家畜育种学课件.ppt

第一节 选择相关概念 第二节 质量性状的选择 第三节 数量性状的选择 第四节 阈性状的选择 第五节 选择的方法 第六节 提高选择效果的途径,第三章 选择原理与方法,,第一节 选择相关概念,自然选择 指在自然环境条件下，自然界对物种的选择作用 “物竞天择、适者生存” 作 用：在生物进化中起主导作用，自然环境条件控制着变异发展的方向，导致适应性状的产生 人工选择 指在动植物育种过程中，人类发挥其主观能动性，对家养动植物进行的有目的性的选择作用 作 用：进化的方向由适应自然环境条件转向有利于为人类提供更多的畜产品控制进化方向的是人的意愿人工选择和自然选择的差异,1、针对维持群体均值而言 自然选择是向心选择 人工选择是离心选择 2、选择的目的与方向 自然选择没有明确的目的性和方向性 人工选择有明确方向性和目的性：选择目标选择方案 3、选择的过程 自然选择是一个漫长的过程，时间长，见效慢 人工选择的过程则相对较短，见效较快,,人工选择和自然选择间的关系,1、当选择的方向一致时，自然选择能加快人工选择的进程，增强人工选择的效果 2、当选择方向不一致时，人工选择会受到自然选择的制约或影响此时，要获得人工选择的预期效果，就必须加强或改善饲养管理条件来克服自然选择的作用。

高产对家畜适应自然环境条件往往是有害的，故应加强对高产品种的营养条件供应和环境条件控制 3、当两种选择作用严重抵触时，人工选择就不会取得进展（品种退化）,,选择的实质,打破了繁殖的随机性，定向地改变了群体中相关基因的频率 打破了自然状态条件下生物群体的“哈代温伯格”平衡 ，改变了生物类型改变一个种群的步骤：,首先，创造或发现变异 方法：诱变或杂交 其次，通过选择的作用在群体中定向地扩散所需变异型基因，并逐步使之成为群体的主导类型 方法：通过定向选择来增高理想基因的频率 有变异存在，才有新品种的产生，变异为育种提供素材，变异是育种的基础选择的创造性作用,育种是根据家畜的遗传和变异两种特性，通过选择和繁育两种手段来引导变异发展的方向而进行的工作 理论基础选择的创造性作用 选择能积累变异，决定变异的方向，产生新类型个体，最终使畜群结构发生根本改变 选择的创造性作用在家畜育种中的体现 1针对特定数量性状的系统选育可能育成新品种 选择的重点数量性状（经济重要性） 2针对特定质量性状的系统选育也可能育成新品种 3选择有益突变也能培育新品种,,第二节 质量性状的选择,质量性状（qualitative trait） 表型呈不连续性分布，各变异类型间存在明显区别，能够直接加以描述的性状。

其遗传规律符合孟德尔经典遗传学理论 主要质量性状：表型特征、血型和血液蛋白多态性、遗传缺陷、伴性性状质量性状选择及效应,基本工作：依据对群体的表型分析、系谱分析和测交实验对特定基因型的判别 效应：选择不能产生新的基因，但可增加群体中有利基因的频率，降低不利基因的频率一、对隐性有利基因的选择,目的：淘汰显性不利基因 例： 一对等位基因A/a：基因型为AA、Aa、aa其中，A对a为完全显性，则AA和Aa具有相同的表现型，均为显性性状 设原始群体(随机交配大群体)基因频率为Ap，a=q（则相应基因型频率为：Dp2，H2pq，R=q2），淘汰率为S，留种率为1S经过一代的选择后，隐性基因频率为： 若：S1，则q1=1；经过一代选择，群体固定（条件：外显率为100） S0，则q1=q，此时群体处于自然平衡状态 结论：隐性基因的选择比较容易实现例：100头的牛群，有角81头，无角19头 其中：有角81头（隐性纯合子） ；无角19头（显性纯合子、杂合子Qq） 则：有角隐性基因q的频率为： 无角显性基因Q的频率为：Q=10.9=0.1 杂合子频率为：H=2Qq=20.10.9=0.18. 每次淘汰50%的无角牛，则经过一代选择后，隐性基因的频率为：q1=0.945；即：隐性基因的频率增加了0.045。

二、对显性有利基因的选择,目的：淘汰隐性有害基因 1根据表型淘汰隐性个体： 隐性显性性状：牛的红毛黑毛；猪的黑毛白毛； 从表型上不能区分完全显隐性基因的显性纯合子（AA）和杂合子个体(Aa)，故隐性基因难以从群体中彻底剔除 例如： 猪的氟烷基因(Haln) 海福牛的侏儒症（隐性纯合子）一岁前死亡，但杂合子公牛具有粗壮而紧凑的体躯和清新的头部，易被选留种用，导致该基因扩散考虑完全淘汰隐性基因型个体而保留表型为显性的个体时的群体基因型变化：,,,,则经过一代选择后，隐性基因a的频率为： 经过t代选择后： 所以：,,例如：假设某群体一隐性基因型个体占总体的1/20000(q2)，隐性基因频率为q=1/141；每代淘汰隐性基因型个体，将隐性基因型频率降低一半即q2=1/40000，q=1/200, 需要： 代；如果家畜的世代间隔较长， 则所需时间非常长可见选择进展非常缓慢 故单纯靠表型淘汰隐性个体不能彻底剔除隐性基因2应用测交淘汰杂合个体 目的：区分显性纯合子和杂合子 原则：当一个显性表现型个体的双亲之一或其后代之一为纯合隐性个体时，则它一定是一个杂合子个体测交的检验概率,在测交后代中观测到至少一个隐性纯合子表型的概率，称为测交的检验概率 测交实验统计分析的基本步骤： （1）假设被测个体为杂合子，计算出单个后代中出现显性表型的概率P； （2）推测n个后代全部为显性表型的概率： ； （3）计算在n个后代中至少观测到一个隐性纯合个体的概率： 。

测交方法,（1）被测公畜与隐性纯合(aa)母畜交配 （2）被测公畜与已知为杂合体(Aa)的母畜交配 （3）被测公畜与其女儿或与另一头已知为杂合公畜的女儿交配 （4）被测公畜与其未经选择的半姐妹交配 （5）被测公畜与其全同胞交配 （6）其他方法：直接进行后裔调查，只要发现一头隐性个体，则其父母都是杂合子1）与隐性纯合(aa)母畜交配,如公畜为杂合子，则后代中隐性纯合子个体出现的机率为0.5若生产n个后代，则n个个体都为显性的机率为(1/2)n 5个后代都为显性个体的机率为(1/2)53.125% 有95以上的把握断定它是一个显性纯合子 特点：所需交配数最少 条件：隐性纯合个体能够活到成年，且生活力、繁殖力不降低2）与杂合体(Aa)母畜交配,隐性纯合个体活不到成年或繁殖率低时采用 与表型正常母畜交配，后裔全部为正常后代（包含显性纯合子和杂合子个体）的概率公式为： 其中：D为与配母畜中显性纯合子的比例； H为与配母畜中杂合子的比例； k为每胎产仔数；n为与配母畜数； P为后代全部为正常型的概率（即判定该公畜为纯合子的机误）,,例如：全部使用杂合子母畜测交时： D0，H1； 若k=1，则此公式为：P(0.75)n。

在此情况下，取P0.05 时，n11; P0.01时，n16； 故如果测交产生11头（16头）后代全部为正常型个体，则有95（99）以上的把握判定该公畜为显性纯合子个体3）用公畜与其女儿或与另一头已知为杂合公畜的女儿交配,此时：与配母畜为纯合或杂合的机率相等，且k=1， PD（3/4）kHn，则： P0.5（3/4）0.5n=(0.875)n 取P0.05时，n23; P0.01时，n35 故:如果测交产生23头（35头）后代全部为正常型个体，则有95（99）以上的把握判定该公畜为显性纯合子个体单胎家畜测交所需最少子女数,,对多胎家畜,则k不为1，例如k=10时，与其未经选择的n头女儿测交，其后代全部为正常型个体的概率为： P0.5（3/4）100.5n 在此情况下，因为： P0.05时，n4.6<5； P0.01时，n8； 故对每胎产10头仔畜的家畜来说，如果与其未经选择的5头（8头）女儿测交，其后代全部为正常型个体，则有95（99）以上的把握判定该公畜为显性纯合子个体多胎家畜测交所需最少配偶数和子女数,对于与未经选择的女儿交配： 优点：可测定该公畜可能携带的全部有害隐性基因 缺点：容易造成较高的近交系数（25），且所需女儿数量较大，单胎家畜难以办到。

4）用公畜与其未经选择的半姐妹交配,目的：测定公畜是否携带从它父亲或其他共同祖先处继承下来的任何隐性基因 缺点：不能测定来自另一个亲本的隐性基因，且近交系数为12.5%测定所需配偶数和子女数与（3）相同5）用公畜与其全同胞交配,目的：测定来自双亲的任何隐性基因 缺点：所需全同胞姐妹数较多（通常要求的全同胞个体数为2335个），较难实现6）其他方法 直接进行后裔调查，只要发现一头隐性个体，则其父母都是杂合子三、对杂合子的选择,目的：选留杂合子个体； 原因：杂合子具有更好的经济价值或更好的适应性 例如：镰刀型贫血隐性纯合子幼年死亡，显性纯合子对疟疾的抵抗力低，杂合子适应性强；卡拉库尔羊银灰色羔皮较名贵，其显性纯合子有致死性，只能选留杂合子杂合子选留一代后基因型频率变化：(p+q=1),则经过一代选择后，隐性基因a的频率为：,,特点：基因频率总是向着中间趋于平衡，使两个等位基因都保存在群体中不消失平衡时有：q1= q ， 解得：S1p=S2q ， 即当显性纯合子的淘汰率与显性基因频率之积等于隐性纯合子的淘汰率与隐性基因频率之积时，群体基因频率达到平衡 平衡后群体各代间基因频率不再变化q= , P= 可见：基因何时达到平衡，完全决定于两种纯合子的淘汰率。

平衡时：,,四、伴性性状的选择,伴性遗传：在性染色体上，除了有决定性别的基因外，还存在着控制其他一些性状的基因在群体的遗传过程中，受这些基因决定的性状，总是伴随着性别而遗传这种现象叫做性连锁遗传，也叫伴性遗传应用：培育出自别雌雄品系的蛋鸡,例如：快慢羽自别雌雄品系快羽鸡的伴性快羽受隐性基因（Zk）控制，慢羽鸡的伴性慢羽受显性基因（ZK）控制以伴性快羽公鸡与伴性慢羽母鸡交配后，子一代的母雏为快羽型、公雏为慢羽型自别雌雄品系的蛋鸡,P: ：ZkZk ：ZKW （快羽型公鸡） （慢羽型母鸡） F1: ：ZKZk ：ZkW （公鸡慢羽型） （母鸡快羽型）,,,五、采用生化遗传和分子遗传技术检测质量性状,1、生化遗传检测技术： A、通过生化手段诱导某性状的表现； 如：早期的氟烷检测 B、测定个体特定质量性状表现时的生化指标，以判定基因型； 如：CK（磷酸肌酸激酶）测定 C、利用生化遗传标记进行标记辅助选择,,2、分子遗传学检测法：,分子遗传标记的使用来识别DNA分子水平的变异： 如:PCR-RFLP技术的使用 特点：准确、高效；可检测出杂合子；可活体检测和早期选择,,第三节 数量性状的选择,数量性状(quantitative trait) 表型呈连续性分布，各变异类型间无明显区别，不能直接加以描述，只能用数字来描绘其变异特性的性状。

特点： 是可以度量的性状； 呈连续性变异； 其表现容易受到环境因素的影响； 控制数量性状的遗传基础是微效多基因系统； 多呈正态分布对数量性状进行选择的特点,数量性状一般受微效多基因控制，基因型相对比较复杂，难以进行针对某一基因的选择 对数量性状的选择必须应用生物统计学和数量遗传学原理，从性状的表型值中剔除环境效应的影响，而根据或接近根据多数基因的加性效应育种值来进行选择一、数量性状选择的历史回顾,1940年：J.L.Lush根据不同的数量性状中，子女的表型值对双亲平均表型值的回归系数不同，提出了遗传率这个概念子女值对双亲均值的回归系数就是该性状的遗传率 回归方程为： 是子女表型值的离均差，表示因选择使选留个体的子女平均表型值高于原始群体均值的部分这种因选择而在下一代产生的反应称为选择反应（R） 是双亲表型均值的离均差，表示由于选择使选留个体的平均表型值高于原始群体均值的部分，称为选择差（S）上式可演化为：RSh2,选择效果的衡量标准是选择反。