普通遗传学第十二章 数量性状的遗传分析 自出试题及答案详解第一套 联系客服

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⑶.各对基因对某一性状的效应微小,多基因不能予以个别的辨认,只能按 性状的表现作为一个多基因体系进行研究;

⑷.微效基因之间无显隐性关系,一般用大写字母表示增效、小写字母表示 减效作用;

⑸.微效基因对环境敏感,因而数量性状的表现易受环境的影响而发生变化; ⑹.微效基因具有多效性,除对数量性状起微效多基因的作用外,对其它性 状有时也可能产生一定的修饰作用;

⑺.微效基因和主效基因均处于细胞核的染色体上,具有分离、重组、连锁 等性质。

11.叙述主效基因、微效基因、修饰基因对数量性状遗传作用的异同。 答:主效基因、微效基因、修饰基因在数量性状遗传中均可起一定的作用, 其基因表达均可控制数量性状的表现。但是它们对数量性状所起的作用又有所不 同,主效基因的遗传效应较大,对某一数量性状的表现起着主要作用,一般由若 干个基因共同控制该性状的遗传;修饰基因的遗传效应微小,主要是对主效基因 起修饰作用,起增强或减弱主基因对表现型的作用;而微效基因是指控制数量性 状表现的基因较多,而这些基因的遗传效应较小,它们的效应是累加的,无显隐 性关系,对环境条件的变化较敏感,且具有一定的多效性,对其它性状有时也可 能产生一定的修饰作用。

12.什么是普通遗传率和互作遗传率?他们在育种实践上有何指导意义? 答:遗传率是指基因型方差(VG)占表型总方差(Vp)的比值, 它是衡量 基因型变异和表型总变异相对程度的遗传统计量。遗传率反映了通过表型值预测 基因型值的可靠程度,表明了亲代变异传递到子代的能力。同时也可以作为考查 亲代与子代相似程度的指标。由于导致群体表现型产生变异的遗传原因可以进一 步区分为由遗传主效应产生的普通遗传变异和由基因型×环境互作效应产生的 互作遗传变异,故遗传率可以分解为普通遗传率和互作遗传率两个分量。其中普 通遗传率是指由遗传主效应引起的那部分遗传率,一般指遗传方差占表现型方差 的比率;互作遗传率是指由基因型×环境互作效应引起的那部分遗传率,一般指 基因型×环境互作方差占表现型方差的比率。

育种实践表明,根据遗传率的大小可以决定不同性状的选择时期和选择方 法,这对于改进育种方法,避免育种工作的盲目性和提高育种效果是很有效的。

一些遗传率较高的性状,可在杂种的早期世代进行选择,收效比较显著:而对于 遗传率较低的性状,则需要在杂种后期世代进行选择才能收到更好的效果。一般 而言,当数量性状的基因型×环境互作效应越强,其互作遗传率就会越大,该性 状的遗传表现就越易因环境而异,通过选择只能获得适应某一年份或某一特殊环 境(如某一生态区域)的品种或组合;而基因型×环境互作效应小的性状则其普 通遗传率就会越大,容易通过选择来改良育种材料的遗传组成,获得能够适应不 同年份或不同环境的品种(组合)。故普通遗传率适用于不同环境条件下的选择, 而互作遗传率则只适用于某一特定条件下的选择。某一年份或环境下的选择总效 益,可以根据总的遗传率大小(普通遗传率 + 某一环境中的互作遗传率)进行 预测和分析,以了解通过选择个体或个体群改良其基因型的准确性和选择效率。 13.什么是基因的加性效应、显性效应及上位性效应?它们对数量性状遗传 改良有何作用?

答:基因的加性效应(A):是指基因位点内等位基因的累加效应,是上下 代遗传可以固定的分量,又称为\育种值\。

显性效应(D):是指基因位点内等位基因之间的互作效应,是可以遗传但不能 固定的遗传因素,是产生杂种优势的主要部分。

上位性效应(I):是指不同基因位点的非等位基因之间相互作用所产生的效应。 上述遗传效应在数量性状遗传改良中的作用:由于加性效应部分可以在上下 代得以传递,选择过程中可以累加,且具有较快的纯合速度,具有较高加性效应 的数量性状在低世代选择时较易取得育种效果。显性相关则与杂种优势的表现有 着密切关系,杂交一代中表现尤为强烈,在杂交稻等作物的组合选配中可以加以 利用。但这种显性效应会随着世代的递增和基因的纯合而消失, 且会影响选择育 种中早代选择的效果, 故对于显性效应为主的数量性状应以高代选择为主。上位 性效应是由非等位基因间互作产生的,也是控制数量性状表现的重要遗传分量。 其中加性×加性上位性效应部分也可在上下代遗传,并经选择而被固定;而加性 ×显性上位性效应和显性×显性上位性效应则与杂种优势的表现有关,在低世代 时会在一定程度上影响数量性状的选择效果。

14.什么是基因的加性×环境互作效应、显性×环境互作效应及上位性×环 境互作效应?它们对数量性状遗传改良作用与基因的遗传主效应有何异同? 答:加性×环境互作效应(AE):是指基因加性效应与环境互作产生的遗传

效应,是一部分可以在上下代传递、并加以固定的遗传效应,但会因环境条件的 变化而产生较大差异。

显性×环境互作效应(DE):是指基因显性效应与环境互作产生的遗传效应, 是一部分可以遗传、但不能固定的遗传效应,主要与杂种的优势表现有关,这部 分效应也会因环境的变化而异。

上位性×环境互作效应(IE):是指基因上位性效应与环境互作产生的遗传 效应,在不同环境中会有较大差异。其中加性×加性上位性互作效应部分经选择 可被固定;而加性×显性上位性互作效应和显性×显性上位性互作效应与杂种优 势的表现有关,在低世代时会在一定程度上影响数量性状的选择效果。 不同的环境互作效应与遗传主效应的作用一样,对数量性状的遗传改良起着 重要作用,可以影响数量性状的表现和选择效果。但两者也有较大的差异,特别 是一些受基因加性、显性或上位性等遗传主效应控制的数量性状在遗传改良中较 为稳定,不同环境条件对这些数量性状的选择效果影响较小,通过选择容易获得 适合不同年份或不同地点的育种材料或组合。相反,某一数量性状的基因型与环 境互作效应越强,该性状的遗传表现就越容易受到环境变化的影响,通过选择一 般可以获得适合某一特定年份或某一特定环境的育种材料。因此不同环境下的基 因型稳定性对作物种子品质育种目标的制定非常重要。

15.以下是陆地棉4 个亲本及其F1 在8 月9 日和9 月3 日的平均单株成铃 数的分析资料(1981,1985) 表1 方差和协方差计算结果: 方差 8 月9 日 9 月3 日 协方差Cov VA 2.250* 8.182** CA 4.277* VD 3.809* 2.735* CD 2.373 VAE 2.207* 1.086 CAE 1.086 VDE 0.605* 1.644* CDE -0.156 Ve 3.216* 6.634* Ce 3.853+ VP 12.087** 20.280** CP 11.433*

表2 基于群体均值的F1 平均优势的预测结果(%) 组合

8 月9 日 9 月3 日

HM HME1 HME2 HM HME1 HME2

[1×2] 18.9* -7.6 20.7+ 4.2 2.5 -2.1 [1×3] 23.7** 12.1+ 3.1 -0.4 22.6** -26.0** [1×4] 19.5+ 6.2 5.6 0.6 19.0** -21.5** [2×3] 41.4** 8.8 21.3 16.2+ 8.4** 10.5 [2×4] 50.1* 1.0 29.7 35.1 10.9 27.2 [3×4] 39.3* 14.9 12.1 11.1 30.8** -18.3**

(1)估算8 月9 日和9 月3 日的普通广义遗传率、互作广义遗传率、普通狭 义遗传率、互作狭义遗传率,说明这两个时期单株成铃数的遗传规律及其对选择 育种的指导意义;⑵. 根据F1 普通平均优势和互作平均优势的预测结果,评价 不同杂交组合的杂种优势利用的潜力。

答:⑴. 估算8 月9 日和9 月3 日的普通广义遗传率、互作广义遗传率、普 通狭义遗传率、互作狭义遗传率,说明这两个时期单株成铃数的遗传规律及其对 选择育种的指导意义;

8 月9 日单株成铃数的遗传率分量: 普通广义遗传率 互作广义遗传率 普通狭义遗传率 互作狭义遗传率

9 月3 日单株成铃数的遗传率分量: 普通广义遗传率 互作广义遗传率 普通狭义遗传率 互作狭义遗传率

从表中可以看出,除了9 月3 日单株成铃数的加性互作方差(VAE)外,其 它表型方差(VP)、机误方差(Ve)以及遗传方差分量(包括加性方差(VA)、显性方差 (VD)、加性互作方差(VAE)和显性互作方差(VDE))均已达到显著水平,说明基因的 加性效应、显性效应、加性互作效应、显性互作效应均可显著影响两年不同时期 的单株成铃数。在所分析的遗传主效应中,两个日期的平均单株成铃数都是以遗 传主效应(VA+VD)为主,分别占VP 的50.12%和53.83%,说明单株成铃数的选择