第三章 第六节 近亲繁殖和杂种优势
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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。
F因1表为现F2会杂出种现优性势状，分F2离出。现衰退现象，
（三）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。
P
a1 b1 c1
d1 e1
×
a2 b2 c2
d2 e2
a1 b1 c1
d1 e1
a2 b2 c2
d2 e2
(1 + 1 + 1 + 1 + 1=5)
(1 + 1 + 1 + 1 + 1=5)
a1 b1 c1
d1 e1
F1
a2 b2 c2
d2 e2
(2 + 2 + 2 + 2 + 2=10) 可见，由于异质基因的互作，F1的表现明显超过双亲
第六节 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）
↓
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）
五、杂种优势
（一) 杂种优势的概念
P
AbC De × aBc
dE
AbC De
aBc dE
(2 + 1 + 2 + 2 + 1=8)
(1 + 2 + 1 + 1 + 2=7)
AbC De F1
aBc dE
(2 + 2 + 2 + 2 + 2=10) 可见，由于显性基因的互补作用，F1比双亲表现显著的优势
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。
(1 -
1
)n ×
1 ( )n
回交后代最2后r 只有一种2 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
四、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。
(1/2)r
1-(1/2)2 1-(1/2)r
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：
ห้องสมุดไป่ตู้
y 1 nnr 2
[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
图9-2 杂种所涉及的基因对数与自交后代 纯合的关系 (育种)
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 ⑤ 人工种子
本章小结
1．数量性状的特征 ① 性状变异表现连续的，杂交后代不能明确划分 不同的组别，只能用一定的度量单位进行测量； ② 一般易受环境影响而产生不遗传变异。
杂种优势：两个遗传组成不同的亲本
杂 、
交 繁
产 殖
生 力
的 、
杂 抗
种 逆
性F1
在 、
生 产
长 量
势 、
、 品
生 质
活 等
力 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（%）=
MP MP:中亲值
× 100%
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（%）=
HP HP：较优亲本
×100%
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
（二）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
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)
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：
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
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、新品种
三、回交的遗传效应 回交（back cross）：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，B C1×A→BC2…… BC1表示回交一代 BC2表示回交二代，其余类推
自交 代数
AA×aa
↓
F1 0
Aa
↓
F2 1
1 AA 2Aa 1aa ↓
F3 2 Fr+1 r
4AA 2 AA 4Aa 2aa 4aa . . .
设有n对异质基因，自交r代
则 纯合体频率x= (1 - 1 )n 2r
杂合体 纯合体 Aa AA+aa
(1/2)0
0
(1/2)1 1-(1/2)1
(1/2)2 . . .
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。
F因1表为现F2会杂出种现优性势状，分F2离出。现衰退现象，
（三）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。
P
a1 b1 c1
d1 e1
×
a2 b2 c2
d2 e2
a1 b1 c1
d1 e1
a2 b2 c2
d2 e2
(1 + 1 + 1 + 1 + 1=5)
(1 + 1 + 1 + 1 + 1=5)
a1 b1 c1
d1 e1
F1
a2 b2 c2
d2 e2
(2 + 2 + 2 + 2 + 2=10) 可见，由于异质基因的互作，F1的表现明显超过双亲
第六节 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）
↓
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）
五、杂种优势
（一) 杂种优势的概念
P
AbC De × aBc
dE
AbC De
aBc dE
(2 + 1 + 2 + 2 + 1=8)
(1 + 2 + 1 + 1 + 2=7)
AbC De F1
aBc dE
(2 + 2 + 2 + 2 + 2=10) 可见，由于显性基因的互补作用，F1比双亲表现显著的优势
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。
(1 -
1
)n ×
1 ( )n
回交后代最2后r 只有一种2 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
四、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。
(1/2)r
1-(1/2)2 1-(1/2)r
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：
ห้องสมุดไป่ตู้
y 1 nnr 2
[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
图9-2 杂种所涉及的基因对数与自交后代 纯合的关系 (育种)
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 ⑤ 人工种子
本章小结
1．数量性状的特征 ① 性状变异表现连续的，杂交后代不能明确划分 不同的组别，只能用一定的度量单位进行测量； ② 一般易受环境影响而产生不遗传变异。
杂种优势：两个遗传组成不同的亲本
杂 、
交 繁
产 殖
生 力
的 、
杂 抗
种 逆
性F1
在 、
生 产
长 量
势 、
、 品
生 质
活 等
力 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（%）=
MP MP:中亲值
× 100%
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（%）=
HP HP：较优亲本
×100%
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
（二）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
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)
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：
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
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、新品种
三、回交的遗传效应 回交（back cross）：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，B C1×A→BC2…… BC1表示回交一代 BC2表示回交二代，其余类推
自交 代数
AA×aa
↓
F1 0
Aa
↓
F2 1
1 AA 2Aa 1aa ↓
F3 2 Fr+1 r
4AA 2 AA 4Aa 2aa 4aa . . .
设有n对异质基因，自交r代
则 纯合体频率x= (1 - 1 )n 2r
杂合体 纯合体 Aa AA+aa
(1/2)0
0
(1/2)1 1-(1/2)1
(1/2)2 . . .