质量性状的遗传

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1、第四章 质量性状的遗传动物的质量性状（毛色、肤色、体形、角形、致死、畸形、血型和血液蛋白多态性等） 是品种、品系的重要特征，它与经济用途及生产性能有直接或间接的联系，了解这些性状的 特征、遗传机制及规律，对畜禽遗传改良、新品种和新品系的培育具有重要意义。第一节 质量性状及遗传特点本节对质量性状的概念、特征、类型及遗传特点等进行全面介绍，为动物育种实践和利 用提供基础理论。一、质量性状的概念（一）质量性状 是指同一种性状的不同表现型之间不存在连续性的数量变化，而呈现质的中断性变化的 那些性状。它由少数起决定作用的遗传基因所支配，如角的有无、毛色、血型、遗传缺陷等 都属于质量性状。（二）质量性状的

2、基本特征 1多由一对或少数几对基因所决定，每对基因都在表型上有明显的可见效应； 2其变异在群体内的分布是间断的，即使出现有不完全显性杂合体的中间类型也可以 区别归类；3性状一般可以描述，而不是度量； 4遗传关系较简单，一般服从三大遗传定律； 5遗传效应稳定，受环境因素影响小。 质量性状中有些是重要的经济性状，特别是毛皮用畜禽，另外遗传缺陷的剔除，品种特 征如毛色、角型的均一，遗传标记如血型、酶型、蛋白类型的利用，都涉及到质量性状的选 择改良。数量性状的主基因具有质量性状基因的特征，在鉴别和分析方法上也采用质量性状 基因分析的方法，因此质量性状对育种工作具有重要的科学意义。二、质量性状的类型动物

3、的许多重要性状属于质量性状 在畜禽生产中有应用价值的性状受到育种者的高度 重视。（一）表征性状 动物许多外貌特征，诸如毛色、有无角、鸡的冠型、皮肤颜色和蛋壳颜色等，均是典 型的质量性状。这类性状在育种中的作用主要是反映品种（系）的特征，并为选育新品系提 供依据。（二）血型和血液蛋白多态性动物的血型包括红细胞抗原因子和白细胞抗原因子，两类血型都具有丰富的遗传多态 性。此外，动物的许多血液蛋白质和酶也具有遗传多态性。应用血型和血液蛋白多态性可以 进行动物群体内遗传变异和动物群体间的遗传距离等多项重要的遗传分析工作。（三）遗传缺陷 遗传缺陷在各种家畜中都存在，产生遗传缺陷的主要原因：是由于隐性有害基

4、因而致， 隐性有害基因的纯合个体均表现出明显的症状，有的表现为形态学、解剖学或组织学上的缺 陷；有的遗传缺陷表现出生理学上的代谢功能障碍；有的生活力低，易感染某些疾病；更严 重的遗传缺陷可导致妊娠期胎儿死亡或出生后不久死亡。因此，遗传缺陷是对动物生产危害 性很大的一类质量性状（见第六章：遗传病和遗传病的控制）。（四）伴性性状 在性染色体上，除了有决定性别的基因外，还携带着一些控制性状的基因。由性染色 体非同源部分携带的基因所决定的性状称为伴性性状，这些性状的遗传与性别有关。迄今发 现的伴性性状均属于质量性状，利用伴性遗传的原理，可培育雌雄自别品系，并在生产中广 泛应用伴性遗传进行雏鸡性别鉴定，

5、可大大提高性别鉴定的准确性和工作效率。三 质量性状的遗传特点（一）常染色体遗传1. 常染色体显性遗传 根据显性程度不同存在以下三种遗传表现形式：完全显性突变基因有显性和隐性之分，其区别在于杂合状态（Aa）时，是否表现出 相应的性状。若杂合子（Aa）能表现出与显性基因A有关的性状，其遗传方式称为显性遗 传。当基因处于杂合状态（Aa）均表现出像纯合子一样的显性性状时，称为完全显性。如 猪的白毛对黑毛完全显性。不完全显性有时杂合子（Aa）的表现型较纯合子轻，这种遗传方式称为不完全显性 或半显性。杂合子（Aa）中的显性基因A和隐性基因a的作用都得到一定程度的表达。如 卩地中海贫血症，致病基因为卩O纯合

6、子，基因型为POPO者病情严重，杂合子POPA病情 较轻，而正常基因PA纯合子PAPA者无症状。共显性 一对常染色体上的等位基因，彼此间没有显性和隐性的区别，在杂合状态时， 两种基因都能表达，分别独立地产生基因产物，这种遗传方式称为共显性遗传。 ABO 血型 的遗传即是共显性遗传的实例。2. 常染色体隐性遗传 控制性状的基因位于常染色体上，其性质是隐性的，在杂合状 态时不表现相应性状，只有当隐性基因纯合时（aa）方得以表现，这种遗传方式称为常染色 体隐性遗传。（二）显隐性上位作用 两对基因共同影响一对相对性状，其中一对基因能够抑制另一对基因的表现，这种作用 称为上位作用（epistasia）。

7、起抑制作用的基因称上位基因（epistasia gene），被抑制的基因称为 下位基因（hypostatic gene）。上位基因如果是显性，则只要有一个上位基因即可以发挥作用， 如果上位基因是隐性基因，则必须纯合时才能发挥作用。（三）重叠作用重叠作用是指有两对基因的显性作用是相同的，个体内只要有任何一对基因中的一个显 性基因，其形状即可以表现出来，只有当这两对基因均为隐性纯合时，性状才不被表现，而 这两对基因同时存在显性时，其性状表现与只有一个显性时是一样的。（四）性染色体遗传1伴性遗传的概念及特点 常染色体上的基因所控制的性状在发生分离时与性别无关， 即后代中表现显性性状或表现隐性性状的雌

8、雄体各占一半，即受常染色体基因控制的遗传性 状的分离比例在两性中是一致的。但如所研究的性状是由处于性染色体上的非同源部分的基 因控制，情况就不同了。性染色体是异型的，其实不仅形态上不相同，质量上也大不相同。 以 XY 型而言， X 染色体和 Y 染色体有一部分是同源的，该部分基因互为等位，其所控制的性状的遗传行为 与由常染色体基因控制的性状相同。另一部分是非同源的，该部分基因不能互为等位， X 染 色体非同源部分的基因只存在于X染色体上，Y染色体非同源部分的基因只存在于Y染色 体上，两者无配对关系，无功能上的联系，这些基因称半合基因，由半合基因所控制的性状 称伴性性状，因为这些性状的遗传与性别

9、有关，称为伴性遗传或性连锁遗传。在体细胞里， X 染色体有时成双存在（雌性），有时成单存在（雄性）。在成单情况下，非同源部分的隐性基 因也能表现其作用，这点与常染色体上的基因不相同。另外，Y和W染色体非同源部分的基因远远少于X和Z染色体非同源部分基因，只在 少数动物中被发现。故伴性遗传常见于X染色体和Z染色体上非同源部分基因所控制的性 状的遗传行为。2. 鸡的伴性遗传在鸡中，芦花性状是一伴性遗传性状。鸡的性别决定类型为ZW型， 雌性性染色体组成为ZW,雄性为ZZ。芦花鸡的雏鸡绒羽是黑色的，但头顶有一黄斑可与 其他种黑色鸡相区别，芦花鸡的成羽有黑白相间的横纹。实验表明，芦花性状（B）对非芦花 性

10、状（b）为显性。当用非芦花公鸡ZbZb）与芦花母鸡（ZBW）交配时，F1代中的公鸡是芦花鸡， 母鸡是非芦花鸡。当F1代自群繁殖时，在F2代的两性中，芦花鸡和非芦花鸡各占一半（图 4-1）。P芦花母鸡x非芦花公鸡ZbWZbZbF1非芦花母鸡x芦花公鸡ZbWZBZbf2芦花公鸡非芦花公鸡芦花母鸡非芦花母鸡ZBZbZbZbZbWZbW1 : 1 : 1 : 1图 4-1 芦花鸡的伴性遗传3. Y染色体上的基因遗传 Y染色体上也带有基因，但是，目前已定位的很少。在Y染 色体上只定位了 H-Y抗原基因，人的TDF以及外耳道多毛等少数几个基因。在鱼类的Y 染色体上具有较多的基因，例如，决定鱼的背鳍的色素斑

11、基因就在Y染色体上。Y染色体 上的基因遗传的特点是全雄性遗传，因而，Y染色体上的基因也叫全雄基因。伴性遗传在理论和实践上都具有重要意义。其理论意义在于为基因位于染色体上提供 了论据。其实践意义是：根据伴性遗传规律，可以预防某些伴性遗传疾病。例如，人的红 绿色盲和血友病是由位于 X 染色体上的隐性基因决定的，为了防止这类遗传疾病的发生， 双方家族中都有此类病史的男女是否结婚应持慎重态度。 利用伴性遗传可以进行雌雄鉴 别，在养鸡业中，通过羽毛颜色这一伴性性状进行雏鸡的雌雄鉴定已得到了广泛应用。（五）从性遗传和限性遗传1. 从性遗传 从性遗传中所涉及的性状是由常染色体上的基因支配的，由于内分泌等因

12、素的影响，其性状只在一种性别中表现，或者在一性别为显性，另一性别为隐性。例如，人 类的青年时期秃顶，男性多见，女性少见。男性中秃顶对非秃顶为显性，而在女性中则为隐 性，所以杂合体男性表现秃顶，女性则正常。在动物中，某些绵羊的角的遗传是从性遗传。 有的绵羊品种雌雄都有角，如陶塞脱羊；有的绵羊品种雌雄皆无角，如雪洛甫羊；有的绵羊 品种雌性无角，雄性有角，如美利奴羊、寒羊。用有角的陶塞脱羊和无角的雪洛甫羊杂交， 得到如下结果（图 4-2）。陶塞脱 X雪洛甫占雪洛甫陶塞脱占无角早X有角占F2雌性：无角：有角3:1雄性：有角：无角3:1图 4-2 有角绵羊与无角绵羊的杂交由上图可见，无论正交还是反交，片

13、代和F2代的性状表现均相同，这一点与伴性遗传 明显不同。在片代中，雄羊表现有角，雌羊表现无角，显然，对于片代所有个体基因型应 是一致（都是杂合子）的，但由于雄性激素的作用使雄性表现有角，而雌性无角。绵羊的有角、 无角分别由常染色体上同一基因座的显性基因H和隐性基因h决定。对于基因型HH的羊（如 陶塞脱羊），其雌、雄个体均有角，对于基因型hh的羊（如雪洛甫羊），其雌、雄个体均无角。 当两者杂交，其杂种（Hh）则是雄性有角，雌性无角。因此，结合孟德尔规律，就很容易解释 上述试验结果（图 4-3）。HH（有角）xhh （无角）Hh（无角，占有角）1HH 2Hh 1hh雄性雌性有角有角无角有角无角无角

14、图 4-3 绵羊角的遗传总的说来，从性遗传是常染色体上基因的遗传，具有这种基因的同一基因型个体由于不 同性别中内分泌因素的影响，在一性别中表现为显性，在另一性中表现为隐性。2. 限性遗传 限性遗传是指只在某一性别中表现的性状的遗传。这类性状多数是由常染 色体上的基因决定的。其中有的是单基因控制的简单性状，如单睾、隐睾、乳头数及形状 另外，遗传性的和环境性的性反转现象，也证实了一般不表现限性性状的个体确实含有这些 限性性状的基因。（六）、 血型及血液蛋白型的遗传 血型主要是指以细胞膜抗原结构的差异为特征的红细胞抗原性。畜禽的血型是一种稳定 遗传的质量性状，符合孟德尔遗传规律。利用血型可对品种、品

15、系及个体间亲缘程度进行分 析，为预测杂交优势的大小、科学配套提供依据，还可以用于选育抗病和抗应激品系等。1. 牛的血型及血液蛋白多态性 目前已发现牛的血型有12个，总共有80多个血型的因 子。家畜的血液蛋白多态性具有品种特异性，与经济性状存在直接或间接的相关性。血液蛋 白多态位点有很多，一些位点只有一对等位基因，而另一些则有许多复等位基因。2个等位 基因之间的最小差异是一个碱基对的变化，相当于最终产物1 个氨基酸的差异。牛的血液蛋白型分为以下几种：（1）血红蛋白型（Hb）：有A、B、C三种因子；（2）血清转铁蛋白型（Tf型）：b球蛋白叫做转铁蛋白。目前已发现牛的转铁蛋白至少由8 种等位基因控制

16、；（3）血清白蛋白型（Alb型）：目前已发现A、AB、B、AC、BC5种表现型；（ 4 ）后白蛋白型（ Pa 型）：后白蛋白是比白蛋白移动度稍慢的蛋白质。受 PaA 和 PaB 两种等位基因控制；（5）血清碱性磷酸酶型（AKP型）：共有A/A、A/0、O/O三种基因型；（6）血清淀粉酶型（Am型）：这种酶型由常染色体上的3种等位基因所支配（AmA、 AmB、AmC），已发现有6种表型。2. 猪的血型：目前已知红细胞抗原有16个血型系统，70多种抗原因子。此外猪还有3 个白细胞抗原型位点。3. 羊的血型：其中红细胞血型分为9个系统， 20 多种抗原因子， 100 多个表现型；淋巴 细胞抗原有大约12个血型因子。目前已知山羊有6个血型