遗传学第九章近亲繁殖和杂种优势

并认为（纯系学说）： 1.自花授粉植物天然混杂群体，可以(选择)分离 出许多纯系。因此，在一个混杂群体内选择是 有效的。 2.纯系内个体间差异由环境影响造成，不能遗传， 所以在纯系内继续选择是无效的。
•基因型和表现型也是由约翰生根据上述试验 提出的
(三) 纯系学说的意义
• 理论意义：
– 区分了遗传变异和不可遗传变异，指出选择遗 传变异的重要性，并对遗传、环境及其与个体 发育性状表现关系研究起了很大推动作用
(一)、 自花授粉植物 (二)、 常异花授粉植物 (三)、 异花授粉植物 (四)、 杂种优势利用
(一)自花授粉植物
• 育种基础材料：同质纯合群体 – 天然自交，往往都是纯系 – 个体纯合；群体同质(个体间的基因型相同) • 杂交育种： – 用不同亲本杂交，后代进行逐代种植(自交)、选择 – 经过5-6代选择得到纯合、稳定的优良品系(纯系) • 良种繁育(优良品种繁殖)： – 天然杂交率很低，一般无需进行控制授粉自交 – 有时为了保证品种的纯度，在繁育过程中要进行人工 去杂、并在一定范围内进行隔离
• 2、超优亲值法： 这是以双亲中最优亲本表 型值为标准计算杂种优势度量值的方法。
三、杂种优势的遗传学解释
1.显性假说（dominance theory）
– 连续多代回交后代常用BC来表示，并用下标表 示回交代数。
1、连续回交使后代基因被轮回亲本所置换
2、连续回交使后代基因型趋于定向纯合
• 在回交中，只要轮回亲本确定，其基因型 纯合的方向也就确定了，即将逐渐趋向于 轮回亲本的纯合基因型，基因型纯合的速 度比自交快。
回交的纯合率计算公式同自交，但 是内容不一样。
真的杂种优势要体现在生存能力和繁殖能力提 高，个体 生长不一定超过亲本。
杂种旺势（假杂种优势）：个体或某些器官增 大（徒长），可它的生存和繁殖能力没有提 高. （杂种旺势有可能利于生产，但在进化上不一 定有适应意义。） 杂种劣势：杂种生存能力反而比亲本减退的现 象。
二、杂种优势度量方法
评价杂种优势的强弱，比较常用的有超 中亲值法和超优亲值法两种。 1、超中亲值法： 这是以某个性状双亲平 均值为标准的计算方法。
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
轻
重 870mg
重
在19个株系中6年连续选择：
结果：
L1选择得到最轻/最重为374mg/370mg, L19选择得到最轻/最重为691mg/677mg
第一节 一、基本概念
近亲繁殖及其遗传效应
二、自交的遗传效应
1. 杂合基因分离，后代群体遗传组成趋于纯合化
• F2有三种基因型个体，纯合体(21=2种)与杂合 体各占一半； F2继续自交纯合体后代仍然为纯 合体，而杂合体又会发生分离，F3中杂合体占 1/4，…… • 自交r代后Fr+1代中： • 杂合体 ½r • 纯合体 1-½ r • 随r增大, 杂合体0，但不会消失(极限为零)。
n对基因杂合体自交r代
• n对基因杂合体自交r
代后，在Fr+1代中，n
对基因均纯合个体
(2n种)在群体中所占
比例为：
基因对数与自交后代纯合率
2. 淘汰有害隐性基因，改良群体遗传组成
• 自花授粉植物天然群体：长期自交、经过自 然和人工选择，大多数有害隐性基因已被淘 汰；
• 异花授粉植物天然群体：经常性天然杂交， 基因处于杂合状态，隐性有害基因大量存在； 所以异花授粉植物自交衰退比自花授粉植物 严重。
思考题：
1。常异花授粉植物、异花授粉植物、 杂种优势利用应该如何去利用近亲 繁殖的呢？
第三节
杂种优势及遗传机理.
一、概念 杂合体常在一种或多种性状上往往比双亲 表现更强大的生长速率或代谢功能，或表 现器官发达，体型增大，产量提高或表现 在抗病，抗虫，抗逆性，存活力，生存力 提高的现象统称为杂种优势。 这是生物界普遍存在的现象。
L1到L19各株系后代平均粒重彼此几乎没 有差异！！
19个株系内6年连续选择
第六年选择结果(L1/L19)
î Ç × á Ö × Ó L1Ö ê Ï µ î Ö × Ø Ö × Ó
¬ Ð Á ø Á ù Ä ê Ñ ¡ Ô ñ × î Ö Ø Ö × Ó ¬ Ð Á ø Á ù Ä ê Ñ ¡ Ô ñ × î Ç á Ö × Ó
• 实践意义：
– 直接指导自花授粉植物的育种，即：可以在混 杂群体(如地方品种群体)内进行单株选择得到
不同的纯系；但在纯系中继续选择无效
五、近亲繁殖在育种中的应用
• 由于生物繁殖方式、天然群体遗传组成以 及育成品种的遗传类型不同，近亲繁殖在 不同类型植物育种中的应用方式也有所不 同 • 现将其应用分为以下几种类型：
374mg
37ห้องสมุดไป่ตู้mg
î Ç × á Ö × Ó L19Ö ê Ï µ î Ö × Ø Ö × Ó
¬ Ð Á ø Á ù Ä ê Ñ ¡ Ô ñ × î Ç á Ö × Ó
691mg
¬ Ð Á ø Á ù Ä ê Ñ ¡ Ô ñ × î Ö Ø Ö × Ó
677mg
(二) 纯系学说的内容
纯系与纯系学说： 约翰生把菜豆这类严格自花授粉植物一个植 株的后代(株系)称为纯系，即： • 纯系是一个基因型纯合个体的自交后代(株 系)，且后代群体基因型也是纯一的。
3、杂合体自交导致遗传性状稳定。
三、回交及其遗传效应
• 回交：杂种F1与两个亲本之一进行杂交的交配方 式。
– 注意比较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 • 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。
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。
第二节 纯系学说
纯系学说是Johannsen （约翰生）于1909提出的
(一)约翰生的菜豆粒重遗传试验 天然混杂群体选择: 将菜豆天然混杂群体按豆粒重分类播种，从中选 择19个植株自交19个株系(line), 株系间平均粒重有明显差异，并能够稳定遗传