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06 第六章个体选配.ppt

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本课件讲解个体选配的原理,包括品质选配中的同质交配与异质交配、亲缘选配中的近交与杂交,分析近交效应、近交衰退与杂种群体的均值变化,并给出近交系数、亲缘系数的通径计算方法与畜群近交程度的估算。

第六章个体选配封面,概述品质选配、亲缘选配与近交、杂交及近交系数与亲缘系数计算
选配的概念,选配即是有明确目的决定公母畜的配对,是有意识地组合后代的遗传基础,以达到培育和利用良种的目的
选配与选种的关系,选种和选配互为基础选种为选配,选配验证选种选配巩固选种,选种加强选配
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第1页:第六章 个体选配

第六章个体选配

第2页:选配的概念

选配即是有明确目的决定公母畜的配对,是有意识地组合后代的遗传基础,以达到培育和利用良种的目的。家畜育种的成效大小与进度快慢,很大程度是取决于种畜的改良方法和利用方法。

第3页:选配与选种的关系

选配与选种的关系

选种和选配互为基础选种为选配,选配验证选种选配巩固选种,选种加强选配

第4页:选配的种类

选配的种类

第5页:品质选配

品质选配

  • 品质选配,又称选型交配。
  • 它所依据的是交配个体间的品质对比。
  • 品质,即可指一般品质,如体质、体型、生物学特性、生产性能、产品质量等方面的品质,也可指遗传品质,以数量性状而言,指其估计育种值的高低。

第6页:品质选配的种类

种类
同质交配、同型交配异质交配、异型交配
实质
品质选配,最主要的是改变了公母畜间的交配机率。

第7页:同质交配

同质交配是一种以表型相似性为基础的选配,就是利用性状相同、性能表现一致、或育种值相似的优秀公母畜来配种,以期获得与亲代品质相似的优秀后代。“好的与好的配,产生更好的”,“高产与高产的配,产生更高产的”,“公的好,母的好,后代错不了”。

第8页:表型同型交配

表型同型交配

已知安格斯牛的毛色受一个基因座上的两个等位基因B、b控制,B对b完全显性。假设初始群的状况如下:

第9页:同质交配的两种情况

如果在该群体针对毛色依据表型进行同质交配,则存在两种情况:(1)黑色公牛配黑色母牛、(2)红色公牛配红色母牛。

第10页:同质交配后的基因频率

同质交配后下一代的基因频率为:

第11页:遗传同型交配

遗传同型交配

已知短角牛的毛色受一个基因座上的两个等位基因R、r控制,R与r共显性。初始群的状况如下:

第12页:遗传同型交配的组合

若在该群体针对毛色依据基因型进行同质交配,则有三种情况:红的配红的,花的配花的,白的配白的

第13页:下一代的基因频率

下一代的基因频率

为:

第14页:同质交配的结论

结论:(1)同质交配并不改变基因频率(2)同质交配改变基因型的频率(3)连续进行同型交配,杂合子的频率不断降低,各种纯合子的频率将不断增加。(4)同质交配对于数量性状,将不改变其育种值,但因杂合子的频率降低却有可能降低群体均值。

第15页:同质交配的应用

应用(1)固定理想类型,扩大其在群体中的数量。(2)使群体分化成为各具特点而且纯合的亚群(3)同时加上选择,使改性状能得到保持和巩固,又可尽快增加优秀个体在群体中的数量。

第16页:异质交配

异质交配

  • 以表型不同为基础的选配。
  • 分为两种情况:选择具有不同优异性状的公母畜相配,以将两个性状结合在一起,获得兼有双亲不同优点的后代。
  • 选同一性状但优劣程度不同的公母畜相配,以良好性状纠正不良性状,以期后代能取得较大的改进和提高。

第17页:单一性状异质交配

单一性状异质交配

设对安格斯牛的毛色依据表型进行异质交配。初始群的状况如下:

第18页:异质交配的两种类型

存在两种交配类型:(1)黑母牛与红公牛交配,(2)红母牛与黑公牛交配。

第19页:单一性状异质交配的基因频率

基因频率为:

第20页:异质交配的结论

  • 结论:(1)改变下一代的基因频率。
  • (2)改变下一代的基因型频率,其中显性纯合子将全部消失,而隐性纯合子全部源于杂合子的存在。
  • (3)异质交配对于数量性状而言,可能提高群体的均值。

第21页:多个性状异质交配

多个性状异质交配

  • 假设两个性状:一个性状由一个基因座的两个等位基因A、a控制,而且A—表现优良;
  • 另一个性状由另一个基因座的两个等位基因B、b控制,而且B—表现优良。采用A—bb×aaB—表型异质交配,下一代可能出现4种基因型AaBb、Aabb、aaBb、aabb;
  • 采用AAbb×aaBB遗传异质交配,下一代将只有一种基因型即AaBb。

第22页:异质交配应用

异质交配应用

  • (1)用好改坏,用优改劣。
  • (2)综合双亲的优良特性,提高下一代的适应性和生产性能。
  • (3)丰富后代的遗传基础,并为创造新的遗传类型奠定基础。

第23页:亲缘选配

亲缘选配

依据交配双方亲缘关系远近进行选配。近交远交

第24页:近交

近交

第25页:近交系数

近交系数:配子基因效应间的相关同态相同(Identical by state)同源相同(Identical by descent)对所有基因座,近交系数意味着比例等于F的基因座可以预期携带同源相同基因,也就是在基础群中比例为F的杂合基因座已变成了纯合子。

第26页:近交效应

近交效应

增加纯合子的频率P(Aa)=2pq-2pqF=2pq(1-F)P(AA)= p2+pqF=p2(1-F)+pFP(aa)=q2+pqF=q2(1-F)+qF

第27页:近交对基因频率的影响

  • 结论:不改变群体的基因频率;
  • 当近交程度达到最大即F=1时,群体将全部为纯合子,其中AA的频率为p,aa的频率为q;
  • 当近交程度最低(F=0)时,基因频率与基因型频率为通常的Hardy—Weinberg频率。

第28页:近交衰退

2、导致近交衰退主要指隐性有害纯合子出现的概率增加。近交衰退除了疾病、有害现象发生之外,也指群体均值下降。

第29页:近交对群体均值的影响

对于基础群,群体均值为μ0=p2α+2pqd+q2(-d)=p2α+2pqd-q2α近交所产生之下一代的群体均值为μF=(p2+pqF)α+(2pq-2pqF)d+(q2+pqF)(-α)=p2α+pqFα+2pqd-2pqFd-q2α-pqFα=p2α+2pqd-q2α-2pqFd因此μF-μ0=-2pqFd近交导致群体均值下降,下降程度同近交系数F、基因频率以及显性效应成正比。

第30页:近交应用

近交应用

  • 1、揭露有害基因
  • 2、保持优良个体血统
  • 3、提高畜群的同质性
  • 4、固定优良性状(同质选配与近交的异同)
  • 5、提供试验动物

第31页:杂交

杂交

设有两个群体P1、P2,其基因频率、基因型频率以及基因型值如表所示。

第32页:子一代杂合子频率

若令p2=p1+y,q2=q1–y,则子一代杂合子的频率为HF1=p1q2+q1p2=p1(q1-y)+q1(p1+y)=2p1q1+y(q1-p1)

第33页:两个群体的平均杂合子频率

两个群体的平均杂合子频率

为H=(2p1q1+2p2q2)=[2p1q1+2(p1+y)(q1-y)]=2p1q1+y(q1-p1)-y2子一代的杂合子频率与亲本群体的平均杂合子频率的差为因为y2≥0,所以杂交必定使子一代的杂合子频率大于或者等于两个群体的平均杂合子频率。

第34页:提高杂种群体均值

提高杂种群体均值

子一代的群体均值及两个亲本群体均值的平均分别为μF=p1p2α+(p1q2+q1p2)d-q1q2α=p1(p1+y)α+[2p1q1+y(q1-p1)]d-q1(q1-y)α=(p1-q1+y)+[2p1q1+y(q1-p1)]dμF‘=[p12α+2p1q1d-q12α+p22α+2p2q2d-q22α]=[p12α+(p1+y)2α-q12α-(q1-α]+[2p1q1+y(q1-p1)-y2]d=(p1-q1+y)α+[2p1q1+y(q1-p1)-y2]d从而有

第35页:产生互补效应

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。

第36页:近交系数计算

近交系数计算

近交系数是表示纯合的相同等位基因来自共同祖先的一个大致百分数,也即杂合基因比近交前所占比例减少了多少的一个度量。

第37页:近交系数通径公式

  • 1/2:表示各代遗传结构之半数;
  • n1:表示由父亲到共同祖先所经的代数;
  • n2:表示由母亲到共同祖先所经的代数;
  • FA:表示共同祖先本身的近交系数;
  • ∑:表示所有共同祖先计算值总加起来。

第38页:近交系数计算示例

  • 例如,种畜X的横式系谱为:改画成箭头式系谱为:因此FX=(1/2)1+1+1=(1/2)5=
  • 0.125=
  • 12.5%

第39页:11号公猪箭头式系谱

再如,11号公猪的横式系谱:改画为箭头式系谱:

第40页:通路法计算近交系数

通过20号连接11号的父母有一条通路,即100←20→219通过60号连接11号的父母通路有3条:100←38←27←60→45→219100←20←92←60→45→219100←38←27←60→92→20→219F11=[(1/2)3(1+0.125)+(1/2)6+(1/2)6+(1/2)7]=0.1797=17.97%

第41页:畜群近交程度的估算

畜群近交程度的估算

  • 1.小畜群当畜群规模较小时,可先求出每个个体的近交系数,再计算其平均值。
  • 2.大畜群当畜群较大时,可随机抽取一定数量的家畜,逐个计算近交系数。
  • 然后用样本平均数来代表畜群平均近交系数。

第42页:闭锁群的平均近交系数

  • 3.闭锁群对于长期不从外面引进种畜的闭锁随机交配畜群,平均近交系数可用下面的近似公式估算:ΔF:为近交系数每代增量;
  • NS:每代参加配种的公畜数;
  • ND:为每代参加配种的母畜数;
  • t为世代数,F为第t代的近交系数。

第43页:闭锁群近交系数近似公式

  • 畜群中的母畜数,一般数量较大,当母畜数在12头以上时,可略去ND这部分不计。此时可简化为:例如有一闭锁畜群,常年使用两头公畜配种,则畜群近交系数为:ΔF=1/(8×2)=
  • 0.0625=
  • 6.25%

第44页:亲缘系数

  • 近交系数FX的大小,决定于双亲间的亲缘程度,而亲缘程度的度量,则需要亲缘系数RSD来表示。
  • 亲缘关系有两种。
  • 一种是直系亲属,即祖先和后代。
  • 另一种是旁系亲属,即那些既不是祖先又不是后代的亲属。
  • 亲缘系数的计算。

第45页:旁系亲属间的亲缘系数

旁系亲属间的亲缘系数

  • 计算公式为:N:代表个体S和D分别到共同祖先的代数之和,即等于n1+n2FS:代表个体S的近交系数;
  • FD:代表个体D的近交系数;
  • FA:代表共同祖先的近交系数。

第46页:全同胞亲缘系数计算

例如计算全同胞与的亲缘系数,其箭头式系谱为:X到Y的通路有:X←A→YX←B→YRXY=(1/2)2+(1/2)2=0.5=50%

第47页:直系亲属间的亲缘系数

直系亲属间的亲缘系数

计算公式为:N:由X到A的代数

第48页:直系亲属亲缘系数示例

计算X与祖先S的亲缘系数,系谱如下,改成箭头式系谱:

第49页:X的近交系数与亲缘系数

先求出的近交系数:FX=(1/2)2+(1/2)2=0.375=37.5%连接X与S的通路有三条,N分别为1、2、3,

第50页:个体选配习题

习题:

  • 1、试述品质选配的作用及其用途。
  • 2、试述亲缘选配的作用及其用途。3、设有下列系谱,计算个体X的近交系数,A与B、X与A间的亲缘系数。
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