劉祖洞遺傳學(xué)第三版答案-第9章-數(shù)量性狀遺傳

1、無第九章第九章 數(shù)量性狀遺傳數(shù)量性狀遺傳1.數(shù)量性狀在遺傳上有些什么特點？在實踐上有什么特點？數(shù)量性狀遺傳和質(zhì)量性狀數(shù)量性狀在遺傳上有些什么特點？在實踐上有什么特點？數(shù)量性狀遺傳和質(zhì)量性狀遺傳有什么主要區(qū)別？遺傳有什么主要區(qū)別？解析：結(jié)合數(shù)量性狀的概念和特征以及多基因假說來回答。參考答案：數(shù)量性狀在遺傳上的特點：（1）數(shù)量性狀受多基因支配（2）這些基因?qū)Ρ硇陀绊懶?，相互獨立，但以積累的方式影響相同的表型。（3）每對基因常表現(xiàn)為不完全顯性，按孟德爾法則分離。數(shù)量性狀在實踐上的特點：（1）數(shù)量性狀的變異是連續(xù)的，比較容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生變異。（2）兩個純合親本雜交，F(xiàn)1 表現(xiàn)型一般呈現(xiàn)雙親的

2、中間型，但有時可能傾向于其中的一個親本。F2 的表現(xiàn)型平均值大體上與 F1 相近，但變異幅度遠遠超過 F1。F2 分離群體內(nèi)，各種不同的表現(xiàn)型之間，沒有顯著的差別，因而不能得出簡單的比例，因此只能用統(tǒng)計方法分析。（3）有可能出現(xiàn)超親遺傳。數(shù)量性狀遺傳和質(zhì)量性狀遺傳的主要區(qū)別：（1）數(shù)量性狀是表現(xiàn)連續(xù)變異的性狀，而質(zhì)量性狀是表現(xiàn)不連續(xù)變異的性狀；（2） 數(shù)量性狀的遺傳方式要比質(zhì)量性狀的遺傳方式復(fù)雜的多， 它是由許多基因控制的，而且它們的表現(xiàn)容易受環(huán)境條件變化的影響。2.什么叫遺傳率？廣義遺傳率？狹義遺傳率？平均顯性程度？什么叫遺傳率？廣義遺傳率？狹義遺傳率？平均顯性程度？解析：根據(jù)定義回答就可以

3、了。參考答案： 遺傳率指親代傳遞其遺傳特性的能力， 是用來測量一個群體內(nèi)某一性狀由遺傳因素引起的變異在表現(xiàn)型變異中所占的百分率，即：遺傳方差/總方差的比值。廣義遺傳率是指表型方差（Vp）中遺傳方差（Ve）所占的比率。狹義遺傳率是指表型方差（Vp）中加性方差（VA）所占的比率。平均顯性程度是指/DAVV。 在數(shù)量性狀的遺傳分析中，對于單位點模型，可以用顯性效應(yīng)和加性效應(yīng)的比值 d/a 來表示顯性程度。但是推廣到多基因無系統(tǒng)時，d/a 并不能說明任一位點上基因的顯性性質(zhì)。因為d 和a 都可能因為有正有負而相消，除非兩個親本分別集中了所有顯性和隱性等位基因。但是d2和a2是顯性效應(yīng)和加性效應(yīng)的積累，

4、不會產(chǎn)生正負相消，因此在多對基因效應(yīng)相等的假設(shè)下，221221kiiDkAiidVkddVkaaa，所以/DAVV是可以直接度量多基因系統(tǒng)的顯性程度的。對/DAVV取算術(shù)根，當/DAVV= 0 時為無顯性；0 /DAVV 1 為超顯性。 3.自然界中雜交繁殖的生物強制進行自交或其它方式近交時生活力降低自然界中雜交繁殖的生物強制進行自交或其它方式近交時生活力降低， 為什么自然界為什么自然界中自交的生物繼續(xù)自交沒有不良影響呢？中自交的生物繼續(xù)自交沒有不良影響呢？解析：天然自交的生物其隱性的有害基因已經(jīng)被淘汰。參考答案： 自然界中自交的生物通過自交使隱性基因暴露， 在長期的進化過程中淘汰了隱性純合的

5、有害基因。因此繼續(xù)自交就沒有不良影響了。4.Johannsen 用菜豆做實驗用菜豆做實驗，得出純系學(xué)說得出純系學(xué)說。這個學(xué)說的重要意義在哪里？它有什么局這個學(xué)說的重要意義在哪里？它有什么局限性？限性？解析：考察學(xué)生對純系學(xué)說的理解。參考答案：丹麥遺傳學(xué)家 W.L.約翰森根據(jù)菜豆的粒重選種試驗結(jié)果在 1909 年提出純系學(xué)說。認為由純合的個體自花受精所產(chǎn)生的子代群體是一個純系。 在純系內(nèi)， 個體間的表型雖因環(huán)境影響而有所差異，但其基因型則相同，因而選擇是無效的；而在由若干個純系組成的混雜群體內(nèi)進行選擇時，選擇卻是有效的。這個學(xué)說的意義在于：（1）確認了數(shù)量性狀是可以真實遺傳的；（2）提出了基因型

6、和表現(xiàn)型的概念，分清了可遺傳的變異和不可遺傳的變異。認為數(shù)量性狀同時受遺傳和非遺傳因素的控制， 基因型的不連續(xù)的效應(yīng)可以為環(huán)境效應(yīng)所修飾而在表型上表現(xiàn)為連續(xù)變異。（3）為系統(tǒng)育種提供了遺傳學(xué)原理，把植物的變異劃分為遺傳的變異和不遺傳的變異,對育種具有重要的指導(dǎo)意義，對近代育種起了重要的推動作用。無純系學(xué)說的局限性在于忽視了純系的相對性和可變性。純系的純是相對的、暫時的。純系繁育過程中，由于突變、天然雜交和機械混雜等因素必然會導(dǎo)致純系不純。在良種繁育工作中，要保持品種的純度，必須作好去雜工作。純系繼續(xù)選擇可能是有效的。純系中可能由于突變和天然雜交產(chǎn)生遺傳變異，出現(xiàn)更優(yōu)的個體。5.純種或自交系的維

7、持比較困難純種或自交系的維持比較困難，那末那末，制造單交種或雙交種時制造單交種或雙交種時，為什么要用純種或自為什么要用純種或自交系呢？交系呢？解析：可以用顯性假說來解釋。參考答案：雜種優(yōu)勢的顯性假說認為來自雙親不同基因位點上的等位基因處于雜合態(tài)時， 有利的顯性基因可以遮蓋相對的隱性基因的不利作用， 取長補短， 雜種在諸方面表現(xiàn)了超出雙親的優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢作為最大雜合性狀態(tài)，通過自交系間雜交比品種間雜交更易獲得。如果用大寫字母表示品種和自交系中不同的等位基因，那么當品種雜交時，F(xiàn)1 代中的雜合性狀態(tài)將是：品種 A品種 BA、b、C、d、e、F、G、i、j 等A、B、C、d、E、F、G、I、J 等F

8、1AA、Bb、CC、dd、Ee、FF、GG、Ii、Jj 等F1 代中多數(shù)等位基因是純合的而少數(shù)基因是雜合的。因此所表現(xiàn)出的雜種優(yōu)勢就沒有使上述品種中衍生出的兩個自交系雜交時所表現(xiàn)的那么強。例如：來自品種 A 的自交系 8來自品種 B 的自交系 25A、B、c、D、e、F、G、i、j 等a、b、C、d、E、f、g、I、J 等F1Aa、Bb、Cc、Dd、Ee、Ff、Gg、Ii、Jj 等當遺傳上不同的自交系雜交時，F(xiàn)1 代在大多數(shù)位點上達到雜合狀態(tài)，使得整個生物體繁茂地生長。所以一旦技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理時，一般要利用自交系間雜種優(yōu)勢。6.假設(shè)多對等位基因控制了某一表型，用計算數(shù)值衡量各個等位基因?qū)?/p>

9、該表型的遺傳貢獻。 如：A0、B0、C0等位基因的表型貢獻各是 5 個單位，而 A1、B1、C1等位基因的表型貢獻無各是 10 個單位， 請計算 A0A0B1B1C1C1和 A1A1B0B0C0C0兩個親本和它們 F1 雜種表型的計量數(shù)值。設(shè)（1）沒有顯性； （2）A1對 A0是完全顯性； （3）A1對 A0是完全顯性，B1對 B0是完全顯性。解析：考察數(shù)量性狀基因型值的分解。參考答案：（1）沒有顯性時，P1A0A0B1B1C1C1A1A1B0B0C0C0P25 510 1010 1010 105 510 10F1A1A0B1B0C1C010 510 510 5所以，P1= 5 + 5 + 1

10、0 + 10 + 10 + 10 = 50P2= 10 + 10 + 5 + 5 + 5 + 5 = 40F1= 10 + 5 + 10 + 5 + 10 + 5 = 45（2）當 A1對 A0顯性，則 A1A0= A1A1，于是：P1A0A0B1B1C1C1A1A1B0B0C0C0P25040F1A1A0B1B0C1C02010 510 5所以，P1= 50P2= 40F1= 20 + 10 + 5 + 10 + 5 = 50（3）當 A1對 A0、B1對 B0顯性，同理：P1A0A0B1B1C1C1A1A1B0B0C0C0P25040F1A1A0B1B0C1C0202010 5所以，P1=

11、 50P2= 40F1= 20 + 20 + 10 + 5 = 557. 根據(jù)上題的假定，導(dǎo)出下列的根據(jù)上題的假定，導(dǎo)出下列的 F2 頻率分布，并作圖。頻率分布，并作圖。計量數(shù)值（1）（2）（3）303540455055601/646/6415/6420/6415/646/641/641/644/649/6416/6419/6412/643/641/642/647/6412/6415/6418/649/64無解析：考察數(shù)量性狀基因型值的分解。參考答案：（1）沒有顯性時：P1A0A0B1B1C1C1A1A1B0B0C0C0P25 510 1010 1010 105 510 10F1A1A0B1B

12、0C1C010 510 510 5F2A0B0C0A0B0C1A0B1C0A0B1C1A1B0C0A1B0C1A1B1C0A1B1C1A0B0C03035354035404045A0B0C13540404540454550A0B1C03540404540454550A0B1C14045455045505055A1B0C03540404540454550A1B0C14045455045505055A1B1C04045455045505055A1B1C14550505550555560基因型值頻率301356401545205015556601（2）A1對 A0是顯性時：P1A0A0B1B1C1C

13、1A1A1B0B0C0C0P25040F1A1A0B1B0C1C02010 510 5無F2A0B0C0A0B0C1A0B1C0A0B1C1A1B0C0A1B0C1A1B1C0A1B1C1A0B0C03035354040454550A0B0C13540404545505055A0B1C03540404545505055A0B1C14045455050555560A1B0C04045455040454550A1B0C14550505545505055A1B1C04550505545505055A1B1C15055556050555560基因型值頻率301354409451650195512603

14、無（3）A1對 A0是顯性，B1對 B0是顯性時：P1A0A0B1B1C1C1A1A1B0B0C0C0P25040F1A1A0B1B0C1C0202010 5F2A0B0C0A0B0C1A0B1C0A0B1C1A1B0C0A1B0C1A1B1C0A1B1C1A0B0C03035404540455055A0B0C13540455045505560A0B1C04045404550555055A0B1C14550455055605560A1B0C04045505540455055A1B0C14550556045505560A1B1C05055505550555055A1B1C155605560556

15、05560基因型值頻率301352407451250155518609無8.上海奶牛的泌乳量比根賽（上海奶牛的泌乳量比根賽（Guernseys）牛高）牛高 12，而根賽牛的奶油含量比上海奶牛，而根賽牛的奶油含量比上海奶牛高高 30。泌乳量和奶油含量的差異大約各包括泌乳量和奶油含量的差異大約各包括 10 個基因位點個基因位點，沒有顯隱性關(guān)系沒有顯隱性關(guān)系。在上海奶在上海奶牛和根賽牛的雜交中，牛和根賽牛的雜交中，F(xiàn)2 中有多少比例的個體的泌乳量跟上海奶牛一樣高，而奶油含量跟中有多少比例的個體的泌乳量跟上海奶牛一樣高，而奶油含量跟根賽牛一樣高？根賽牛一樣高？解析：因為題目要求的個體類型是二性狀都同于

16、親本的 F2的極端類型，而且只要頻率。因此在這里，個體性狀值(12或 30)可以不再考慮。同時，解題中，亦無需求其對應(yīng)的基因型效應(yīng)值，只求 F2中極端類型的預(yù)期頻率即可。參考答案：根據(jù)題意，假定真實遺傳的上海奶牛(P1)基因型為 A1A1A10A10b1b1b10b10，真實遺傳的根塞牛之基因型為 a1a1a10a10B1B1B10B10，則上述交配及求解可圖示如下：P1A1A1A10A10b1b1b10b10a1a1a10a10B1B1B10B10P2F1A1a1A10a10B1b1B10b10G（僅示高產(chǎn)基因）10102121A1A10B1B10F2（僅示高產(chǎn)基因型）10101110101

17、1402101101202121BBBBAAAABBAA也就是說，泌乳量跟上海奶牛一樣高而奶油含量和根塞牛一樣高的 F2為4021。9. 測量測量 101 只成熟的矮腳雞的體重，得下列結(jié)果：只成熟的矮腳雞的體重，得下列結(jié)果：只數(shù)體重817521591.21.31.41.51.6計算平均數(shù)和方差。注：用公式22()1xxsn。解析：根據(jù)平均數(shù)和方差的定義計算。參考答案：題目給出變量 x 的各觀測值及其相應(yīng)頻率是：無2 . 11xF1= 83 . 12xF2= 174 . 13xF3= 525 . 14xF4= 156 . 15xF5= 9于是平均數(shù)為：4 . 191552178)6 . 1 (9

18、)5 . 1 (15)4 . 1 (52)3 . 1 (17)2 . 1 (85544332211nxFxFxFxFxFx而方差為：10011)91552178()4 . 16 . 1 (9)4 . 15 . 1 (15)4 . 14 . 1 (52)4 . 13 . 1 (17)4 . 12 . 1 (81)(2222222nxxs10.測量矮腳雞和蘆花雞的成熟公雞和它們的雜種的體重，得到下列的平均體重和表型測量矮腳雞和蘆花雞的成熟公雞和它們的雜種的體重，得到下列的平均體重和表型方差：方差：平均方差矮腳雞蘆花雞F1F2B1B21.4 斤6.63.43.62.54.80.10.50.31.20

19、.81.0計算顯性程度以及廣義和狹義遺傳率。計算顯性程度以及廣義和狹義遺傳率。解析：根據(jù)狹義遺傳率的定義，利用親本、F1、F1、F2、B1 和 B2 進行計算。參考答案：根據(jù)題意，兩親本之矮腳雞(設(shè)為 P1)和蘆花雞（設(shè)為 P2)為純型合子，故不提供基因型方差。因此可以借助不分離世代(P1，P2和 F1)求得環(huán)境方差：11121214441123150.3410410410EPFPVVVV于是可求得廣義遺傳率為：無22222()()2()()1.20.30.751.2G FP FEBP FP FVVVhVV而狹義遺傳率可代入借助回交世代方差的估算公式求得：2122()()()2()22(1.2

20、)(0.8 1.0)0.51.2P FP BP BNP FVVVhV在上述兩項估算中知：212()()()20.6AP FP BP BVVVV2212122()()()()()()()20.3DGAP FEP FP BP BP BP BP FEVVVVVVVVVVVV因為10.62AVA，1.2A 10.34DVD，1.2D 所以，根據(jù)定義，有：1dDaA顯性度11.設(shè)親本植株設(shè)親本植株 AA 的高度是的高度是 20，aa 的高度是的高度是 10，F(xiàn)1 植株植株 Aa 的高度是的高度是 17。計算計算 F2 植植株的平均高度和方差。株的平均高度和方差。問：你所求得的平均數(shù)跟用公式求得的平均數(shù)不

21、同，這是為什么？你所求得的方差跟用公式求得的方差是一樣的，這是為什么？解析：首先根據(jù) F2 群體的遺傳結(jié)構(gòu)，利用加權(quán)的方法計算 F2 植株的平均高度和方差；然后利用教材 p268 的公式計算 F2 植株的平均高度和方差，注意 p268 的公式中基因型值是以中親值為原點的。參考答案：F2 群體的遺傳結(jié)構(gòu)為 1/4 AA、1/2 Aa、1/4 aa，假定這些基因型所受的環(huán)境影響相同，則 F2 植株的平均高度為：121121AAAaaa20171016444444x 方差為：無5 .13410217420104117422041)(2222222fxfxs根據(jù)題意，上述位點的基因型效應(yīng)為：中親值：1

22、1(AAaa)(20 10)1522m 加性效應(yīng)：11(AAaa)(20 10)522a 顯性效應(yīng)：11Aa(AAaa)17(20 10)222d 根據(jù)教材 p203 的公式計算 F2 植株的平均高度和方差，得：112122xd2222211115212.5 113.52424FVad 所求得的平均數(shù)（16）跟用公式求得的平均數(shù)（1）不同，這是因為用公式求得的平均數(shù)是以中親值為原點的，如果加上中親值 15，兩個平均數(shù)就相同了。所求得的方差跟用公式求得的方差一樣， 這是因為方差的性質(zhì)中有一條： 一個變量加上或減去一個常數(shù)后其方差不變。用公式計算時，三個基因型的值實際上都減去了中親值 15（見教材

23、 p203 的表 9-6） ，但是這不會影響方差的大小。12.假定有兩對基因，每對各有兩個等位基因，假定有兩對基因，每對各有兩個等位基因，Aa 和和 Bb，以相加效應(yīng)的方式?jīng)Q定植株，以相加效應(yīng)的方式?jīng)Q定植株的高度。純合子的高度。純合子 AABB 高高 50cm，純合子，純合子 aabb 高高 30cm，問：，問：（1）這兩個純合子之間雜交，F(xiàn)1 的高度是多少？（2）在 F1F1 雜交后，F(xiàn)2 中什么樣的基因型表現(xiàn) 40cm 的高度？（3）這些 40cm 高的植株在 F2 中占多少比例？解析：該題應(yīng)該還有兩個隱含的假定，即這兩對基因獨立，且效應(yīng)相等。用棋盤格法寫出 F2 的基因型，然后根據(jù)各基因

24、的效應(yīng)值來計算基因型值。參考答案：根據(jù)題意知，A 和 B，a 和 b，基因效應(yīng)值相等，作用相加。于是：中親值：11(AABBaabb)(5030)4022m 加性效應(yīng)：1 11 1(AABBaabb)(5030)52 22 2a無在上述假定條件下，可以認為無顯性，即 d = 0。因此（1）F1AaBb 個體的性狀值等于中親值：1(5030)402cmcmcm（2）F2中表現(xiàn) 40cm 高度的基因型有：AAbb，AaBb，aaBB（3）40cm 高度的植株（AAbb，AaBb，aaBB）在 F2中共占 3/8。13.一連續(xù)自交的群體一連續(xù)自交的群體， 由一個雜合子開始由一個雜合子開始， 需要經(jīng)多

25、少代才能得到大約需要經(jīng)多少代才能得到大約 97的純合子？的純合子？解析：考察自交對群體遺傳結(jié)構(gòu)的影響。解析：考察自交對群體遺傳結(jié)構(gòu)的影響。參考答案：雜合子自交按照n211（n 為自交代數(shù)）的速率純合化，因此可以得到滿足題目要求的方程：19712100n于是：10023n5n 14.預(yù)測雙交種（預(yù)測雙交種（AB）（CD）產(chǎn)量的最好方法是求）產(chǎn)量的最好方法是求 4 個單交種個單交種 AC，BC，AD和和 BD 的產(chǎn)量的平均數(shù)的產(chǎn)量的平均數(shù)， 為什么？為了使雙交種的雜種優(yōu)勢最強為什么？為了使雙交種的雜種優(yōu)勢最強， 在這在這 6 個可能的單交中個可能的單交中，你將選那兩個單交種進行雜交，如你將選那兩個單交種進行雜交，如 A 和和 D 是姊妹自交系，是姊妹自交系，B 和和 C 也是姊妹自交系。也是姊妹自交系。解析：利用對雜種優(yōu)勢和雙交種概念的理解來答題。參考答案：因為產(chǎn)量是數(shù)量性狀，也就是說，在無顯性、無互作時，基因所決定的性狀值相加。因此，子代性狀值等于親本性狀值的平均數(shù)(中親值)。于是可得：（1）雙交種的產(chǎn)量是：11()2224ABCDABCD而上述四個指定單交