《动物遗传育种繁殖学》-参考课件-海南职业技术学院生物科学系.pptVIP

动物遗传育种繁育学,祝同学们： 掌握技能 学有所成 人生壮丽,海南职业技术学院生物科学系,动物遗传育种与繁育,绪 论 一、基本概念 二、学科发展概况 三、对畜牧业的意义和作用 四、我国动物遗传育种与繁育工作的成就 五、内容与任务,动物遗传育种与繁育,一、基本概念 1、动物（禽） 2、遗传学 3、育种学 4、繁育学,动物遗传育种与繁育,遗传学 育种学 繁殖学 野生动物 家 畜 （禽）,体形外貌,生存环境,生产性能,采食类型,性情特征,人工管理,风土驯化,驯化,自然选择,人工选择,动物遗传育种与繁育,家 畜（禽）,专 用 品 种,肉用品种,乳用品种,毛用品种,观赏品种,兼用品种,役用品种,其他品种,育种技术,动物遗传育种与繁育,专 用 品 种,品 系,家 系,纯 系,杂 交 系,近 交 系,配 套 系,合 成 系,单 系,现代遗传育种繁育技术,动物：是有古代野生动物驯化而来，与人类 生活及社会活动密切相关，具有一定 生产性能或社会经济价值的人工培养 的动物。 遗传学：指研究动物本身性状通过自身繁殖 传递给后代规律和特点的学科。 育种学：利用遗传和繁育原理实现对动物性 状控制，提高动物生产性能的学科。,动物遗传育种与繁育,动物遗传育种与繁育,二、发展概况 20世纪动物生产的巨大成就反映了动物遗传育种学理论的发展及其应用的效果。动物遗传育种学发展的每一阶段，无不吸纳其他学科的新理论和新方法。诸如育种值选择取代表型选择，构建动物遗传图谱、寻找与数量性状座位（QTL）紧密连锁的DNA标记进行标记辅助选择（MAS）、转基因克隆技术使快速改良经济性状、提高畜禽抗病力、生产非常规动物产品等方面已初见成效。可以预言，在21世纪,生物技术、计算机技术等高新技术将对动物遗传育种产生划时代的影响，使动物生产模式发生根本性的转变。,三、对畜牧业的意义和作用 动物遗传育种学是动物科学的一门重要分支。动物遗传育种学是用遗传学理论和相关学科的知识从遗传上改良动物，使其向人类所需的方向发展的科学，是合理开发、利用和保护动物资源的理论和方法。,动物遗传育种与繁育,遗传学的原理用于育种规划主要有两大任务： 一是基于对遗传性状的预测，选择最理想的种畜； 二是通过育种规划和交配系统生产最好基因型的商品动物。育种所需的相关学科除遗传学外，还包括统计学、生物化学、生理学、经济学和其它学科。计算机科学的发展更使育种工作如虎添翼。,动物遗传育种与繁育,由于动物生产是一种与经济直接相关的产业，因此动物育种的优势不仅从遗传方面考虑，而且要用经济观点和发展的观点来衡量，动物育种的基本目标是提高动物生产的效率，是通过遗传上的改良增加产品的数量，提高质量和降低成本。 P = G + E 表型值 基因型值 环境值,动物遗传育种与繁育,四、我国动物遗传育种与繁育工作的成就 奶牛经选育可以达到群体平均产奶量9000kg以上，椐报道，最高产的母牛，365天，每日两次挤奶,可产奶25 -28kg，没有人工选择和培育，自然界中不会产生这种高产奶牛。 1940年肉鸡上市需12周，体重1.6kg，而现今仅需6周，上市体重达2kg以上。饲料转化率由3.5：1下降到1.7：1。这种改进除营养和管理因素外，遗传育种因素是不可忽视的。据世界范围的考证，遗传育种对动物生产总的贡献率超过40%。,动物遗传育种与繁育,五、内容与任务 遗传有基本原理和育种原理两大部分。遗传原理部分主要研究遗传的物质基础、遗传的基本规律、质量性状和数量性状的遗传，群体遗传学和数量遗传学基础及分子遗传学基础等。,动物遗传育种与繁育,动物育种的原理和方法主要研究动物家禽品种的形成，动物遗传资源的调查、开发利用和保存，主要经济性状的遗传规律、生产性能测定，培育新品种、品系的理论和方法，杂种优势机理和利用，保证育种工作有效进行的规划，育种组织、措施和必要法规等。,动物遗传育种与繁育,职业发展状态 国际上衡量社会发展和经济发达程度要看畜牧业产值在农业总产值中所占的比率高低。大多数发达国动物牧业平均占农业总产值的50%以上，例如美国占70%，英国占76%。我国改革开放以来，国民经济发展达历史高峰。农业结构调整，使畜牧业产值由1978年约13%提高到约36%，在经济发达地区已达50%左右。动物生产仍有很大发展空间。动物遗传育种的重要性则不言而喻了。,动物繁殖学,繁殖原理 繁殖技术,公畜的繁殖生理 母畜的生殖生理 生殖与性发育,人工授精（AI） 发情鉴定 发情控制 胚胎移植 妊娠诊断,动物繁殖,动物优良性状,遗 传学,育种学,繁殖学,性状遗传参数,选择优良性状,扩大优良性状,动物繁殖,生殖生理,现代繁殖技术,繁殖力评价,配子发生,性成熟,发情与受精,妊娠与分娩,人工授精,冷冻精液,发情控制,妊娠诊断,胚胎移植,胚胎分割,卵母克隆,胚胎性别鉴定,动物遗传育种与繁育,海南地方畜牧职业领域突破点： 1、东山羊近交退化问题 2、五指山猪保种 3、文昌鸡育种（产业化问题） 4、海南小黄牛提纯选育问题 5、热带奶牛品种培育问题 6、优质猪肉生产问题,动物遗传育种与繁育,小 结 1、动物、遗传学、育种学的概念 2、动物遗传育种与繁育学的内容 3、对动物生产的作用 4、遗传的基础是基因 育种的核心是选择 繁殖的重点是选配 5、职业应用领域与重点,动物遗传育种与繁育,作 业 1、 请简要说明动物遗传育种学研究的内容。 2、 请简要说明细胞的结构和功能。 3、 一个典型的染色体包括哪些部分？ 4、 一个细胞周期可以分为哪几个阶段？各阶段又分为哪些时期？,动物遗传育种繁育,1、遗传学 2、育种学 3、繁育学,良种繁育体系,动物优良性状,遗 传学,育种学,繁殖学,性状遗传参数,选择优良性状,扩大优良性状,育种中心种猪繁育体系的建设,猪现代育种新技术,性能测定 外貌评定 遗传评估 基因检测 配套系,动物繁殖,生殖生理,现代繁殖技术,繁殖力评价,配子发生,性成熟,发情与受精,妊娠与分娩,人工授精,冷冻精液,发情控制,妊娠诊断,胚胎移植,胚胎分割,卵母克隆,胚胎性别鉴定,第三节 选种方法,选种 选优去劣,选优良基因型个体,淘汰有害基因个体,繁殖技术,扩大优良基因频率在群体中的含量,新 品 种,选 择 方 法,单性状,多性状,个体选择 家系选择 家系内选择 个体育种值估计,合并选择,间接选择 综合选择指数 约束选择指数 最宜选择指数 综合育种值估计 顺序选择 独立淘汰,个体本身信息,个体本身及亲属信息,个体信息 亲属信息 个体+亲属,复合育种值估计,绪 论,一、动物遗传育种的基本概念 二、遗传育种的发展简史 三、遗传育种对发展畜牧业的意义 四、我国动物遗传育种工作的成就 五、动物遗传育种的内容与任务,一、动物遗传育种的基本概念,1、动物：动物是由野生动物训化而来，是人类长期辛勤劳动的产物。它上随着人工选择的加强而不断改进提高。 2、遗传与变异: 子代通过繁殖过程获得的与亲代完全相同的性状称遗传；子代与亲代性状在繁殖过程中因发生变化而出现不相同的现象称为变异。,一、动物遗传育种的基本概念,3、动物育种：动物育种就是提高畜种品质, 增加良种数量，改进畜产品的质量。即 是不断扩大和改良提高现有动物品种， 创造新的品种、品系以及利用杂交优势 等工作。,二、遗传育种发展简史,1、遗传学发展简史 （1）奠基阶段 1866年孟得尔进行豌豆杂交实验，提出遗传因子分离和重组假说；1900年得到验证并确认该年为遗传学建立和发展的一年。 （2）染色体理论和基因概念的确立 1903-1910年 （3）现代遗传学的发展,二、遗传育种发展简史,2、动物育种学发展简史 开始于动物的驯养与驯化，选种技术应用（近亲交配、良种登记等）发挥了长期作用、现代育种技术（遗传学、细胞学、基因工程等）推动了动物育种的加速发展。,三、遗传育种对发展畜牧业的意义,一、提高优良种畜，保证畜群生产力的提高 二、通过育种可以改变动物的生产方向 三、培育杂交亲本以大幅度提高产品数量和质量 四、培育适合工厂化生产的动物品种，以发展商 品生产,四、我国动物遗传育种工作成就,一、畜禽品种资源调查：地方品种270多个 二、引进国外优良种畜 三、培育了一批新的畜禽品种 四、建立了良种基地 五、培养了畜禽育种队伍,第一章 遗传的物质基础,高等动物的有性生殖,卵子,精子,子代（合子）,遗传物质,第一章 遗传的物质基础,第一节 细胞的结构与遗传 1、细胞膜（脂类、蛋白质） 2、细胞质（基质、细胞器、内含物） 3、细胞核（核膜、核质和核仁） 4、染色体 指细胞分裂中具有一定形态的染色质,第一章 遗传的物质基础,染色质的概念：细胞核内能被碱性染料染色的物质，称为染色质（chromatin）。染色质可以分为常染色质（euchromatin）和异染色质（heterochromatin）两大类：常染色质呈较松散状态，它们均匀地分布在整个细胞核内，染色较浅，具有转录活性；异染色质在整个细胞周期都处于高度螺旋化状态，在细胞核中形成染色较深的团块，存在于异染色质中的基因是没有转录活性的。,第一章 遗传的物质基础,染色体的数目和组型,绝大多数高等动物都是二倍体（2n） 每一体细胞中有两套,第一章 遗传的物质基础,动物细胞,第一章 遗传的物质基础,植物细胞,第一章 遗传的物质基础,前 期,第一章 遗传的物质基础,间 期,第一章 遗传的物质基础,中 期,第一章 遗传的物质基础,后 期,第一章 遗传的物质基础,减 数 分 裂,第三节 遗传物质的分子基础,一、遗传和基因的概念 常言道“种瓜得瓜，种豆得豆”，这简练而又朴素的语言真切地反映了生物界物种代代相传的普遍规律。人们早就发现生物（包括植物和动物乃至人类）的性状可从上一代传至下一代，这就是遗传现象，也是为什么儿女的肤色、像貌、高矮等总是与父母相像的原因。普遍存在于色彩斑斓的生物界中，神秘的遗传现象必定有其物质基础，它就是存在于细胞核中的核酸。,第三节 遗传物质的分子基础,核酸又和蛋白质一起组成了染色体，人体的每一个成熟细胞的核中含有23对或46条染色体，人体拥有数以万计的遗传信息就蕴藏在这无法用肉眼直接见到的极其微小甚乎其微的染色体中。,第三节 遗传物质的分子基础,早在18世纪60年代，作为遗传物质的核酸在脓细胞核中被发现。19世纪40年代科学家发现从一种具有夹膜、致病性的肺炎球菌中提取的核酸，可使另一种无夹膜、不具致病性的球菌的遗传性状发生改变，变成有夹膜和致病性的肺炎球菌，其中的奥秘不言而喻，核酸将携带有夹膜和致病性等的遗传信息传至另一种球菌中，因此，核酸是遗传信息的载体，也是遗传的物质基础。,第三节 遗传物质的分子基础,高等生物的遗传性状错综复杂，信息量极其庞大。存在于46条染色体中的核酸分子怎么能包容如此之大的信息量，这曾是困惑人类的千古之谜。1953年科学家发现了称为脱氧核糖核酸（DNA，一种核酸分子）的结构后，此奥秘的谜底才水落石出，这一划时代的发现不仅赢得了诺贝尔奖，更重要的是给生命科学领域带来了革命性的变化。,第三节 遗传物质的分子基础,通常说遗传是由基因决定的，当细胞分裂时，核内的染色体或准确无误地复制出一套新的染色体，其脱氧核苷酸排列顺序和结构及母细胞的完全相同，所以父母代的遗传信息全盘且正确地传递至子代。,第三节 遗传物质的分子基础,遗传的物质基础是DNA，因此基因就是位于染色体中的DNA片段，不同的基因可决定生物体的不同性状，也可以说某一特定基因携带着某一特定性状的遗传信息，因此基因实际上就是遗传的基本单位。,第三节 遗传物质的分子基础,科学家于1985年提出了旨在阐明人类46条染色体上10亿个脱氧核苷酸的排列顺序，这就是震憾全球的人类基因组计划，已于1990年启动，至今已取得巨大成就，使人们对该计划提出的2005年完成人类基因组全部测序工作，以破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面认识自我。,第三节 遗传物质的分子基础,基因决定人体的遗传性状，个体的各种性状又是通过各种蛋白质而显现的。不难想像，基因中的遗传信息必须控制蛋白质的合成，这样蕴藏在基因中的住处才可传达至蛋白质，以维持特定的遗传性状。因此如果说DNA是遗传信息的携带者的话，蛋白质就是遗传性状的发现者。蛋白质分子量是由成千上万基本组成单位氨基酸连接而成。人体内组成蛋白质的氨基酸有20种，氨基酸在蛋白质分子中的排列顺序不同就形成成千上万种蛋白质，它们各自执行着特定的功能，代表着特定的生物性状。,第三节 遗传物质的分子基础,这样DNA分子中的遗传信息就准确无误地传递至mRNA分子中，这一过程被称为转录。一个特定基因的DNA片段，通过转录可将遗传信息传至mRNA分子中的核苷酸排列顺序中。mRNA分子中3个相邻核苷酸的排列顺序被称为密码子，每个密码子是1种氨基酸的代码，20种氨基酸有各自的密码子，因此mRNA分子中的遗传信息即密码子的排列顺序可严格地指导蛋白质分子中20种氨基酸的排列顺序。也就是说mRNA上携带的遗传密码使氨基酸依次排列，连接为蛋白质，这一过程被称为翻译。,第三节 遗传物质的分子基础,mRNA分子中的遗传密码排列顺序相当于电报中电码的排列顺序，mRNA分子中的密码子的排列经翻译后变成蛋白质分子中的氨基酸排列顺序，而电报中的一连串电码可翻译成具有确切含义的文句。,第三节 遗传物质的分子基础,人类在漫长的适应外界环境变化而生存的过程中，细胞核内的基因不知不觉中进行着极其缓慢的演变、进化和完善，因此，遗传的稳定性和基因演变是生物界物种进化的原动力。如人体某些基因发生改变而导致的先天性遗传性疾病，往往与人终生相随。,第三节 遗传物质的分子基础,血友病就是一个典型的例子。病人因缺乏某一个凝血因子而得病，病人器官组织一旦受轻微的损伤，就会出血不止。由于缺乏凝血因子，使血液在伤口处不易凝聚成块而止住流血。有的遗传性疾病，仅1个基因中的1个脱氧核苷酸丢失或更换就导致整个基因功能的丧失而酿成终生疾病。除先天性遗传性疾病外，后天性的疾病也可由基因突变引发。化学致癌剂进入人体后，会结合到人体的DNA分子上，这样就干扰了遗传信息的正常传递，导致细胞恶变，引发人体产生恶性肿瘤。,第四节 基因工程简介,随着分子生物学尖端技术的崛起和迅猛发展，科学家已经可以应用“分子刀”对连在高倍显微镜都看不到的基因进行剪切、修补和更换。因此，征服许多遗传性疾病或基因突变引起的疾病也为期不远了。科学家甚至可按人的意愿将1个外源基因种植入某一生物体内可创造出一个全新的物种，这就是神奇的基因工程。这在防止农作物病虫害、改良畜牧品种、生物制药等方面有着巨大的应用价值。,第二章 遗传的基本规律,有关名词： 性状（character）：生物体形态特征和生理特性统称为性状 显性性状：在杂合子状态下表现出来的性状。 隐性性状）：在杂合子状态下不表现的性状。 基因型（genotype）：个体的基因组成。 表现型（phenotype）：表现出来的形态特征和生理特性 等，是基因型和环境相互作用的结果。 纯合子（homozygote）：带有两个相同等位基因的个体。 杂合子（heterozygote）：带有两个不同等位基因的个体。 显性基因：在杂合子状态下表现出特征的基因，用大写字 母表示。 隐性基因（recessive gene）：在杂合子状态下不表现特征的 基因，用小写字母表示。,第二章 遗传的基本规律,一、分离定律（law of segregation） 1、基因在体细胞内成对存在，在生殖细胞形成时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的生殖细胞。 2、基因型与表现型对应关系： 基因型 ：AA（显性纯合子） Aa（杂合子） aa（隐性纯合子） 表现型： 显性性状 显性性状 隐性性状 婚配型 子代类型及比例 AAAA AA （100%） AAAa AA （50%）， Aa（50%） AAaa Aa （100%） AaAa AA （25%），Aa （50%）， aa （25%） Aaaa Aa （50%）， aa （50%） aaaa aa （100%）,第二章 遗传的基本规律,RR圆形,r r皱形,X,圆形,圆形,圆形,皱形,配子,配子,分离形成配子,自由组合形成合子(胚胎),X,一对性状: 3:1规律,第二章 遗传的基本规律,YYRR（黄圆） X yyrr（皱绿）,YR,yr,Y y R r（黄圆）,YR,Yr,yR,yr,YR,Yr,yR,yr,YYRR,yyrr,YYrr,RRyy,黄圆 9 绿圆 3 黄皱 3 绿皱 1,配子,第二章 遗传的基本规律,在生殖细胞形成时，成对的基因彼此分离，不成对的基因自由组合。 AaBb X AaBb 生殖细胞 AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb 两个双重杂合的个体婚配，其子代的表型分离比为A-B- ：A-bb：aaB-：aabb = 9：3：3：1。,二、自由组合定律,第二章 遗传的基本规律,分离规律概括: 1、遗传性状由相应的等位基因所控制。等位基因在体细胞中成对存在，一个来自父本，一个来自母本。 2、体细胞内成对等位基因虽同在一体，并不融合，各保持其独立性。在形成配子时 分离，每个配子只能得到其中之一。 3、在F1产生不同配子的数目相等，即1：1。由于各种雌雄配子结合是随机的，即具有同等的机会，所以F2中等位基因组合比是1RR：2Rr：1；显隐性的个体比数是3：1。,第二章 遗传的基本规律,自由组合规律要点： 1、在形成配子时，一对基因与另一对基因在分离时各自独立，互不影响；不同对基因之间的组合是完全自由的、随机的； 2、雌雄配子在结合时也是自由组合的、随机的。,第二章 遗传的基本规律,多对性状杂交基因型与表型的关系,第二章 遗传的基本规律,三、伴性遗传定律 （law of sex-linked inheritance） 位于性染色体上的基因与性染色体一起分离。 婚配型 子代基因型 XAXA XAY XAXA，XAY XAXA XaY XAXa，XAY XAXa XAY XAXA，XAXa，XAY，XaY XAXa XaY XAXa，XaXa，XAY，XaY XaXa XAY XAXa，XaY XaXa XaY XaXa，XaY,第二章 遗传的基本规律,四、连锁互换定律（linkage and recombination） 位于同一染色体上的两个基因，在生殖细胞形成时，如果它们相距越近，一起进入同一生殖细胞的可能性越大；如果相距较远，它们之间可以发生交换。,第二章 遗传的基本规律,四、连锁互换定律 人类的染色体是23对，而基因数目大约有3万个左右，这都说明基因的数目大大超过了染色体的数目。因此，每个染色体上必然带有许多基因，显然凡位于同一染色体上的基因，将不能进行独立分配，它们必然随着这条染色体作为一个共同的行动单位而传递，从而表现了另一种遗传现象，即连锁遗传。,第二章 遗传的基本规律,四、连锁互换定律 1、完全连锁：同一条染色体的基因构成一个连锁群，它们在遗传的过程中不可能独立分配，而是随着这条染色体作为一个整体共同传递到子代中去。 2、不完全连锁：不完全连锁指的是连锁的非等位基因，在配子形成过程中发生了交换，这样就出现了和完全连锁一同的遗传现象。,第二章 遗传的基本规律,三、性别决定与伴性遗传 性别是动物中最易区别的性状。有性生殖的动物群体中，包括人类，雌雄性别之比大都是1：1，这是一个典型的一对基因杂合体测交后代的比例，说明性别和其他性状一样，是和染色体及染色体上的基因有关。前面已提到，在染色体组型中有一对特殊的性染色体，它是动物性别决定的基础。,第二章 遗传的基本规律,三、性别决定与伴性遗传 1、性染色体类型：动物的性染色体类型常见的有XY、ZW、XO和ZO型四种。 （1）XY型：硬骨鱼类，两栖类，哺乳动物（如牛、马、猪、羊、兔等）等的性染色体属于这种类型。 （2）ZW型：全部鸟类（如鸡、鸭、鹅、火鸡等），若干鳞翅类昆虫，某些鱼类等的性染色体属于这种类型。 （3）XO型和ZO型：许多昆虫属于这两种类型。,第二章 遗传的基本规律,三、性别决定与伴性遗传 2、性别决定：生物类型不同，性别决定的方式也往往不同，多数雌雄异体的动物，雌、雄个体的性染色体组成不同。它们的性别是由性染色体的差异决定的。 3、性别的分化：指受精卵在性决定的基础上，进行雄性或雌性性状分化和发育的过程。 影响因素： （1）外界条件对性分化的影响； （2）激素对性分化的影响。,第二章 遗传的基本规律,三、性别决定与伴性遗传 4、伴性遗传：性染色体是决定性别的主要遗传物质，也有某些控制性状的基因，它们所控制的某些性状表现总是与染色体的动态连在一起，这种与性别相伴随的遗传发生叫做性遗传，也叫伴性遗传。,第二章 遗传的基本规律,当A、B位于同一条染色体上，a、b位于另一条同源染色体上，在生殖细胞形成时，可以形成AB，ab、Ab 和aB四种不同的生殖细胞，前两种与亲体类型一致，称为亲组合，后两者与亲体类型不同，称为重组合。位于同一染色体上的基因一起遗传，称为连锁（linkage），位于同一染色体上的基因因为交换而进入不同生殖细胞，称为交换（crossing-over）。四种生殖细胞分别与ab生殖细胞受精，形成4种类型子代。重组合子代在全部子代中所占的比例称为交换率（或重组率）。两个基因相距越远，它们之间的重组率越高。因此，可以用基因之间的重组率来衡量它们之间的相对距离。,第二章 遗传的基本规律,综上所述，四个遗传规律分别讨论一对和两对及两对以上基因的传递规律。对于一对基因而言，如果位于常染色体上，遵循分离定律；如果位于性染色体上，遵循伴性遗传定律；对于两对或两对以上基因而言，如果它们位于同一对染色体上，遵循连锁互换定律；如果位于不同对染色体上，遵循自由组合定律。,第三节 遗传规律的发展,一、不完全显性现象（在不同部位表现非等量显性） 1、镶嵌性显性： 短角牛毛色遗传 WW（白毛） X ww（红毛）,Ww（沙毛） X Ww,F1,WW Ww ww,1 ： 2 ： 1,F2,第三节 遗传规律的发展,一、不完全显性现象 2、中间型 地中海的安达鲁西鸡,DD（黑羽） X dd（白羽）,F1 Dd（蓝羽） X Dd,F2 DD（1/4） Dd（2/4） dd（1/4）,F1的表型是两个亲本性状的综合，开不到完全显隐性,第三节 遗传规律的发展,二、等显性 指一对等位基因的两个成员在杂合体中都显示出来，彼此没有显性和隐性的关系 如人的MN血型系统。,第三节 遗传规律的发展,三、致死基因 指某个基因重合时对个体有致死作用，可以发生在生长发育的不同阶段。,第三节 遗传规律的发展,四、复等位基因 在一个群体内，有比两个基因更多的基因占据同一位点，因此就把在群体中占据同源染色体上同一位点的两个以上的基因定义为复等位基因。 一个个体某一同源染色体只能是一对。,第三节 遗传规律的发展,等显性的复等位基因 A IAIA，IAi B IBIB,IBi AB IAIB O ii,血型 基因型,第三节 遗传规律的发展,五、非等位基因间的相互作用 生物的某些性状是被一对基因决定的，但也有的性状是被两对或两对以上的基因决定的。 这些非等位基因在控制某一性状上表现了各种形式的相互作用，称为基因互作。,第三节 遗传规律的发展,五、非等位基因间的相互作用 1、互补作用 两种或两种以上显性基因相互作用出现新性状叫做互补作用。 具有互补作用的基因叫互补基因。,第三节 遗传规律的发展,五、非等位基因间的相互作用 2、累加作用 当两种显性基因同时存在时，产生一种形状，单独存在时分别表现出两种相似的性状。,第三节 遗传规律的发展,五、非等位基因间的相互作用 3、上位作用 在影响同一性状的两对基因互作时，其中一对基因抑制或掩盖了另一对非等位基因的作用，这种不同对基因间的抑制或掩盖作用称为上位作用，起抑制作用的基因称上位基因，被抑制的基因称下位基因。,第三节 遗传规律的发展,五、非等位基因间的相互作用 （1）显性上位 （2）隐性上位 一对基因中的隐性基因对另一对基因起阻碍作用时叫作隐性上位。,第三节 遗传规律的发展,（3）互补作用：两种或两种以上显性基因相互作用，出现新性状，叫做互补作用。 （4）重叠作用：两个显性基因都能分别对同一性状的表现起作用，亦即只要其中的一个显性基因存在，这个性状就能表现出来。隐性性状出现的条件必须是两个隐性基因都是纯合的，既双隐性。F2的分离比是15：1,第三节 遗传规律的发展,六、多因一效与一因多效 1、多因一效：指许多基因控制一个性状 2、一因多效：一个性状受到若干基因的控制和影响。,我们人类赖以生存的地球在亿万年的演化过程中, 孕育出了天姿多态的生命，丰富多彩的有机世界汇集着生机勃勃的遗传信息，既基因。 这种基因遗传信息的传寄将永远继承下去，世世代代，直到很远，很远的未来。 请看动物情趣，增加对大自然的热爱，增加对生命的理解。,第三章 变 异,主要内容 第一节 生物界中的变异现象 第二节 基因突变 第三节 染色体畸变,第三章 变 异,第一节 生物界中的变异现象 1、变异是生物界普遍存在的现象 不仅表现在外部和内部的变异，而且在生理生化、新陈代谢及性格和本能等方面。,第三章 变 异,二、变异的类型和原因 1、变异的类型 （1）遗传变异 （2）表现型的变异 2、变异的原因 遗传 + 环境 基因型变化,有性杂交 突变,基因突变 染色体畸变,第三章 变 异,第二节 基因突变 一、基因突变的概念和原因 1、基因突变的概念 就是一个基因变为其它的等位基因, 是指染色体上某一基因位点内发生了化学结构的变化, 所以也称为“点突变”。 基因的突变与环境条件间无对应关系,第三章 变 异,第二节 基因突变 一、基因突变的概念和原因 2、基因突变的原因 一般认为是由于内外因素引起基因内部的化学变化或位置效应的结果，也就是DNA分子结构的变化。 一个基因仅是DNA分子的一个小片段，如果某一片段核苷酸任何一个发生变化，或在 这一片段中更微小的片段发生位置变化、既所谓发生位置效应，就会引起基因突变。,第三章 变 异,二、基因突变的种类及其影响因素 1、自然突变 由外界环境条件的自然作用或生物体内的生理和生化变化而发生的突变。 2、诱发突变 在专门的诱变因素如化学药剂、辐射线、温差巨变或其它外界条件影响下引起的突变（P60）。,第三章 变 异,三、基因突变的特性 1、突变的频率 （10万至1亿分之一） 2、突变发生的时期和部位（体、性细胞） 3、突变的多方向性（ABO血型） 4、突变的重演性 5、突变的可逆性 6、突变的有害性和有利性,第三章 变 异,四、基因突变的应用 1、诱变育种 2、培育优良菌种 3、动物诱变的局限性,第三章 变 异,第三节： 染色体畸变 在细胞分裂进程中，如果染色体活动异常，在数量和结构上发生变化，称为染色体畸变。理化因素和自然因素。,第三章 变 异,第三节： 染色体畸变 1、结构的变异 （1）缺失 （2）重复 （3）倒位 （4）易位,第三章 变 异,第三节： 染色体畸变 2、染色体数目的变异 （1）整倍体变异 生物体内含有多于两个染色体组称之为多倍体。（3n、4n） （2）非整倍体变异 单体 2n-1 多体 2n+1 缺体 一对同源染色体全部缺失 2n-2,第三章 变 异,三、染色体数目变异在育种上的意义 育种意义： 三倍体无籽西瓜、多倍体小黑 麦，但多数不育。 疾病诊断：,第四章 数量性状的遗传,一、数量性状的遗传基础 二、数量性状的遗传力 三、数量性状的重复力 四、数量性状的遗传相关,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 1、数量性状的一般特征 （1）可度量性 （2）连续性变异 （3）易受环境影响 （4）多基因系统控制,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 2、数量性状的遗传基础 （1）多基因假说 数量性状是由大量的、效应微小而类似的、并且可加的基因控制，这些基因在世代相传中服从孟德尔定律，即分离定律和自由组合规律及连锁交换规律，这些基因件间一般无显隐性区别。数量性状同时受基因型和环境的作用，且数量性状对环境影响很敏感。,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 2、数量性状的遗传基础 （2）基因的非加性效应 数量性状的各个基因的效应是累加的。但是，基因除具有加性效应外，还有非加性效应。 由等位基因间相互作用产生的效应产生的效应叫做显性效应。 由非等位基因之间相互作用产生的效应，叫做上位效应或互作效应。,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 2、数量性状的遗传基础 （2）基因的非加性效应 原因： 基因仅仅是性状表现的遗传基础，它与性状的关系并非是“一一对应”的，基因作用往往是多效的，而控制一个性状的基因数目也很多，因此基因与性状的关系是“多因一效”和“一因多效”的； 基因作用实际上除了加性效应外，还有非加性效应，这些非加性效应的存在，使的基因型间的差异更加难以区分； 数量性状的表现不仅仅取决于基因型，而且不同程度地受到环境效应的影响。,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 3、通径系数理论 通径系数概念： 是标准标准化的编回归系数。偏回归系数由于单位不同，不能相互比较，但一经标准化，取消了单位，就可相互比较。 通径系数的主要优点是能够借图解之助简明地阐明各变量之间的关系。 在育种工作中，可利用通径分析来剖析相关性状的直接分析与间接分析，从而揭露性状间的真实关系。,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 3、通径系数理论 单箭头表示因果关系，方向是由因到果；用双箭头代表平等的相关关系。 X1 Y 3 X2 有关变量间关系图解,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 3、通径系数理论 X3代表饲养条件，是X1与X2的共同原因，把它省略了就用一条双箭头代替两条单箭头线。单箭头线叫做通径，双箭头线叫做相关线。 X1 Y X3 X2 原因间相关的实质,第四章 数量性状的遗传,第一节 数量性状的遗传基础 3、通径系数理论 为了便于运算，需要用一个数字表明每条红的相对重要性，这种数字叫做系数。相关线的系数就是相关系数，通径的系数叫做通径系数。 通径系数就是标准化回归系数。在多变量情况下，就是标准化偏回归系数。所谓标准化，即每个变数减去均数，然后除以标准差。 退径系数等于原回归系数乘以被除的两两常数之比。标准化的回归系数（byx）即通径系数（yx）等于回归系数（或偏回归系数）乘以两标准差之比（自变量的标准差依变量的标准差之比） byx =yx = byxx/y,第四章 数量性状的遗传,第二节 数量性状的遗传力 1、研究数量性状的遗传必须采用统计方法 2、表型参数：平均数、标准差、相关系数 3、遗传参数：为了估计个体的育种值和进 行育种工作必须用到的统计常量（参 数）。常用的参数有叁个：遗传力、重 复率和遗传相关。,第四章 数量性状的遗传,第二节 数量性状的遗传力 一、遗传力的概念 1、形状的表现型是遗传与环境共同作 用的结果。 P（表现型） = G（基因值） + E（环境偏差）,A （加性值、育种值） + D（显性偏差） + I（互作偏差）,其中 R(剩余) = D+I+E 不能真实遗传,能真实遗传,第四章 数量性状的遗传,第二节 数量性状的遗传力 一、遗传力的概念 2、环境偏差 = 固定环境值 + 随机环境偏差 在一个大群体中：固定环境值方差=0 随机环境偏差总和=0 即：P = G + E = A + D + I = A 表型方差 Vp= Vg + Ve H2（广义遗传力）= VD/Vp h2 （狭义遗传力） = VA/Vp,第四章 数量性状的遗传,第二节 数量性状的遗传力 二、遗传力的估算方法 1、亲子回归法：h2=2bop bop = Covop /2p ； Covop = （O-O）（P-P）/ N 2p = （P-P）2 / N 2、半同胞相关法 h2 = 4rHS rHS = MSs-MSw/MSs+(n-1)MSw,第四章 数量性状的遗传,第二节 数量性状的遗传力 二、遗传力的估算方法 3、利用“全同胞-半同胞”混合家系计算 h2 = rI / rA,第四章 数量性状的遗传,第三节 数量性状的重复力 一、重复力的概念 re = 个体间方差/（个体间方差+个体内 度量间方差 ） = 2B/ 2B+ 2W re = VG + VEg / Vp,第四章 数量性状的遗传,第三节 数量性状的重复力 二、重复率的计算 re = MSB MSW/ MSB+（n-1）MSW 三、重复率的应用 1、验证遗传力估计的正确性 2、确定性状需要度量的次数 3、估计畜禽个体最大生产能力（p79） 4、评定动物的育种值,第四章 数量性状的遗传,第四节 数量性状的遗传相关 一、遗传相关的概念 动物所表现的各种性状之间必然存在着的内在联系程度称为性状间的相关，用相关系数表示。 表型相关 = 遗传相关 + 环境相关 二、遗传相关系数的估计 1、亲子两代资料估计（比较复杂） 2、利用同胞资料估计（p81公式）,第四章 数量性状的遗传,第四节 数量性状的遗传相关 二、遗传相关系数的估计,生长速度,饲料利用率,rA(xy) = COVB(xy)/2B(x)2B(y),第四章 数量性状的遗传,三、遗传相关的应用 1、进行间接选择 2、比较不同条件下的选择效果 3、用于制定综合选择指数,第5章 基因频率与基因型频率,第一节 概念与关系 第二节 哈代 温伯格定律 第三节 改变基因频率的因素,第5章 基因频率与基因型频率,第一节 概念与关系 一、群体：指可以互相交配的许多个体的集群。 二、基因频率：是指一个群体中某一基因占其等位基因总数的相对比例。不同群体同一基因往往频率不同。 三、基因型频率：基因型频率是指一个群体中某一性状的各种基因型间的比率。,第5章 基因频率与基因型频率,第一节 概念与关系 四、基因频率和基因型频率的关系 基因型是生物个体遗传组成类型，基因和基因类型不能直接看到，只能用观察到的表型来决定其基因型。 一个群体中一对等位基因 A和a；频率为p和q； 三种基因型分别为 AA；Aa 和aa；他们的基因型频率分别为D，H和R表示。 p=2DN+HN/2N=D+1/2H；（A的基因频率）q=HN+2RN/2N=1/2H+R；（a 的基因频率）,第5章 基因频率与基因型频率,第二节 哈代 温伯格定律 一、定律要点 1、在随机交配的大群体中，若没有其它因素的影响，基因频率一代一代下去始终保持不变。 2、任何一个大群体，无论其基因频率如何，只要经过一代随机交配，一对常染色体基因的基因频率就达到平衡状态。没有其它因素的影响，以后一代一代交配下去，这种平衡状态始终保持不变。 3、在平衡状态下，D=p2，H=2pq，R=q2,第5章 基因频率与基因型频率,第二节 哈代 温伯格定律 二、哈代 温伯格定律的证明 三、基因频率的计算 1、无显性或显性不完全时 ： 统计的表型比例就可以得到基因频率。 2、显性完全时：R=q2；p=1-q 3、伴性基因：从表型既可识别基因频率。 4、复等位基因：（较为复杂）,第5章 基因频率与基因型频率,第三节 改变基因频率的因素 一、突变：正突变和反突变 二、选种：可改变群体基因频率 三、遗传漂变：在一个有限群体中，特别在一个小群体中，等位基因频率由于配子结合、基因重组以及分群等过程中发生的机误而产生的变化，称为遗传漂变。 一个小的有效群体中，频率很低的基因很容易在小群体中消失（漂变）。,第5章 基因频率与基因型频率,第三节 改变基因频率的因素 四、杂交 五、同型交配,第6 章 选 种,重点掌握: 一、动物的鉴定 二、选择原理 三、选种方法,第6 章 选 种,第一节 动物的鉴定 根据动物的生长发育，体质外貌和生产力等资料来评定动物品质称为动物的鉴定。 一、动物的生长与发育 1、生长发育的概念及鉴定意义 生长是指动物达到体成熟前体重的增加，他是以细胞分裂增殖为基础的量变过程。 发育是指达到体成熟前体态结构的改变和各种机能的完善，他是以细胞分化为基础的质变过程。,第6 章 选 种,2、生长发育的测定方法 生产中常用定期称重和测量体尺来衡量动物生长发育的情况。称重和测量体尺一般应同时进行，称量的时间和次数则因畜种和用途不同而异。,第6 章 选 种,二、动物的外形、体质和生产力 1、外形 是指畜禽的外表形态，我国古代称之为“相”。外型能在一定程度上反映内部机能，生产性能和健康状况，这是因为有机体是一个统一整体，他的内部和外部、形态和机能的关系是极密切的。 肉用型、毛用型、役用型和蛋用型,第6 章 选 种,第6 章 选 种,2、体质 就是通常所说的“身体素质”，是机体机能和结构协调性的表现。 （1）结实型 （2）细致紧凑型 （3）细致疏松型 （4）粗糙紧凑型 （5）粗糙疏松型,第6 章 选 种,3、生产力 生产力是指畜禽给人类提供产品的能力。在动物育种中，生产力是重点选择的性状，是表示畜禽个体品质最现实的指标。,第6 章 选 种,第二节 选择原理 当今世界上所有优良畜禽品种，无一不是人类长期选择和培育的结果。畜禽所有的优良性状，也无一不是通过不断的选择才得到巩固和提高的。 选择是生物进化和发展的一个重要手段。,选种方法,选种 选优去劣,选优良基因型个体,淘汰有害基因个体,繁殖技术,扩大优良基因频率在群体中的含量,新 品 种,第6 章 选 种,一、质量性状的选择 1、质量性状是指能用感官区别而不能测量的性状。如动物的有角和无角；毛色等都是质量。 2、质量性状是受少数基因控制，很少受环境影响。 3、控制质量性状的基因都有显隐性之分；三种基因型，两种表现型。,第6 章 选 种,一、质量性状的选择 1、对隐性基因的选择 选隐淘显 白猪 与 黑猪 组成的杂交猪群，白猪占84%，黑猪占16%，则黑色基因频率q=R=0.16=0.4; 白色基因频率p=1-q=1-0.4=0.6; 如果把黑猪全部留种，白猪全部淘汰，下一代中全部是黑猪, 基因频率q=1; p=0。,第6 章 选 种,一、质量性状的选择 2、对显性基因选择 选显淘隐 （1）、根据表型淘汰隐性个体 qn （n代基因频率）= q0/1+nq0 淘汰速度较慢，永远淘汰不尽 （2）、利用测交法淘汰杂合体 用已知基因型个体与未知基因型的被测异性交配，根据后代表现来判断被测个体基因型,第6 章 选 种,（2）、利用测交法淘汰杂合体 第一、被测公畜与隐性重合体母畜交配 第二、被测公畜与已知杂合体母畜交配 若被测公畜为杂合体，则出现显性后代的概率为3/4，取P0.05和P0.01,分别解得n为11或16（判断的最少数量），才能判断该公畜为显性重合体。 第三、被测公畜与自己的女儿交配 公畜与23头女儿交配，未产生一头隐性后代，既可有95%以上把握判断该公畜不是隐性基因携带者。,第6 章 选 种,二、影响数量性状选择效果的因素 1、遗传力 2、选择差与留种率 留种率 = 留种数/全群总数 s（选择差） = p p平均 i（选择强度）= S / （性状标准差） R（选择反应） = Sh2 = i h2,第6 章 选 种,二、影响数量性状选择效果的因素 3、世代间隔 在动物育种中，经历一个世代所须的时间称为世代间隔。 年改进量 = 选择反应/世代间隔=R/G,第6 章 选 种,二、影响数量性状选择效果的因素 4、选择性状的数目 同时选择n个性状时每个性状的选择反应为 1/n 5、性状间的相关 利用性状间的相关可以进行间接选择、早期选种，使育种工作少走弯路。 正相关和负相关,选 择 方 法,单性状,多性状,个体选择 家系选择 家系内选择 个体育种值估计,合并选择,间接选择 综合选择指数 约束选择指数 最宜选择指数 综合育种值估计 顺序选择 独立淘汰,个体本身信息,个体本身及亲属信息,个体信息 亲属信息 个体+亲属,复合育种值估计,第6 章 选 种,一、性能测定 1、性能测定的概念 又称成绩测验，是根据个体本身成绩的优劣决定选留与淘汰，所测性状一般为遗传力较高的性状。 2、性能测定的应用 肉用动物 3、性能测定的主要形式 （1）生产现场测定 （2）测定站测定,第6 章 选 种,二、系谱测定 1、系谱 是系统地记录个体及祖先情况的一种文件，即畜种档案。 （1）种畜系谱 （横式，竖式） （2）畜群系谱 2、系谱测定 是通过分析各代祖先的生产性能，发育情况及其他资料来推断其后代可能出现的品质，以及确定是否留种。,第6 章 选 种,三、同胞测定 是指根据一个个体的兄弟姐妹的平均表型值来确定该个体的种用价值。 1、全同胞测定 利用全同胞的平均表型值作为被评定种畜的选种依据。 2、半同胞测定 一般利用同父已母半同胞的平均表型值来作为被评定种畜的选种依据。,第6 章 选 种,3、全同胞-半同胞混合家系测定 利用全同胞-半同胞混合群的表型平均值作为评定种畜的选种依据。 四、后裔测定 1、后裔测定的意义和作用 种用价值评定最为可靠的办法。 2、后裔测定的方法 （1）母女对比法 （2）公牛指数法 F = 2D M （3）不同后代间比较 （4）同期同龄女儿比较法,第6 章 选