數(shù)量性狀
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數(shù)量性狀(quantitative characters)是指在一個(gè)群體內(nèi)的各個(gè)體間表現(xiàn)為連續(xù)變異的性狀,如動(dòng)植物的高度或長(zhǎng)度等。數(shù)量性狀較易受環(huán)境的影響,在一個(gè)群體內(nèi)各個(gè)個(gè)體的差異一般呈連續(xù)的正態(tài)分布,難以在個(gè)體間明確地分組。生物界的另一類性狀如紅與白、有與無(wú)等稱質(zhì)量性狀。質(zhì)量性狀比較穩(wěn)定,不易受環(huán)境條件的影響,它們?cè)谌后w內(nèi)的分布是不連續(xù)的,雜交后代的個(gè)體可以明確地分組,因而可以計(jì)算雜交子代各組個(gè)體數(shù)目的比率,分析基因分離、基因重組以及基因連鎖等遺傳行為。
數(shù)量性狀在生物全部性狀中占有很大的比重,一些極為重要的經(jīng)濟(jì)性狀(如作物產(chǎn)量、生育期、籽粒重、乳牛泌乳量、羊毛長(zhǎng)度等)都是數(shù)量性狀。研究數(shù)量性狀遺傳規(guī)律的學(xué)科稱為數(shù)量遺傳學(xué)。
特征
①個(gè)體間的差異是連續(xù)的,例如用穗長(zhǎng)有差別的兩個(gè)玉米品種進(jìn)行雜交,則子一代(F1)植株的穗長(zhǎng)介于兩親本之間,子二代(F2)植株的變異幅度擴(kuò)大,子代各個(gè)植株的穗長(zhǎng)呈連續(xù)的變異,因而無(wú)法求出穗長(zhǎng)的分離比率而只能用一定尺度測(cè)量性狀的表型值,再用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法加以分析(見(jiàn)圖);
②容易受環(huán)境的影響,甚至純合的親本或基因型一致的子一代的表型也呈現(xiàn)連續(xù)變異。所以子二代的變異一方面來(lái)自基因重組,另一方面則來(lái)自環(huán)境的影響。
多基因學(xué)說(shuō)
多基因?qū)W說(shuō)于1909年由瑞典學(xué)者H.尼爾松.埃勒提出,他認(rèn)為根據(jù)質(zhì)量性狀研究的結(jié)果得來(lái)的孟德?tīng)柖赏瑯涌梢杂脕?lái)解釋數(shù)量性狀的遺傳。多基因?qū)W說(shuō)的要點(diǎn)是:①同一數(shù)量性狀由若干對(duì)基因所控制;②各個(gè)基因?qū)τ谛誀畹男?yīng)都很微小,而且大致相等;1941年國(guó)數(shù)量遺傳學(xué)家K.馬瑟把這類控制數(shù)量性狀的基因稱為微效基因,相應(yīng)地把效應(yīng)顯著而數(shù)量較少的控制質(zhì)量性狀的基因稱為主效基因;③控制同一數(shù)量性狀的微效基因的作用一般是累加性的;④控制數(shù)量性狀的等位基因間一般沒(méi)有明顯的顯隱性關(guān)系。
按照多基因?qū)W說(shuō),如果控制某一數(shù)量性狀的基因?qū)?shù)是N,則雜交子二代中該性狀表型的分布可以用二項(xiàng)式分布(1/2+1/2)2N展開的各項(xiàng)系數(shù)表示。例如小麥的種皮顏色由三對(duì)基因所控制,每一對(duì)基因的表型效應(yīng)大致上相等而且是累加的,因此雜交子二代中出現(xiàn)的種皮顏色有七種,相當(dāng)于二項(xiàng)式(1/2+1/2)2×3展開的各項(xiàng)。如果基因的對(duì)數(shù)更多,那么各組間的表型的差別將更小,分布也將更接近于正態(tài)分布?! ?/p>
數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的關(guān)系
數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的區(qū)分并不是絕對(duì)的。由于劃分的標(biāo)準(zhǔn)不同,往往也可以把數(shù)量性狀看作質(zhì)量性狀。例如人的高脂蛋白血癥是由多種基因決定的數(shù)量性狀,該癥的某些生理、生化指標(biāo)在人群中表現(xiàn)為連續(xù)的變異。但是從臨床的角度考慮則可以把人群劃分為患者和正常兩類,因而可以把它看作質(zhì)量性狀。這種根據(jù)某一數(shù)量變化范圍來(lái)區(qū)分類別的數(shù)量性狀稱為閾值性狀。
決定數(shù)量性狀的基因也不一定都是為數(shù)眾多的微效基因。例如果蠅的突變型巨體(giant,gt)的個(gè)體明顯地比野生型大;小鼠的突變型侏儒(dwarf,df)的體型明顯地比野生型小;玉米的矮株基因(brachytic,br)同樣由于單個(gè)基因發(fā)生突變而使節(jié)間縮短,植株矮小。孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)中所采用的豌豆的高桿品系和矮桿品系同樣是一對(duì)主效基因的差別。此外,在特定條件下多對(duì)微效基因中的某一對(duì)的分離也可以使雜交子代中出現(xiàn)可以明顯地區(qū)分的表型。例如在水稻株高方面,當(dāng)兩個(gè)品系的其他有關(guān)植株高矮的微效基因都相同而只有某一對(duì)基因不同的情況下,雜交子代中的植株高度便可以明顯地劃分為不重疊的高矮兩組。
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