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1、第九章 近亲繁衍和杂种优势第一节第一节 近亲繁衍及其遗传效应近亲繁衍及其遗传效应 一、近亲繁衍的概念一、近亲繁衍的概念异交：亲缘关系较远的个体间随机异交：亲缘关系较远的个体间随机相互交配相互交配近交：亲缘关系相近的个体间交配近交：亲缘关系相近的个体间交配按亲缘关系远近程度，可分为：按亲缘关系远近程度，可分为：全同胞、半同胞、亲表兄妹全同胞、半同胞、亲表兄妹植物还有：自交、回交植物还有：自交、回交自交是最极端的方式自交是最极端的方式自交 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 种类内交配 种类间交配 远缘杂交种间及其以上)近近亲繁繁衍衍的的程程
2、度度，用用近近交交系系数数(F)来来度度量量：指指个个体体的的某某个个基基因因位位点点上上两两个个等等位位基基因因来来源源于于共共同同祖祖先先某某个个基基因因的的概概率。率。 F =0 1二、自交的二、自交的遗传效效应1、杂合合体体经过自自交交，使使后后代代群群体体中中的的遗传组成迅速成迅速趋于于纯合化。合化。 自交自交 AAaa 杂合体合体 纯合体合体 代代数数 AA AA+aa F1 0 Aa (1/2)0 0 F2 1 1 AA 2Aa 1aa (1/2)1 1-(1/2)1 F3 2 4AA 2 AA 4Aa 2aa 4aa (1/2)2 1-(1/2)2 . . . . . .Fr+
3、1 r (1/2)r 1-(1/2)r设有有n对异异质基因，自交基因，自交r代代 1那么那么 纯合体合体频率率x= (1 - )n 2r某一种某一种纯合基因型的合基因型的频率：率： 1 1 (1 - )n 2r 2nn对基因均基因均杂合的个体的合的个体的频率：率：1+(2r-1)n的的展展开开为Fr+1群群体体中中各各种种个个体体数数的的分分布布如：如：n=3 r=51+(25-1)3=1+93+2883+29791图9-2 杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系2、杂合体经过自交导致等位基因、杂合体经过自交导致等位基因 纯合，淘汰有害隐性纯合体纯合，淘汰有害隐性纯合体 。3、杂合体经过自交
4、，获取不同、杂合体经过自交，获取不同 纯合基因型纯合基因型 。利用该点选育。利用该点选育 自交系。自交系。三、回交的三、回交的遗传效效应回交回交back cross：杂种后代与其种后代与其两个两个亲本之一再次交配本之一再次交配如如ABF1F1BBC1，BC1BBC2F1ABC1，B C1ABC2BC1表示回交一代表示回交一代BC2表示回交二代，其他表示回交二代，其他类推推 甲甲 乙乙 甲：非甲：非轮回回亲本本 乙：乙：轮回回亲本本() F1 乙乙 BC1乙乙 BC2乙乙 回交也能使回交后代回交也能使回交后代基因型纯合，基因型纯合， 但是但是:1、纯合基因型严厉受、纯合基因型严厉受 轮回亲本的控
5、制，轮回亲本的控制， 1种纯合基因型；种纯合基因型； 自交是自交是 2n种纯合种纯合 基因型。基因型。2、纯合率同合率同样用：用： 1 纯合体合体频率率 x = (1 - )n 2r但是，但是，纯合率包含的内容不同合率包含的内容不同自交后代每一种基因型的自交后代每一种基因型的纯合率合率为： 1 1 (1 - )n ( )n 2r 2回回交交后后代代最最后后只只需需一一种种接接近近轮回回亲本本的的纯合基因型，合基因型，纯合率合率为： 1 (1 - )n 因因此此，回回交交在在基基因因型型纯合合 2r 进度度上上大大于于自自交交，普通回普通回 交交5-6代即可代即可 第二节第二节 纯系学说纯系学说
6、 纯纯系系学学说说：约约翰翰生生1909年年提提出出。他他以以自自花花授授粉粉的的菜菜豆豆天天然然混混杂杂群群体体为为实实验验资资料料，按按豆豆粒粒的的轻轻重重分分别别播播种种，从从中中选选出出19个个单单株株。这这19个个单单株株的的后后代代，即即19个个株株系系，在在平平均均粒粒重重上上彼彼此此具具有有明明显显的的差差别别，而而且且是是可可以以稳稳定定遗遗传传的的。他他又又在在19个个株株系系中中分分别别选选择择最最轻轻和和最最重重的的两两类类种种子子分分别别种种植植，如如此此延延续续进进展展6年年，发发如如今今各各年年份份里里同同一一株株系系内内轻轻粒粒和和重重粒粒的的后后代代平平均均粒
7、粒重重几几乎乎没没有有差别。差别。纯系学说纯系学说 ：(1)在在自自花花授授粉粉植植物物的的天天然然混混杂杂群群体体中，中， 可可分分别别出出许许多多基基因因型型纯纯合合的的纯纯系系。在在 一个混杂群体中选择是有效的。一个混杂群体中选择是有效的。(2)在在纯纯系系内内个个体体所所表表现现的的差差别别，那那只是只是 环境的影响，是不能遗传的。所以，环境的影响，是不能遗传的。所以， 在纯系内继续选择是无效的。在纯系内继续选择是无效的。 局限性局限性纯纯系系:从从一一个个基基因因型型纯纯合合个个体体自自交交产产生的后代。生的后代。 自交系自交系第三节第三节 杂种优势杂种优势 一、杂种优势表现一、杂种
8、优势表现杂杂种种优优势势：两两个个遗遗传传组组成成不不同同的的亲亲本本 杂杂交交产产生生的的杂杂种种F1在在生生长长势势、生生活活力力 、繁繁衍衍力力、抗抗逆逆性性、产产量量、质质量量等等上上 优优越越于于双双亲亲的的景景象象。杂杂种种优优势势所所涉涉及及的的性状大都为数量性状。性状大都为数量性状。XF1假设杂种的性状表现超越双亲的均值，假设杂种的性状表现超越双亲的均值，这种优势称为中亲优势平均优势这种优势称为中亲优势平均优势 F1-MP F1-MP 中中亲优势% %= 100%= 100% MP MP在在实实践践育育种种中中常常运运用用超超亲亲优优势势，即即超超越越优亲的杂种优势优亲的杂种优
9、势 F1-HP F1-HP 超超亲优势% %= 100%= 100% HP HP杂种优势表现类型杂种优势表现类型营养型：杂种营养体发育较旺营养型：杂种营养体发育较旺生殖型：生殖器官发育较盛生殖型：生殖器官发育较盛顺应型：杂种对外界不良环境适顺应型：杂种对外界不良环境适 应才干较强应才干较强杂种种优势表表现特点特点不是某一二个性状不是某一二个性状单独表独表现突出，而突出，而 是是许多性状多性状综合表合表现突出。如突出。如产量量杂种种优势的大小，取决于双的大小，取决于双亲性状性状间 的相的相对差差别和相互和相互补充。充。亲本本选配配杂种种优势的大小与双的大小与双亲 基因型的高度基因型的高度纯合有关
10、。合有关。 单交种、双交种、种交种、双交种、种类间杂种种优势大小与大小与环境条件有关。境条件有关。 F1表表现杂种种优势， F2出出现衰退景象，衰退景象， 由于由于F2会出会出现性状分性状分别。 二、二、杂种种优势实际显性假性假说双双亲的的显性性基基因因全全部部聚聚集集在在杂种种中中产生生互互补作作用用。不不能能有有效效解解释数数量量性性状状杂种种优势的的遗传机理。机理。超超显性性假假说等等位位基基因因异异质结合合假假说杂种种优势来来源源于于双双亲基基因因型型的的异异质结合合所所引引起起的的等等位位基基因因间的的互互作作。未未思思索索不不同基因位点之同基因位点之间相互作用即上位性效相互作用即上
11、位性效应。上位性假上位性假说 杂种种优势的的遗传本本质上上在在于于数数量量性性状状基基因因各各个个遗传效效应的的综协作作用用：加加性性、显性、上位性、性、上位性、GE互作效互作效应。第四第四节 近近亲繁衍与繁衍与杂种种优势的利用的利用 一、近一、近亲繁衍在育种上的利用繁衍在育种上的利用 自学自学二、二、杂种种优势利用利用无性繁衍作物直接利用无性繁衍作物直接利用( (甘薯甘薯) )人工去雄，直接利用人工去雄，直接利用( (玉米玉米) )雄性不育系的利用雄性不育系的利用( (水稻水稻) )化学化学杀雄雄( (小麦小麦) )三、三、杂种种优势固定固定无性繁衍法无性繁衍法 无交融生殖法无交融生殖法 多倍体法多倍体法 平衡致死法平衡致死法
