遺傳學(xué)第九章 近親繁殖和雜種課件

遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種第九章近親繁殖和雜種優(yōu)勢(shì)遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種第一節(jié)近親繁殖及其遺傳效應(yīng)

一、近親繁殖的概念異交：親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的個(gè)體間隨機(jī)相互交配近交：親緣關(guān)系相近的個(gè)體間交配按親緣關(guān)系遠(yuǎn)近程度，可分為：全同胞、半同胞、親表兄妹植物還有：自交、回交自交是最極端的方式遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種自交↓回交（父女或母子交配）↓全同胞交配（同父母的兄妹交配）↓半同胞交配（同父或同母的兄妹交配）↓表兄妹交配↓品種內(nèi)交配↓品種間交配↓遠(yuǎn)緣雜交（種間及其以上)遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種近親繁殖的程度，用近交系數(shù)(F)來(lái)度量：指?jìng)€(gè)體的某個(gè)基因位點(diǎn)上兩個(gè)等位基因來(lái)源于共同祖先某個(gè)基因的概率。

F=0–1二、自交的遺傳效應(yīng)1、雜合體通過(guò)自交，使后代群體中的遺傳組成迅速趨于純合化。遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種

自交AA×aa雜合體純合體代數(shù)AAAA+aa↓

F10Aa(1/2)00

↓F211AA2Aa

1aa(1/2)11-(1/2)1

↓F324AA

2AA4Aa

2aa4aa(1/2)21-(1/2)2......Fr+1r(1/2)r1-(1/2)r設(shè)有n對(duì)異質(zhì)基因，自交r代

1則純合體頻率x=(1-)n2r遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種某一種純合基因型的頻率：

11

(1-)n╳

2r2nn對(duì)基因均雜合的個(gè)體的頻率：[1+(2r-1)]n的展開(kāi)為Fr+1群體中各種個(gè)體數(shù)的分布如：n=3r=5[1+(25-1)]3=1+93+2883+29791遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種圖9-2雜種所涉及的基因?qū)?shù)與自交后代純合的關(guān)系遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種2、雜合體通過(guò)自交導(dǎo)致等位基因純合，淘汰有害隱性純合體

。3、雜合體通過(guò)自交，獲取不同純合基因型。利用該點(diǎn)選育自交系。遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種三、回交的遺傳效應(yīng)回交（backcross）：雜種后代與其兩個(gè)親本之一再次交配如A×B→F1F1×B→BC1，BC1×B→BC2……F1×A→BC1，B

C1×A→BC2……BC1表示回交一代BC2表示回交二代，其余類(lèi)推遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種

甲×乙甲：非輪回親本

↓乙：輪回親本(♂)

F1×乙↓

BC1×乙↓

BC2×乙

↓

……

遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種回交也能使回交后代基因型純合，但是:1、純合基因型嚴(yán)格受輪回親本的控制，

1種純合基因型；

自交是2n種純合基因型。遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種2、純合率同樣用：

1

純合體頻率x=(1-)n

2r但是，純合率包含的內(nèi)容不同自交后代每一種基因型的純合率為：

11

(1-)n×()n2r2回交后代最后只有一種接近輪回親本的純合基因型，純合率為：

1

(1-)n因此，回交在基因型純合

2r進(jìn)度上大于自交，一般回交5-6代即可

遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種第二節(jié)純系學(xué)說(shuō)純系學(xué)說(shuō)：約翰生1909年提出。他以自花授粉的菜豆天然混雜群體為試驗(yàn)材料，按豆粒的輕重分別播種，從中選出19個(gè)單株。這19個(gè)單株的后代，即19個(gè)株系，在平均粒重上彼此具有明顯的差異，而且是能夠穩(wěn)定遺傳的。他又在19個(gè)株系中分別選擇最輕和最重的兩類(lèi)種子分別種植，如此連續(xù)進(jìn)行6年，發(fā)現(xiàn)在各年份里同一株系內(nèi)輕粒和重粒的后代平均粒重幾乎沒(méi)有差異。遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種純系學(xué)說(shuō)：(1)在自花授粉植物的天然混雜群體中，可分離出許多基因型純合的純系。在一個(gè)混雜群體中選擇是有效的。(2)在純系內(nèi)個(gè)體所表現(xiàn)的差異，那只是環(huán)境的影響，是不能遺傳的。所以，在純系內(nèi)繼續(xù)選擇是無(wú)效的。

局限性純系:從一個(gè)基因型純合個(gè)體自交產(chǎn)生的后代。

（自交系）遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種第三節(jié)雜種優(yōu)勢(shì)

一、雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)：兩個(gè)遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種F1在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量、品質(zhì)等上優(yōu)越于雙親的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢(shì)所涉及的性狀大都為數(shù)量性狀。XF1遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種如果雜種的性狀表現(xiàn)超過(guò)雙親的均值，這種優(yōu)勢(shì)稱(chēng)為中親優(yōu)勢(shì)（平均優(yōu)勢(shì)）

F1-MP

中親優(yōu)勢(shì)（%）=×100%MP遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種在實(shí)際育種中常使用超親優(yōu)勢(shì)，即超越優(yōu)親的雜種優(yōu)勢(shì)

F1-HP

超親優(yōu)勢(shì)（%）=×100%HP遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)類(lèi)型營(yíng)養(yǎng)型：雜種營(yíng)養(yǎng)體發(fā)育較旺生殖型：生殖器官發(fā)育較盛適應(yīng)型：雜種對(duì)外界不良環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)特點(diǎn)①不是某一二個(gè)性狀單獨(dú)表現(xiàn)突出，而是許多性狀綜合表現(xiàn)突出。如產(chǎn)量②雜種優(yōu)勢(shì)的大小，取決于雙親性狀間的相對(duì)差異和相互補(bǔ)充。親本選配③雜種優(yōu)勢(shì)的大小與雙親基因型的高度純合有關(guān)。

單交種、雙交種、品種間④雜種優(yōu)勢(shì)大小與環(huán)境條件有關(guān)。

F1表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)2出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，因?yàn)镕2會(huì)出現(xiàn)性狀分離。遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種

二、雜種優(yōu)勢(shì)理論①顯性假說(shuō)雙親的顯性基因全部聚集在雜種中產(chǎn)生互補(bǔ)作用。不能有效解釋數(shù)量性狀雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)理。②超顯性假說(shuō)（等位基因異質(zhì)結(jié)合假說(shuō)）雜種優(yōu)勢(shì)來(lái)源于雙親基因型的異質(zhì)結(jié)合所引起的等位基因間的互作。未考慮不同基因位點(diǎn)之間相互作用即上位性效應(yīng)。③上位性假說(shuō)

雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳實(shí)質(zhì)上在于數(shù)量性狀基因各個(gè)遺傳效應(yīng)的綜合作用：加性、顯性、上位性、GE互作效應(yīng)。遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種第四節(jié)近親繁殖與雜種優(yōu)勢(shì)的利用

一、近親繁殖在育種上的利用（自學(xué)）二、雜種優(yōu)勢(shì)利用①無(wú)性繁殖作物直接利用(甘薯)②人工去雄，直接利用(玉米)③雄性不育系的利用(水稻)④化學(xué)殺雄(小麥)遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種三、雜種優(yōu)勢(shì)固定①無(wú)性繁殖法②無(wú)融合生殖法③多倍體法④平衡致死法遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種水產(chǎn)生物物種之間的遺傳差異較大,雜交情況依其發(fā)育程度、能育程度和雜種優(yōu)勢(shì)分八種：1.不能受精或卵裂：

美洲牡蠣

×奧林匹亞牡蠣→不能受精

虎紋蛙×大樹(shù)蛙→雜交組合沒(méi)有正常卵裂2.產(chǎn)生致死雜種：菲律賓牡蠣×長(zhǎng)牡蠣、美洲牡蠣→雜交胚胎5日齡前死。

鯾×鯉，擬鳊×鯉牡蠣→雜交種也死于胚胎3.產(chǎn)生不育且無(wú)雜種優(yōu)勢(shì)的子代

草魚(yú)×鳙魚(yú)→子一代性狀介于雙親之間，但無(wú)明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，不能繁育后代。遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種4.產(chǎn)生可育但無(wú)雜種優(yōu)勢(shì)的子代：

鰱

×鳙

→子代可育，但經(jīng)濟(jì)性狀沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)5.產(chǎn)生某一性別不育的子代：黑鯽×鯉→子一代有優(yōu)勢(shì)，但雌性可育，雄性不育6.產(chǎn)生可育的雜種優(yōu)勢(shì)的子代元江鯉×柏氏鯉，莫桑比克羅非魚(yú)×尼羅羅非魚(yú)→子一代即可育，又有雜種優(yōu)勢(shì)遺傳學(xué)10第九章近親繁殖和雜種7.產(chǎn)生不育的雜種優(yōu)勢(shì)的子代：

長(zhǎng)毛對(duì)蝦×斑節(jié)對(duì)蝦，青魚(yú)×

三角魴→子代有生長(zhǎng)速度的優(yōu)勢(shì)，但雌、雄性均不育8.產(chǎn)生單倍體或多倍體的子代：紅鯽×草魚(yú)→后代有一定比例為雄性單倍體草魚(yú)×鳙魚(yú)→子代為三倍體興國(guó)紅鯉×草魚(yú)→后代有相當(dāng)比例為四倍體遺傳學(xué)10第九章