基础六-近亲繁殖繁殖与杂种优势

自交不亲和性分为两类：
一、异态自交不亲和性
这种不亲和表现为花丝和花柱长 度不同。把这种长花柱、短花丝 的花称为针型；而把长花丝、短 花柱的花称为线型。基因型针型 的为ss，线型的为Ss，其中S对 s为完全显性(图)。
只有在下面的基因型之间才能授粉： 针型(ss)×线型(Ss) →1针型(ss)∶l线型(Ss) 线型(Ss)×针型(ss) →1针型(ss)∶l线型(Ss)
二、同态自交不亲和性
同态自交不亲和性包括配子体不亲和性和孢子体不 亲和性。
1．配子体自交不亲和性：具有不同遗传组成的植株 杂交时，会出现三种可能：①完全不亲和；②半数花 粉亲和；③完全亲和。
杂合体 Aa
纯合体 AA
1
O
aa
1／2=50％
l／2=50％Βιβλιοθήκη 1／4=25％3／4=75％
1／8=12.5％ 7／8=87.5％
轮回亲本 基因频率
1/2 3／4
7／8
15／16
回交r代
1
2r →0
1
1— 2r →100％
2r 1 1 2r 1
2对杂合基因的回交遗传效应(AABB×aabb )
世代 基因型
▪ 因此，变异的出现就使纯系内的选择成为有效。
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。
世自 代交
世 代
F1 0
F2 1
基因型 的比数
杂合体(Aa) 比数 纯合体(AA＋aa)
（％）
比数 （％）
Aa 1AA 2Aa 1aa
(1/2)1=50
1-(1/2)1=50
F3 2 F4 3 F5 4 Fr+1 r
6AA 4Aa 6aa 28AA 8Aa28aa 120AA 16Aa120aa
┊
(1/2)2=25 (1/2)3=12.5 (1/2)4=6.25 (1/2)r→0
▪ 三、纯系的相对性
▪ 纯系学说也有一定的局限性。
▪ 在植物界，纯系只是相对的，绝对的纯系是不 存在的。即使是严格的自花授粉植物，纯系的 保持也只是相对的。这是因为：
▪ 1、绝对的自花授粉植物是不存在的，由于天 然杂交而使基因重组会产生变异个体；
▪ 2、在任何一个纯系内，都存在着由于基因突 变而导致某种性状发生变异的可能性。
自交群体中，A、a基因频率始终各为50％。
模块二 纯系学说
纯系学说是丹麦遗传学家约翰逊于1900年通过菜豆粒 重选种试验总结出来的。 一、纯系的概念：基因型纯合的个体自交而产生的后 代群体称为纯系。 二、纯系学说的要点： 1．纯合的亲代自交而产生的子代为纯系。自花授粉 及异花授粉植物自交后均可得到纯系后代。 2．每个自花授粉的农家品种内常存在若干纯系。即 农家品种往往是若干纯系的混合群体。 3．在纯系内选择是无效的；而在由若干个纯系组成 的混杂群体内选择却是有效的。
杂合体 纯合体
轮回亲本基 因
F1 1AaBb
1
0
1/2
BC1 1AaBb 1Aabb 3/4
1/4
3/4
1aaBb 1aabb
BC2 1AaBb 3Aabb 7/16 9/16
7/8
3aaBb 9aabb
BC3 1AaBb 7Aabb 15/64 7aaBb 49aabb
49/64
15/16
经r代回交，有n 对杂合基因
上篇 第六章 近亲繁殖繁殖与杂种优势 2017年 9月
上篇 第六章近亲繁殖和杂种优势 第一节 近亲繁殖及其遗传效应 第二节 纯系学说
第三节 异花授粉植物的自交不亲和性 第四节 杂种优势
上篇 基础六近亲繁殖和杂种优势
模块一 近亲繁殖及其遗传效应
一、近交繁殖的概念 近亲繁殖，也称近亲交配，简称近交，指亲缘关系 相近的雌雄个体交配,或指基因型相同或相近的两个 个体间的交配。 根据亲缘关系的远近，可分为自交、全姊妹、半姊 妹和亲表兄妹交配。 自交（自花授粉）是近亲繁殖中最极端的方式。 回交也是近亲繁殖的一种方式。
回交和自交遗传效应的差异，主要表现在：
1.回交后代的基因型纯合严格受轮回亲本的控制， 而自交后代的基因型纯合却是多种多样的组合方式。
AA×aa ↓
F1 A↘a×aa
BC1 Aa aa ×aa
A↓a
BC2
aa aa ×aa
aa
Aa a↓a
BC3 aa aa aa aa
aa aa
一对杂合基因的回交遗传效应
1-(1/2)2=75 1-(1/2)3=87.5 1-(1/2)4=93.75 1-(1/2)r→100
三、回交的遗传效应
回交和自交类似，如连续多代进行，其后代群体的基 因型也将趋于纯合。回交指杂种后代与其亲本之一再次 杂交。用BC1 、BC2分别表示回交一代、回交二代，以 此类推。也可用（A×B）×A或A2×B、(A×B)×B、 A×B2等方式表示回交一代，用于回交的亲本为轮回亲 本，未被用来回交的亲本为非轮回亲本。
1 ( 2r 1)n 2r
(
2r 1) 2r
n
2 r 11 2 r 1
2．虽然在回交中群体内纯合率的增加也随着杂 合基因对数增加而变得缓慢，但是轮回亲本的 基因频率在群体内的增加速度与包含的杂合基 因对数无关，回交到r代后，轮回亲本基因
频率是(
2r1 2r 1
1)。而在前面讨论中的自交群体
的基因频率并未发生任何变化，如在Aa衍生的
二、自交的遗传效应
杂合体通过自交，其后代群体表现的遗传效应: 第一，自交可使后代基因型趋于纯合，性状趋于稳定。 纯合率的增加随着杂合基因对数增加而变得缓慢
第二，自交会使隐性性状得以表现，从而淘汰有害的隐 性个体，改良群体的遗传组成。 表6-1 一对杂合基因(Aa)连续自交的后代基因型比例的 变化
表6-1 一对杂合基因(Aa)连续自交的后代基因型比例的变化