近亲繁殖与杂种优势
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近亲繁殖和杂种优势—杂种优势(普通遗传学课件)
** 1 13
掖单19 15.5
** 1 14
豫玉23 15.2 各省 对照种 15
** 1
8
** 1 13
二、突出优点
（二）稳产 据国家、省区试结果，地点、年份间变异系数最
小，属高产稳产类型。
二、突出优点
（三）抗病虫能力强
据国家指定单位鉴定：兼抗7种主要病虫害，是国
内为数不多的多抗品种。
郑单958对几种主要病（虫）害的接种鉴定结果（1999年）
说明杂种基因型的高度杂合性是形成杂种优势的 根源。
× 优势高：产量高，品质好
→
三、优势大小与双亲基因型的纯合程度密切相 关
杂交亲本越纯，杂种优势越明显。 杂种优势一般体现在群体的优势表现。双亲基因 型纯度高→F1群体具有整齐一致的异质性→优势明显。 如：一般玉米杂种优势表现为： 单交种> 双交种> 品种间杂交种
2023/9/3
一、衰退现象的含义
衰退现象：F2与F1相比较，生长势、生活力、抗逆性 和产量等方面都显著地表现下降的现象。
原因：F2群体中由于基因的分离和重组，必然会出 现性状的分离和重组。
小麦F2群体
玉米杂种优势随自交代数的增加而不断下降 （Poehlman，1优势的计算方法
（二）超亲优势 超亲优势：F1超过最优亲本的百分率。
H
F1-HP HP
100%
分子部分即杂种均值与纯种亲本均值的差值，称 为杂种优势量，若＞0为正杂种优势，﹤0为负杂种优 势。
三、杂种优势的计算方法
（三）对照优势 对照优势：F1超过生产对照品种的百分率。
H
F1-CK CK
《遗传学》
杂种优势利用的发展简史与现状
一、杂种优势利用的发展简史
第九章-近亲繁殖与杂种优势
A1A1<A1A2>A2A2 杂合座位越多优势越强
又称：等位基因互作说 杂合性假说
A1B1C1 D1E1 × A2B2C2 D2E2 A1B1C1 D1E1 A2B2C2 D2E2
纯合状态 1个单位 杂合状态 2个单位
F1 A1B1C1 D1E1 A2B2C2 D2E2
2+2+2+2+2=10
根据这一假说，等位基因间没有显隐性关系。 杂合等位基因间的相互作用显然大于纯合等位 基因间的相互作用
3基因杂合 2杂1纯
1杂2纯 3基因纯合 （8 种）
四. 回交的遗传效应
回交(back cross)是指杂交后代与两亲本之一的再次交配。
甲×乙
↓ F1×乙
↓ 回交一代BC1×乙
↓ 回交二代BC2×乙
↓ 回交三代BC3×乙
↓
···
轮回亲本： 用来连续回交的亲本。
1. 基因代换
2.
连续回交，核内基因逐渐被轮回亲本取代。
(需年年配制杂种，较为费时费力) ■ 杂种优势的固定
利用杂种优势时，注意点：
■ 保持亲本的纯合性和典型性； ■ 选择自身表现好，配合力高的优良亲本及
其强优势组合； ■ 掌握杂交制种和亲本保种技术。
上位性是杂种优势的主要遗传基础
Proposed by R.A.Fisher in 1949, K. Mather in 1955, R.W.Allard in 1962, S.B.Yu in 1997.
华金平，张启发 显性、上位性、超显性在杂种优势中共同存在。 PNAS，Genetice(2002)
F2及其以后的世代 纯合体 多基因假说
近亲繁殖在育种上的应用
■ 保持品种纯度和相对的稳定(纯系) ■ 作物常采用自交、回交或兄妹交 （因授粉方式和育种方法不同而不同）
又称：等位基因互作说 杂合性假说
A1B1C1 D1E1 × A2B2C2 D2E2 A1B1C1 D1E1 A2B2C2 D2E2
纯合状态 1个单位 杂合状态 2个单位
F1 A1B1C1 D1E1 A2B2C2 D2E2
2+2+2+2+2=10
根据这一假说，等位基因间没有显隐性关系。 杂合等位基因间的相互作用显然大于纯合等位 基因间的相互作用
3基因杂合 2杂1纯
1杂2纯 3基因纯合 （8 种）
四. 回交的遗传效应
回交(back cross)是指杂交后代与两亲本之一的再次交配。
甲×乙
↓ F1×乙
↓ 回交一代BC1×乙
↓ 回交二代BC2×乙
↓ 回交三代BC3×乙
↓
···
轮回亲本： 用来连续回交的亲本。
1. 基因代换
2.
连续回交，核内基因逐渐被轮回亲本取代。
(需年年配制杂种，较为费时费力) ■ 杂种优势的固定
利用杂种优势时，注意点：
■ 保持亲本的纯合性和典型性； ■ 选择自身表现好，配合力高的优良亲本及
其强优势组合； ■ 掌握杂交制种和亲本保种技术。
上位性是杂种优势的主要遗传基础
Proposed by R.A.Fisher in 1949, K. Mather in 1955, R.W.Allard in 1962, S.B.Yu in 1997.
华金平，张启发 显性、上位性、超显性在杂种优势中共同存在。 PNAS，Genetice(2002)
F2及其以后的世代 纯合体 多基因假说
近亲繁殖在育种上的应用
■ 保持品种纯度和相对的稳定(纯系) ■ 作物常采用自交、回交或兄妹交 （因授粉方式和育种方法不同而不同）
第9章近亲繁殖和杂种优势
纯合体在遗传上是稳定的，杂合体在遗传上是 不稳定的。
自交使得基因型不断得到纯合，从而使遗传性 状的表现稳定一致。
自交和近交对于农作物品种的保纯和物种的稳 定性都具有重要的意义。
四、回交及其遗传效应 回交在遗传学研究和育种上都是常用的方法。
利用隐性亲本和F1回交，可以测定F1产生的 配子的种类和比例。
近交和杂交的比较：
近交可以使原本是杂交繁殖的生物增加纯合性 （homozygosity），提高遗传稳定性，但是 往往伴随严重的近交衰退现象（inbreeding depression）。
杂交（outbreeding），可以使原本自交或 近交的生物增加杂合性（heterozygosity）， 产生杂种优势（heterosis）。
回交与自交的区别 ❖回交和自交都能导致后代基因型的纯合 ❖自交后代中纯合基因型的种类多种多样 ❖而回交后代中基因型严格受轮回亲本的制约
回交与自交的区别
❖ 假设3对基因，自交后代应该有23=8种纯合基因型 AABBCC AABBcc AAbbCC AAbbcc aaBBCC aaBBcc aabbCC aabbcc
同一基因座上的两个等位基因，如果分别来自没有亲缘 关系的两个祖先，即使功能上是相同的，核苷酸序列却 不一定完全相同。 只有同一祖先某一基因座上的某个等位基因的拷贝，其 核苷酸序列才是完全相同的。
❖两个有亲缘关系的个体有可能从共同祖先 那里得到同一个等位基因。
❖这两个个体交配，又有可能把同一个等位 基因传递给同一个子女。
❖ 杂合体自交子代中，纯合体的两个等位基 因的核苷酸序列是完全相同的，其比例是 1/2，也就是近交系数等于1/2。
近交系数的计算：
➢ ♀ A1A2、♂A3A4
➢ 子代的基因型为
自交使得基因型不断得到纯合，从而使遗传性 状的表现稳定一致。
自交和近交对于农作物品种的保纯和物种的稳 定性都具有重要的意义。
四、回交及其遗传效应 回交在遗传学研究和育种上都是常用的方法。
利用隐性亲本和F1回交，可以测定F1产生的 配子的种类和比例。
近交和杂交的比较：
近交可以使原本是杂交繁殖的生物增加纯合性 （homozygosity），提高遗传稳定性，但是 往往伴随严重的近交衰退现象（inbreeding depression）。
杂交（outbreeding），可以使原本自交或 近交的生物增加杂合性（heterozygosity）， 产生杂种优势（heterosis）。
回交与自交的区别 ❖回交和自交都能导致后代基因型的纯合 ❖自交后代中纯合基因型的种类多种多样 ❖而回交后代中基因型严格受轮回亲本的制约
回交与自交的区别
❖ 假设3对基因，自交后代应该有23=8种纯合基因型 AABBCC AABBcc AAbbCC AAbbcc aaBBCC aaBBcc aabbCC aabbcc
同一基因座上的两个等位基因，如果分别来自没有亲缘 关系的两个祖先，即使功能上是相同的，核苷酸序列却 不一定完全相同。 只有同一祖先某一基因座上的某个等位基因的拷贝，其 核苷酸序列才是完全相同的。
❖两个有亲缘关系的个体有可能从共同祖先 那里得到同一个等位基因。
❖这两个个体交配，又有可能把同一个等位 基因传递给同一个子女。
❖ 杂合体自交子代中，纯合体的两个等位基 因的核苷酸序列是完全相同的，其比例是 1/2，也就是近交系数等于1/2。
近交系数的计算：
➢ ♀ A1A2、♂A3A4
➢ 子代的基因型为
第八章 近亲繁殖与杂种优势
2、近亲系数和血缘系数 、
（1）概念 ） • 近亲系数 近亲系数(coefficient of inbreeding, F)：是指个体的某 ： 个基因座上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率 F=0，没有近亲交配发生 ， F=1，群体完全纯合 ，
• 血缘系数 血缘系数(coefficient of relationship, Rxy) ：x 和y两个体在遗传上的相关程度 两个体在遗传上的相关程度
轻粒种子 63.2 75.2 54.6 63.6 74.4 69.1 66.7
重粒种子 64.9 70.9 56.9 63.6 73.0 67.7 66.2
第五章 近亲繁殖和杂种优势(P99)
第一节 近亲繁殖及其遗传效应 第二节 纯系学说
二、纯系学说的要点(P108)
在自花授粉植物的天然混杂群体中，选择是有效的。 在自花授粉植物的天然混杂群体中，选择是有效的。但在纯系 内个体所表现的差异，那是受到环境的影响，是不能遗传的，所以， 内个体所表现的差异，那是受到环境的影响，是不能遗传的，所以， 在纯系内选择是无效的。 纯系内选择是无效的。
血缘系数为0：个体 和 间近期世代内没有共同祖先 血缘系数为 ：个体x和y间近期世代内没有共同祖先
（2）近亲系数和血缘系数的计算 ）
通经（ 通经（path）: 在一个相关的网络系统中，连接原因变量和 结果变量 的 ） 在一个相关的网络系统中， 每一条箭头为一个通经 每一条箭头为一个通经 通经系数（ 通经系数（path coefficient） :原因变量对结果变量的影响系数 ） 原因变量对结果变量的影响系数 通经分析原理：随机交配群体中，每一条通经的通经系数为 通经分析原理：随机交配群体中，每一条通经的通经系数为1/2 ·两个结果变量间的相关系数等于连接它们的所有通经的 两个结果变量间的相关系数等于连接它们的所有通经的 通经系数的乘积
第十章 近亲繁殖与杂种优势
全同胞交配（同父同母的兄妹交配） 半同胞交配（同父或同母的兄妹交配）
植物的自花授粉和动物的自 体受精是近亲繁殖中的最极端方 式——自交。
表兄妹交配（同父同母后代的后代交配） 品种内交配 品种间交配
远缘杂交（种间或亲缘关系更远个体间的杂交）
按照天然杂交率： 自花授粉植物—— 1~4%。 豌豆、小麦、水稻、拟南芥 常异花授粉植物—— 5~20%。棉花、高粱、蚕豆 异花授粉植物—— >20%。 玉米、杨树、梨树
P A bC A bC
De De
×
aBc aBc
dE dE
( 2+1+2+2+1 = 8 )
( 1+2+1+1+2 = 7 )
F1
A bC D e
a Bc d E
( 2+2+2+2+2=10 )
㈡ 超显性假说
认为是由于来源于双亲基因型的异质结合所引起的互补 作用造成杂种优势。
P
a1 b1 c1
a1 b1 c1
1. 两个自交系杂交的F1株高是多少？ 2. 在F2群体中将有哪些基因型表现株高为150厘米？ 3. 在F2群体中株高表现为180厘米、150厘米和120厘米的植株各 占比例多少？
谢谢!
拟南芥
蚕豆
梨树
㈡ 近亲繁殖的遗传效应
1. 杂合体通过自交可导致后代基因型的分离，使后代群 体中纯合体迅速增加，杂合体减少，群体的遗传组成迅速趋 于纯合化。
后代纯合的速度和强度决定于控制性状的基因对数、自 交代数和选择的严格程度。
若有 n 对异质基因，且 ① 各对基因是独立遗传的 ② 各种基因型后代的繁殖能力是相同的
则自交 r 代时，后代群体中各种纯合基因型的个体数可按下
植物的自花授粉和动物的自 体受精是近亲繁殖中的最极端方 式——自交。
表兄妹交配（同父同母后代的后代交配） 品种内交配 品种间交配
远缘杂交（种间或亲缘关系更远个体间的杂交）
按照天然杂交率： 自花授粉植物—— 1~4%。 豌豆、小麦、水稻、拟南芥 常异花授粉植物—— 5~20%。棉花、高粱、蚕豆 异花授粉植物—— >20%。 玉米、杨树、梨树
P A bC A bC
De De
×
aBc aBc
dE dE
( 2+1+2+2+1 = 8 )
( 1+2+1+1+2 = 7 )
F1
A bC D e
a Bc d E
( 2+2+2+2+2=10 )
㈡ 超显性假说
认为是由于来源于双亲基因型的异质结合所引起的互补 作用造成杂种优势。
P
a1 b1 c1
a1 b1 c1
1. 两个自交系杂交的F1株高是多少？ 2. 在F2群体中将有哪些基因型表现株高为150厘米？ 3. 在F2群体中株高表现为180厘米、150厘米和120厘米的植株各 占比例多少？
谢谢!
拟南芥
蚕豆
梨树
㈡ 近亲繁殖的遗传效应
1. 杂合体通过自交可导致后代基因型的分离，使后代群 体中纯合体迅速增加，杂合体减少，群体的遗传组成迅速趋 于纯合化。
后代纯合的速度和强度决定于控制性状的基因对数、自 交代数和选择的严格程度。
若有 n 对异质基因，且 ① 各对基因是独立遗传的 ② 各种基因型后代的繁殖能力是相同的
则自交 r 代时，后代群体中各种纯合基因型的个体数可按下
07第七章 近亲繁殖和杂种优势讲解
父母与儿女之间、同胞兄弟姐妹之间基因 相同的可能性为1／2，彼此之间称为一级亲属； 祖父母与孙子(女)之间、外祖父母与外孙子(女) 之间、叔(伯、姑)与侄儿(女)之间、舅(姨)与外 甥儿(女)之间基因相同的可能性为1／4，彼此 之间称为二级亲属；堂兄弟姐妹之间、表兄弟 姐妹之间基因相同的可能性为1／8，彼此之间 称为三级亲属，依次类推。
菜豆两个株系按粒重选择和种植的结果( P339之表12-4)
小粒株系
大粒株系
收获年份 当选植株种子 后代植株种子 当选植株种子 后代植株种子
平均重(mg) 平均重(mg) 平均重(mg) 平均重(mg)
轻粒种子 重粒种子 轻粒种子 重粒种子 轻粒种子 重粒种子 轻粒种子 重粒种子
1902
300 400 358 348 600 700 632 649
举例：以一对基因为例，即AA×aa F1 100%都是杂合体 F2 有1/2杂合体和1/2纯合体（根据
分离比例而得） F3 有1/4杂合体和3/4纯合体
Fr+1有(1/2)r杂合 体，1-(1/2)r 纯合体。 详见下表 。
当连续自交多代时，后代将逐渐趋于 纯合，每自交一代，杂合体所占比例即减 少一半，并逐渐接近于 0 ， 而不会完全 消失。纯合体增加的速度，则与所涉及的 基因对数及自交代数有关。 继续
1903
250 420 402 410 550 800 752 709
1904
310 430 314 326 500 870 546 569
1905
270 390 383 392 430 730 636 636
1906
300 460 379 399 460 840 744 730
1907 平均
第十二章 近亲繁殖与杂种优势
纯合率=29791/32768x100%=90.91% 杂合率=1-90.91%=9.09% 5 r 5 纯合率x=[1-1/2 ] n x100%=[（2 -1）]/2 X100%=90.91%
例：设一大小植株的基因型为AABbCcDd,已知各对基因是独立遗传的；如果 例：设一大小植株的基因型为AABbCcDd,已知各对基因是独立遗传的；如果 连续自交5 试问其后代群体中具有1对、2对、3 连续自交5代,试问其后代群体中具有1对、2对、3对基因的纯合率各是多少？ r n [1+（2 -1 ）] n=3 r=5
第十二章 近亲繁殖与杂种优势
第一节 近亲繁殖及其遗传效应 一、近亲繁殖的概念及种类 1、概念：近亲繁殖也叫近亲交配，就是血统或亲缘关系相近的两个个体 之间的交配。 2、种类：按亲缘关系远近不同可以分为——自交、全同胞、半通宝、亲表兄妹 或堂兄妹。
自体受精 自花授粉
亲 子
兄 妹
半 兄 妹
堂 兄 妹
六 代
③、群体总的遗传方差 σ 2 2 2 2 σ =2F σ G+（1-F） G =（1+F） σ G
群体总的遗传方差随近交系数上升而增大。
4、近交衰退（inbreeding depression） 近交衰退（inbreeding depression）：指近交使生物个体的生活力、生产性能、 群体均值都降低的现象。
RsD：个体S和D之间的亲缘系数； FA： 共同祖先的近交系数； Fs： 个体S的近交系数； FD： 个体D的近交系数； N： 个体S和D分别到共同祖先的代数之和。
如果A、S、D都不是近交个体，则FA=FS=FD=0 RsD=∑（1/2） ②、亲兄妹 N
（1+1） （1+1） RsD=（1/2） +（1/2） =50%
基础六 近亲繁殖繁殖与杂种优势
模块三 异花授粉植物的自交不亲和性
异花授粉植物为了确保异花授粉，在进化过程中形成了不同的自 花授粉障碍，即自交不亲和性。 自交不亲和性：植物雌雄蕊发育正常，但自花授粉不能结实，这 种特性称为自交不亲和性。有广义和狭义之分。 广义的自交不亲和性是指形态结构上的自交不可能性。 1.雄蕊先熟 在这种情况下，雄蕊在同一朵花中的柱头成熟之前先 成熟，从而避免了花粉粒传到柱头上授粉受精，从而导致不育。 2.雌蕊先熟 在这种情况下，柱头比雄蕊成熟早，同样导致不育。 3.自花不育 在没有昆虫传粉的条件下，同一植株上的雌性和雄性 器官的自然排列阻止自花授粉。 狭义的自交不亲和性是遗传学和生理学的机制所致的自交不亲和 性。如许多种类的苹果、梨、杏、李子、甜菜、油菜等都属于此 类。
（二）杂种优势的利用 杂种优势在生产上已被广泛利用。 在作物方面，因其繁殖和授粉方式不同，利用杂种优势 的方法有所差异。 对无性繁殖作物，如甘薯、马铃薯等，只要选择那些具 有杂种优势的优异单株进行无性繁殖，就可将其杂种优 势固定。 而对于有性繁殖作物，由于杂种优势一般只能利用F1(F2 以后，杂种优势逐渐下降)。因此，必须年年制种。工作 量非常大，比如玉米制种，必须进行去雄、授粉。为了 提高制种效率，在一些作物上（如水稻）采用了三系配 套制种。就是培育雄性不育系，这就省去了去雄这一环 节。
(2+1+1+2+1=7)×(1+2+2+1+2=8)→(2+2+2+2+2＝10) 用显性假说解释杂种优势示意图
（二）超显性假说
超显性假说的基本观点是：杂种优势产生的原因是 双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作用。 等位基因间没有显隐性关系，异质的等位基因相互作用 大于同质等位基因的作用，即a1a2＞alal或a2a2。
遗传学-第九章 近亲繁殖与杂种优势
三、回交的遗传学效应
回交（back cross）也是近亲繁殖的一种方式， 指杂种后代与其两个亲本之一的再次交配，例如 甲×乙 甲×乙 ↓ ↓ 用于连续回 F1×乙 或 F1×甲 交的亲本称 为轮回亲本 ↓ ↓ BC1×乙 BC1×甲 ↓ ↓ BC2 BC2
三、回交的遗传效应
基因代换
通过连续回交，其后代细胞核内基因将逐渐被 轮回亲本的核内基因所取代，后代性状的表现 将趋同于轮回亲本。
举例分析：玉米自交系杂交 a1 b1 c1 P 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 b1c1 d1 e1 F1
a2 b2 c2 d2 e2 （2+2+2+2+2+=10） 由此可见，F1的杂种优势可以显著地超过双亲。
F2群体：纯合体(AA和aa)占1/2，杂合体(Aa)也 占1/2。 如继续自交，纯合个体只产生纯合的后代，而杂 合的个体则又产生1/2纯合的后代。这样连续自 交r代，其后代群体中杂合体将逐代减少为(1/2)r， 纯合体将相应地逐代增加为1－(1/2)r
自交后代纯合体增加的速度，决定于异质基因的对 数和自交的代数 n 对异质基因自交r 代后，Fr＋1群体中纯合个体数 可用[1＋(2r-1) ]n 的展开式来计算
表明：在L1到L19这些株系之内轻粒和重粒的后代平 均粒重彼此几乎没有差异。
菜豆天然混杂群体中选择
轻 240mg
按粒重 选择单 株19个 自交 19个株系
豌豆 天然混杂 群体
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L19
第十三章 近亲繁殖与杂种优势
Q X
Q←C←B→D→E→P E 1）同一条通径链上 注意：（ 箭头方向只能改变一次，改变 方向的地方正是共同祖先所在。 P （2）同一条通径链上不允许 出现重复个体。
近交系数可以通过下式计算：
ni：通径上的箭头数 Fi：共同祖先的近交系数
FX
n + i =（1+Fi）（1/ 2）
A C
B D
四、自交的遗传效应 通过连续自交，杂合体比例逐代下降并趋近于零（但 永远不会完全消失），后代群体的遗传组成趋于纯合 化。
自交后代中纯合率： X=[1-（1/2）r]n×100% n=等位基因对数 r=自交代数
五、回交的遗传效应 1.基因代换 连续回交，后代基因将逐 渐被轮回亲本的基因所取 代，后代的性状表现将趋 同于轮回亲本。 回交n代后，后代中轮回 亲本核基因比例： n+1
大粒株系（种子均重642mg ）（1901年） 当选植株的 种子平均重 （mg） 轻粒 种子 600 550 500 430 重粒 种子 700 800 870 730 后代植株的 种子平均重 （mg） 轻粒 种子 632 752 546 636 重粒 种子 649 709 549 636
1906
1907 平均
X=1-（1/2）
2.定向纯合 回交：后代中纯合是定向的，逐渐趋近于回交 亲本的基因型。 自交：后代中纯合是多方向的。
自交 Aa × Aa ↓ AA Aa aa 回交 AA × aa ↓ Aa × AA ↓ AA Aa
第二节 纯系学说
一、纯系学说的概念
丹麦学者约翰逊（Johannsen W.L.） 以自花授粉作物菜豆(Phaseolus Vulgaris)为材料 ，研究呈连续性 变异的种子重量这性状 的遗传。
甘肃农大动物遗传学课件第十二章近亲繁殖与杂种优势
注意事项
近亲繁殖容易导致基因突变、 先天性缺陷等不利影响，需 要合理控制。
近亲繁殖的优势
加强亲缘关系
同种群种畜之间的关系比较亲 密，性情相近，能够形成稳定 的社会结构与阶层。
易于管理
近亲繁殖的群落结构熟悉，管 理简单方便，便于喂养、疫病 预防和治疗等。
提高产量
适当的近亲繁殖可以利用优良 基因，提高家畜的产量和品质。
近亲繁殖的不利影响
缺乏种群多样性
频繁的近亲繁殖导致种群基因组较为单一，不利于适应外界环境，缺乏适应性。
遗传缺陷
相似的遗传基因容易重复，导致基因突变、先天性缺陷等不利影响，影响动物的正常生命活 动。
易造成群体消失
家畜群体受到一定疫病、气候变化等外部因素的影响时，由于基因单一，容易造成整个群体 的灭亡。
甘肃农大动物遗传学课件 第十二章近亲繁殖与杂种 优势
欢迎来到本次课程，今天我们将探讨近亲繁殖和杂种优势，它们在动物遗传 学中扮演着重要的角色。
Hale Waihona Puke 近亲繁殖的定义和原理定义
指家畜品种内相互近缘、血 缘关系密切的动物之间进行 繁殖的方式。
原理
通过在一定程度上限制基因 的数量和多样性，使得某些 优良性状得到进一步的发挥。
肉鸡养殖
通过杂交肉鸡，我们可以培育 出耐操、速生、肉质好的混合 品种，提高生产效益。
结论和总结
1 近亲繁殖
2 杂种优势
近亲繁殖虽有利于优良基因的保持，但也 必须考虑到缺乏多样性和基因突变等风险。
杂种优势利用不同品系基因优点互补作用， 提高生产效益，是动物养殖的重要手段之 一。
在实际的动物养殖生产中，我们需要明确了解这两种方式的优缺点，才能选择正确的育种策略，提高生 产效益，加速遗传改良。
近亲繁殖与杂种优势
自然、人工选择淘汰有害个体
(基因)，导致群体有害基因比 例下降。
3. 遗传性状稳定
自交导致基因型纯合，同时也导致群体内个体性状稳定。 自交后代中纯合体的类型是多种多样的。
如：AaBb (n=2)个体自交后代的纯合基因型有四种(2n)： AABB, AAbb, aaBB, aabb.
其中各种纯合基因型的比例相等。
被用于连续回交的亲本称为轮回亲本； 相对地未被用以回交的亲本称为非轮回亲本。 连续多代回交后代常用BC来表示，并用下标表示回交 代数。
连续回交及其遗传效应
回交的遗传效应(与自交比较)
回交与自交具有类似的遗传效应：后代基因型纯合。
回交群体的纯合比例与自交后代纯合率公式相同。
但回交后代的纯合又与自交有不同，表现在：
自交(selfing)：
(二)、异交与近交
异交(outbreeding)：亲缘关系较远的个体间交配。 近交(inbreeding)，也称近亲交配、近亲繁殖。
指血统或亲缘关系相近的个体间交配，也就是指基因 型相似的个体间交配。 全同胞(full-sib)：同父母的兄妹交； 半同胞(half-sib)：同父或同母兄妹交； 亲表兄妹(first-cousins)交配(交配个体间有一个共同祖 代)。
遗传研究和育种工作中都需要获得遗传上纯合稳定的材料； 同时自交对品种保纯和物种稳定性保持均具有重要意义。
三、 回交及其遗传效应
回交(back cross)：杂种F1与两个亲本之一进行杂交的交配方 式。
回交与测交的概念与作用。
在遗传育种工作中，为了达到特定目的常用一个亲本与回交 后代进行多代连续回交
近亲繁殖与杂种优势
3. 制种技术与播种技术
本章要点
• 杂交、自交、近交与回交，自交与回交遗传效应 及比较 • 纯系学说的内容、意义及其发展 • 杂种优势及其表示方法，F1杂种优势表现特点、 F2衰退表现的特点 • 显性假说和超显性假说对杂种优势形成的解释 • 杂种优势在不同类型作物中的应用
•超显性假说得到了许多试验资料的支
持，同时也能从生物化学和生化遗传水 平得到一些支持 •但是它否认等位基因间的显隐性关系， 忽视了显性基因的作用
3、两种假说比较
• 两者的相似之处：
– 都立论于杂种优势来源于双亲基因间的相互关系.
• 两者的不同之处： – 显性假说认为杂种优势是双亲显性基因间互补 – 超显性假说认为杂种优势是由于双亲等位基因间 互作
(三) 对于异花授粉植物
• 育种基础材料：自然群体往往都是异质杂合群体
– 也需要进行自交或近交,以选育自交系作为杂交亲本
• 杂交育种：
– 杂种后代应该进行人工控制自交
• 良种繁育：
– 必需采取措施进行隔离、去杂以防止天然杂交造成品 种混杂
(四)、在杂种优势的利用中
• 杂种优势与杂交种
– 育成品种为一个同质杂合群体
• 近亲繁殖在杂种优势利用中的应用
– 亲本纯度直接影响杂种的整齐度和整体优势 在杂交亲本繁育过程(自交或近交)、杂种生产 (制种)过程中，都应当严格隔离、去杂
第二节 杂种优势
一、杂种优势的概念及表示方法
• 杂种优势的概念： • • 是指遗传组成不同的两个亲本杂交产生的F1，生长势、繁殖 力、抗逆性、产量和品质等方面优于双亲的现象。
回交的纯合率计算公式同自交，但 是内容不一样。
回交在动植物育种中有重要的意义
• 改良某品种的个别缺点而采用回交育种的 方法。
第九章近亲繁殖和杂种优势
• 一、纯系学说
表9-3 菜豆两个株系按粒重大小选择和种植的结果（克/100粒）
收获 年份
1902 1903 1904 1905 1906 1907 平均
小粒株系
选择亲本种子 平均重
后代种子 平均重
轻粒种 重粒种 轻粒种 重粒种
子
子
子
子
30
40
35.8
34.8
25
42
40.2
41.0
31
43
31.4
中亲优势：F1超过双亲平均数即中亲值的百分率。 超亲优势 ：F1超过双亲中最优亲本的百分率。 竞争优势： F1超过对照的百分率。
亲本优势 F1 MP 100% MP
超亲优势 F1 HP 100% HP
杂种优势表现的特点
1、杂种优势不是某一、二个性状，而是许多 性状综合表现突出。
（五）人工种子
人工种子是用组织培养方法产生胚 状体，然后在胚状体外部包上一层种衣， 代替生产上用的天然种子。将父母本杂 交产生的F1胚状体进行无性繁殖，即可 获得遗传基础均一的大量种子，种植这 样的种子可以固定杂种优势。
（Fn+1），则杂合个体的频率为
y
1
mn
2
纯合个体的频率为
x
2n 2n
1
m
• 约翰生（Johannsen）提出自交n代纯合个体数计 算公式，可以计算纯合体的频率，并知道其基因 组合中多少对为纯合的：
•
x=[1+（2n-1）]m×（1/2）mn
• 例如，n=5，m＝3时
无性繁殖作物，如甘薯、马铃薯、甘蔗等，只要通过品种 间杂交产生杂种第一代，然后选择杂种优势高的单株进 行无性繁殖，即可育成一个新的优良品种。
表9-3 菜豆两个株系按粒重大小选择和种植的结果（克/100粒）
收获 年份
1902 1903 1904 1905 1906 1907 平均
小粒株系
选择亲本种子 平均重
后代种子 平均重
轻粒种 重粒种 轻粒种 重粒种
子
子
子
子
30
40
35.8
34.8
25
42
40.2
41.0
31
43
31.4
中亲优势：F1超过双亲平均数即中亲值的百分率。 超亲优势 ：F1超过双亲中最优亲本的百分率。 竞争优势： F1超过对照的百分率。
亲本优势 F1 MP 100% MP
超亲优势 F1 HP 100% HP
杂种优势表现的特点
1、杂种优势不是某一、二个性状，而是许多 性状综合表现突出。
（五）人工种子
人工种子是用组织培养方法产生胚 状体，然后在胚状体外部包上一层种衣， 代替生产上用的天然种子。将父母本杂 交产生的F1胚状体进行无性繁殖，即可 获得遗传基础均一的大量种子，种植这 样的种子可以固定杂种优势。
（Fn+1），则杂合个体的频率为
y
1
mn
2
纯合个体的频率为
x
2n 2n
1
m
• 约翰生（Johannsen）提出自交n代纯合个体数计 算公式，可以计算纯合体的频率，并知道其基因 组合中多少对为纯合的：
•
x=[1+（2n-1）]m×（1/2）mn
• 例如，n=5，m＝3时
无性繁殖作物，如甘薯、马铃薯、甘蔗等，只要通过品种 间杂交产生杂种第一代，然后选择杂种优势高的单株进 行无性繁殖，即可育成一个新的优良品种。
遗传学第九章 近亲繁殖和杂种课件
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。
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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 . . .
杂合体 纯合体 AA AA+aa
种
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)
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 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
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
× 100%
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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
×100%
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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
后代。 （自交系） 遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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 繁
产 殖
生 力
的 、
杂 抗
种 逆
性F1
在 、
生 产
长 量
势 、
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。
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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 . . .
杂合体 纯合体 AA AA+aa
种
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)
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 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
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
× 100%
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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
×100%
遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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
后代。 （自交系） 遗传学10 第九章 近亲繁殖和杂 种
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 繁
产 殖
生 力
的 、
杂 抗
种 逆
性F1
在 、
生 产
长 量
势 、
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❖自交后代中纯合基因型的种类多种多样
❖而回交后代中基因型严格受轮回亲本的制 约
回交与自交的区别
❖ 假设涉及3对基因，自交后代应该有23=8种纯合基因 型
AABBCC AABBcc AAbbCC AAbbcc aaBBCC
aaBBcc aabbCC aabbcc
❖ 自交r次以后，后代群体中纯合基因型的比例均为
近交衰退的主要原因：
❖ 近交提高了隐性基因纯合的机会。
❖ 生物的不良基因多半以隐性状态存在。 ❖ 近亲使不同个体所携带的隐性基因有
较多的机会结合而表现不良的隐性性 状。
三、杂种优势的遗传理论 显性假说（dominance hypothesis）
超显性假说（overdominance hypothesis； superdominance hypothesis）
1、许多性状综合地表现突出。 2、优势大小取决于双亲性状的相对差异和
互补程度。在一定范围内，双亲的亲缘关系、生态
类型和生理差异越大，相对性状的互补性越强，杂种 的优势越强，反之，就越弱。
3、优势大小与双亲基因型的纯合程度密切 相关。
4、优势大小与环境条件密切相关。
二、近交衰退（inbreeding depression）
的比例为
1
1 2r
n
第3节 杂种优势
一、杂种优势的表现 杂种优势（hybrid vigor；heterosis）： 杂合体在一种或多种性状上优于亲本的现象。
杂种优势的度量 平 均 优 势 ＝ 杂 种 表 现 双 型 亲 值 平 － 均 双 值 亲 平 均 值 1 0 0 ％
超 亲 优 势 ＝ 杂 种 表 现 高 型 亲 值 值 － 高 亲 值 1 0 0 ％
1
1 2r
n
杂合基因对数与自交后代纯合速度的关系
应用这个公式，有2个前提条件： 各对基因是独立遗传的，不存在连锁； 各种基因型个体的生活力、繁殖力相等。
2、隐性性状通过自交得以表现
在异交物种中，有害的隐性基因多存在 于杂合体中，一旦自交或近交，隐性基 因得以纯合而表现隐性有害性状。
自花授粉植物由于长期自交，有害的性 状已经被长期的自然选择和人工选择所 淘汰，后代中很少出现隐性有害性状， 也不会因为近交而使生活力显著降低。
1 4A 1A 31 4A 1A 41 4A 2A 31 4A 2A 4
➢ 同胞兄妹间随机交配，子女中应该有四种纯合 基因型，A1A1、A2A2、A3A3和A4A4
➢ 这些纯合体的两个等位基因不但是纯合的，在 遗传上也是等同的。
➢ 这些纯合体出现的概率累加起来，就等于全同 胞交配后代的近交系数，F＝1/4。
1
1 2r
n
❖ 每一种纯合基因型的比例只有
1
1 2r
n
1 2
n
回交与自交的区别
❖ 同样涉及3对基因，回交后代只有1种与轮回亲 本相同的纯合基因型 AABBCC 或AABBcc 或 AAbbCC 或AAbbcc 或 aaBBCC 或 aaBBcc 或 aabbCC 或 aabbcc
❖回交r次以后，后代群体中这一种纯合基因型
➢ 其中纯合体占16/64，即1/4，这就是全同胞 交配的近交系数。
近交系数的计算
三、自交的遗传效应
1、杂合体自交导致基因的分离和纯合 AA×aa→F1 Aa，F1自交产生F2，1/4AA、
1/2Aa和1/4aa。 F1100％Aa，F2中50%Aa F3代中，3/8AA、2/8Aa、3/8aa，Aa的比
谢谢
❖ 纯合体AA或aa，不仅是纯合的，而且在遗传 上也是等同的。
❖ 因为AA（或aa）就是杂种亲本仅有的两个基 因之一的两份拷贝。
❖ 自交一代中，纯合体占1/2，就是两个等位基 因在遗传上等同的个体的比例是1/2，也就是 近交系数等于1/2。
近交系数的计算：
➢ ♀ A1A2、♂A3A4
➢ 子代的基因型为
具有杂种优势的杂种如果自交或近交， 下一代都会有不同程度的衰退。 F1自交，F2群体内必然出现各种各样 的基因型，杂合体的比例下降为50％， 从而出现性状的分离。 F2与F1相比，生长势、生活力、抗逆 性、产量等方面都会表现下降。 这种现象称为近交衰退。
杂种亲本的纯合程度越高，优势越强， 衰退现象越明显。
杂种劣势
• 杂种优势有时候也会是负向的，杂种 性状的表现不如亲本，这种现象又称 为杂种劣势。
杂种优势的表现是很复杂的：
➢营养型，营养体发育旺盛； ➢生殖型，生殖器官发育旺盛； ➢适应型，适应能力增强。 ➢这种划分是相对的，仅仅是为研究方
便起见，划分的依据是杂种优势表现 最突出的性状。
杂种优势表现的基本特点：
例下降到1/4。
杂合体Aa连续自交后代基因型比例的变化
世代
F1 F2 F3 F4 F5 …
F r1
自交次数 AA
0
0
1
1/4
2
3/8
3
7/1
2 r 1
基因型频率
Aa
aa
1
0
1/2
1/4
1/4
3/8
1/8
7/16
1/16
15/32
…
…
1
2r 1
2r
2 r 1
杂合体 纯合体
❖ 两个有亲缘关系的个体有可能从共同祖先那里 得到同一个基因。
❖ 这两个个体交配，又有可能把同一个基因传递 给同一个子女。
❖ 这样，下代个体得到的一对等位基因可能不仅 是纯合的，而且在遗传上也是等同的。
❖ 一个个体得到这样一对在遗传上完全等同的基 因的概率就是近交系数。
❖ 例如，杂合体Aa自交，子代中一半是纯合体 AA、aa。
回交的遗传效应
回交的遗传效应
❖回交也能够导致基因型纯合。 ❖每回交一次，非轮回亲本的遗传组成
就下降1/2。 ❖经过若干代回交，后代将基本上恢复
为轮回亲本的遗传组成。 ❖一般来说，连续回交的过程都会伴随
人工选择，保留非轮回亲本的目标性 状，否则回交就失去了意义。
回交与自交的区别 ❖回交和自交都能导致后代基因型的纯合
全同胞交配子代近交系数的计算
1 4A1 1 4A2 1 4A3 1 4A4
1 4A1
1 4A2
116 A1A1
1 16 A2A2
1 4A3
1 4A4
116 A3A3 1 16 A4A4
➢ 如果双亲都是杂合体，而且等位基因的来源 不同，则子代中有四种基因型。
➢ 同胞间随机交配，不同基因型的配子有16种 组合方式，频率各为1/16。
频率
频率
1
0
1/2
1/2
1/4
3/4
1/8
7/8
1/16
15/16
…
…
1 2r
1 1 r 2
➢ 每自交一代，杂合体比例下降1/2，逐渐→0，但是 只要没有选择在起作用，就永远不会等于0。
➢ 纯合体增加的速度和强度，杂合体下降的速度和强度， 与所涉及的基因对数、自交次数和是否选择有关。
➢ 设n对异质基因，自交r代，其后代群体中纯合体的 比例为：
3、自交导致遗传性状的稳定
纯合体在遗传上是稳定的，杂合体在遗传 上是不稳定的。
自交使得基因型不断得到纯合，从而使遗 传性状的表现稳定一致。
自交和近交对于农作物品种的保纯和物种 的稳定性都具有重要的意义。
四、回交及其遗传效应
回交也是近交的一种形式。 回交在遗传学研究和育种上都是常用 的方法。 利用隐性亲本和F1回交，可以测定F1 产生的配子的种类和比例。 通过连续多代回交可以向特定的遗传 背景中导入个别基因或染色体区段。
近交的优点：
❖ 自交和近交的后代纯合性高，性状整齐一 致，栽培作物就便于栽培管理。
❖ 水稻、小麦、大麦、豌豆、菜豆、马铃薯、烟草
等。
❖ 自花授粉需要的花粉量少，在恶劣的条件 下比异花授粉更有利于繁殖后代。
❖ 在自然选择作用下保留了一些自花授粉的 植物，并且在长期的进化过程中逐渐消除 了自交的不利影响，成为具有较强生活力 和适应能力的稳定类型。
❖而回交后代中基因型严格受轮回亲本的制 约
回交与自交的区别
❖ 假设涉及3对基因，自交后代应该有23=8种纯合基因 型
AABBCC AABBcc AAbbCC AAbbcc aaBBCC
aaBBcc aabbCC aabbcc
❖ 自交r次以后，后代群体中纯合基因型的比例均为
近交衰退的主要原因：
❖ 近交提高了隐性基因纯合的机会。
❖ 生物的不良基因多半以隐性状态存在。 ❖ 近亲使不同个体所携带的隐性基因有
较多的机会结合而表现不良的隐性性 状。
三、杂种优势的遗传理论 显性假说（dominance hypothesis）
超显性假说（overdominance hypothesis； superdominance hypothesis）
1、许多性状综合地表现突出。 2、优势大小取决于双亲性状的相对差异和
互补程度。在一定范围内，双亲的亲缘关系、生态
类型和生理差异越大，相对性状的互补性越强，杂种 的优势越强，反之，就越弱。
3、优势大小与双亲基因型的纯合程度密切 相关。
4、优势大小与环境条件密切相关。
二、近交衰退（inbreeding depression）
的比例为
1
1 2r
n
第3节 杂种优势
一、杂种优势的表现 杂种优势（hybrid vigor；heterosis）： 杂合体在一种或多种性状上优于亲本的现象。
杂种优势的度量 平 均 优 势 ＝ 杂 种 表 现 双 型 亲 值 平 － 均 双 值 亲 平 均 值 1 0 0 ％
超 亲 优 势 ＝ 杂 种 表 现 高 型 亲 值 值 － 高 亲 值 1 0 0 ％
1
1 2r
n
杂合基因对数与自交后代纯合速度的关系
应用这个公式，有2个前提条件： 各对基因是独立遗传的，不存在连锁； 各种基因型个体的生活力、繁殖力相等。
2、隐性性状通过自交得以表现
在异交物种中，有害的隐性基因多存在 于杂合体中，一旦自交或近交，隐性基 因得以纯合而表现隐性有害性状。
自花授粉植物由于长期自交，有害的性 状已经被长期的自然选择和人工选择所 淘汰，后代中很少出现隐性有害性状， 也不会因为近交而使生活力显著降低。
1 4A 1A 31 4A 1A 41 4A 2A 31 4A 2A 4
➢ 同胞兄妹间随机交配，子女中应该有四种纯合 基因型，A1A1、A2A2、A3A3和A4A4
➢ 这些纯合体的两个等位基因不但是纯合的，在 遗传上也是等同的。
➢ 这些纯合体出现的概率累加起来，就等于全同 胞交配后代的近交系数，F＝1/4。
1
1 2r
n
❖ 每一种纯合基因型的比例只有
1
1 2r
n
1 2
n
回交与自交的区别
❖ 同样涉及3对基因，回交后代只有1种与轮回亲 本相同的纯合基因型 AABBCC 或AABBcc 或 AAbbCC 或AAbbcc 或 aaBBCC 或 aaBBcc 或 aabbCC 或 aabbcc
❖回交r次以后，后代群体中这一种纯合基因型
➢ 其中纯合体占16/64，即1/4，这就是全同胞 交配的近交系数。
近交系数的计算
三、自交的遗传效应
1、杂合体自交导致基因的分离和纯合 AA×aa→F1 Aa，F1自交产生F2，1/4AA、
1/2Aa和1/4aa。 F1100％Aa，F2中50%Aa F3代中，3/8AA、2/8Aa、3/8aa，Aa的比
谢谢
❖ 纯合体AA或aa，不仅是纯合的，而且在遗传 上也是等同的。
❖ 因为AA（或aa）就是杂种亲本仅有的两个基 因之一的两份拷贝。
❖ 自交一代中，纯合体占1/2，就是两个等位基 因在遗传上等同的个体的比例是1/2，也就是 近交系数等于1/2。
近交系数的计算：
➢ ♀ A1A2、♂A3A4
➢ 子代的基因型为
具有杂种优势的杂种如果自交或近交， 下一代都会有不同程度的衰退。 F1自交，F2群体内必然出现各种各样 的基因型，杂合体的比例下降为50％， 从而出现性状的分离。 F2与F1相比，生长势、生活力、抗逆 性、产量等方面都会表现下降。 这种现象称为近交衰退。
杂种亲本的纯合程度越高，优势越强， 衰退现象越明显。
杂种劣势
• 杂种优势有时候也会是负向的，杂种 性状的表现不如亲本，这种现象又称 为杂种劣势。
杂种优势的表现是很复杂的：
➢营养型，营养体发育旺盛； ➢生殖型，生殖器官发育旺盛； ➢适应型，适应能力增强。 ➢这种划分是相对的，仅仅是为研究方
便起见，划分的依据是杂种优势表现 最突出的性状。
杂种优势表现的基本特点：
例下降到1/4。
杂合体Aa连续自交后代基因型比例的变化
世代
F1 F2 F3 F4 F5 …
F r1
自交次数 AA
0
0
1
1/4
2
3/8
3
7/1
2 r 1
基因型频率
Aa
aa
1
0
1/2
1/4
1/4
3/8
1/8
7/16
1/16
15/32
…
…
1
2r 1
2r
2 r 1
杂合体 纯合体
❖ 两个有亲缘关系的个体有可能从共同祖先那里 得到同一个基因。
❖ 这两个个体交配，又有可能把同一个基因传递 给同一个子女。
❖ 这样，下代个体得到的一对等位基因可能不仅 是纯合的，而且在遗传上也是等同的。
❖ 一个个体得到这样一对在遗传上完全等同的基 因的概率就是近交系数。
❖ 例如，杂合体Aa自交，子代中一半是纯合体 AA、aa。
回交的遗传效应
回交的遗传效应
❖回交也能够导致基因型纯合。 ❖每回交一次，非轮回亲本的遗传组成
就下降1/2。 ❖经过若干代回交，后代将基本上恢复
为轮回亲本的遗传组成。 ❖一般来说，连续回交的过程都会伴随
人工选择，保留非轮回亲本的目标性 状，否则回交就失去了意义。
回交与自交的区别 ❖回交和自交都能导致后代基因型的纯合
全同胞交配子代近交系数的计算
1 4A1 1 4A2 1 4A3 1 4A4
1 4A1
1 4A2
116 A1A1
1 16 A2A2
1 4A3
1 4A4
116 A3A3 1 16 A4A4
➢ 如果双亲都是杂合体，而且等位基因的来源 不同，则子代中有四种基因型。
➢ 同胞间随机交配，不同基因型的配子有16种 组合方式，频率各为1/16。
频率
频率
1
0
1/2
1/2
1/4
3/4
1/8
7/8
1/16
15/16
…
…
1 2r
1 1 r 2
➢ 每自交一代，杂合体比例下降1/2，逐渐→0，但是 只要没有选择在起作用，就永远不会等于0。
➢ 纯合体增加的速度和强度，杂合体下降的速度和强度， 与所涉及的基因对数、自交次数和是否选择有关。
➢ 设n对异质基因，自交r代，其后代群体中纯合体的 比例为：
3、自交导致遗传性状的稳定
纯合体在遗传上是稳定的，杂合体在遗传 上是不稳定的。
自交使得基因型不断得到纯合，从而使遗 传性状的表现稳定一致。
自交和近交对于农作物品种的保纯和物种 的稳定性都具有重要的意义。
四、回交及其遗传效应
回交也是近交的一种形式。 回交在遗传学研究和育种上都是常用 的方法。 利用隐性亲本和F1回交，可以测定F1 产生的配子的种类和比例。 通过连续多代回交可以向特定的遗传 背景中导入个别基因或染色体区段。
近交的优点：
❖ 自交和近交的后代纯合性高，性状整齐一 致，栽培作物就便于栽培管理。
❖ 水稻、小麦、大麦、豌豆、菜豆、马铃薯、烟草
等。
❖ 自花授粉需要的花粉量少，在恶劣的条件 下比异花授粉更有利于繁殖后代。
❖ 在自然选择作用下保留了一些自花授粉的 植物，并且在长期的进化过程中逐渐消除 了自交的不利影响，成为具有较强生活力 和适应能力的稳定类型。