the narrow sense)是 育种值方差占表型方差的比率。 h2 = VA / VP 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 遗传力遗传力 一、概念一、概念 P = G + E Phenotypic value Genotypic value Environmental value P = A + R R = D + I + E 剩余效应 H2 = VG / VP 具有生物学意义但难于计算 h2 = VA / VP 加性效应可以稳定遗传，所以在 育种工作中具有重要的作用。 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 遗传力遗传力 一
10、、概念一、概念 广义遗传力,在一般情况下，有其生物学意义，但 是难于计算和估计，因为VG在一般情况下难于计 算，除非在植物纯系育种工作中。 一般情况下，估计性状遗传力是估计性状的狭义 遗传力。 遗传力是描述性状的一个特征量，遗传力大说明 受到遗传的影响大，遗传力低则环境的作用大。 遗传力的重要性 遗传力是数量遗传学的基石，它的大小反映了亲 本把优秀生产性能能过传递给子代的能力，有了 遗传力这个遗传参数，育种工作从原来一种靠经 验的工作，发展到一个有计划有步骤的可预见性 的育种工作，因为选择反应等于选择差乘以遗传 力（R=Sh2）。 遗传力的应用使得育种工作效率大大提高，因 为选种工作可以通过育
11、种值进行选种，通过表型 值估计育种值（ ），剔除了环境效应的 影响，从而提高了育种的工作效率。 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 遗传力遗传力 三、主要用途三、主要用途 遗传力的用途非常广泛 q 遗传力是个体育种值对表型值的回归系数；遗传 力作为表型值估计育种值的一个衡量指标。因此 与育种方法、育种规划等过程，几乎都与遗传力 有关。 （三）遗传力的计算 遗传力是表型方差中育种值方差所占的分量。 育种值方差可用亲属间的资料加以估计，常用的 有亲子资料和同胞资料。 1.根据子代和亲代的资料估计遗传力 对于两个性别都能表现的性状，如家畜的体重 、成活率、肥育效果等可用子代均值（不计性别 ）
12、对双亲均值的回归系数（bop）计算遗传力， 计算的公式是： h2= bop 例如，为了求出仔猪初生重的遗传力，在同品种 猪群中随机抽样8窝（抽样数量由猪群大小而定 ）。并将8窝仔猪及其双亲的平均初生重列成表1 形式，计算回归系数。 计算O2、p2、op并列于表的右边三列 表1 仔猪初生重对双亲初生重的回归计算 编编号仔猪均值值（ O） 双亲亲均值值（ p） O2p2op 11.21.21.441.441.44 21.21.31.441.691.56 31.31.31.691.691.69 41.21.31.441.691.56 51.31.21.691.441.56 61.21.21.441.
13、441.44 71.31.31.691.691.69 81.21.21.441.441.44 总计9.910.012.2712.5212.38 单位：kg 为了计算上的方便，将回归系数公式转化为下列 形式 Nop （ O）（ p ） N p 2（ p）2 把表的各项数值代入， 812.38-9.910 812.52-102 所以，h2= bop= 0.25 bop= bop= = 0.25 有时，并非所有资料都可由两个亲本同时提供， 如家畜的产奶量、产仔数，家禽的产蛋量等性状 只限于母畜（禽）；精液的质和量的性状只限于 公畜。对这些只有一个性别能表现的性状，计算 遗传力的公式是： h2=2bo
14、p 即算出子代对一个亲本的回归系数后，乘以2就是遗 传力。 表2 人类一些性状的遗传力 性状身材坐高体重口才IQ(B inet) IQ(O tis) 唇裂糖尿 病 遗传 力 0.810.760.780.680.680.800.760.75 性状理科 天赋 数学 天赋 文史 天赋 拼写 能力 先天 性幽 门狭 窄 精神 分裂 症 高血 压 冠状 动脉 病 遗传 力 0.340.120.450.530.750.800.620.65 表3 蝦各性遺傳預估： 鱼类遗传力的大小大致可以分为三个等级：遗传 力在0.4以上属高遗传力，在0.2-0.4之间属中遗传 力，小于0.2的属低遗传力。 鱼类育种学 p133 表4 鲫鱼的12个数量性状值 编号： 时间： 测测量性状第一次测测量第二次测测量第三次测测量平均 1. 全长 2. 体长 3. 体高 4. 尾柄高 5. 尾柄长 6. 背鳍前长 7. 背鳍与臀鳍基部长 8. 背鳍与臀鳍高 11. 胸鳍与腹鳍长 13.头长 14. 头高 15. 头宽 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 遗传力遗传力 三、主要用途三、主要用途 估计育种值 预测选择效果 制定育种方案 R = Sh2 遗传力的高低，决定选择方法、选择的准 确性等。 第十章第十章 数量遗传学基础数量遗传学基础 遗传力遗传力 小结小结 遗
