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数量性状的多基因遗传

时间:2021-04-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:多基因遗传性状或遗传病的遗传基础不是1对等位基因,而是受2对或更多对等位基因所控制,每对等位基因彼此之间没有显性与隐性的区分,而是共显性。此外,除了受微效等位基因的影响外,这些遗传性状或遗传病也受环境因素的作用。呈多基因遗传的性状又称为数量性状,这与单基因遗传的性状有所不同。多基因遗传的性状在一个群体中的变异分布是连续的,只有一个峰,即平均值。数量性状是多基因遗传的。

多基因遗传性状或遗传病的遗传基础不是1对等位基因,而是受2对或更多对等位基因所控制,每对等位基因彼此之间没有显性与隐性的区分,而是共显性。这些等位基因对该遗传性状形成的作用微小,所以也称为微效基因(minor gene),但是多对等位基因的作用累加起来,可以形成一个明显的表型效应,即累积效应(additive effect)。此外,除了受微效等位基因的影响外,这些遗传性状或遗传病也受环境因素的作用。这类遗传性状或遗传病的遗传方式称为多基因遗传(polygenic inheritance)。

一、数量性状

呈多基因遗传的性状又称为数量性状(quantitative character),这与单基因遗传的性状有所不同。单基因遗传的性状在群体中,往往可以分出具有和不具有该性状的2~3个小群体(全或无)。也就是说,这一性状的变异在一个群体中的分布是不连续的,这2~3群之间的差异有着统计学上的意义,所以,单基因遗传的性状也称为质量性状(qualitative character)。

多基因遗传的性状在一个群体中的变异分布是连续的,只有一个峰,即平均值。例如,人的身高在一个随机取样的群体中是由矮到高逐渐过渡的。很矮和很高的个体只占少数,大部分个体接近平均身高。如果把这种身高变异分布绘成曲线,可以看出,变异呈正态分布(图6-1)。

图6-1 数量性状变异的分布

二、数量性状的多基因遗传

数量性状是多基因遗传的。以人的身高为例,假设有3对基因影响人的身高:AA′、BB′、CC′,其中A、B、C3个基因各使人的身高在平均值(165cm)的基础上增高5cm(且定为增高基因),而它们的等位基因A′、B′、C′3个基因各使人的身高在平均值的基础上减低5cm(且定为减高基因)。假如亲代为一高身材(195cm)个体(AA、BB、CC)与一矮身材(135cm)个体(A′A′、B′B′、C′C′)婚配,则第1代子女将为杂合的基因型即AA′BB′CC′,而呈中等身材(身高165cm)。然而,由于环境的作用,他(她)们的身高会在165cm左右有所变异,当然这种差异完全是环境因素影响的结果。假设相同于第1代子女基因型个体间婚配,新的子代(或为第2代子女)中大部分个体仍为中等身高,但是变异范围更为广泛,并会出现与亲代相同的极高或极矮类型,即极高者可在平均身高165cm的基础上增高30cm(基因型为AABBCC);极矮者可在平均身高165cm的基础上减高30cm(基因型为A′A′B′B′C′C′)。上述的3对基因的分离和组合决定了身高上的差异,其中6个均为增高基因而没有减高基因者频数为1;5个增高基因1减高基因者频数为6;4个增高基因2减高基因者频数为15;3个增高基因3减高基因者频数为20;2个增高基因4减高基因者频数为15;1个增高基因5个减高基因者频数为6;6个均为减高基因而没有增高基因者频数为1(图6-2,表6-1)。同时环境因素对身高有着同样的修饰作用。

图6-2 子2代身高变异分布

表6-1 子1代结合产生子2代各基因型的比例

当然,决定数量性状的基因远不止3对,而且许多研究也显示每一个基因的作用也并不是等大的,而是有所谓的主基因(在数量性状的形成过程起主要作用),加上环境因素的影响,数量性状在群体中的分布就更为复杂,通常形成一种连续的正态分布曲线。

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