近親繁殖-近親繁殖及其遺傳效應(yīng)（遺傳學(xué)課件）

回交的遺傳效應(yīng)一、回交的含義及意義（一）含義回交：指雜種后代與兩個(gè)親本之一的再次交配。其中第一次回交的后代稱為回交一代BC1；回交一代再回交，稱為回交二代BC2；回交n-1代再回交，稱為回交n代BCn；輪回親本：被用來連續(xù)回交的親本。非輪回親本：未被用來連續(xù)回交的親本。一、回交的含義及意義BC2A×BF1×BBC1

×B…BC2A×BF1×ABC1×A…或一、回交的含義及意義（二）回交的意義1.與隱性性狀的親本回交，可以測定被測個(gè)體產(chǎn)生的配子的種類和比例。2.通過連續(xù)多代回交可以向特定的遺傳背景中導(dǎo)入個(gè)別基因或染色體區(qū)段，有目的地改良品種的個(gè)別性狀。二、回交的遺傳效應(yīng)（一）連續(xù)回交使后代的遺傳組成逐漸趨于輪回親本回交后代的基因型純合嚴(yán)格受輪回親本的基因控制：雜種與輪回親本回交一次→可使后代增加輪回親本1/2基因組成→多次連續(xù)回交→其后代將基本上回復(fù)為輪回親本的基因組成。二、回交的遺傳效應(yīng)BC1及其輪回親本BC2及其輪回親本二、回交的遺傳效應(yīng)BC3及其輪回親本BC4及其輪回親本一對雜合基因的回交遺傳效應(yīng)AA×aa雜合體Aa純合體aa輪回親本基因頻率

F1Aa×aa101/2BC1（1/2Aa:1/2aa）×aa1／2=50％l／2=50％3／4BC2（1/4Aa:3/4aa）×aa1／4=25％3／4=75％7／8BC3（1/8Aa:7/8aa）×aa1／8=12.5％7／8=87.5％15／16┊┊┊┊BCr（回交r次）1/2r→01-1/2r

→100％兩對雜合基因的回交遺傳效應(yīng)AABB×aabb雜合體純合體aabb輪回親本基因頻率F1AaBb×aabb101/2BC1（1/4AaBb:1/4Aabb:1/4aaBb:1/4aabb）×aabb1／2=50％l／2=50％3／4BC2（1/16AaBb:3/16Aabb:3/16aaBb:9/16aabb）×aabb1／4=25％3／4=75％7／8BC3（1/64AaBb:7/64Aabb:7/64aaBb:49/64aabb）×aabb1／8=12.5％7／8=87.5％15／16┊┊┊┊BCr（回交r次，有n對雜合基因）1-（1-1/2r）n(1-1/2r）n二、回交的遺傳效應(yīng)（二）以雜交父本作輪回親本連續(xù)回交，導(dǎo)致核代換的效應(yīng)近親繁殖的類型動(dòng)、植物繁殖的普遍形式是有性生殖的，交配個(gè)體的親緣關(guān)系不同，后代的遺傳組成也存在差異。交配的基本類型：近交雜交

一、近親繁殖的含義近親繁殖：也稱近親交配，簡稱近交（inbreeding），是指血統(tǒng)或親緣關(guān)系相近的兩個(gè)個(gè)體間的交配；或指基因型相同或相近的兩個(gè)個(gè)體間的交配。自交或近親繁殖的后代，一般表現(xiàn)生活力衰退，產(chǎn)量和品質(zhì)下降，出現(xiàn)退化現(xiàn)象。特別是異花授粉植物通過自交產(chǎn)生的后代。如：玉米自交后代，白化苗產(chǎn)生；近親結(jié)婚后代患病率高等等。在遺傳育種工作中，只有自交或近親繁殖，才能使供試材料具有純合的遺傳組成，從而確切地分析和比較親本及其雜種后代的遺傳差異，研究其性狀的遺傳規(guī)律，更有效地開展育種工作。飼養(yǎng)的動(dòng)物都是雌雄異體的，為了種性保存和繁育優(yōu)良種畜，也必須人為地進(jìn)行近親繁殖。二、近親繁殖的類型近親繁殖根據(jù)親緣遠(yuǎn)近的程度一般可分為：全同胞、半同胞和親表兄妹交配。全同胞（full-sib）：同父同母的后代。半同胞（half-sib）：同父或同母的后代。親表兄妹（firstcousins）：全同胞或半同胞的后代。植物的自花授粉和少數(shù)自體受精動(dòng)物的受精，稱為自交，是最極端的近親繁殖方式?！酢稹稹鮌1P2B1B2B1、B2為全同胞P1P2

B1B2B1、B2為半同胞□○○□P1P2B1B2○P3□○○□P1P2B1B2□P3P1P2

B1B2C1、C2為親表兄妹□○○□○○□□B1B2C1C2P2P1自交的遺傳效應(yīng)一、自交的含義自交指來自同一個(gè)體的雌雄配子的結(jié)合或具有相同基因型個(gè)體間的交配。植物的自花授粉和少數(shù)自體受精動(dòng)物的受精，都屬于自交，是最極端的近親繁殖方式。二、自交的遺傳效應(yīng)（一）雜合體通過自交可以導(dǎo)致后代基因的分離，將使后代群體中的遺傳組成迅速趨于純合化1.以一對基因?yàn)槔治?/p>

即AA×aa→F1→F2→……F1100%都是雜合體

F2

有1/2雜合體和1/2純合體（根據(jù)分離比例而得）一對雜合基因（Aa）連續(xù)自交的后代基因型比例的變化注：假設(shè)個(gè)體的繁殖系數(shù)為4，各基因型的存活率相同。當(dāng)連續(xù)自交多代時(shí)，后代將逐漸趨于純合，每自交一代，雜合體所占比例即減少一半。連續(xù)自交r代→后代群體中雜合體所占比例將減少至(1/2)r，隨著r的增加，逐漸→0，但不會(huì)完全消失。純合體將逐代增加到1-(1/2)r

，逐漸→1。二、自交的遺傳效應(yīng)2.多對基因分析與歸納公式純合體增加的速度和強(qiáng)度，與所涉及的異質(zhì)基因?qū)?shù)（n）、自交代數(shù)（r）和是否嚴(yán)格的選擇具有密切的關(guān)系。注：這幾個(gè)公式的應(yīng)用必須具備兩個(gè)條件：各對基因是獨(dú)立遺傳的各種基因型后代的繁殖能力是相同（1）自交后代群體中各種純合基因?qū)?shù)個(gè)體概率

（p+q）n=[1/2r+（1-1/2r）]n

二項(xiàng)式分析

p=一對雜合基因自交r代時(shí)雜合體的概率=1/2r

q=一對雜合基因自交r代時(shí)純合體的概率=1-1/2r

r=自交次數(shù)

n=異質(zhì)基因總對數(shù)

m=后代群體中純合基因?qū)?shù)例如：n=3，r=5時(shí)

[1/2r+（1-1/2r）]n=（1/32+31/32）3≈3.05×10-5+2.84×10-3+8.80×10-2+0.9091

三雜一純二雜二純一雜三純（2）自交后代群體的純合率X%=Cnn[1-(1/2r)]n×100%=[1-(1/2r)]n×100%=[(2r-1)/2r]n×100%上例中，n=3，r=5時(shí)

即F6群體純合率：

X%=[(25-1）/25]3×100%≈90.91%雜合率=1-純合率=1-90.91%=9.09%自交后代群體中純合率也可直接用展開式的最后一項(xiàng)(1-1/2r)n×100%計(jì)算。雜合體通過連續(xù)自交，后代逐漸趨于純合，但其純合體增加的速度和強(qiáng)度決定于基因?qū)?shù)、自交代數(shù)和選擇?；?qū)?shù)多，純合速度慢，需要的自交代數(shù)多；基因?qū)?shù)少，純合速度快，需要的自交代數(shù)少。二、自交的遺傳效應(yīng)（二）雜合體通過自交能夠?qū)е碌任换蚣兒?，使隱性性狀得以表現(xiàn)出來，從而可以有助于淘汰有害的隱性個(gè)體，改良群體遺傳組成1.為什么自花授粉植物的后代生活力不顯著下降？自花授粉植物在長期自交的過程中，通過自然選擇與人工選擇，把有害的隱性性狀個(gè)體淘汰了，其后代自交一般能保持較好的生活力。因?yàn)楫惢ㄊ诜壑参锸请s合體，雜合情況下隱性基因被掩蓋→自交→有害隱性性狀表現(xiàn)（如白化苗、矮化苗等畸形性狀）→淘汰。2.為什么異花授粉植物的自交后代嚴(yán)重衰退？近交衰退：指近交使生物個(gè)體的生活力、生產(chǎn)性能、群體均值都降低的現(xiàn)象。近交對玉米株高和種子產(chǎn)量的影響點(diǎn)線和短條線為連續(xù)自交；連續(xù)直線為連續(xù)的全同胞交配。(不進(jìn)行任何選擇）二、自交的遺傳效應(yīng)（三）通過自交能夠?qū)е逻z傳性狀的重組和穩(wěn)定

AaBb

AABB、AAbb、aaBB、aabb自交使得基因型不斷得到純合，從而導(dǎo)致遺傳性狀的穩(wěn)定，不論顯性性狀還是隱性性狀。自交和近交對于農(nóng)作物品種的保純和物種的穩(wěn)定性都具有重要的意義。長期自交自交與回交遺傳效應(yīng)的異同一、相同點(diǎn)（一）都屬近親繁殖（二）連續(xù)進(jìn)行多代，都可使后代群體趨于純合回交、自交后代群體的純合率均可用公式：

[（2r-1）/2r]n估算其中，r：自交或回交次數(shù)，

n：異質(zhì)基因的總對數(shù)二、不同點(diǎn)（一）純合基因型種類：自交是多方向純合，回交是單方向純合自交后代的基因型純合是多種多樣的組合方式；回交后代的基因型純合將嚴(yán)格受其輪回親本的控制；多次連續(xù)回交以后，其后代將基本上回復(fù)為輪回親本的基因型。二、不同點(diǎn)在回交后代中從輪回親本導(dǎo)入基因的純合體比例（％）回交世代(r)等位基因?qū)?shù)（n）12345678101221150.025.012.56.33.11.60.80.40.10.00.0275.056.342.231.623.717.813.410.05.63.20.2387.576.667.058.651.344.939.334.426.320.16.1493.887.982.477.272.467.963.659.652.446.125.8596.993.990.988.185.382.780.177.672.868.451.4698.496.995.493.992.491.089.688.285.582.871.9799.298.597.796.996.295.494.793.992.591.089.6899.699.298.898.498.197.797.396.996.295.492.1999.899.699.499.298.798.798.598.397.997.595.7二、不同點(diǎn)（一）純合基因型種類：自交是多方向純合，回交是單方向純合純合種類公式回交：輪回親本基因型

[(2r-1）/2r]n自交：多種純合基因型的累加值

[(2r-1）/2r]n

（r：自交或回交次數(shù)，n：異質(zhì)基因的總對數(shù)）自交后代每一種純合基因型的純合率為

[(2r-1）/2r]n×（1/2)n二、不同點(diǎn)（一）純合基因型種類：自交是多方向純合，回交是單方向純合在基因型純合的進(jìn)度上，回交顯然大于自交。一般