近亲繁殖及其遗传效应

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1、第四节近亲繁殖及其遗传效应一、近交与杂交的概念二、自交的遗传效应三、纯系学说及其发展四、近亲繁殖在育种中的应用近亲繁殖的概念：近亲繁殖也叫近亲交配，是指血统或亲缘关系相近的两个个体间的交配。近亲繁殖按亲缘关系的远近程度不同，可分为亲兄妹、半同胞和全同胞间的交配以及亲子交配（回交）等。植物的自花授粉，简称自交(如图)，由于其雌雄配子来源于同一植株或同一花朵，因而它是近亲繁殖的最极端的方式。一、近交与杂交的概念虽然自交或近亲繁殖的后代，特别是异花授粉植物通过自交产生的后代，一般表现生活力衰退，产量和品质下降，出现退化现象。但是因为在自交或近亲繁殖的前提下，才能使供试的材料具有纯合的遗传组成，所以，

2、在遗传育种研究中十分强调自交或近亲繁殖，从而才能确切地分析和比较亲本及其育种后代的遗传差异，研究其性状的遗传规律，更有效地开展育种工作。一、近交与杂交的概念一、近交与杂交的概念二、近亲繁殖的遗传效应近交系数（coefficientofinbreeding)指一个个体从某一祖先得到一对纯合的、而且遗传上等同的基因的概率。用F表示。当F等于0时，表明某一个体的两个亲本没有亲缘关系，当长期进行自交或高度近亲繁殖，所有个体成同型结合体状态时，则F=1。亲缘系数（coefficientofrelationship）：是有共同的祖先的两个人，在某一点上具有同一基因的概率。自交的遗传效应纯合体在遗传上稳定

3、，自交后代仍然是纯合体；杂合体遗传上不稳定，自交会产生以下遗传效应：1.杂合基因分离，后代群体遗传组成趋于纯合化；2.等位基因纯合，使隐性基因表现出来，淘汰有害的隐性性状(基因)，改良群体遗传组成；3.遗传性状稳定。(一)、杂合体通过自交可以导致后代基因的分离，将使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化。AA×aa↓Aa↓自交1/4AA:2/4Aa:1/4aa自交的遗传效应一对基因杂合体自交后代基因型纯合F2有三种基因型个体，纯合体(21=2种)与杂合体各占一半；F2继续自交纯合体后代仍然为纯合体，而杂合体又会发生分离，F3中杂合体占1/4，……自交r代后Fr+1代中：杂合体(½)r，纯合体1-(

4、½)r；随r增大,杂合体0，但不会消失(极限为零)。n对基因杂合体自交r代n对基因杂合体自交r代后，在Fr+1代中，n对基因均纯合个体(2n种)在群体中所占比例为：应用前提：各对基因应是符合自由组合规律，即基因间不连锁；各种基因型后代繁殖能力相同，并不存在任何形式的自然选择；也不对自交后代群体进行任何人工选择。基因对数与自交后代纯合率近交系数的计算方法一：a1a2×a3a4↓1/4a1a31/4a1a41/4a2a31/4a2a4妹的配子1/4a11/4a21/4a31/4a41/4a11/4a21/4a31/4a4兄的配子(1/4)2a1a1(1/4)2a2a2(1/4)2a3a3(1/

5、4)2a4a4F=(1/4)2(4×1)=1/4方法二：P1B1SS为a1a1的概率1/21/2a1B2S1/21/2同理F=4×（1/2）4＝1/4a1a1的概率（1/2）4……同胞兄妹所生子女的纯合体的概率F=4×（1/2）4=1/4（与方法一一致）表兄妹婚配a1a1（1/2）6a2a2（1/2）6a3a3（1/2）6a4a4（1/2）6F=4（1/2）6=1/16S半同胞婚配A1A2A3A4A1A1A2A2A5A6半同胞的近婚系数F=2×(1/2)4=1/8近交的影响:（1）强健性降低（体弱）（2）体重减轻（发育不良）（3）繁殖力低（4）对疾病的抵抗力低（5）出现畸形如进行严格的选择，淘

6、汰有害的基因，近交也可育成优良品种。如：香猪（子配母）巴马香猪肉多脂少热能低，钙磷比例十分合理，食之口感清香甘甜，胜似山珍野味--果子狸；具有多种药理性，可预防血栓形成，有美容和保健作用，对心脏病和心血管疾病有独特功效，早在宋朝作贡品上贡皇帝，烹调时不添加任何佐料也香气扑鼻，被誉为猪类的"名门贵族"。杂种优势杂交产生的后代在抗逆性、繁殖力、生长优势等方面优于纯种亲本的现象。同时也指近交系间杂交时，因近交导致的适合度和生活力的丧失可因杂交而得到恢复的现象。二、杂种优势的遗传理论人们在生产实践中发现生物杂种优势现象广泛存在，但杂种优势又是如何产生的呢？也就是说杂种优势的遗传基础是什么呢？遗传学研究

7、工作者提出了各种各样的假说。在众多的关于杂种优势遗传理论的解释中最主要的有：显性假说与超显性假说。二、杂种优势的遗传理论(一)、显性假说1.显性基因互补假说2.显性连锁基因假说(二)、超显性假说(三)、两种假说比较显性基因互补假说(布鲁斯,Bruce等,1910)显性说：亲本中含有的有害基因在杂交在杂合体中被掩盖PAAbbCCDDee...×aaBBccddEE…↓F1AaBbCcDdEe…(出