第六章 选择原理与方法
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。
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R
=
=0.9 081 .
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:牛红毛-黑毛;猪黑毛-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:
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等位基因 在大群体中的频率为 由这对基因构成的基因 型为 基因型频率为 留种率
A p
a q
AA
p2 S
2 2
Aa
2pq S
2
aa
q2 1
q s (1 s )q
2 2
选择后基因型频率
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ps 2pqs s (1 s)q s (1 s )q
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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。
三、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
即: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
人工选择
按照人为制定的标准选择,目的则使家畜更加有利于人类 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
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自然选择的类型
稳定化选择 选择有利于接近均数的基因型
定向选择
选择有利于分布一端的基因型
岐化选择
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
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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
例如:全部使用杂合子母畜测交时:
D=0,H=1; 若k=1,则此公式为:P=(0.75)n。 在此情况下,取P=0.05时,n=11;
P=0.01时,n=16;
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。
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多胎家畜测交所需最少配偶数和子女数
测交类型 所需最少配偶数 P<0.05 1 1 5 5 P<0.01 1 2 8 8 全部为显性表型个体的最少子女 数 P<0.05 P<0.01 共5个 共7个 共 11 个 共 16 个 10(每头母畜) 10 (每头母畜) 10(每头母畜) 10 (每头母畜)
选择分为两类:
━自然选择(natural selection) ━人工选择(artificial selection)
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一、选择的分类
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,导致适应性状的形成
(1)与隐性纯合(aa)母畜交配
此法所需测交家畜头数最少,但要求所要检 出的隐性基因是无害的 A_ ×aa,当后代中有aa , A_ 为携带者 但当后代中无aa ,不能直接否定 A_ 是携
带者,应根据后代个数判定结果的概率
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可能出现全部都是携带显性基因表型的概率
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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:Pn;
(3)计算在n个后代中至少观测到一个隐性纯合 个体表型的概率:1-Pn。
经过一代的选择后,隐性基因频率为:
q1=1/2*H1+R1=
pqs q 2 s (1 s)q 2
若: S = 1 , 则 q1=q ;经过一代选择 ,群体固定 (条件:外显率为100%)
S=0,则q1=1,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
化,打破了群体自身的基因频
率的平衡状态,改变了生物类 型。 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 这种变异型基因,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。
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A
p0 AA p0 2 0 1 Aa 2p0q0 0 1
a
q0 aa q0 2 1 0
0
p p 2p q
2 0 0 0
0
2p q p 2p q
0 2 0 0
0
0
则经过一代选择后,隐性基因a的频率为:
(P+q=1)
P0 q 0 q0 q1= = 2 P 0 2 P0 q 0 1 q0
第六章 选择原理
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 数量性状的选择方法
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第一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
(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)的概率学公式为 P=〔D+(3/4)kH〕n
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)
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。
设一头杂合公畜通过测交得5个后代,则出现5个全是 显性表型的概率仅为0.031( 1/32 ),即导致对杂合 公畜的错误判断的可能不足5% 测交若要获得95%以上的可信度,需5个或5个以上的 后代(即检验概率也可作为判断可疑公畜为纯合体的置 信水平 2018年6月) 10日星期日
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q1 q2= 1 q1
经过n代选择后:
q0 = 1 2q 0
所以:
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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:
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:
设有一对等位基因
在大群体中的频率为 由这对基因构成的基因型为 基因型频率为 淘汰率 留种率 选择后基因型频率
单胎家畜测交所需最少子女数
全部为显性表型个体的最少子女数 测交类型 P<0.05 P<0.01 与隐性纯合子个体交配 5 7 与已知为杂合子的个体交配 11 16 与另一头已知为杂合子公畜的为经 23 35 选择的女儿交配 与未经选择的女儿交配 23 35
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=59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
其后代之一为一隐性纯合个体时,则它一定
是一个杂合子个体。
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(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, P=〔D+(3/4)kH〕n,则:
P=〔0.5+(3/4)×0.5〕n=(0.875)n
取P=0.05时,n=23; P=0.01时,n=35