遗传学中性状与基因型数量口诀

第一节　多基因遗传

一、质量性状和数量性状

单基因遗传的性状，其相对性状的差异明显，呈现出质的不同，如豌豆子叶颜色（黄与绿）、豌豆形状（圆与皱）、白化病（有与无）等，即性状的变异在一个群体中的分布是不连续的，变异个体被明显地划分为2～3个亚群，无中间过渡类型，这样的性状称为质量性状（qualitative character）（图6-1）。质量性状的遗传基础是受一对等位基因控制的，因此质量性状又称为单基因遗传性状。

图6-1　质量性状与数量性状的变异

注：（a）、（b）为质量性状；（c）为数量性状。

多基因遗传的性状，其不同变异个体间的差异只是量的区别，而无质的不同，如各种人的肤色、身高、体重、智力等，即性状的多种表现类型在群体中的分布呈现连续性，表现出只有一个峰值、正态分布的现象，这样的性状称为数量性状（quantitative character）（图6-1）。数量性状是多基因与环境因素相互作用的结果。

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现代人种的划分

人种是与生俱来的。第一个用科学方法对现代人类进行分类的是被誉为“西方人类学鼻祖”、“人类之父”的德国格丁根大学教授布鲁门马赫。1775年他根据肤色、发型、身高等体质特征把现生人类划分为五大人种：①高加索人种，又称白种人，其肤色白色；②蒙古人种，又称黄种人，其肤色黄色；③非洲人种，又称黑种人，其肤色黑色；④美洲人种，又称红种人，其肤色红色；⑤马来人种，又称棕种人，其肤色棕色或巧克力色。

对现代人种的分类问题，科学界至今尚未达成一致的共识。不过随着现代科技的发展，人们在布氏分类的基础上引入了指纹、血型等指标，把人种的划分与现代科学结合起来，逐步形成了目前公认的人种划分标准。

智力与智商

智力是指人类学习和适应环境的能力，包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力等。智力的高低以智商IQ来表示，IQ（智商）＝［MA（智龄）/CA（实龄）］×100，其中，智龄指人的心理年龄，实龄指人的生理年龄。

IQ≥140 表示智力处于非常优秀水平；

IQ：120～139 表示智力处于优秀水平；

IQ：110～119 表示智力处于中上水平；

IQ：90～109 表示智力处于正常水平；

IQ：80～89 表示智力处于中下水平；

IQ：70～79 表示智力处于临界状态水平；

IQ≤69 表示智力缺陷。

二、多基因假说

1909年瑞典遗传学家Nilsson-Ehle在研究白色和暗红色小麦的杂交实验时发现多基因遗传的现象，据此提出多基因假说。其要点是：①数量性状的遗传物质是两对或两对以上的等位基因；②等位基因彼此之间没有显性、隐性之分，为共显性；③每对等位基因又称为微效基因，因其对表型的作用是微小的，但多对微效基因的作用可累加，产生明显的表型效应，称为累加效应；④每对基因的传递遵循遗传的基本定律；⑤数量性状除受多基因的遗传影响外，环境因素也起作用，即某种数量性状的形成是多基因和环境共同作用的结果。

三、多基因遗传的特点

人的肤色、身高、体重、血压、智力等性状的表达，除受多对等位基因的影响外，还受环境因素的作用。现以人的肤色遗传为例说明多基因遗传的特点。

人的肤色受控于多对微效基因，假定是由两对非连锁的等位基因AA′和BB′决定，其中：A和A′、B和B′都是共显性基因；A基因和B基因都决定黑肤色，A′基因和B′基因都决定白肤色；AB两基因和A′B′两基因的作用各有累加效应。假设一个纯黑肤色（AABB）的人与另一个纯白肤色（A′A′B′B′）的人婚配，其子女的肤色则为黑白的中间型（简称中黑肤色），由于环境因素的作用，这些子女的肤色会有一些差异。假设两个杂合的中黑肤色（AA′BB′）的人婚配，其子女的肤色变异范围会进一步扩大，表现出5种肤色类型：纯黑肤色、微黑肤色、中黑肤色、微白肤色、纯白肤色，比值为1∶4∶6∶4∶1（表6-1）。这种变异不仅受两对等位基因的分离和自由组合的影响，而且受环境因素的影响。

表6-1　子2代肤色基因的遗传组合

从子2代的肤色基因遗传组合中我们可以看出，假如肤色受两对等位基因控制，两个杂合的中黑肤色（AA′BB′）的人婚配，子代将会出现5种不同的肤色类型，其中：纯黑肤色和纯白肤色为极端型，各占1/16；微黑肤色、中黑肤色和微白肤色为中间型，共占14/16。事实上，影响人肤色的基因远不止两对，实际情况更为复杂。由此可见，如果决定某种数量性状的基因对数越多，极端类型会越少，中间类型会越多，再加上环境因素的作用，子代的变异范围将会越大。

由此，通过上述人肤色的遗传分析，多基因遗传的特点可归纳如下。

（1）两个极端变异（纯合体）的个体杂交，子1代都是中间类型，但由于环境因素的影响，子1代群体也有一定范围的变异。

（2）两个中间类型（子1代）的个体杂交后，子2代大多仍为中间类型，但变异范围要比子一代更加广泛，并可产生出少量极端类型的人体，这是由于多对基因除受环境因素的影响外，还要遵循遗传的分离定律和自由组合定律。

（3）在一个随机杂交的群体中，子代变异的范围虽然更加广泛，但大多数个体仍然是中间类型，极少数是极端类型，这是因为多基因的遗传基础和环境因素对变异的产生都有影响。