第九章 近亲繁殖和杂种优势第一节 近亲繁殖及其遗传效应一,近亲繁殖的概念异交,亲缘关系较远的个体间随机相互交配近交,亲缘关系相近的个体间交配按亲缘关系远近程度,可分为：
全同胞,半同胞,亲表兄妹植物还有：自交,回交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
↓
品种内交配
↓
品种间交配
↓
远缘杂交（种间及其以上 )
近亲繁殖的程度,用 近交系数 (F)来度量：指个体的某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率 。
F =0 – 1
二,自交的遗传效应
1,杂合体通过自交,使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化 。
自交 AA× aa 杂合体 纯合体代数 AA AA+aa
↓
F1 0 Aa (1/2)0 0
↓
F2 1 1AA 2Aa 1aa (1/2)1 1-(1/2)1
↓
F3 2 4AA 2AA 4Aa 2aa 4aa (1/2)2 1-(1/2)2.,
.,.,
Fr+1 r (1/2)r 1-(1/2)r
设有 n对异质基因,自交 r代
1则 纯合体频率 x=(1 - )
n
2r
某一种纯合基因型的频率：
1 1(1 - )
n ╳
2r 2n
n对基因均杂合的个体的频率：
[1+(2r-1)]n的展开为 Fr+1群体中各种个体数的分布如,n=3 r=5
[1+(25-1)]3=1+93+2883+29791
n
y?
2
1
图 9-2 杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系
2,杂合体通过自交导致等位基因纯合,淘汰有害隐性纯合体 。
3,杂合体通过自交,获取不同纯合基因型 。 利用该点选育自交系 。
三,回交的遗传效应回交 （ backcross）,杂种后代与其两个亲本之一再次交配如 A× B→F1
F1× B→BC1,BC1× B→BC2……
F1× A→BC1,BC1× A→BC2……
BC1表示回交一代
BC2表示回交二代,其余类推甲 × 乙 甲：非轮回亲本
↓ 乙：轮回亲本 (♂ )
F1× 乙
↓
BC1× 乙
↓
BC2× 乙
↓
……
回交也能使回交后代基因型纯合,但是,
1,纯合基因型严格受轮回亲本的控制,
1种纯合基因型；
自交是 2n种纯合基因型 。
2,纯合率同样用：
1纯合体频率 x = (1 - )n
2r
但是,纯合率包含的内容不同自交后代每一种基因型的纯合率为：
1 1(1 - )n × ( )n
2r 2回交后代最后只有一种接近轮回亲本的纯合基因型,纯合率为：1
(1 - )n 因此,回交在基因型纯合2r
进度上大于自交,一般回交 5-6代即可第二节 纯系学说纯系学说,约翰生 1909年提出 。 他以自花授粉的菜豆天然混杂群体为试验材料,按豆粒的轻重分别播种,从中选出 19个单株
。 这 19个单株的后代,即 19个株系,在平均粒重上彼此具有明显的差异,而且是能够稳定遗传的 。 他又在 19个株系中分别选择最轻和最重的两类种子分别种植,如此连续进行 6年,发现在各年份里同一株系内轻粒和重粒的后代平均粒重几乎没有差异 。
纯系学说,
(1)在自花授粉植物的天然混杂群体中,
可分离出许多基因型纯合的纯系 。 在一个混杂群体中选择是有效的 。
(2)在纯系内个体所表现的差异,那只是环境的影响,是不能遗传的 。 所以,
在纯系内继续选择是无效的 。
局限性纯系,从一个基因型纯合个体自交产生的后代 。 （ 自交系 ）
第三节 杂种优势一,杂种优势表现杂种优势,两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种 F1在生长势,生活力
,繁殖力,抗逆性,产量,品质等上优越于双亲的现象 。 杂种优势所涉及的性状大都为数量性状 。
X F1
如果杂种的性状表现超过双亲的均值,
这种优势称为 中亲优势 （ 平均优势 ）
F1-MP
中亲优势（ %） = × 100%
MP
在实际育种中常使用 超亲优势,即超越优亲的杂种优势
F1-HP
超亲优势（ %） = × 100%
HP
杂种优势表现类型营养型：杂种营养体发育较旺生殖型：生殖器官发育较盛适应型：杂种对外界不良环境适应能力较强杂种优势表现特点
① 不是某一二个性状单独表现突出,而是许多性状综合表现突出 。 如产量
② 杂种优势的大小,取决于双亲性状间的相对差异和相互补充 。 亲本选配
③ 杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有关 。
单交种,双交种,品种间
④ 杂种优势大小与环境条件有关 。
F1表现杂种优势,F2出现衰退现象,
因为 F2会出现性状分离 。
二,杂种优势理论
① 显性假说双亲的显性基因全部聚集在杂种中产生互补作用 。 不能有效解释数量性状杂种优势的遗传机理 。
② 超显性假说 （ 等位基因异质结合假说 ）
杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的互作 。 未考虑不同基因位点之间相互作用即上位性效应 。
③ 上位性假说杂种优势的遗传实质上在于数量性状基因各个遗传效应的综合作用：加性,显性,
上位性,GE互作效应 。
第四节 近亲繁殖与杂种优势的利用一、近亲繁殖在育种上的利用 （自学）
二、杂种优势利用
①无性繁殖作物直接利用 (甘薯 )
② 人工去雄，直接利用 (玉米 )
③ 雄性不育系的利用 (水稻 )
④ 化学杀雄 (小麦 )
三,杂种优势固定
① 无性繁殖法
② 无融合生殖法
③ 多倍体法
④ 平衡致死法
全同胞,半同胞,亲表兄妹植物还有：自交,回交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
↓
品种内交配
↓
品种间交配
↓
远缘杂交（种间及其以上 )
近亲繁殖的程度,用 近交系数 (F)来度量：指个体的某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率 。
F =0 – 1
二,自交的遗传效应
1,杂合体通过自交,使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化 。
自交 AA× aa 杂合体 纯合体代数 AA AA+aa
↓
F1 0 Aa (1/2)0 0
↓
F2 1 1AA 2Aa 1aa (1/2)1 1-(1/2)1
↓
F3 2 4AA 2AA 4Aa 2aa 4aa (1/2)2 1-(1/2)2.,
.,.,
Fr+1 r (1/2)r 1-(1/2)r
设有 n对异质基因,自交 r代
1则 纯合体频率 x=(1 - )
n
2r
某一种纯合基因型的频率：
1 1(1 - )
n ╳
2r 2n
n对基因均杂合的个体的频率：
[1+(2r-1)]n的展开为 Fr+1群体中各种个体数的分布如,n=3 r=5
[1+(25-1)]3=1+93+2883+29791
n
y?
2
1
图 9-2 杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系
2,杂合体通过自交导致等位基因纯合,淘汰有害隐性纯合体 。
3,杂合体通过自交,获取不同纯合基因型 。 利用该点选育自交系 。
三,回交的遗传效应回交 （ backcross）,杂种后代与其两个亲本之一再次交配如 A× B→F1
F1× B→BC1,BC1× B→BC2……
F1× A→BC1,BC1× A→BC2……
BC1表示回交一代
BC2表示回交二代,其余类推甲 × 乙 甲：非轮回亲本
↓ 乙：轮回亲本 (♂ )
F1× 乙
↓
BC1× 乙
↓
BC2× 乙
↓
……
回交也能使回交后代基因型纯合,但是,
1,纯合基因型严格受轮回亲本的控制,
1种纯合基因型；
自交是 2n种纯合基因型 。
2,纯合率同样用：
1纯合体频率 x = (1 - )n
2r
但是,纯合率包含的内容不同自交后代每一种基因型的纯合率为：
1 1(1 - )n × ( )n
2r 2回交后代最后只有一种接近轮回亲本的纯合基因型,纯合率为：1
(1 - )n 因此,回交在基因型纯合2r
进度上大于自交,一般回交 5-6代即可第二节 纯系学说纯系学说,约翰生 1909年提出 。 他以自花授粉的菜豆天然混杂群体为试验材料,按豆粒的轻重分别播种,从中选出 19个单株
。 这 19个单株的后代,即 19个株系,在平均粒重上彼此具有明显的差异,而且是能够稳定遗传的 。 他又在 19个株系中分别选择最轻和最重的两类种子分别种植,如此连续进行 6年,发现在各年份里同一株系内轻粒和重粒的后代平均粒重几乎没有差异 。
纯系学说,
(1)在自花授粉植物的天然混杂群体中,
可分离出许多基因型纯合的纯系 。 在一个混杂群体中选择是有效的 。
(2)在纯系内个体所表现的差异,那只是环境的影响,是不能遗传的 。 所以,
在纯系内继续选择是无效的 。
局限性纯系,从一个基因型纯合个体自交产生的后代 。 （ 自交系 ）
第三节 杂种优势一,杂种优势表现杂种优势,两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种 F1在生长势,生活力
,繁殖力,抗逆性,产量,品质等上优越于双亲的现象 。 杂种优势所涉及的性状大都为数量性状 。
X F1
如果杂种的性状表现超过双亲的均值,
这种优势称为 中亲优势 （ 平均优势 ）
F1-MP
中亲优势（ %） = × 100%
MP
在实际育种中常使用 超亲优势,即超越优亲的杂种优势
F1-HP
超亲优势（ %） = × 100%
HP
杂种优势表现类型营养型：杂种营养体发育较旺生殖型：生殖器官发育较盛适应型：杂种对外界不良环境适应能力较强杂种优势表现特点
① 不是某一二个性状单独表现突出,而是许多性状综合表现突出 。 如产量
② 杂种优势的大小,取决于双亲性状间的相对差异和相互补充 。 亲本选配
③ 杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有关 。
单交种,双交种,品种间
④ 杂种优势大小与环境条件有关 。
F1表现杂种优势,F2出现衰退现象,
因为 F2会出现性状分离 。
二,杂种优势理论
① 显性假说双亲的显性基因全部聚集在杂种中产生互补作用 。 不能有效解释数量性状杂种优势的遗传机理 。
② 超显性假说 （ 等位基因异质结合假说 ）
杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的互作 。 未考虑不同基因位点之间相互作用即上位性效应 。
③ 上位性假说杂种优势的遗传实质上在于数量性状基因各个遗传效应的综合作用：加性,显性,
上位性,GE互作效应 。
第四节 近亲繁殖与杂种优势的利用一、近亲繁殖在育种上的利用 （自学）
二、杂种优势利用
①无性繁殖作物直接利用 (甘薯 )
② 人工去雄，直接利用 (玉米 )
③ 雄性不育系的利用 (水稻 )
④ 化学杀雄 (小麦 )
三,杂种优势固定
① 无性繁殖法
② 无融合生殖法
③ 多倍体法
④ 平衡致死法
