数量性状实验

一、实验原理

有些性状，如身体大小、生长速度等，可用某种尺度来测量，由数字来表示，这样的性状叫做数量性状（quantitativecharacter）。数量性状大都由很多基因支配，其中每个基因的作用很小，但有关的基因数目很多，又受到环境的影响，所以它们的表型呈连续分布。在这种情况下，用通常的遗传学方法追查各个基因的行为是困难的。因此，在数量性状的遗传学分析方面，应用统计遗传学方法。

二、实验目的

以黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）腹部着生的小刚毛数为对象，研究数量性状遗传的特点。学习估计统计遗传学基本参数之一——遗传率（heritability）。

三、实验材料

黑腹果蝇：实验室中维持多年的系统，因近交系数高，缺乏遗传的变异，所以不合适。应该利用野外采集的果蝇，或把两个不同的实验室品系杂交，再把F ₁ 个体相互交配，利用它们的F ₂ 代。培养供试果蝇时，幼虫期避免过密，在20℃左右、稍稍低温下饲养，这样成虫个体大，容易观察和计数。

四、实验器具和药品

双筒显微解剖镜（×40—60），照明装置，麻醉瓶，白瓷板，尖头镊子，吸虫管，乙醚或三乙基胺（triethylamine），盛有培养基的饲养瓶，指管（直径15mm左右），棉花塞等。

五、实验说明

1.统计遗传学基础

用统计学方法处理数量性状时，作为基础的模型是：个体的表型值（P）可由基因型值（G）与环境影响（E）之和表示，即P=G＋E（1）

在这里，E是随机效应，群体的平均是0；换句话说，表型值的群体平均与基因型值的群体平均一致。我们直接观察的是表型值和它的方差。于是根据这些数值就可估计基因型值。现在假定，基因型值与环境效应之间没有相互作用，那么根据上面的模型，表型方差（V _P ）是基因型方差（V _G ）与环境方差（V _E ）之和。

VP=VG+VE（2）

其次，根据前面的假设，表型值与基因型值的慢方差［COV _（G·P） ］是

Cov _(G·p) =Cov[G(G+E)]

=Cov _(G·G) +Cov _(G·E)

=Cov _(G·G) =V _G

与基因型方差一致。现在考虑基因型值对表型值的线性回归，其回归系数是

(3)

这回归系数称为广义遗传率（heritabilityinthebroadsense），用H ² 表示。从（3）式可知，这是基因型方差在表型方差中所占的比例。从而0≤H ² ≤1。如采用某种方法可以知道H ² ，那么根据某个体的表型值就可以由下面的回归式估计其基因型值