1
第八章－个体选配
2
咱们的宝宝长得
健康吗？高大吗？
3
如何获得优良后代？
选 种
选 配
获得育种价值高的亲本
人为确定种用个体间的交配
个体遗传评定
个体间的交配体制
可创造特殊的基因组合
4
有关概念
? 交配体制（ mating system）：确定亲本
间交配组合的一系列规则方法
? 选配（ mating）：人为确定个体间交配的
策略
5
有关概念
? 两种选配策略
- 品质选配：根据个体间的品质进行选配
- 亲缘选配：根据个体间的亲缘关系进行选配
品
质
选
配
同质选配
异质选配
亲
缘
选
配
近亲交配
远亲交配
6
?品质选配
?亲缘选配
?近交系数
7
品质选配
? 又称选型交配（ assortative mating）
? 与 随机交配 相比，主要改变了公母畜间的交配机率
? 随机交配,在一个有性繁殖群体中，任何个体与异
性的交配机会都是相等的
? 依据交配个体间品质的表现情况
? 同质选配
? 异质选配
? 既可以是 质量性状,也可以是 数量性状
? 既可以根据 表型,也可以根据 遗传
? 既可以针对 单一性状,也可以针对 综合性状
8
品质选配
? 同质选配
? 品质相同或者相似的个体间进行交配
? positive assortative mating,同型选配
? 例：日增重快的公猪与日增重快的母猪间交配
? 异质选配
? 品质不同或者不相似的个体间进行交配
? negative assortative mating,异型选配
? 例：日增重快的公猪与繁殖率高的母猪间交配
9
品质选配－同质选配举例 1
? 例 8.1 安格斯牛（ Angus）的毛色受 一个基因座
上的两个等位基因 B和 b控制,B基因对 b基因呈
显性，设 一 初始牛群毛色状况如下：
基因型 基因型
频率
表型
BB D 黑色
Bb H 黑色
bb R 红色
HDBP )2/1()( ??
HRbP )2/1()( ??
初始群 B,b的 基因频率,
10
品质选配－同质选配举例 1
据 毛色的表型 进行同质选配，存在两种情况：
黑色公牛 × 黑色母牛
BB/Bb BB/Bb
红色公牛 × 红色母牛
bb bb
11
品质选配－同质选配举例 1
)/()( HDHBbP ??
)/()( HDDBBP ??
RbbP ?)(
1)( ?bbP
DBBP ?)(
HBbP ?)(
母牛圈 公牛圈
黑色母牛 × 黑色公牛
红色母牛 × 红色公牛
安格斯牛表型同质选配
12
品质选配－同质选配举例 1
表 8－ 1 安格斯牛毛色表型同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 BB Bb bb
BB × BB D2/(D+H) D2/(D+H) - -
BB × Bb DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × BB DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × Bb H2/(D+H) H2/4(D+H) H2/2(D+H) H2/4(D+H)
bb × bb R - - R
预期下一代 基因型频率
)(4
2
HD
HD
?? )(4
2
HD
HR
??)(2
2
HD
HH
??
?基因型频率发生了改变
13
品质选配－同质选配举例 1
? 同质选配下一代 B和 b的 基因频率,
HDHD HHHD HDBP 21])(2[21)(4)(
22
????????
HRHD HHHD HRbP 21])(2[21)(4)(
22
????????
?基因频率未改变
14
品质选配－同质选配举例 2
? 例 8.2 短角牛（ Shorthorn）毛色受一个基因
座上两个等位基因 R,r控制,R基因和 r基因为
共显性。设初始牛群情况如下：
基因型 基因型
频率
表型
RR D 红色
Rr H 花色
rr R 白色
HDRP )2/1()( ??
HRrP )2/1()( ??
初始群 R,r的基因频率：
15
品质选配－同质选配举例 2
据 毛色的基因型 进行同质选配，存在三种情况：
红色公牛 × 红色母牛
RR RR
花色公牛 × 花色母牛
Rr Rr
白色公牛 × 白色母牛
rr rr
16
品质选配－同质选配举例 2
1)( ?RrP
1)( ?RRP
RrrP ?)(
1)( ?rrP
DRRP ?)(
HRrP ?)(
母牛圈 公牛圈
红色公牛 × 红色母牛
白色母牛 × 白色公牛
短角牛遗传同质选配
花色母牛 × 花色公牛
17
品质选配－同质选配举例 2
表 8－ 2 短角牛毛色遗传同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 RR Rr rr
RR × RR D D - -
Rr × Rr H (1/4)H (1/2)H (1/4)H
rr × rr R - - R
下一代预期基因型频率
HD 41? HR 41?HH 21?
?基因型频率发生了改变
18
品质选配－同质选配举例 2
? 同质选配下一代 R和 r的基因频率：
HDHHHDRP 21]21[2141)( ??????
HRHHHRrP 21]21[2141)( ??????
?基因频率未改变
19
品质选配－同质选配的效果
? 同质选配 不改变基因频率 （ 两个前提 ）
? 公畜群与母畜群基因频率相同，使用频率相同
? 交配前对交配类型没有选择，交配后对子一代
基因型没有选择
? 同质选配 改变基因型频率 （ 效果 ）
? 纯合子基因型频率增加
? 杂合子基因型频率降低
20
品质选配－同质选配举例 1
表 8－ 1 安格斯牛毛色表型同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 BB Bb bb
BB × BB D2/(D+H) D2/(D+H) - -
BB × Bb DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × BB DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × Bb H2/(D+H) H2/4(D+H) H2/2(D+H) H2/4(D+H)
bb × bb R - - R
预期下一代 基因型频率
)(4
2
HD
HD
?? )(4
2
HD
HR
??)(2
2
HD
HH
??
?基因型频率发生了改变
21
品质选配－同质选配举例 2
表 8－ 2 短角牛毛色遗传同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 RR Rr rr
RR × RR D D - -
Rr × Rr H (1/4)H (1/2)H (1/4)H
rr × rr R - - R
下一代预期基因型频率
HD 41? HR 41?HH 21?
?基因型频率发生了改变
22
品质选配－同质选配的效果
? 遗传同质选配改变基因型频率的程度大于表
型同质选配
? 遗传同质选配杂合子频率减少了（ 1/2） H
? 表型同质选配杂合子频率减少了
（ 1/2） H（ H/(D+H） )
? 二者之比＝ 1＋（ D/H） ≥1
? 遗传同质选配改变基因型频率是表型同质选
配的 1＋（ D/H）倍
? 遗传同质选配优于表型同质选配
RR Rr rr
23
品质选配－同质选配的效果
? 连续进行同质选配
? 杂合子频率不断降低
? 纯合子频率不断增加
? 群体将分化为由纯合子组成的亚群体
? 同质选配结合选择
? 既改变 基因型频率 又改变 基因频率
? 群体将以更快的速度达到纯合
24
品质选配－同质选配的效果
? 同质选配对于数量性状而言
? 不改变其育种值
? 因杂合子频率降低,可能 ↓ 群体均值
? 遗传同型选配改变群体均值幅度 >表型同质选配
? 推导公式 P210
25
品质选配－同质选配的应用
? 固定优良类型
? 群体中一旦出现理想类型（如产仔数多）
? 通过同质选配使其纯合固定下来
? 扩大优良类型个体在群体中的比率
? 使群体分化为各具特点且纯合的亚群,品系
? 同质选配＋选择 → 性能优越 &同质的群体
26
品质选配－同质选配应用注意事项
? 准确判断个体基因型 → 根据基因型进行同质
选配
? 同质选配与选择有机结合
? 使基础群体向理想的纯合群体发展
? 同质选配获得的不同亚群之间差异较大，但
亚群内差异较少，亚群内进一步的选育提供
比较困难（基因纯合、固定）
? 同质选配降低群体均值
? 适用于育种群体
? 不适用于繁殖群体
? 必须用得适当,达到目的后立即停止
27
品质选配－同质选配存在问题
? 准确判断基因型难度大、花费高
? 举例：影响猪产仔数的主效基因
? FSH-β基因
? ESR基因
? 只能针对一个或较少性状进行
? 必须与异质选配有机结合、灵活运用
28
品质选配－异质选配
? 品质不同或者不相似的个体间进行交配
? 针对单一性状品质不同
? 针对多个性状品质不同
? 例 8.3 单一性状异质选配举例，初始群情况为：
基因型 基因型
频率
表型
BB D 黑色
Bb H 黑色
bb R 红色
?黑色母牛 × 红色 公牛
?红色 母牛 × 黑色公牛
29
品质选配－异质选配举例 1
)/()( HDHBbP ??
)/()( HDDBBP ??RbbP ?)(
1)( ?bbP
DBBP ?)(
HBbP ?)(
母牛圈 公牛圈
红色母牛 × 黑色公牛
黑色母牛 × 红色公牛
安格斯牛表型异质选配
30
品质选配－异质选配举例 1
表 8－ 3 安格斯牛毛色表型异质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 BB Bb bb
BB × bb D - D -
Bb × bb H - (1/2)H (1/2)H
bb × BB RD/(D+H) - RD/(D+H) -
bb × Bb RH/(D+H) - RH/2(D+H) RH/2(D+H)
预期下一代 基因型频率 0
)(2 HD
H
?)(22 HD HD??
?基因型频率发生改变
31
品质选配－异质选配举例 1
? 异质选配下一代 B和 b的 基因频率,
)(4
2
)(4
20)(
HD
HD
HD
HDBP
?
??
?
???
)(4
32
)(4
)(2
)(2)( HD
HD
HD
HD
HD
HbP
?
??
?
??
??
?基因频率也发生改变
32
品质选配－异质选配的作用
? 单性状异质选配的作用
? 改变下一代的基因频率
? 改变下一代的基因型频率
? 显性纯合子 BB全部消失
? 对数量性状而言，可提高群体的均值
33
品质选配－异质选配举例 2
? 举例 8.4 多个性状异质选配
? 假设考虑两个性状
? 一个性状由 A/a控制,A表现优良
? 另一个性状由 B/b控制,B表现优良
? 根据两性状表型进行异质选配：
A b
A/a b
a B
a B/b
×A_bb aaB_
AaBb Aabb aaBb aabb
34
品质选配－异质选配举例 2
? 两性状据基因进行异质选配：
A b
A b
a B
a B
×AAbb aaBB
AaBb
35
品质选配－异质选配的 作用
? 无论表型异质选配还是遗传异质选配，都有
可能出现 AaBb
? AaBb结合了两个亲本的优良特性
? 对于数量性状而言,AaBb在两个性状上均处于
杂合状态，可充分利用基因间的互作效应，使
下一代的生产性能表型优于两个亲本（杂种优
势）
36
品质选配－异质选配的 应用
? 用好改坏 （用优改劣）
? 结合 双亲的优良特性
? 丰富后代的遗传基础
? 可 创造新的遗传类型
37
品质选配－异质选配的 应用
A b
A b
a B
a B
×AAbb aaBB
AaBb
A B
a b
A B
a b
×AaBb AaBb
AABB aabb AaBb……
异
质
选
配
创
造
新
的
基
因
组
合
38
品质选配－异质选配应用的 注意事项
? 不能用缺陷纠正缺陷 (以猪背为例 )
? 凸背 × 凹背
? 凸背 /凹背 × 背腰平直
? 主要目的是产生杂合子，须准确判断基因型
? 异质选配主用于繁殖群, 以生产商品群
? 一旦达到目的，即应停止或改用同质选配
? 同质选配主用于育种群, 以获得优良种畜
? 科学合理地利用异质选配和同质选配
背腰平直
背腰平直
39
?品质选配
?亲缘选配
?近交系数
40
亲缘选配
? 根据个体间亲缘关系进行选配
? 近交（ inbreeding）：交配双方 存在 亲缘关系
? 远交（ outbreeding）：交配双方没有亲缘关系、
或亲缘关系较远
? 以随机交配的亲缘关系为基准区分近交和远交
? 一般地，到共同祖先距离 6代以内 个体间的交配
称为 近交 （其后代的近交系数 > 0.78％）
? 距离 6代以上 个体间的交配为 远交
41
亲缘选配
? 远交
? 群体内的远交
? 在一个群体内选择亲缘关系远的个体进行交配
? 在群体规模有限时，可有效避免近交
? 群体间的远交
? 两个群体的个体间交配
? 群体内的个体间不交配
? 因涉及不同 群体,又称 杂交
? 品种内品系间杂交
? 品种间杂交：杂交
? 属间杂交：远缘杂交
42
亲缘选配示意图
自
体
受
精 全
同
胞
兄
妹
半
同
胞
兄
妹
堂
、
表
兄
妹
六
代 品系
间
品
种
间
种
间 属间
远
交
马 × 驴 ?骡子
43
衡量 个体间亲缘关系远近的 指标
? 用其下一代的 近交系数 （ F）度量
? 配子基因效应间的相关（ wright,1921）
? 一个个体同一基因座上的两个等位基因为 同缘
相同基因 的概率（ Malecot,1948）
? 同态相同基因（ identical by state）：
? 核苷酸序列相同的两个基因（功能相同）
? 同缘相同基因 (identical by descent):
? 来自于同一祖先同一基因的两个拷贝（功能相
同、核苷酸序列相同）
44
亲缘选配－ 近交产生的效应
? 增加纯合子频率,每种纯合子增加 pqF
? 降低杂合子频率,2pqF
? 不改变群体的基因频率
基因型 基因型值 基础群的基因型频率 近交系数为 F时
下一代的基因型频率
AA α P=p2 p2+pqF=p2(1-F)+pF
Aa d H=2pq 2pq-2pqF=2pq(1-F)
aa -α R=q2 q2+pqF=q2(1-F)+qF
A的频率 p p
a的频率 q q
45
亲缘选配－ 近交产生的效应
? 导致近交衰退（ inbreeding depression）
? 隐性有害纯合子出现的概率增加
? 举例,设牛的并蹄畸形隐性基因的频率 q=1/100,
发生并蹄畸形的概率,
? Hardy-Weinberg平衡情况下，为 q2=1/10000
? 全同胞交配情况下，因 F＝ 1/4,为
q2+pqF=q2(1-F)+qF＝ (1/10000)× (1-
1/4)+(1/100)× (1/4)
=103/40000=25.75× (1/10000)
?发病概率比随机交配时增加了约 26倍
46
亲缘选配－近交的 用途
? 揭露隐性有害基因
? 近交增加隐性有害基因的纯合 → 有助于发现并淘
汰携带者 → 降低群体中有害基因频率
? 例如：猪、牛的近交后代常出现畸形胎儿
→ 严格淘汰产生畸形胎儿的父母亲
→ 大大减少该遗传缺陷发生的机率
→ CVM牛检测、氟烷敏感猪检测
? 检测种畜是否带有隐性有害基因，为选种把好关
47
亲缘选配－近交的 用途
? 保持优良个体血统
? 借助近交可使优良祖先血统长期高水平保持下去
? 生产实例,牛群中出现一头特别优秀的公牛，通
过与其女儿、或该公牛的子女互配，可保持其优
良血统
? 常用于 品系繁育（系祖建系）
48
亲缘选配－近交的 用途
? 提高畜群的同质性
? 随着近交程度的增加，畜群分化明显
? 当 F=1时，畜群分化为不同品系
? 品系内基因型完全一致且纯合
? 品系间却绝对不同
? 结合选择，选留理想品系，淘汰不理想品系，
可获得同质且理想的畜群
? 近交系间杂交,获得 品种内杂种优势
49
亲缘选配－近交的 用途
? 固定优良性状
? 近交使优良性状基因纯合，以固定优良性状
? 固定速度快于同质选配，固定效果优于同质选配
? 提供试验动物
? 近交可产生高度一致的近交系，如近交系小鼠、
近交系猪等
? 为医学等研究领域提供试验动物（滇南小耳猪、
五指山猪）
50
亲缘选配－如何防止近交衰退
? 严格淘汰
? 将近交群中不符合要求、生产力低、体质衰弱、
繁殖率差、表现出衰退迹象的个体坚决剔除掉
? 实质：将分化出来的不良隐性纯合子个体淘汰，
而将有较多优良显性基因的个体留为种畜
? 公认的必须坚决执行的原则
? 加强饲养管理
? 近交个体生活力较差，需要良好的饲养管理条件
51
亲缘选配－如何防止近交衰退
? 血缘更新
? 有限规模群体自群繁育，近交在所难免
? 引进外血：引入同品种同类型、但无亲缘关系
的种畜或冷冻精液
? 灵活应用远交
? 人为选择亲缘关系远或没有亲缘关系的个体交
配，可缓和近交的不利影响
? 注意交配双方的同质性
52
亲缘选配－ 杂交 产生的效应
? 增加杂合子的频率
? 两个群体基因频率差异越大，子一代杂合子频
率增加越大
? 提高杂种群体均值
? 杂种优势（ heterosis,H）：杂种群体均值高
于亲本群体均值的部分
? 产生互补效应
? 同一数量性状内的增效基因间的互补
? 不同性状间的互补
53
A群鸡,产蛋多,蛋重小 B群鸡,产蛋少,蛋重大×
后代,产蛋多、蛋重大
杂 交
杂交产生互补效应举例 1
54
A群羊,产毛多,毛较粗 B群羊,产毛少,毛较细×
后代,产毛多、毛较细
杂 交
杂交产生互补效应举例 2
55
亲缘选配－杂交的用途
? 杂交育种
→ 杂交丰富子一代的遗传基础
→ 将亲本群的优良基因集于杂种一身
→ 创造新的遗传类型
→ 选种、选配
→ 固定优良遗传类型
→ 扩大繁衍
→ 培育新的品系或品种
? 杂交生产、杂交改良：利用杂种优势
56
嗯，咱们的宝宝
可爱又健康！
57
?品质选配
?亲缘选配
?近交系数
58
近交系数定义
? 近交系数 （ inbreeding coefficient,Fx）
? 配子基因效应间的相关（ wright,1921）
? 一个个体同一基因座上的两个等位基因为同
缘相同基因的概率（ Malecot,1948）
? 是对一个个体双亲间亲缘程度的间接度量
A
A
59
近交系数计算 -个体近交系数
? 个体 x的近交系数计算公式
? Fx:个体 x的近交系数
? n1:个体 x的父亲到共同祖先的 世代数
? n2:个体 x的母亲到共同祖先的 世代数
? n1+n2 +1,连接 x的父亲、母亲与共同祖先通径链中的
个体数
? FA:共同祖先 A的近交系数
)1()
2
1( 1
21
A
nn
X FF ??
???
B A C
S D
X
60
近交系数计算 -个体近交系数
? 例 1:求下图中个体 X的近交系数
通径链 A的近
交系数
个体数 通径链
的系数
S← A→ D 0 3 (?)3
B A C
S D
X
8
1)
2
1()1()
2
1( 33 ???? ?
AX FF
61
近交系数计算 -个体近交系数
? 例 2:求下图中个体 X的近交系数
?XF
C D E F
S D
X
A B
0?XF
62
近交系数计算 -个体近交系数
? 例 3:求下图中个体 X的近交系数
通径链 共同祖先的近交系数 个体数 通径链
的系数
S← A→ D 0 3 (?)3
S← B→ D 0 3 (?)3
A B
S D
X
4
1)
2
1()
2
1( 33 ???
XF
63
近交系数计算 -群体近交系数
? 规则近交
? 亲缘关系相同的个体间交配，且代代相同
? 例如世世代代都是全同胞交配
? 参看规则近交系数表 P227
? 小畜群
? 先求出每个个体的近交系数，再计算平均值
? 大畜群
? 随机抽取一定数量个体 → 逐个计算近交系数 →
样本平均值代表畜群平均近交系数
64
近交系数计算 -群体近交系数
? 闭锁群：对于长期不引
进种畜、且采用随机交
配的闭锁群体，平均近
交系数为 Ft
? 近交系数每代增量
? Ns：每代参配的公畜数
? Nd：每代参配的母畜数
? t,世代数
? Ft：第 t代的近交系数
DSE NNN
F 8 18 12 1 ????
t
t FF )1(1 ????
F?
??
?
??
? ??????
te NNNtN
F 1......11212 1
21
(参配公母数不等时 )
65
亲缘系数
? 近交系数：是对一个个体双亲间亲缘程度的
间接度量
? 亲缘系数,是对一个个体双亲间亲缘程度的
直接度量
? Wright(1921):亲缘系数是两个个体间加性
基因效应间的相关
66
亲缘系数计算
? 个体 S和 D间的亲缘系数计算公式
? rSD:个体 x和 y间的亲缘系数
? n1:个体 x到共同祖先的 世代数
? n2:个体 x到共同祖先的 世代数
? FS和 FD,个体 x和 y的近交系数
? FA,共同祖先 A的近交系数
DS
A
nn
SD
FF
F
r
??
?
?
??
11
)1()
2
1
( 21 B A C
S D
X
67
亲缘系数计算
? 例 1:求下图中个体 S和 D的亲缘系数
通径链 A的近
交系数
世代数 通径链
的系数
S← A→ D 0 2 (?)3
B A C
S D
X
25.0
4
1)
2
1(
)1()1(
)1()
2
1(
2
2
???
??
?
?
?
DS
A
SD FF
F
r
68
亲缘系数计算
? 例 2:求下图中个体 S和 D的亲缘系数
C D E F
S D
X
A B
0?SDr
69
亲缘系数计算
? 例 3:求下图中个体 S和 D的亲缘系数
通径链 共同祖先的近交系数 世代数 通径链
的系数
S← A→ D 0 2 (?)2
S← B→ D 0 2 (?)2
A B
S D
X
5.0
2
1
)01()01(
)
2
1()
2
1( 22
??
??
?
?SDr
70
? 有三种东西必须控制
? 情绪、语言和行为
71
? 有三种东西必须捍卫
? 祖国、荣誉和家庭
第八章－个体选配
2
咱们的宝宝长得
健康吗？高大吗？
3
如何获得优良后代？
选 种
选 配
获得育种价值高的亲本
人为确定种用个体间的交配
个体遗传评定
个体间的交配体制
可创造特殊的基因组合
4
有关概念
? 交配体制（ mating system）：确定亲本
间交配组合的一系列规则方法
? 选配（ mating）：人为确定个体间交配的
策略
5
有关概念
? 两种选配策略
- 品质选配：根据个体间的品质进行选配
- 亲缘选配：根据个体间的亲缘关系进行选配
品
质
选
配
同质选配
异质选配
亲
缘
选
配
近亲交配
远亲交配
6
?品质选配
?亲缘选配
?近交系数
7
品质选配
? 又称选型交配（ assortative mating）
? 与 随机交配 相比，主要改变了公母畜间的交配机率
? 随机交配,在一个有性繁殖群体中，任何个体与异
性的交配机会都是相等的
? 依据交配个体间品质的表现情况
? 同质选配
? 异质选配
? 既可以是 质量性状,也可以是 数量性状
? 既可以根据 表型,也可以根据 遗传
? 既可以针对 单一性状,也可以针对 综合性状
8
品质选配
? 同质选配
? 品质相同或者相似的个体间进行交配
? positive assortative mating,同型选配
? 例：日增重快的公猪与日增重快的母猪间交配
? 异质选配
? 品质不同或者不相似的个体间进行交配
? negative assortative mating,异型选配
? 例：日增重快的公猪与繁殖率高的母猪间交配
9
品质选配－同质选配举例 1
? 例 8.1 安格斯牛（ Angus）的毛色受 一个基因座
上的两个等位基因 B和 b控制,B基因对 b基因呈
显性，设 一 初始牛群毛色状况如下：
基因型 基因型
频率
表型
BB D 黑色
Bb H 黑色
bb R 红色
HDBP )2/1()( ??
HRbP )2/1()( ??
初始群 B,b的 基因频率,
10
品质选配－同质选配举例 1
据 毛色的表型 进行同质选配，存在两种情况：
黑色公牛 × 黑色母牛
BB/Bb BB/Bb
红色公牛 × 红色母牛
bb bb
11
品质选配－同质选配举例 1
)/()( HDHBbP ??
)/()( HDDBBP ??
RbbP ?)(
1)( ?bbP
DBBP ?)(
HBbP ?)(
母牛圈 公牛圈
黑色母牛 × 黑色公牛
红色母牛 × 红色公牛
安格斯牛表型同质选配
12
品质选配－同质选配举例 1
表 8－ 1 安格斯牛毛色表型同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 BB Bb bb
BB × BB D2/(D+H) D2/(D+H) - -
BB × Bb DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × BB DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × Bb H2/(D+H) H2/4(D+H) H2/2(D+H) H2/4(D+H)
bb × bb R - - R
预期下一代 基因型频率
)(4
2
HD
HD
?? )(4
2
HD
HR
??)(2
2
HD
HH
??
?基因型频率发生了改变
13
品质选配－同质选配举例 1
? 同质选配下一代 B和 b的 基因频率,
HDHD HHHD HDBP 21])(2[21)(4)(
22
????????
HRHD HHHD HRbP 21])(2[21)(4)(
22
????????
?基因频率未改变
14
品质选配－同质选配举例 2
? 例 8.2 短角牛（ Shorthorn）毛色受一个基因
座上两个等位基因 R,r控制,R基因和 r基因为
共显性。设初始牛群情况如下：
基因型 基因型
频率
表型
RR D 红色
Rr H 花色
rr R 白色
HDRP )2/1()( ??
HRrP )2/1()( ??
初始群 R,r的基因频率：
15
品质选配－同质选配举例 2
据 毛色的基因型 进行同质选配，存在三种情况：
红色公牛 × 红色母牛
RR RR
花色公牛 × 花色母牛
Rr Rr
白色公牛 × 白色母牛
rr rr
16
品质选配－同质选配举例 2
1)( ?RrP
1)( ?RRP
RrrP ?)(
1)( ?rrP
DRRP ?)(
HRrP ?)(
母牛圈 公牛圈
红色公牛 × 红色母牛
白色母牛 × 白色公牛
短角牛遗传同质选配
花色母牛 × 花色公牛
17
品质选配－同质选配举例 2
表 8－ 2 短角牛毛色遗传同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 RR Rr rr
RR × RR D D - -
Rr × Rr H (1/4)H (1/2)H (1/4)H
rr × rr R - - R
下一代预期基因型频率
HD 41? HR 41?HH 21?
?基因型频率发生了改变
18
品质选配－同质选配举例 2
? 同质选配下一代 R和 r的基因频率：
HDHHHDRP 21]21[2141)( ??????
HRHHHRrP 21]21[2141)( ??????
?基因频率未改变
19
品质选配－同质选配的效果
? 同质选配 不改变基因频率 （ 两个前提 ）
? 公畜群与母畜群基因频率相同，使用频率相同
? 交配前对交配类型没有选择，交配后对子一代
基因型没有选择
? 同质选配 改变基因型频率 （ 效果 ）
? 纯合子基因型频率增加
? 杂合子基因型频率降低
20
品质选配－同质选配举例 1
表 8－ 1 安格斯牛毛色表型同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 BB Bb bb
BB × BB D2/(D+H) D2/(D+H) - -
BB × Bb DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × BB DH/(D+H) DH/2(D+H) DH/2(D+H) -
Bb × Bb H2/(D+H) H2/4(D+H) H2/2(D+H) H2/4(D+H)
bb × bb R - - R
预期下一代 基因型频率
)(4
2
HD
HD
?? )(4
2
HD
HR
??)(2
2
HD
HH
??
?基因型频率发生了改变
21
品质选配－同质选配举例 2
表 8－ 2 短角牛毛色遗传同质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 RR Rr rr
RR × RR D D - -
Rr × Rr H (1/4)H (1/2)H (1/4)H
rr × rr R - - R
下一代预期基因型频率
HD 41? HR 41?HH 21?
?基因型频率发生了改变
22
品质选配－同质选配的效果
? 遗传同质选配改变基因型频率的程度大于表
型同质选配
? 遗传同质选配杂合子频率减少了（ 1/2） H
? 表型同质选配杂合子频率减少了
（ 1/2） H（ H/(D+H） )
? 二者之比＝ 1＋（ D/H） ≥1
? 遗传同质选配改变基因型频率是表型同质选
配的 1＋（ D/H）倍
? 遗传同质选配优于表型同质选配
RR Rr rr
23
品质选配－同质选配的效果
? 连续进行同质选配
? 杂合子频率不断降低
? 纯合子频率不断增加
? 群体将分化为由纯合子组成的亚群体
? 同质选配结合选择
? 既改变 基因型频率 又改变 基因频率
? 群体将以更快的速度达到纯合
24
品质选配－同质选配的效果
? 同质选配对于数量性状而言
? 不改变其育种值
? 因杂合子频率降低,可能 ↓ 群体均值
? 遗传同型选配改变群体均值幅度 >表型同质选配
? 推导公式 P210
25
品质选配－同质选配的应用
? 固定优良类型
? 群体中一旦出现理想类型（如产仔数多）
? 通过同质选配使其纯合固定下来
? 扩大优良类型个体在群体中的比率
? 使群体分化为各具特点且纯合的亚群,品系
? 同质选配＋选择 → 性能优越 &同质的群体
26
品质选配－同质选配应用注意事项
? 准确判断个体基因型 → 根据基因型进行同质
选配
? 同质选配与选择有机结合
? 使基础群体向理想的纯合群体发展
? 同质选配获得的不同亚群之间差异较大，但
亚群内差异较少，亚群内进一步的选育提供
比较困难（基因纯合、固定）
? 同质选配降低群体均值
? 适用于育种群体
? 不适用于繁殖群体
? 必须用得适当,达到目的后立即停止
27
品质选配－同质选配存在问题
? 准确判断基因型难度大、花费高
? 举例：影响猪产仔数的主效基因
? FSH-β基因
? ESR基因
? 只能针对一个或较少性状进行
? 必须与异质选配有机结合、灵活运用
28
品质选配－异质选配
? 品质不同或者不相似的个体间进行交配
? 针对单一性状品质不同
? 针对多个性状品质不同
? 例 8.3 单一性状异质选配举例，初始群情况为：
基因型 基因型
频率
表型
BB D 黑色
Bb H 黑色
bb R 红色
?黑色母牛 × 红色 公牛
?红色 母牛 × 黑色公牛
29
品质选配－异质选配举例 1
)/()( HDHBbP ??
)/()( HDDBBP ??RbbP ?)(
1)( ?bbP
DBBP ?)(
HBbP ?)(
母牛圈 公牛圈
红色母牛 × 黑色公牛
黑色母牛 × 红色公牛
安格斯牛表型异质选配
30
品质选配－异质选配举例 1
表 8－ 3 安格斯牛毛色表型异质 选 配对下一代基因型频率的影响
交配双方基因型 交配概率 对下一代预期基因型频率的贡献
母牛 公牛 BB Bb bb
BB × bb D - D -
Bb × bb H - (1/2)H (1/2)H
bb × BB RD/(D+H) - RD/(D+H) -
bb × Bb RH/(D+H) - RH/2(D+H) RH/2(D+H)
预期下一代 基因型频率 0
)(2 HD
H
?)(22 HD HD??
?基因型频率发生改变
31
品质选配－异质选配举例 1
? 异质选配下一代 B和 b的 基因频率,
)(4
2
)(4
20)(
HD
HD
HD
HDBP
?
??
?
???
)(4
32
)(4
)(2
)(2)( HD
HD
HD
HD
HD
HbP
?
??
?
??
??
?基因频率也发生改变
32
品质选配－异质选配的作用
? 单性状异质选配的作用
? 改变下一代的基因频率
? 改变下一代的基因型频率
? 显性纯合子 BB全部消失
? 对数量性状而言，可提高群体的均值
33
品质选配－异质选配举例 2
? 举例 8.4 多个性状异质选配
? 假设考虑两个性状
? 一个性状由 A/a控制,A表现优良
? 另一个性状由 B/b控制,B表现优良
? 根据两性状表型进行异质选配：
A b
A/a b
a B
a B/b
×A_bb aaB_
AaBb Aabb aaBb aabb
34
品质选配－异质选配举例 2
? 两性状据基因进行异质选配：
A b
A b
a B
a B
×AAbb aaBB
AaBb
35
品质选配－异质选配的 作用
? 无论表型异质选配还是遗传异质选配，都有
可能出现 AaBb
? AaBb结合了两个亲本的优良特性
? 对于数量性状而言,AaBb在两个性状上均处于
杂合状态，可充分利用基因间的互作效应，使
下一代的生产性能表型优于两个亲本（杂种优
势）
36
品质选配－异质选配的 应用
? 用好改坏 （用优改劣）
? 结合 双亲的优良特性
? 丰富后代的遗传基础
? 可 创造新的遗传类型
37
品质选配－异质选配的 应用
A b
A b
a B
a B
×AAbb aaBB
AaBb
A B
a b
A B
a b
×AaBb AaBb
AABB aabb AaBb……
异
质
选
配
创
造
新
的
基
因
组
合
38
品质选配－异质选配应用的 注意事项
? 不能用缺陷纠正缺陷 (以猪背为例 )
? 凸背 × 凹背
? 凸背 /凹背 × 背腰平直
? 主要目的是产生杂合子，须准确判断基因型
? 异质选配主用于繁殖群, 以生产商品群
? 一旦达到目的，即应停止或改用同质选配
? 同质选配主用于育种群, 以获得优良种畜
? 科学合理地利用异质选配和同质选配
背腰平直
背腰平直
39
?品质选配
?亲缘选配
?近交系数
40
亲缘选配
? 根据个体间亲缘关系进行选配
? 近交（ inbreeding）：交配双方 存在 亲缘关系
? 远交（ outbreeding）：交配双方没有亲缘关系、
或亲缘关系较远
? 以随机交配的亲缘关系为基准区分近交和远交
? 一般地，到共同祖先距离 6代以内 个体间的交配
称为 近交 （其后代的近交系数 > 0.78％）
? 距离 6代以上 个体间的交配为 远交
41
亲缘选配
? 远交
? 群体内的远交
? 在一个群体内选择亲缘关系远的个体进行交配
? 在群体规模有限时，可有效避免近交
? 群体间的远交
? 两个群体的个体间交配
? 群体内的个体间不交配
? 因涉及不同 群体,又称 杂交
? 品种内品系间杂交
? 品种间杂交：杂交
? 属间杂交：远缘杂交
42
亲缘选配示意图
自
体
受
精 全
同
胞
兄
妹
半
同
胞
兄
妹
堂
、
表
兄
妹
六
代 品系
间
品
种
间
种
间 属间
远
交
马 × 驴 ?骡子
43
衡量 个体间亲缘关系远近的 指标
? 用其下一代的 近交系数 （ F）度量
? 配子基因效应间的相关（ wright,1921）
? 一个个体同一基因座上的两个等位基因为 同缘
相同基因 的概率（ Malecot,1948）
? 同态相同基因（ identical by state）：
? 核苷酸序列相同的两个基因（功能相同）
? 同缘相同基因 (identical by descent):
? 来自于同一祖先同一基因的两个拷贝（功能相
同、核苷酸序列相同）
44
亲缘选配－ 近交产生的效应
? 增加纯合子频率,每种纯合子增加 pqF
? 降低杂合子频率,2pqF
? 不改变群体的基因频率
基因型 基因型值 基础群的基因型频率 近交系数为 F时
下一代的基因型频率
AA α P=p2 p2+pqF=p2(1-F)+pF
Aa d H=2pq 2pq-2pqF=2pq(1-F)
aa -α R=q2 q2+pqF=q2(1-F)+qF
A的频率 p p
a的频率 q q
45
亲缘选配－ 近交产生的效应
? 导致近交衰退（ inbreeding depression）
? 隐性有害纯合子出现的概率增加
? 举例,设牛的并蹄畸形隐性基因的频率 q=1/100,
发生并蹄畸形的概率,
? Hardy-Weinberg平衡情况下，为 q2=1/10000
? 全同胞交配情况下，因 F＝ 1/4,为
q2+pqF=q2(1-F)+qF＝ (1/10000)× (1-
1/4)+(1/100)× (1/4)
=103/40000=25.75× (1/10000)
?发病概率比随机交配时增加了约 26倍
46
亲缘选配－近交的 用途
? 揭露隐性有害基因
? 近交增加隐性有害基因的纯合 → 有助于发现并淘
汰携带者 → 降低群体中有害基因频率
? 例如：猪、牛的近交后代常出现畸形胎儿
→ 严格淘汰产生畸形胎儿的父母亲
→ 大大减少该遗传缺陷发生的机率
→ CVM牛检测、氟烷敏感猪检测
? 检测种畜是否带有隐性有害基因，为选种把好关
47
亲缘选配－近交的 用途
? 保持优良个体血统
? 借助近交可使优良祖先血统长期高水平保持下去
? 生产实例,牛群中出现一头特别优秀的公牛，通
过与其女儿、或该公牛的子女互配，可保持其优
良血统
? 常用于 品系繁育（系祖建系）
48
亲缘选配－近交的 用途
? 提高畜群的同质性
? 随着近交程度的增加，畜群分化明显
? 当 F=1时，畜群分化为不同品系
? 品系内基因型完全一致且纯合
? 品系间却绝对不同
? 结合选择，选留理想品系，淘汰不理想品系，
可获得同质且理想的畜群
? 近交系间杂交,获得 品种内杂种优势
49
亲缘选配－近交的 用途
? 固定优良性状
? 近交使优良性状基因纯合，以固定优良性状
? 固定速度快于同质选配，固定效果优于同质选配
? 提供试验动物
? 近交可产生高度一致的近交系，如近交系小鼠、
近交系猪等
? 为医学等研究领域提供试验动物（滇南小耳猪、
五指山猪）
50
亲缘选配－如何防止近交衰退
? 严格淘汰
? 将近交群中不符合要求、生产力低、体质衰弱、
繁殖率差、表现出衰退迹象的个体坚决剔除掉
? 实质：将分化出来的不良隐性纯合子个体淘汰，
而将有较多优良显性基因的个体留为种畜
? 公认的必须坚决执行的原则
? 加强饲养管理
? 近交个体生活力较差，需要良好的饲养管理条件
51
亲缘选配－如何防止近交衰退
? 血缘更新
? 有限规模群体自群繁育，近交在所难免
? 引进外血：引入同品种同类型、但无亲缘关系
的种畜或冷冻精液
? 灵活应用远交
? 人为选择亲缘关系远或没有亲缘关系的个体交
配，可缓和近交的不利影响
? 注意交配双方的同质性
52
亲缘选配－ 杂交 产生的效应
? 增加杂合子的频率
? 两个群体基因频率差异越大，子一代杂合子频
率增加越大
? 提高杂种群体均值
? 杂种优势（ heterosis,H）：杂种群体均值高
于亲本群体均值的部分
? 产生互补效应
? 同一数量性状内的增效基因间的互补
? 不同性状间的互补
53
A群鸡,产蛋多,蛋重小 B群鸡,产蛋少,蛋重大×
后代,产蛋多、蛋重大
杂 交
杂交产生互补效应举例 1
54
A群羊,产毛多,毛较粗 B群羊,产毛少,毛较细×
后代,产毛多、毛较细
杂 交
杂交产生互补效应举例 2
55
亲缘选配－杂交的用途
? 杂交育种
→ 杂交丰富子一代的遗传基础
→ 将亲本群的优良基因集于杂种一身
→ 创造新的遗传类型
→ 选种、选配
→ 固定优良遗传类型
→ 扩大繁衍
→ 培育新的品系或品种
? 杂交生产、杂交改良：利用杂种优势
56
嗯，咱们的宝宝
可爱又健康！
57
?品质选配
?亲缘选配
?近交系数
58
近交系数定义
? 近交系数 （ inbreeding coefficient,Fx）
? 配子基因效应间的相关（ wright,1921）
? 一个个体同一基因座上的两个等位基因为同
缘相同基因的概率（ Malecot,1948）
? 是对一个个体双亲间亲缘程度的间接度量
A
A
59
近交系数计算 -个体近交系数
? 个体 x的近交系数计算公式
? Fx:个体 x的近交系数
? n1:个体 x的父亲到共同祖先的 世代数
? n2:个体 x的母亲到共同祖先的 世代数
? n1+n2 +1,连接 x的父亲、母亲与共同祖先通径链中的
个体数
? FA:共同祖先 A的近交系数
)1()
2
1( 1
21
A
nn
X FF ??
???
B A C
S D
X
60
近交系数计算 -个体近交系数
? 例 1:求下图中个体 X的近交系数
通径链 A的近
交系数
个体数 通径链
的系数
S← A→ D 0 3 (?)3
B A C
S D
X
8
1)
2
1()1()
2
1( 33 ???? ?
AX FF
61
近交系数计算 -个体近交系数
? 例 2:求下图中个体 X的近交系数
?XF
C D E F
S D
X
A B
0?XF
62
近交系数计算 -个体近交系数
? 例 3:求下图中个体 X的近交系数
通径链 共同祖先的近交系数 个体数 通径链
的系数
S← A→ D 0 3 (?)3
S← B→ D 0 3 (?)3
A B
S D
X
4
1)
2
1()
2
1( 33 ???
XF
63
近交系数计算 -群体近交系数
? 规则近交
? 亲缘关系相同的个体间交配，且代代相同
? 例如世世代代都是全同胞交配
? 参看规则近交系数表 P227
? 小畜群
? 先求出每个个体的近交系数，再计算平均值
? 大畜群
? 随机抽取一定数量个体 → 逐个计算近交系数 →
样本平均值代表畜群平均近交系数
64
近交系数计算 -群体近交系数
? 闭锁群：对于长期不引
进种畜、且采用随机交
配的闭锁群体，平均近
交系数为 Ft
? 近交系数每代增量
? Ns：每代参配的公畜数
? Nd：每代参配的母畜数
? t,世代数
? Ft：第 t代的近交系数
DSE NNN
F 8 18 12 1 ????
t
t FF )1(1 ????
F?
??
?
??
? ??????
te NNNtN
F 1......11212 1
21
(参配公母数不等时 )
65
亲缘系数
? 近交系数：是对一个个体双亲间亲缘程度的
间接度量
? 亲缘系数,是对一个个体双亲间亲缘程度的
直接度量
? Wright(1921):亲缘系数是两个个体间加性
基因效应间的相关
66
亲缘系数计算
? 个体 S和 D间的亲缘系数计算公式
? rSD:个体 x和 y间的亲缘系数
? n1:个体 x到共同祖先的 世代数
? n2:个体 x到共同祖先的 世代数
? FS和 FD,个体 x和 y的近交系数
? FA,共同祖先 A的近交系数
DS
A
nn
SD
FF
F
r
??
?
?
??
11
)1()
2
1
( 21 B A C
S D
X
67
亲缘系数计算
? 例 1:求下图中个体 S和 D的亲缘系数
通径链 A的近
交系数
世代数 通径链
的系数
S← A→ D 0 2 (?)3
B A C
S D
X
25.0
4
1)
2
1(
)1()1(
)1()
2
1(
2
2
???
??
?
?
?
DS
A
SD FF
F
r
68
亲缘系数计算
? 例 2:求下图中个体 S和 D的亲缘系数
C D E F
S D
X
A B
0?SDr
69
亲缘系数计算
? 例 3:求下图中个体 S和 D的亲缘系数
通径链 共同祖先的近交系数 世代数 通径链
的系数
S← A→ D 0 2 (?)2
S← B→ D 0 2 (?)2
A B
S D
X
5.0
2
1
)01()01(
)
2
1()
2
1( 22
??
??
?
?SDr
70
? 有三种东西必须控制
? 情绪、语言和行为
71
? 有三种东西必须捍卫
? 祖国、荣誉和家庭
