数量性状和遗传变异

许多重要性状，从身高到产量，都表现出连续变异，因为它们是由许多微效基因与环境共同塑造的；数量遗传学从统计学角度描述这种变异，并探讨其中有多少是可遗传的。

Definition

遗传力是指特定群体中性状表型方差中由个体间遗传差异引起的比例，它是描述连续性状遗传强度核心量。

Scope

本主题涵盖连续性状的多基因模型、表型方差分解为加性、显性和环境组分、广义遗传力与狭义遗传力的区别、育种者方程和选择响应，以及利用亲缘关系间的相似性来估计遗传参数。它涉及数量性状变异的统计结构；贡献基因座的定位在相邻主题中讨论。

Core questions

• 连续变化的性状如何用离散的孟德尔基因来解释？
• 表型方差如何分解为遗传和环境组分？
• 广义遗传力与狭义遗传力有何区别？
• 育种者方程如何预测性状对选择的响应？

Key concepts

• 多基因遗传和无穷小模型
• 表型、遗传和环境方差
• 广义遗传力与狭义遗传力
• 育种者方程和选择响应
• 亲缘关系间的相似性

Mechanisms

当许多基因座，每个都具有小的加性效应，共同作用于一个性状，并且其分布通过环境变异进一步平滑时，就会出现连续变异；加性遗传方差决定了后代与被选择亲本相似的可预测性，这就是为什么狭义遗传力决定了对选择的响应。

Clinical relevance

数量遗传学是通过对可遗传变异进行选择来推动动植物育种的引擎，遗传力估计为复杂人类性状和疾病的解释提供了框架，尽管这些估计是特定于群体和环境的，并不意味着性状是不可改变的。

History

费舍尔1918年的论文通过证明许多微效基因会产生正态分布，从而将生物统计学家研究的连续变异与孟德尔遗传学调和起来，奠定了数量遗传学的基础；赖特、福尔克纳以及后来的林奇和沃尔什发展了方差组分和选择响应框架。

Key figures

• Ronald Fisher
• Sewall Wright
• Douglas Falconer
• Michael Lynch

Seminal works

• fisher1918
• falconerMackay1996

Frequently asked questions

如果一个性状具有高遗传力，这是否意味着环境不重要？

不是。遗传力衡量的是给定群体中个体间变异中由遗传差异引起的比例；一个性状可能具有高度遗传力，但仍然受到环境的强烈影响，改变环境可以改变整个群体。

许多基因如何产生平滑的钟形性状分布？

当许多基因各自增加一个小的增量并与随机环境效应结合时，许多可能的组合会累加成一个近似正态分布，这就是为什么多基因性状是连续变化的，而不是离散的类别。