第十四近亲繁殖与杂种优势

第十四近亲繁殖与杂种优势第一节近亲繁殖及其遗传效应近亲繁殖得概念近交程度得度量自交得遗传效应回交得遗传效应一、近亲繁殖得概念■近亲繁殖也叫近亲交配,就是指血统或亲缘关系相近得个体间交配,也就就是指基因型相似得个体间交配。◆全同胞(full-sib):同父母得兄妹交;◆半同胞(half-sib):同父或同母兄妹交;◆亲表兄妹(first-cousins)交配(交配个体间有一个共同祖代)。

按亲本间得亲缘关系远近可将近交分为:◆回交◆自交(selfing):即植物通过自花授粉(self-fertilization)方式产生后代得过程,其雌雄配子来源于同一植株或同一朵花。在植物遗传研究与育种工作中,为了保持生物遗传特性得纯合稳定,常需要人为控制进行自交。近亲繁殖中最极端得方式称为自交二、近交程度得度量◆近交系数近亲繁殖得程度,用近交系数(F)来度量:指个体得某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因得概率。同一基因座上得两个等位基因,如果分别来自没有亲缘关系得两个祖先,即使功能上就是相同得,仍然不能瞧着在遗传上就是等同得;只有同一祖先某一基因座上得某个等位基因得拷贝,在遗传上才就是等同得。两个有亲缘关系得个体有可能从共同祖先那里得到同一个基因。这两个个体交配,又有可能把同一个基因传递给同一个子女。这样,下代个体得到得一对等位基因可能不仅就是纯合得,而且在遗传上也就是等同得。一个个体得到这样一对在遗传上完全等同得基因得概率就就是近交系数。

例如,杂合体Aa自交,子代中一半就是纯合体AA、aa。纯合体AA或aa,不仅就是纯合得,而且在遗传上也就是等同得。因为AA(或aa)就就是杂种亲本仅有得两个基因之一得两份拷贝。自交一代中,纯合体占1/2,就就是两个等位基因在遗传上等同得个体得比例就是1/2,也就就是近交系数等于1/2。

近交系数得计算

♀A1A2、♂A3A4子代得基因型为同胞兄妹间随机交配,子女中应该有四种纯合基因型,A1A1、A2A2、A3A3与A4A4

这些纯合体得两个等位基因不但就是纯合得,在遗传上也就是等同得。这些纯合体出现得概率累加起来,就等于全同胞交配后代得近交系数,F＝1/4。

全同胞交配子代近交系数得计算

如果双亲都就是杂合体,而且等位基因得来源不同,则子代中有四种基因型。同胞间随机交配,不同基因型得配子有16种组合方式,频率各为1/16。其中纯合体占16/64,即1/4,这就就是全同胞交配得近交系数。

12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流近交系数得计算三、近交得遗传学效应杂合基因分离,后代群体遗传组成趋于纯合化等位基因纯合,使隐性基因表现出来,淘汰有害得隐性性状(基因),改良群体遗传组成AA×aa→F1Aa,F1自交产生F2,1/4AA、1/2Aa与1/4aa。F1100％Aa,F2中50%AaF3代中,3/8AA、2/8Aa、3/8aa,Aa得比例下降到1/4。

杂合体自交导致基因得分离与纯合

杂合体Aa连续自交后代基因型比例得变化每自交一代,杂合体比例下降1/2,逐渐→0,但就是只要没有选择在起作用,就永远不会等于0。纯合体增加得速度与强度,杂合体下降得速度与强度,与所涉及得基因对数、自交次数与就是否选择有关。设n对异质基因,自交r代,其后代群体中纯合体得比例为:杂合基因对数与自交后代纯合速度得关系应用这个公式得2个前提条件各对基因就是独立遗传得,不存在连锁;各种基因型个体得生活力、繁殖力相等。隐性性状通过自交得以表现

在异交物种中,有害得隐性基因多存在于杂合体中,一旦自交或近交,隐性基因得以纯合而表现隐性有害性状。自花授粉植物由于长期自交,有害得性状已经被长期得自然选择与人工选择所淘汰,后代中很少出现隐性有害性状,也不会因为近交而使生活力显著降低。自交导致遗传性状得稳定纯合体在遗传上就是稳定得,杂合体在遗传上就是不稳定得。自交使得基因型不断得到纯合,从而使遗传性状得表现稳定一致。自交与近交对于农作物品种得保纯与物种得稳定性都具有重要得意义。

四、回交得遗传效应回交也就是近交得一种形式。回交在遗传学研究与育种上都就是常用得方法利用隐性亲本与F1回交,可以测定F1产生得配子得种类与比例。通过连续多代回交可以向特定得遗传背景中导入个别基因或染色体区段。

回交得遗传效应回交也能够导致基因型纯合。每回交一次,非轮回亲本得遗传组成就下降1/2。经过若干代回交,后代将基本上恢复为轮回亲本得遗传组成。一般来说,连续回交得过程都会伴随人工选择,保留非轮回亲本得目标性状,否则回交就失去了意义。

回交与自交得区别回交与自交都能导致后代基因型得纯合自交后代中纯合基因型得种类多种多样而回交后代中基因型严格受轮回亲本得制约假设涉及3对基因,自交后代应该有23=8种纯合基因型

AABBCCAABBccAAbbCCAAbbccaaBBCCaaBBccaabbCCaabbcc自交r次以后,后代群体中纯合基因型得比例均为

每一种纯合基因型得比例只有同样涉及3对基因,回交后代只有1种与轮回亲本相同得纯合基因型

AABBCC或AABBcc或AAbbCC或AAbbcc或aaBBCC或aaBBcc或aabbCC或aabbcc回交r次以后,后代群体中这一种纯合基因型得比例为第二节纯系学说纯系学说得概念纯系学说得相对性一、纯系学说得概念

自花授粉得一个植株得自交后代称为纯系。由基因型纯合得个体自交产生得后代群体得基因型也就是纯合得,在一个自花授粉植物得天然混杂群体中,通过选择可以分离出许多纯系。丹麦遗传学家W、L、Johanson,1857－1927提出得。

纯系学说得内容凡由一同质得亲代自交而产生得子代为纯系自花授粉得农家品种内常存在若干纯系单株选择法得最大效能在于分离纯系已经形成纯系得群体,再进行选择无效Johanson得菜豆试验从天然混杂得一批菜豆商品种子中,选出粒重显著不同得100粒种子分别播种成熟后分株收获,记录每株种子得单粒重从中又选出19个单株,每个单株后代为一个株系这些株系得平均粒重之间有明显差异,最重者高达64、2g/100粒,轻者仅35、1g同时,每个株系内又选出最重与最轻得两类种子分别播种,如此进行了6个世代

纯系学说得意义自花授粉植物单株选择育种得理论基础区分了可遗传得变异与不可遗传得变异在基因型杂合得群体内选择有效,在基因型纯合得群体中选择无效Johanson首次区分了表现型与基因型得概念二、纯系学说得相对性纯系概念就是建立在单一性状基础上得,不可能所有基因都纯合。天然杂交会导致基因重组。自发突变也会改变基因得纯合性。基因型与环境互作,会出现新得表现型。因此,“纯”只就是相对得、局部得与暂时得。稻、麦中许多优良品种就就是通过连续选择而育成得。所谓“纯”只就是相对得、局部得与暂时得。我国得稻、麦中许多优良品种就就是通过连续选择而育成得。第三节杂种优势F1杂种优势得表现F1杂种优势得衰退杂种优势理论两个遗传组成不同得亲本杂交产生得杂种F1在生长势