动物育种学:选择原理与方法
子的表型相同时,则可以通过表型鉴别,一次性地 将显性基因全部淘汰
•但一次性淘汰的做法会使部分“高产基因”随之丢
失
•明智的育种策略是,在保证生产性能不下降的前提
下,逐步完成对隐性基因的选择.
以选择红白花奶牛为例,混合群内的基因型为:EE、 Ee和ee。EE和Ee的表型为黑白花,而ee为红白花。 设初始群体的两基因的频率分别为p和q,则3种基因 型频率为D=p2 、H=2pq、R=q2;留种率为s,可得:
━自然选择(natural selection) ━人工选择(artificial selection)
一、自然选择
➢ 通过自然界的力量对生物进行的选择 ➢ 自然选择的效应在于生物对环境的适应 ➢ 自然选择就是生存竞争 ➢ 自然选择是物种进化的重要阶段(变异-选择-隔
离)
在整个物种进化过程中,自然选择起主要的 导向作用,它控制着群体内变异发展的方向, 同时导致适应性性状的形成
Chapter 5 Principles and methods of selection
选择原理与方法
第一节 选择的概念 第二节 质量性状的选择 第三节 数量性状的选择 第四节 选择的方法
提高动物生产效率的遗传效应
❖通过人工选择获得的遗传进展(genetic process)
➢在一个品种内进行 ➢速度较慢 ➢效应可累积
方法1:根据表型淘汰隐性纯合个体
某一性状,基因型为AA、Aa和aa。A对a完全显性,AA和 Aa表型相同,均表现显性性状。设原始群体的基因型频 率为:D= p2 、H=2pq、R=q2;淘汰率为s,1-s即为留种 率,可得:
基因型
原始基因型频率 留种率
选择后基因型频率
AA
p2
1
p2 1 sq 2
基因型
原始基因型频率 留种率
选择后基因型频率
EE
p2
s
p2s s (1 s)q2
Ee 2pq
s
2 pqs s (1 s)q2
ee选择后基因型频率
原始基因型频率留种率
(原始基因型频率留种率)
设选择后的基因型频率分别为D’、H’和R’,可计 算出选择后的基因频率:
自然选择的类型
➢稳定化选择(stabilizing selection) 选择有利于接近均数的基因型
➢定向选择(directional selection) 选择有利于分布一端的基因型
➢岐化选择(disruptive selection) 选择有利于一种以上的基因型
目前保留下的生物资源都是自然选择的结果
q' 1 H 'R' (q q2 )s q2
2
s (1 s)q2
据上式,当s=1时即不淘汰黑白花个体,则 q’=q,隐性基因的频率未发生变化。当s=0时 ,即黑白花个体一次性全部淘汰,则当q’=1, 群体实现红毛基因纯化。
对显性基因的选择
❖对显性基因的选择,实际是对隐性纯合 个体及隐性基因携带者淘汰的过程
q 1 q
• 经过t代选择后,隐性基因a的频率的计算公式为:
❖通过杂交获得的杂种优势(heterosis)
➢多个品种(系)联合进行 ➢获得速度较快 ➢效应不可累积
第一节 选择的概念
➢选择是物种进化和品种发展的动力 ➢选择是手段,通过外界因素的作用,将群体中的遗
传物质重新安排,以期达到某种目的 ➢选择是一个过程,给予不同个体以不同的繁殖机会 ➢选择分为两类:
例:设一个基因座上有两个显性遗传的等位基因A和a, 其中a为需剔除的基因,当群内均为杂合个体时,
亲代
Aa × Aa
子代
(25%)AA(50%)Aa(25%)aa
若在子代中淘汰所有的aa个体,则A基因频率由0.5上 升到0.67,而a的频率由0.5下降为0.33
对隐性基因的选择
•对隐性基因的选择实际上是对显性基因的淘汰过程 •当显性基因的外显率是100%,且杂合子与显性纯合
目前使用的大多数家畜优良品种均是经过长期人工 选择而育成的
在育成的优良品种中,通过系统地选择某些质量性 状也可能育成新品种(红白花牛、无角美利奴羊)
选育有益突变也能培育新品种(Booroola羊)
在育成的优良品种中,选择可以改变生产性能方向 (大约克夏猪)
第二节 质量性状的选择
一、家畜质量性状的类型
二、人工选择
━ 概念:按照人为制定的标准,对家畜特定群 体进行的选择
━ 实质:由育种者来决定家畜个体参加繁殖的 机会, “选优去劣”
━ 结果:系统的人工选择可定向地改变群体的 基因频率,从而打破了群体基因频率的平衡 状态。
人工选择与自然选择的关系
➢二者的作用方向是相互对立的 人工选择往往有利于家畜经济性状不断地改进 自然选择的则对适应性较强的个体更为有利
Aa 2pq
1
2 pq 1 sq 2
aa q2
1-s
q2 (1 s) 1 sq 2
选择后基因型频率
原始基因型频率留种率
(原始基因型频率留种率)
选择后的群体的新频率
q'
pq (1 s)q2 1 sq2
pq q2 sq2 1 sq2
q(1 sq) 1 sq2
当s=1 时,
q'
q(1 q) 1 q2
人工选择是不断地克服自然选择的过程 当停止了人工选择措施,群体出现一种“回归” 育种的全过程中均应坚持不懈地实施人工选择 育成品种仍需不断地选择,使生产性能改进和提高 对选择效果不明显的性状,选择可以避免性状退化
人工选择的效果
❖选择的理论和方法是家畜育种学中研究相当深入、 理论体系比较完整、效果十分明显的领域之一
➢表征性状 毛色、有无角、鸡的冠型 ➢血型和血浆蛋白多态性 红细胞抗原因子和白细胞
抗原因子,血浆蛋白质(酶)等
➢遗传缺陷 主要源于隐性有害基因,表现为形态学、 解剖学或组织学、代谢功能障碍、生活力低等
➢伴性性状 由性染色体携带的基因称为伴性基因, 由这类基因决定的性状,总是伴随着性别遗传
二、质量性状选择的一般方法
质量性状选择的基本工作是判别特定基因型 判别个体质量性状基因型的主要依据是表型分类 基因的遗传方式不同,判别其基因型的难易度不同 选择的主要方法
━现有群体的表型分析和系谱分析 ━组织测交试验,以期基因型出现更典型的分离 ━生化遗传学、免疫遗传学和分子遗传学技术
质量性状选择的遗传效应
❖选择并不产生新的基因和基因型,通过选择可提高 被选择基因的频率,并减少被淘汰的基因的频率