数量与群体遗传学试题
一、如何理解数量性状遗传的微效多基因假设？从基因功能与性状表达的关系分析数量性状遗传问题。 答：微效多基因基本要点如下：①同一数量性状是受多对微效基因的共同作用（联合效应）。②微效基因中的每一对基因对性状所产生的效应是微小的，且大致相等，不能辨认单个基因的效应，只能按性状表现一起研究。③微效基因的效应是累加的，又称累加基因。④微效基因之间常无显隐性关系，用大写字母表示增效，用小写字母表示减效。⑤微效基因对环境敏感，因而数量性状的表现易受环境因素的影响而发生变化。⑥微效基因与主效基因一样，都在细胞核内的染色体上，并且具有分离、重组、连锁等性质。由于量性状的基因的数目多，每个基因作且可以累加，再加上环境的影响，而表现连续变异。
二、P=G+E+G×E。如何理解、评价与应用基因型与环境的互作效应？
答：基因型与环境互作：数量基因对环境比较敏感，其表达容易受到环境条件的影响。因此，基因型与环境互作是基因型在不同环境条件下表现出的不同反应和对遗传主效应的离差。评价：互作效应决定了品种在生产中的稳定性和适应性。互作效应大，品种的稳定性和适应性差；反之，互作效应小，品种的稳定性和适应性好。应用：基因型与环境互作效应的检测原理在作物育种上应用较为广泛的是作物品种稳定性分析。
三、为何进行遗传交配设计？列举常用的遗传交配设计与环境设计方法，以一个树种实例加以应用并说明理由。 答：为了了解被测树木的遗传品质。常用的遗传交配设计：自由授粉、多系授粉、单交、全双列杂交、半双列杂交、部分双列杂交、不连续交配设计、测交系设计、巢式设计；常用的环境设计方法：完全随机区组设计、平衡不完全区组设计、多点完全随机区组设计、巢（套）式设计。巢式设计（nested design）在林木上应用得最好的例子是火炬松遗传力的研究。该研究是由国际造纸公司等与美国北卡罗来纳州立大学合作开展的，目的是确定一个未经改良的火炬松群体的遗传方式。巢式设计能估计一般配合力和特殊配合力，但是也存在一些缺陷。如一个亲本与异性组成员交配，由于组员数量少，估算一般配合力有一定偏差。另外，子代中无亲缘关系的个体数目受较小性别组成员数量的限制。
四、从分子遗传角度理解遗传相关这一遗传参数，且分析其在遗传改良策略制定中的应用。 答：遗传相关指同一遗传材料的两个性状间由于遗传原因所体现的相关，也即这个性状基因型值间的相关。广义的遗传相关(rg),用两性状的基因型协方差(covgxy)与各该性状的基因型标准差(σgx与σgy)乘积之比度量。由于基因型值又可分解为加性的和非加性的两个部分，两性状加性效应值间的加性遗传相关称为狭义遗传相关。植物育种中常用广义遗传相关，动物育种中则常用狭义遗传相关。 遗传相关是表型相关(γp)的一个组成部分，若相关的两个性状均具有较高的
遗传力，则表型相关系数(γp)主要由遗传相关系数(γg)所决定。反之，若两性状的遗传力均甚低，则γp主要由环境相关系数(γe)所决定。由于遗传相关已经剔除了环境影响，故能比表型相关更确切地反映两个性状间的相关程度。
育种工作中可应用遗传相关确定与育种目标性状有联系的某些性状的相对重要性。倘若某性状的遗传与育种目标性状的遗传高度相关，就可利用它对育种目标性状进行相关选择（或称间接选择）。这种方法特别适用于育种目标性状难以准确测量或遗传力甚低的情况，因为在这种情况下可通过对遗传力高且与育种目标性状高度相关的性状的选择，有效地改进育种目标性状。例如烟草育种可通过对成熟叶片糖氮比的选择而改进其品质。
五、遗传力与重复力的差别？以1-2个树种说明如何应用这两种遗传参数？ 答：遗传力又称遗传率，指遗传方差在总方差（表型方差）中所占的比值，可以作为杂种后代进行选择的一个指标。遗传力表明某一性状受到遗传控制的程度。它介于0与+1之间，当等于1时表明表型变异完全是由遗传的因素决定的，当等于0时表型变异由环境所造成。遗传力分为广义遗传力和狭义遗传力。广义遗传力是指表型方差（Vp）中遗传方差（Vg）所占的比率；狭义遗传力是指表型方差（Vp）中加性方差（VA）所占的比率。
重复力指个体在不同次生产周期之间某一数量性状的表型值可能重复的程度，用以度量有关某一性状的基因型在波动的环境中得以表达的稳定性；也可以用于研究群体中某种数量性状在不同环境中的近似度。重复力也是组内相关系数，因而它还可以确定某一表型值应该测量的次数。此外，重复力还可以用来估算群体或个体某一性状的稳定性。
遗传力应用：设有F个家系，每个家系定植R株，则共有FR个数据。方差分析模式如表8－5。从期望均方结构可知，家系均方（MSF）既包括了家系遗传变量，又包括了环境变量。因此，如果按照家系平均值选择时，可用家系均方中遗传变量部分占家系均方的比值作为家系遗传力（h2F）的估计值。根据表8－5中均方结构，有：
表8－5 完全随机区组单株小区单点遗传测定试验方差分析
变异来源 自由度 均方 F值 期望均方
2 家系间 F－1 MSF MSF/MSE σ2+RσE F
F(R－2 家系内 MSE σE 1)
总变量
h2F ＝
MSF?MSE
MSF 因为：
MSF?MSEMSE ＝ 1－
MSFMSF所以h2F也可用下式来估算：
1 F若按半同胞单株的遗传表现进行选择，可用下列公式估算单株遗传力。即;
h2F ＝ 1－
4σ2 h ＝ 2F2
σF ?σE 2
重复力应用：例如，对刺槐3个无性系作对比试验，每个无性系含3个分株，对试验结果进行方差分析，结果如表8－4。
表8－4 杨树无性系高生长变量分析
变异来源
自由度
平方和
均方
F值
期望均方 σ
无性系间
3－1
600
300
47.39
2e2 c+3σ
2e无性系内 总 变 量
3（3－1） 3×3－1
38
6.33
σ
根据期望均方，可作如下计算：
300?6.332 σc＝=97.89
3 σ
2e＝6.33
?c2则，重复力 r?e=0.94 2?c??e
六、从GCA与SCA的遗传基础出发，分析如何进行配合力选择，并说明如何利用配合力效应值在种子园亲本选择和杂交优势利用上应用。 答： 配合力选择：
1、GCA选择：选择一般配合力高的亲本用于建立种子园，即作种子园亲本材料。 2、SCA选择：在一般配合较高的亲本，选择其特殊配合力高的杂交组合，用于建立双亲杂交种子园，双系种子园。
3、配合力方差高的亲本，用于育种材料而合适用生产材料。 4、配合力方差低的亲本，用于生产材料而合适用育种材料。
应用配合力选配亲本组合不仅能在较早世代就能初步鉴定出组合和亲本的优劣,而且还可以大大缩小我们处理材料的范围和时间,从而大大提高育种效率。 1、应用配合力分析、判断能否利用杂种优势育种
对配合力进行差异显著性测验,可以预测该作物是否可采用杂交优势育种。 2、配合力应用于优势组合的选配
关于配合力分析进行优势组合的选择,近年来进展较大,几乎所有作物上都
有该方面的报道。一般配合力为加性遗传效应的概括度量,它的效应值高,性状遗传的可能性就在,所以凡一般配合力效应值高的亲本参与的组合,F1代大多数在这一性状上表现良好。特殊配合力为基因的非加效性的概括度量,是产生杂种优势的部分,一个杂交组合的优劣,不仅取决于双亲的一般配合力效应,而且也取决于组合的特殊配合力效应。因此,只有2个亲本的一般配合力效应值和组合特殊配合力效应值均为正向值,并且较高或中等时,组合的总配合力效应值才可能高;相反,只要有一方亲本的一般配合力效应为负或组合特殊配合力较低时,都不会有较高的总配合力效应。
3、特殊配合力在轮回选择上的应用
前人的研究大都肯定,特殊配合力的轮回选择对群体改良是有效的。特殊配合力的轮回选择实际上等于用自交系作测验种的早代测验,加轮进代后的群体,就是优中选优,一般配合力和特殊配合力都不断提高。因此,特殊配合力的轮回选择对于提高一般配合力和特殊配合力有一定的可行性,而且,这种轮回选择既能很好地提高群体的一般配合力,那么,改良群体所获得的遗传增量主要是加性基因效应,并且能够稳定地遗传下去。因此,在轮回选择中,育种者可根据育种目标的需要,中途更换测验种,仍可将群体已获得的大部分配合力遗传下去,同时从改良群体中选出的自交系,不仅能与原始测验种,而且也能与广泛的自交系杂交,产生强优势组合。另外应注意的是,应选用遗传基础比较丰富的原始群体,这样有利于加性基因重组体的频率提高,才能使一般配合力改良效果好。
七、从群体遗传学出发，分析其遗传结构的意义与作用。 答：群体遗传学是研究生物群体的遗传结构和遗传结构变化规律的科学，还研究迁移和遗传漂变与遗传结构的关系，由此来探讨生物进化的机制并为育种工作提供理论基础。从这个意义上说，群体遗传学是一门定量地研究生物进化机制的遗传学科，所以有人又称它为进化遗传学（evo-lutionary genetics）。但严格说来，二者是有区别的。通常把群体遗传学理解为研究某一物种的群体遗传规律，而把进化遗传学理解为研究任何物种的群体遗传规律，即进化遗传学的范围更广，而群体遗传学则是进化遗传学的一个组成部分。它应用数学和统计学的原理和方法研究生物群体中基因频率和基因型频率的变化，以及影响这些变化的环境选择效应、遗传突变作用、迁移及遗传漂变等因素与遗传结构的关系，由此来探讨生物进化的机制并为育种工作提供理论基础。从某种意义上来说， 生物进化就是群体遗传结构持续变化和演变的过程， 因此群体遗传学理论在生物进化机制特别是种内进化机制的研究中有着重要作用。