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论数量遗传与质量遗传的差别 摘 要：大多数典型的遗传性状是不连续的，即不同的基因型产生相当不同的表型，相互之间没有重叠（例如，棕色或蓝色眼睛）。而数量性状，如身高，是在一个连续的分布内变化。数量性状是由许多基因座的累积效应控制的。此外还受到个体所处的不同环境的影响。关键词：数量遗传 质量遗传 差别数量遗传（quantitative inheritance）指不易分类、性状变异呈连续性的数量性状的遗传。质量遗传（qualitative inheritance）指有明显界线、易分类、性状差异不连续的质量性状的遗传。1909年瑞典遗传学家H.尼尔松埃勒提出多基因学说，用每对微效基因的孟德尔式分离来解释数量性状的遗传。英国统计学家和遗传学家R.A.费希尔、美国遗传学家S.赖特和英国生理学家和遗传学家J.B.S.霍尔丹在20世纪20年代奠定数量遗传学的理论基础。40年代中美国学者J.L.勒什和英国数量遗传学家K.马瑟进一步发展了数量遗传研究，K.马瑟并把它称为生统遗传学。50年代以来随着概率论、线性代数、多元统计和随机过程等的逐步应用，使数量遗传学的内容又有了很大的发展。数量遗传和质量遗传所对应性状有以下几方面的差别：1. 变异的连续性。 质量性状的差别是不连续的，是“非此即彼”的，截然分明的。例如，果蝇的眼色是红的或白的，小麦穗部是有芒或是无芒的等。而数量性状的差别则是连续的，例如。作物的成熟期和产量，奶牛的泌乳量等。对数量性状的遗传变起作用的基因称为数量性状基因座（qualitative trait locus,QTL）。 2.杂种一代的类型。 质量性状的杂种一代表现出亲本中的显性性状。数量性状的杂种一代往往表现出两个亲本的中间类型，表现部分显性或无显性，有时还会表现出超显性（杂种优势）。3. 环境变化产生的影响 纯系亲代和杂种一代的质量性状，受环境因子变化的影响较小；数量性状则易受环境改变的作用，但都存在由于环境差异而引起的表型差异。因此，F2代既有基因型分离的差异，又有环境引起的表型差异，两种变异混在一起，不太容易区分。 4.杂种后代中各种变异类型的个体数的分布。 质量性状在杂种后代中的现可直接用孟德尔定律来分析，数量性状在杂种后代中的分布基本上是正态分布，即极端类型的个体少，中间类型的个体多。 5.支配性状的基因数目。 支配质量性状的是单个基因，而支配数量性状的则是多个基因(一般在10对以上)，每个基因的作用微小，但其作用是可以累加的。一般情况下可用QTL来替换多基因(polygene)这个名词，因为多基因按其字义只是指“多个基因”，而不问其效应的大小，QTL则指许多个效应很小且很难加以鉴别的基因。数量性状的杂种后代基因型的分离比较复杂，需用数量统计的方法从基因的总效应上进行分析。 可是，质量性状和数量性状的区分并不是绝对的。生物的性状都有其质和量两个方面，只是在一定条件下质和量表现出主次关系。质量性状如果仔细观察或运用更精密的手段进行分析，同样可以发现在数量上的差别。1908年NilsonEhle提出了数量性状的多基因学说，其要点是： (1)数量性状受一系列微效多基因的支配，简称多基因(multiple gene或 polygene)，它们的遗传仍符合基本的遗传规律。 (2)多基因之间通常不存在显隐性关系，因此F1代大多表现为两个亲本类型的中间类型。 (3)多基因的效应相等，而且彼此间的作用可以累加，后代的分离表现为连续变异。 (4)多基因对外界环境的变化比较敏感，数量性状易受环境条件的影响而发生变化。 (5)有些数量性状受一对或少数几对主基因(major gene)的支配，还受到一些微效基因(或称修饰基因)的修饰，使性状表现的程度受到修饰。 这种多基因学说虽然阐明了数量性状遗传的某些现象，但还不能完全解释数量性状的复杂现象。对于许多性状而言，每一性状究竟受多少对基因的支配也很难估计；因此，一般都是从基因的总效应去分析数量性状遗传的规律。决定数量性状的基因也不一定都是为数众多的微效基因。例如果蝇的突变型巨体（giant，gt）的个体明显地比野生型大；小鼠的突变型侏儒（dwarf，df）的体型明显地比野生型小；玉米的矮株基因（brachytic，br）同样由于单个基因发生突变而使节间缩短，植株矮小。孟德尔的实验中所采用的豌豆的高杆品系和矮杆品系同样是一对主效基因的差别。此外，在特定条件下多对微效基因中的某一对的分离也可以使杂交子代中出现可以明显地区分的表型。例如在水稻株高方面，当两个品系的其他有关植株高矮的微效基因都相同而只有某一对基因不同的情况下，杂交子代中的植株高度便可以明显地划分为不重叠的高矮两组。 数量性状遗传的特点虽因基因效应不同而异，一般可概括为 3种情况：某数量性状表现不同的两个亲本杂交，子一代(F1)的该性状一般介于两亲之间，其平均数与两亲的中值近似。子二代(F2)群体的连续差异幅度显著扩大，一般近似正态分布，但其平均数仍近似F1。控制数量性状发育的基因易受环境影响，即使纯合的亲本或基因型相同的F1个体间，其表型也会呈现一定幅度的连续变异。所以F2群体变异幅度的显著扩大，除由于F2基因型的多样性分离外，环境条件的影响可能也是重要因素。五、结束语 对于人类来说，身高及一些常见的疾病如糖尿病、精神分裂症、胃溃疡、高血压的发病都有家族聚集的倾向，而且患者亲属的发病率往往高于普通群体5%左右。这类疾病有遗传基础，但又不符合孟德尔遗传定律。研究表明，这类疾病的发生时数量遗传和环境作用的结果，称为多基因遗传病。参考文献 赵元寿 乔守怡现代遗传学高等教育出版社 页码257258.P.C.温特 G.I.希基 H.L.弗莱彻遗传学科学出版社159160.