選擇原理優(yōu)秀公開課件

家畜育種學(xué)2023/4/715選擇原理2023/4/725.1選擇的概念選擇（selection）即用外力改變?nèi)后w遺傳結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使其個(gè)體更加適于自然環(huán)境或者人類要求。因此，選擇是個(gè)過程。在該過程當(dāng)中，群體中的個(gè)體，有的具有繁殖下一代的機(jī)會(huì)，有的則被剝奪了繁殖下一代的機(jī)會(huì)。選擇選種2023/4/735.1.1自然選擇（naturalselection）通過自然界的力量對生物進(jìn)行的選擇自然選擇的效應(yīng)在于生物對環(huán)境的適應(yīng)自然選擇就是生存競爭它控制著群體內(nèi)變異發(fā)展的方向，同時(shí)導(dǎo)致適應(yīng)性性狀的形成2023/4/75穩(wěn)定化選擇（選擇有利于接近均數(shù)的基因型）定向選擇（選擇有利于分布一端的基因型）岐化選擇（選擇有利于一種以上的基因型）自然選擇的類型目前保留下的生物資源都是自然選擇的結(jié)果2023/4/765.1.2人工選擇（artificialselection）人工選擇的概念是，按照人為制定的標(biāo)準(zhǔn)選擇，其目的則使家畜更加有利于人類人工選擇的實(shí)質(zhì)是，由育種者來決定家畜個(gè)體參加繁殖的機(jī)會(huì)，“選優(yōu)去劣”系統(tǒng)的人工選擇可定向地改變?nèi)后w的基因頻率，從而打破了群體基因頻率的平衡狀態(tài)。2023/4/775.1.3自然選擇與人工選擇的關(guān)系二者的作用方向是相互對立的人工選擇往往有利于家畜經(jīng)濟(jì)性狀不斷地改進(jìn)自然選擇的則對適應(yīng)性較強(qiáng)的個(gè)體更為有利2023/4/79人工選擇又是不斷地克服自然選擇的過程當(dāng)停止了人工選擇措施，群體出現(xiàn)一種“回歸”育種的全過程中均應(yīng)堅(jiān)持不懈地實(shí)施人工選擇育成品種仍需不斷地選擇，使生產(chǎn)性能改進(jìn)和提高對選擇效果不明顯的性狀，選擇可以避免性狀退化2023/4/7105.2質(zhì)量性狀的選擇質(zhì)量性狀選擇的基本工作是判別特定基因型判別個(gè)體質(zhì)量性狀基因型的主要依據(jù)是表型分類基因的遺傳方式不同，判別其基因型的難易度不同2023/4/711選擇并不產(chǎn)生新的基因和基因型，通過選擇可提高被選擇基因的頻率，并減少被淘汰的基因的頻率?！纠吭O(shè)一個(gè)基因座有兩顯性遺傳的等位基因A和a，其中a為需剔除的基因，當(dāng)群內(nèi)均為雜合個(gè)體時(shí)，親代Aa×Aa

子代（25%）AA（50%）Aa（25%）aa若在子代中淘汰所有的aa個(gè)體，則A基因頻率由0.5上升到0.67，而a的頻率由0.5下降為0.33。2023/4/7135.2.1對隱性基因的選擇

對隱性基因的選擇實(shí)際上是對顯性基因的淘汰過程。當(dāng)顯性基因的外顯率是100%，且雜合子與顯性純合子的表型相同時(shí)，則可以通過表型鑒別，一次性地將顯性基因全部淘汰。但一次性淘汰的做法會(huì)使部分“高產(chǎn)基因”隨之丟失。明智的育種策略是，在保證生產(chǎn)性能不下降的前提下，逐步完成對隱性基因的選擇。2023/4/714全部淘汰顯性個(gè)體2023/4/715部分淘汰顯性個(gè)體2023/4/717選擇后下一代的基因頻率為2023/4/7185.2.2對顯性基因的選擇

對顯性基因的選擇，實(shí)際是對隱性純合個(gè)體及隱性基因攜帶者淘汰的過程。方法1：根據(jù)表型淘汰隱性純合個(gè)體全部淘汰部分淘汰2023/4/719淘汰后下一代的基因頻率為經(jīng)兩代淘汰后的基因頻率為2023/4/721經(jīng)n代淘汰后的基因頻率為使隱性基因頻率降到一定程度所需的代數(shù)2023/4/722設(shè)群中隱性基因的頻率是0.10，每代均將隱性純合個(gè)體淘汰，經(jīng)6代選擇，其隱性基因的頻率（F6）為：隱性基因頻率的理論下降的過程2023/4/723淘汰后下一代的基因頻率為一代的基因頻率變化為2023/4/725經(jīng)n代淘汰后的基因頻率為2023/4/726某個(gè)體表型為顯性，其任一個(gè)親本是隱性純合體，那么它必是雜合體已知為攜帶者的后代有50%的可能性仍是攜帶者測交1：依據(jù)系譜信息2023/4/729若某可疑公畜，通過測交，其后代出現(xiàn)隱性純合個(gè)體，則可判定它為隱性基因攜帶者，這種測交往往是與后裔測定結(jié)合進(jìn)行。測交2：依據(jù)后裔信息2023/4/730此法所需測交家畜頭數(shù)最少，但要求所要檢出的隱性基因是無害的。A_×aa，當(dāng)后代中有aa，A_為攜帶者。但當(dāng)后代中無aa，不能直接否定A_是攜帶者，應(yīng)根據(jù)后代個(gè)數(shù)判定結(jié)果的概率。測交3：與配母畜為隱性純合體2023/4/731可能出現(xiàn)全部都是攜帶顯性基因表型的概率

設(shè)一頭雜合公畜通過測交得5個(gè)后代，則出現(xiàn)5個(gè)全是顯性表型的概率僅為0.031（1/32）,即導(dǎo)致對雜合公畜的錯(cuò)誤判斷的可能不足5％測交若要獲得95％以上的可信度，需5個(gè)或5個(gè)以上的后代2023/4/732測交的與配母畜為已確認(rèn)的隱性基因攜帶者被測公畜A＿，則通過這種交配方式A_×Aa，后代只要出現(xiàn)aa，則被測公畜為攜帶者但若后代不出現(xiàn)aa，需計(jì)算檢測概率：測交4：與配母畜為已知隱性基因攜帶者一個(gè)后代是顯性表型的概率是3/4；則n個(gè)后代中，都是顯性表型的概率為(3/4)n

檢驗(yàn)概率=1－P(

A_×Aa的后代全部是A_的概率)=1-(3/4)n當(dāng)檢驗(yàn)概率≥0.95時(shí)，n≌112023/4/733一些隱性基因，在群體中的基因頻率往往很低一頭已確認(rèn)為攜帶者公畜，其后代小群中，則具有很高的隱性基因頻率使用這種基因頻率確定的母畜群作為測交的與配母畜，可提高測交的效率被測公畜為Aa，即其a的頻率為0.5，在與已知攜帶者的女兒交配，后代出現(xiàn)aa的概率：0.25×0.5=0.125，檢測概率為：P（檢驗(yàn)概率）=1-（7/8)n，按此式計(jì)算，達(dá)到95％的置信水平時(shí)，需要至少23個(gè)已知攜帶者的女兒

。測交5：與配母畜為已知攜帶者的女兒

2023/4/734這種交配方式是高度近交設(shè)被測公畜是雜合體Aa，初始與其交配的母畜均為AA，其女兒小區(qū)a的頻率為0.25被測公畜與其女兒交配的檢驗(yàn)概率同測交5與配母畜為被測公畜自己的女兒與測交5相比的差別公畜的女兒必須達(dá)到繁殖年齡，才能測交，需要較長的時(shí)間測交5只能檢測某一特定基因座，而測交6可以同時(shí)檢測幾乎所有的隱性有害基因2023/4/735測交:7：與一母畜群隨機(jī)交配設(shè)被測公畜Aa，a頻率為0.5，隨機(jī)母畜群中a頻率為q，公畜與母畜群隨機(jī)交配所產(chǎn)生的后代中，出現(xiàn)aa的概率為0.5q，檢驗(yàn)概率為：P（檢驗(yàn)概率）=1－（1－0.5q）n測交的檢測概率取決于母畜群中的a頻率和后代個(gè)數(shù)2023/4/736伴性基因所決定的多是表型等級分明的質(zhì)量性狀判定伴性基因主要通過對個(gè)體的表型伴性基因選擇在家禽生產(chǎn)中較好地應(yīng)用在雞的Z染色體上有著豐富的伴性基因伴性基因?qū)﹂g均表現(xiàn)為顯隱性遺傳方式ZZ和ZW在決定雞性別的同時(shí)，Z染色體上攜帶的伴性基因也隨著性別而表現(xiàn)為特殊的遺傳規(guī)律5.2.3對伴性基因的選擇2023/4/7372023/4/738

MHS：豬惡性高溫綜合征

(MalignantHyperthermiaSyndrome)

PSS：豬應(yīng)激敏感綜合癥

（PorcineStressSyndrome）5.2.4采用生化遺傳和分子遺傳技術(shù)檢測質(zhì)量性狀基因以豬應(yīng)激敏感綜合征的遺傳檢測為例常染色體單基因座位隱性基因控制的遺傳缺陷MHS基因攜帶者表現(xiàn)應(yīng)激敏感性、良好的肉用性能MHS基因攜帶者常出現(xiàn)PSE肉（灰軟出水肉）2023/4/739上世紀(jì)初德國香腸業(yè)發(fā)現(xiàn)個(gè)別肉質(zhì)低劣20－30年代豬因應(yīng)激導(dǎo)致骨骼肌變性和PSE肉的報(bào)道40－50年代經(jīng)統(tǒng)計(jì)個(gè)別豬種如皮特蘭PSE肉頻率極高60年代揭示了應(yīng)激敏感與PSE肉的伴隨發(fā)生關(guān)系1968年，“豬應(yīng)激綜合癥（PSS）”一詞產(chǎn)生1974年，豬MHS的氟烷測定法建立80年代CK生化檢測技術(shù)和單倍體分析技術(shù)建立

MHS基因的發(fā)現(xiàn)與研究2023/4/740氟烷測定一種表型分析方法隱性純合子外顯率不高，常出現(xiàn)氟烷反應(yīng)假陰性個(gè)體不能夠識(shí)別攜帶MHS基因的雜合子操作不熟練可誘導(dǎo)出現(xiàn)被測豬MHS死亡

MHS生化檢測技術(shù)CK－測定CK：磷酸肌酸激酶血清中CK活性的測定，可以鑒別部分雜合子CK活性值屬于一個(gè)數(shù)量性狀，難于確定三種基因型的閾值2023/4/741l

2023/4/742

MHS分子檢測技術(shù)豬MHS是由于一個(gè)RYR1基因的C1843T突變所致突變基因?qū)е绿m尼啶受體蛋白結(jié)構(gòu)與功能異常以PCR特異性擴(kuò)增包括該突變位點(diǎn)的RYR1DNA片段選擇特異性DNA限制性內(nèi)切酶酶切確定豬MHS基因座位的三種基因型特征帶型

豬MHS基因DNA診斷方法具有快速、準(zhǔn)確、無侵害的特點(diǎn)2023/4/7432023/4/744

M1234567豬應(yīng)激敏感基因PCR-RFLP電泳圖2023/4/7455.3數(shù)量性狀的選擇5.3.1選擇差和選擇反應(yīng)

選擇差選擇反應(yīng)？2023/4/746選擇差（selectiondifferential）：在依據(jù)個(gè)體本身性能進(jìn)行選擇時(shí)，被選留個(gè)體均數(shù)與群體均數(shù)之差：ΔP=

選擇反應(yīng)（selectionresponse）：通過人工選擇，在一定時(shí)間內(nèi)，使得性狀向著育種目標(biāo)方向改進(jìn)的程度。當(dāng)子代與親代間不存在系統(tǒng)環(huán)境差異，或通過統(tǒng)計(jì)方法將系統(tǒng)環(huán)境效應(yīng)校正剔除時(shí)，子代與親代均數(shù)之差就是選擇反應(yīng)：

ΔG＝遺傳進(jìn)展（selectionprogress）：平均每年的選擇反應(yīng)，即選擇反應(yīng)除以平均世代間隔（generationinterval）。ΔGt2023/4/74748留種What?Why?4849知識(shí)回顧：數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ)

-表型值的剖分P=G+E

=（A+D+I）+E=A+R（能真實(shí)地遺傳）A

：加性效應(yīng)(additive)，“育種值”49是遺傳值對表型值的決定程度，用遺傳方差與表型方差的比值來表示。-遺傳力50PARh?育種值到表型值的通徑系數(shù)的平方（決定系數(shù)）?表型值與育種值間相關(guān)系數(shù)的平方51個(gè)體育種值的估計(jì)在此，個(gè)體育種值為離均差。2023/4/7522023/4/75354如何提高畜群的遺傳進(jìn)展？54選擇強(qiáng)度（selectionintensity）2023/4/755遺傳變異性：遺傳改良的基礎(chǔ)，相對穩(wěn)定選擇強(qiáng)度、世代間隔：依據(jù)育種措施和育種方案選擇的準(zhǔn)確性：取決育種值估計(jì)的方法和利用的信息量5.3.2影響家畜遺傳改進(jìn)的因素2023/4/756選擇強(qiáng)度的概念2023/4/757選擇強(qiáng)度與留種率2023/4/758建立規(guī)模足夠大的育種群

強(qiáng)調(diào)場間、地區(qū)間的聯(lián)合育種，實(shí)施統(tǒng)一的育種方案和種公家畜遺傳評定及使用制度；擴(kuò)大生產(chǎn)性能測定的規(guī)模

在育種群中，對所有正常的后備種家畜進(jìn)行嚴(yán)格的生產(chǎn)性能測定，以保證得到理想的留種率提高選擇強(qiáng)度的育種措施2023/4/759實(shí)施特殊的育種措施，改善留種率

通過延長種家畜的使用年限，降低每年的更新率；采取措施提高母畜每年提供的后代數(shù)；縮短母畜的胎間距；降低后備種家畜在育成期的損失；實(shí)施人工授精等生物技術(shù)，提高了種公家畜的使用率提高選擇強(qiáng)度的育種措施2023/4/760育種群應(yīng)保持一定規(guī)模同樣的選擇強(qiáng)度下，大規(guī)模育種群將較長時(shí)間保持較理想的可利用遺傳變異度；育種初始群體應(yīng)具有足夠的遺傳變異度組建初始群的種家畜應(yīng)保持盡可能多的血統(tǒng)關(guān)系和較遠(yuǎn)的親緣關(guān)系；

保持群體遺傳變異度的育種措施2023/4/761經(jīng)常在育種群中進(jìn)行遺傳參數(shù)的估計(jì)

根據(jù)其參數(shù)估計(jì)值，檢測群體中遺傳變異度的變化，并依此確定下一步的育種措施。采取適當(dāng)育種方法提高群體的遺傳變異以各種形式(種家畜、冷凍精液或冷凍胚胎)從外群體導(dǎo)入外血，一方面可以向群體引入一些最有利的基因，改進(jìn)某個(gè)生產(chǎn)性能；另一方面又可以擴(kuò)大群體的遺傳變異度。保持群體遺傳變異度的育種措施2023/4/762家畜主要性狀的遺傳變異度2023/4/763提高遺傳力的估計(jì)值

性能測定站可以創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)管理?xiàng)l件，由此降低環(huán)境變異，使得個(gè)體間的遺傳變異得以充分地顯現(xiàn)；校正環(huán)境效應(yīng)對遺傳力估計(jì)的影響

現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)帶有較大的環(huán)境變異，使用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)方法（LS法），經(jīng)校正后估計(jì)的遺傳力，可減小環(huán)境效應(yīng)所導(dǎo)致的誤差；提高育種值估計(jì)精確度的育種措施2023/4/764擴(kuò)大可利用的數(shù)據(jù)規(guī)模

數(shù)據(jù)規(guī)模越大，育種值估計(jì)的準(zhǔn)確性越高。特別是一些重復(fù)表現(xiàn)的性能記錄，對于遺傳力偏低的性狀尤為重要；選用更科學(xué)的育種值估計(jì)方法

用BLUP法對大規(guī)模不均衡資料分析時(shí)，可獲得最佳線性無偏預(yù)測值，即育種值估計(jì)具有更高的精確性。提高育種值估計(jì)準(zhǔn)確性的育種措施2023/4/765