第十四章
生物技术在家畜育种中的应用
第一节 生物技术的概念
第二节 分子遗传学技术在家畜育种中的应用
第三节 繁殖生物技术在家畜育种中的应用
?从 微观上 认识和控制生物的遗传物质和遗传过
程，了解生命的全貌，解决人类社会中的人口
、粮食、肉蛋奶、环境能源医疗等各种具体问
题的技术
?是以生命科学研究成就为基础的综合性技术
第一节 生物技术的概念
?生物技术的定义
━ 基因工程技术
━ 细胞工程技术
━ 酶工程技术
━ 发酵工程技术
生物技术的主要部分
动物繁殖学技术
细胞遗传学技术
家
畜
生
物
技
术
分子遗传学技术
分子遗传学技术
生物反应器
转基因动物的制备
基因在微生物中的表达
转基因技术
建立基因克隆与基因文库的
基因诊断
基因组分析
析基因的结构与功能的分
?
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???????????????????
细胞遗传学技术染色体鉴别与判型
植与重组染色体及染色体片段移
?
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???????????????
家畜繁殖生物技术
嵌合体的制备
核移植及细胞克隆
外受精卵母细胞体外培养与体
胚胎性别鉴定
胚胎低温冷冻保存
胚胎移植
超数排卵
诱发发情和控制分娩
精子分离、
精液低温冷冻保存
人工授精
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??????????????
YX
生物技术在动物育种中的应用
? 提高动物繁殖率
? 改良动物生产性状
? 分子育种
生物技术在生产上的应用
利用奶畜
生产含特种
蛋白质的奶
利用家禽
生产含特种
蛋白质的蛋
制造生物反应器
伪狂犬病
基因工程苗
伪狂犬病
基因缺失苗
大肠杆菌
基因缺失苗
K 8 8, K 8 9
制造基因疫苗
第二节 分子遗传学技术
及其在家畜育种中的应用
基本概念
? QTL
?Quantitative Trait Locus (Loci) = 数量性状基
因座
?对数量性状产生影响的 基因座 或 基因 簇 （染色体
片段）
? 标记 QTL
?利用（分子）遗传标记，通过标记 -QTL连锁分析
（基因组扫描）被检测出并被定位的 QTL
基本概念
? 主效基因（ Major Gene）
?有较大效应且可以直接测定其基因型的 QTL
? MAS
?Marker-Assisted Selection = 标记辅助选择
?借助（分子）遗传标记信息选择种用个体（个体遗
传评定）
经典 的数量性状选择方法
? 以微效多基因模型为基础
? 将基因的作用作为一个整体（黑箱）考虑
? 利用表型和系谱信息
? 动物模型 BLUP
? 虽然取得了巨大成就，但是 ??
?理论上有缺陷
?实践中有的情况下效果不理想
分子遗传学对家畜育种有何作用？
?提供大量的分子遗传标记
?高度多态
?覆盖整个基因组
?测定不受年龄、性别和环境的影响
?共显性（大部分）
分子遗传学与数量遗传学相结合
未知基因
（黑箱）
侯选基因分析 标记 -QTL连锁分析
标记 QTL
主 效基因
标记辅助选择（ MAS）
基因辅助选择（ GAS）
MAS的优越性
? 增加遗传评定的准确性
? 进行早期遗传评定
? 降低遗传评定的成本
? 获得更大的遗传进展和育种效益
MAS的基本策略 A
? 保持现行的育种方案，但同时利用标记信息、表
型信息和系谱信息对个体进行遗传评定
提高遗传评定的准确性！
MAS的基本策略 B
? 两阶段选择
基因型选择
EBV选择
第一阶段,
(生产性能
测定之前 )
第二阶段,
(生产性能
测定之后 )
利用标记或
主基因信息
利用表型和
系谱信息
降低育种成本！
性能测定
MAS的基本策略 C
? 早期选择
选 择
基因型信息
亲代信息 同胞信息
缩短世代间隔！
繁殖生物技术
+
第三节 繁殖生物技术
在家畜育种中的应用
家畜繁殖生物技术
嵌合体的制备
核移植及细胞克隆
外受精卵母细胞体外培养与体
胚胎性别鉴定
胚胎低温冷冻保存
胚胎移植
超数排卵
诱发发情和控制分娩
精子分离、
精液低温冷冻保存
人工授精
?
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YX
（ MO）
（ ET）
━ 使优秀种公畜获得大量的后代
━ 使优秀种公畜的使用不受时间和地域的限制
━ 种公畜可以承担更多头母畜的配种任务
━ 使公畜遗传评定更准确
━ 可更经济可靠地实现家畜品种资源保护
一、人工授精技术的应用
?人工授精 已经成为最重要的家畜育种技术
?使 优秀母畜 能较早地获得较多的后代
?用于珍贵遗传物质的长期 保存
?实现种畜遗传物质的跨国界 交换
?对繁殖障碍的母畜使其获得后代
?在 小规模 的母畜群中, 实施特殊育种措施
?提早 实现种公畜的遗传评定
二、胚胎移植 技术应用
MOET育种核心群技术路线
?降低胚胎的生产成本
?使优秀母畜可生产更多的胚胎和后代
?降低种母畜的留种率，提高母畜的选择强度
?提高 MOET核心群育种方案的效率
?可以充分利用数量稀少而十分珍贵的精液
?建立新的动物生产模式
?工厂化生产胚胎的基础技术
?产生同龄母系半同胞组，将提高估计的准确性
三、体外受精技术的应用
?提高具有 限性性状 畜种生产专门化程度
?通过性别控制增加生产中母畜头数
?杂交育种方案中, 灵活地应用性别控制技术
?可以实施一头受体母牛移植两枚胚胎
?胚胎克隆技术实施前，需先进行性别鉴定
四、性别控制的应用领域
?提高胚胎移植的效率
?获得数量很大的遗传同质同卵多 (双 )胎个体
?遗传同质个体是遗传学研究试验材料
?利用同卵双生子可提高选种的准确性
?快速建立多个具有特定基因组合的纯系
五,胚胎分割与胚胎细胞克隆的应用
━ 建立最佳遗传资源保护模式
━ 增加高产优秀个体的, 复制品, 数量
━ 遗传同质群体便于标准化生产
━ 遗传同质动物是最好的试验材料
━ 为发展其它生物技术提供了最佳手段
六、体细胞克隆技术的应用领域
七,转基因 技术的应用
?可大大改进生产性能
?可实现抗病育种
?产生新的代谢途径, 从而提高其生产性能
?可改进动物产品的质量
?可使奶牛或奶山羊获得乳腺生物反应器
?建立毒理试验的动物模型
?在人类医学研究中也有广阔的由于领域
有问题请联系,
LL457@163.com
生物技术在家畜育种中的应用
第一节 生物技术的概念
第二节 分子遗传学技术在家畜育种中的应用
第三节 繁殖生物技术在家畜育种中的应用
?从 微观上 认识和控制生物的遗传物质和遗传过
程，了解生命的全貌，解决人类社会中的人口
、粮食、肉蛋奶、环境能源医疗等各种具体问
题的技术
?是以生命科学研究成就为基础的综合性技术
第一节 生物技术的概念
?生物技术的定义
━ 基因工程技术
━ 细胞工程技术
━ 酶工程技术
━ 发酵工程技术
生物技术的主要部分
动物繁殖学技术
细胞遗传学技术
家
畜
生
物
技
术
分子遗传学技术
分子遗传学技术
生物反应器
转基因动物的制备
基因在微生物中的表达
转基因技术
建立基因克隆与基因文库的
基因诊断
基因组分析
析基因的结构与功能的分
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植与重组染色体及染色体片段移
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家畜繁殖生物技术
嵌合体的制备
核移植及细胞克隆
外受精卵母细胞体外培养与体
胚胎性别鉴定
胚胎低温冷冻保存
胚胎移植
超数排卵
诱发发情和控制分娩
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精液低温冷冻保存
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生物技术在动物育种中的应用
? 提高动物繁殖率
? 改良动物生产性状
? 分子育种
生物技术在生产上的应用
利用奶畜
生产含特种
蛋白质的奶
利用家禽
生产含特种
蛋白质的蛋
制造生物反应器
伪狂犬病
基因工程苗
伪狂犬病
基因缺失苗
大肠杆菌
基因缺失苗
K 8 8, K 8 9
制造基因疫苗
第二节 分子遗传学技术
及其在家畜育种中的应用
基本概念
? QTL
?Quantitative Trait Locus (Loci) = 数量性状基
因座
?对数量性状产生影响的 基因座 或 基因 簇 （染色体
片段）
? 标记 QTL
?利用（分子）遗传标记，通过标记 -QTL连锁分析
（基因组扫描）被检测出并被定位的 QTL
基本概念
? 主效基因（ Major Gene）
?有较大效应且可以直接测定其基因型的 QTL
? MAS
?Marker-Assisted Selection = 标记辅助选择
?借助（分子）遗传标记信息选择种用个体（个体遗
传评定）
经典 的数量性状选择方法
? 以微效多基因模型为基础
? 将基因的作用作为一个整体（黑箱）考虑
? 利用表型和系谱信息
? 动物模型 BLUP
? 虽然取得了巨大成就，但是 ??
?理论上有缺陷
?实践中有的情况下效果不理想
分子遗传学对家畜育种有何作用？
?提供大量的分子遗传标记
?高度多态
?覆盖整个基因组
?测定不受年龄、性别和环境的影响
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分子遗传学与数量遗传学相结合
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标记 QTL
主 效基因
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基因辅助选择（ GAS）
MAS的优越性
? 增加遗传评定的准确性
? 进行早期遗传评定
? 降低遗传评定的成本
? 获得更大的遗传进展和育种效益
MAS的基本策略 A
? 保持现行的育种方案，但同时利用标记信息、表
型信息和系谱信息对个体进行遗传评定
提高遗传评定的准确性！
MAS的基本策略 B
? 两阶段选择
基因型选择
EBV选择
第一阶段,
(生产性能
测定之前 )
第二阶段,
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测定之后 )
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主基因信息
利用表型和
系谱信息
降低育种成本！
性能测定
MAS的基本策略 C
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基因型信息
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缩短世代间隔！
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在家畜育种中的应用
家畜繁殖生物技术
嵌合体的制备
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━ 使优秀种公畜的使用不受时间和地域的限制
━ 种公畜可以承担更多头母畜的配种任务
━ 使公畜遗传评定更准确
━ 可更经济可靠地实现家畜品种资源保护
一、人工授精技术的应用
?人工授精 已经成为最重要的家畜育种技术
?使 优秀母畜 能较早地获得较多的后代
?用于珍贵遗传物质的长期 保存
?实现种畜遗传物质的跨国界 交换
?对繁殖障碍的母畜使其获得后代
?在 小规模 的母畜群中, 实施特殊育种措施
?提早 实现种公畜的遗传评定
二、胚胎移植 技术应用
MOET育种核心群技术路线
?降低胚胎的生产成本
?使优秀母畜可生产更多的胚胎和后代
?降低种母畜的留种率，提高母畜的选择强度
?提高 MOET核心群育种方案的效率
?可以充分利用数量稀少而十分珍贵的精液
?建立新的动物生产模式
?工厂化生产胚胎的基础技术
?产生同龄母系半同胞组，将提高估计的准确性
三、体外受精技术的应用
?提高具有 限性性状 畜种生产专门化程度
?通过性别控制增加生产中母畜头数
?杂交育种方案中, 灵活地应用性别控制技术
?可以实施一头受体母牛移植两枚胚胎
?胚胎克隆技术实施前，需先进行性别鉴定
四、性别控制的应用领域
?提高胚胎移植的效率
?获得数量很大的遗传同质同卵多 (双 )胎个体
?遗传同质个体是遗传学研究试验材料
?利用同卵双生子可提高选种的准确性
?快速建立多个具有特定基因组合的纯系
五,胚胎分割与胚胎细胞克隆的应用
━ 建立最佳遗传资源保护模式
━ 增加高产优秀个体的, 复制品, 数量
━ 遗传同质群体便于标准化生产
━ 遗传同质动物是最好的试验材料
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六、体细胞克隆技术的应用领域
七,转基因 技术的应用
?可大大改进生产性能
?可实现抗病育种
?产生新的代谢途径, 从而提高其生产性能
?可改进动物产品的质量
?可使奶牛或奶山羊获得乳腺生物反应器
?建立毒理试验的动物模型
?在人类医学研究中也有广阔的由于领域
有问题请联系,
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