多基因假說

1908年尼爾遜·埃爾用紅粒和白粒小麥進行雜交試驗，提出了多基因假說，對數量性狀的遺傳進行了解釋。

基本介紹

• 中文名：多基因假說
• 提出人：尼爾遜·埃爾
• 含義：紅粒和白粒小麥進行雜交試驗
• 性質：一種假說

發現

1908年尼爾遜·埃爾用紅粒和白粒小麥進行雜交試驗，提出了多基因假說，對數量性狀的遺傳進行了解釋。按照他的解釋，數量性狀是許多彼此獨立的基因作用的結果，每個基因對性狀表現的效果較微，稱為微效基因。但其遺傳方式仍然服從孟德爾的遺傳規律。而且還假定：(1)各基因的效應相等。(2)各個等位基因的表現為不完全顯性或無顯性，或表現為增效和減效作用。(3)各基因的作用是累加的，最終結果滿足劑量效應。（4）有些數量性狀受到少數幾對主基因的支配，同時受到一些微效基因的修飾。（5）各個基因對外界環境敏感，其表現性容易受到環境影響。

實驗依據

在小麥粒色的遺傳研究中發現，紅粒×白粒→F1，表現為中間程度的粒色；F1→F2，F2的籽粒顏色由紅到白呈連續變異的過渡類型。有以下幾種情況：

A B C

P1 紅粒×白粒 紅粒×白粒 紅粒×白粒

↓ ↓ ↓

F1 紅粒(淺紅) 粉紅粒 紅粒

↓U ↓U ↓U

F2 3/4紅粒 15/16紅粒 63/64紅粒

1/4白粒 1/16白粒 1/64白粒

試驗結果分析：F2的表型按非紅即白分,其表型比分別為3∶1、15：1和63：1，符合 (3 ：1)n (n為控制基因對數)；若細分，F2的紅粒中又呈現各種程度的差異，按紅色的程度分為：

A中，1/4紅粒∶2/4中紅粒∶1/4白粒，

B中，1/16深紅∶4/16紅粒∶6/16中紅∶4/16淡紅：1/16白色

C中，1/64極深紅∶6/64深紅∶15/64紅粒∶20/64中紅∶15/64中淡紅∶6/64淡紅∶1/64白粒

F2中隨R基因的逐漸減少，r基因的逐漸增加，麥粒的顏色由深紅逐漸變淺至白，實驗結果表明：

①小麥粒色遺傳受多對基因控制，符合遺傳的基本規律 ，說明這些基因位於染色體上；

②F2類型的分離比符合二項分布(p+q)n，表現連續變異，涉及的基因數越多，F2出現的類型也越多；

③多對基因間無顯隱性關係，顯性基因間具累加作用。

理論解釋：設A1a1和A2a2為兩對決定籽粒顏色的基因，A為增效基因，a為減效基因，A與a沒有顯隱性關係。

P： A1A1A2A2×a1a1a2a2

紅粒↓白粒

A1a1A2a2（粉紅粒）

↓U

F2基因型及比率： 1a1a1 A2A2、

2A1A1A2a2、4A1a1A2a2、2a1a1A2a2

1A1A1A2A2、、2A1a1A2A2、1A1A1a2a2、2A1a1a2a2、1a1a1a2a2

增效基因數： 4 3 2 1 0

表型： 深紅粒 紅粒 中紅粒 淡紅 粒白粒

表型比： 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16

多基因假說

多基因假說(polygene hypothesis)又名微效多基因學說，其基本要點如下：

①同一數量性狀是受多對微效基因的共同作用（聯合效應）。

②微效基因中的每一對基因對性狀所產生的效應是微小的，且大致相等，不能辨認單個基因的效應，只能按性狀表現一起研究。

③微效基因的效應是累加的，又稱累加基因

④微效基因之間常無顯隱性關係，用大寫字母表示增效，用小寫字母表示減效。

⑤微效基因對環境敏感，因而數量性狀的表現易受環境因素的影響而發生變化。

⑥微效基因與主效基因一樣，都在細胞核內的染色體上，並且具有分離、重組、連鎖等性質。

數量性狀遺傳

由於數量性狀的基因的數目多，每個基因作且可以累加，再加上環境的影響，而表現連續變異。

閾性狀：:指遺傳基礎是微效多基因、而表型是非連續變異的一類性狀，是一類重要的數量性狀 。

閾性狀表現特點：

性狀的差異在外觀上是不連續的，導致差異的基本物質分布是連續的，這種連續分布上存在一個閾值。有關的基本物質低於閾值時，表現一類性狀；高於閾值時，表現另一類性狀。如死亡與存活，中間只有一個臨界點。

數量性狀遺傳的特點

⑴數量性狀呈現變異的連續性。只能用度量單位進行測量，採取統計學方法加以分析。

⑵對環境的敏感性。容易受環境條件的影響而變異。

⑶分布的正態性。兩個純合親本雜交，F1表現雙親中間型；F2表型平均值大體與F1接近，但變異幅度遠超過F1。

⑷F1代常表現明顯的雜種優勢（超親遺傳）。

⑸多基因作用的微效性。

數量性狀與質量性狀的關係

1、數量性狀與質量性狀的區別區別

	數量性狀	質量性狀
基因類型	微效多基因	主基因
基因作用	累加作用	顯隱性關係
環境	易受環境影響	不易受環境影響
表型變異	連續變異	不連續變異
性狀特點	易度量	不易度量
研究對象	群體	個體和群體
研究方法	群體大，世代數多，採用統計方法	群體小，世代數少，用分組描述

2、數量性狀與質量性狀的聯繫

控制數量性狀的微效多基因。與控制質量性狀的主基因都在染色體上，都符合遺傳的基本規律，二者既有區別又互相聯繫。主要表現在：

①某些性狀既有數量性狀的特點，又有質量性狀的特點，因區分性狀的方法不同而異。如小麥粒色。

②同一性狀因雜交親本間相差基因數不同，性狀的表現不同。相差基因數越多，表現數量性狀特徵越明顯。

③某些基因可能同時影響質量性狀與數量性狀。控制某一性狀的主基因，對其他性狀起微效基因作用。如白花三葉草，基因A1與A2互作產生葉斑(主基因)，增效基因A越多，葉片數增多(微效基因) 。

④某些性狀的差異在外觀上是不連續的，導致差異的基本物質分布是連續的。如閾性狀。