动物科学概论：3 第二章 动物遗传与育种

2023/1/91第二章动物遗传与育种第二部分动物科学中的生物学调查你了解遗传与育种的区别吗？遗传基础对动物的重要性？遗传病可以预防吗？有家族遗传病史的人应该注意什么？杂种优势如何理解？种业在国民经济和国家安全中的重要性？2023/1/9鲤鱼泛滥巴西龟入侵目录第一节动物遗传学基础染色体基因理论基因理论遗传的基本定律性别决定与伴性遗传性状分类遗传病2023/1/93第二节家畜育种学基础种与品种生长发育与培育家畜生产力评定畜禽的选种选配近交与杂交动物育种方法杂种优势利用动物品种资源保存与利用品种是根本，营养是保证管理是关键，防疫是后盾第一节动物遗传学基础

染色体存在于真核生物细胞的细胞核内，呈线状或粒状，是遗传物质的载体，每条染色体纵向分布着大量的（约500~2000个）基本遗传单位—基因。1、染色体的一般形态与结构一、染色体理论

每一个物种都有其特定的染色体数，染色体最多的是羊齿植物（500个），最少的是线虫（只有2个）部分动物染色体数目如表1-1。2、染色体的数目与类型表1-1各种动物体细胞染色体对数动物染色体对数动物染色体数猪19鸡39水牛24牛30兔22山羊30人23驴31绵羊27马32鸭40狗393、同源染色体

同种生物的染色体数目是恒定的，每种生物个体细胞染色体数目相同。动物体细胞的染色体是成对存在的，成对的染色体叫同源染色体，其中一个来自父方，另一个来自母方。4、性染色体动物体是由受精卵发育起来的，受精卵是由精子和卵子结合在一起形成的。性细胞（精子和卵子）的染色体是单个存在的，受精卵染色体数是n+n=2n。二、基因理论

基因是DNA分子中特定的碱基序列片断。储存遗传信息。具有复制功能，通过转录和翻译，控制蛋白质的合成。从而对生物性状产生影响。

结构为双螺旋长链，由核苷酸组成，每个核苷酸是由碱基、脱氧核糖、和磷酸根组成。每条DNA分子链上碱基对序列的多样性，每条DNA分子链上可能包含成千上万个基因。1、结构组成（1）脱氧核糖核酸（DNA）（2）核糖核酸（RNA）2、基因的化学组成戊糖磷酸含氮碱基链特点DNA脱氧核糖磷酸基团腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）双链，分子链较长RNA核糖磷酸基团腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）单链分子链较短表1-2核酸的化学组成三、遗传的基本规律问题遗传有哪些规律？研究遗传规律对指导畜牧生产有何种意义？1一对相对性状杂交实验的结果*质量性状—相对于数量性状而言*显性性状在F1代中表现的性状*隐性性状–在F1代中不表现,但在F2代中表现出来的性状。*分离定律一对相对性状的分离现象意义：（1）注意表型和基因型的区别与联系，选择纯合子（2）亲本连续自交，可以暴露有害基因，选优汰劣；（3）杂种不能留种；（4）避免近亲繁殖。

P3红花

白花

P3代表曾祖代↓自花授粉↓自花授粉

P2

红花

白花

P2代表祖代

↓自花授粉

↓自花授粉

P1

红花

×

白花

P1代表亲代↓人工授粉

×代表杂交

F1

红花

F1代表子一代

↓自花授粉

F2¾

红花¼

白花F2代表子二代即孙代孟德尔用豌豆的花色，即纯合的红花亲本和纯合的白花亲本杂交:F1所产生的F2，可用棋盘式表示，如下：

F1

雄性配子Rr雌性配子RRR红花Rr红花rRr红花rr白花

两对相对性状纯合亲本杂交，一个亲本是圆形、黄色种子；另一亲本是皱形、绿色种子。其F1都圆形、黄色种子。表明两个性状都是显性。再让F1自花授粉，F2出现四种类型，其中两种类型和亲本相同，两种新类型。*自由组合定律1、两对相对性状杂交实验的结果

P圆黄

×皱绿↓

F1

圆黄

↓

F2圆黄圆绿皱黄皱绿总数个体数31510810132556

比数9：3：3：

1162、两对相对性状的分离现象两对以上相对性状杂交中基因对数与基因型和表现性的关系。杂交中的基因对数F1产生配子种类F2基因型种类F2表现型种类F2表型比例F1配子可能组合数12=213=312=21（3：1）14=4124=229=324=22（3：1）216=4238=2327=338=23（3：1）364=43416=2481=3416=24（3：1）4256=44∶∶∶∶∶∶n2n3n2n（3：1）n4n３、多对相对性状的杂交遗传

1）应注意表型和基因型的区别与联系，选择纯合子。

2）杂交亲本连续自交，促使性状分离，以便去劣选优，性状趋于一致稳定。

3）杂种不能留做种用。

4）近亲繁殖，基因纯合度高，致使某些有害基因纯合暴露，导致遗传缺陷。必须防止近亲繁殖。

5）杂交获得有益变异，培育新品种。

两大遗传规律的实践意义

*连锁与交换定律1、基因定位与连锁

确定基因的位置主要是确定基因之间的距离和顺序；它们的距离是用交换值来表示，以重组率的1%作为一个摩尔根单位（M）。例如，果蝇白眼W和黄身基因y是连锁的，互换率是1.5%。即W与y的相对距离是1.5遗传单位，又W和粗脉翅基因b也是连锁的，测得互换率为5.4%，即W和b的相对距离为5.4个遗传单位。W、y和b这三个基因位于同一个染色体上。测得y和b的互换率为6.9%。可知三基因排列次序是y、W、b。

y1.5W5.4b

１）基因定位（1）杂交亲本的选择，必须考虑性状连锁；（2）选优、提纯要考虑性状的连锁。2)连锁群与连锁图

连锁群—一条染色体上载有的全部非等位基因连在一起的连锁状态。每一个生物种连锁群的数目为同源染色体的对数。

连锁图—一个连锁群的许多连锁基因以一个摩尔为距离单位将其定位在一条直线上，这样一条条标以许多基因位点的直线图谱称为连锁图，或遗传图、染色体图。2、连锁与交换的理论与实践意义四、性别决定与伴性遗传问题决定性别的基础是什么?性别能不能控制?伴性遗传的规律?伴性遗传规律在畜牧生产中有何种用途?性腺产生和分泌的性激素引起的一些性别特征的发育*性别的系统发生与性别特征1、性别的系统发生第一性征由受精卵开始由于遗传差别所产生和决定性别，产生性腺、性器官第二性征

在性别分化的深度上，性别表现的形态、机能和变异等方面。因而有些生物可以区分为雌性和雄性，有些个体性别表现许多非正常类型。如雌雄间性、性反转、雌雄嵌合体、双生间雌等。2、性别的特征*性染色体理论

性染色体上除了存在与性别决定无关的基因外，还存在性别决定基因，这种基因控制胚胎早期原始生殖细胞组成的性原基的分化发育。由性染色体决定雌雄性别方式主要有以下几种类型：１、XY型哺乳动物（含人类）等。

XY(♂)；XX(♀)。2、ZW型所有的鸟类等。ZW(♀)；ZZ(♂)。*性别控制

母畜生殖道的弱碱性可激活Y精子、弱酸性可激活X精子。

根据其电泳和质量的差别分离X、Y精子。1）电泳分离法。趋向阳极精子多产雌性，趋向阴极精子多产雄性。2）沉降法和逆流离心法。X、Y精子密度有0.1—0.2%的差别，利用这种微妙差别即可分离X、Y精子。1、分离精子法

2、控制受精条件

当公畜的性细胞进入母畜体内，在Y染色体的基因控制下的抗原物质会使母畜产生相应的抗体（Y抗体），Y抗体细胞毒性能杀死Y精子或控制Y的活性，从而降低受精率。3、控制胚胎发育

主要采用注射孕马血清、氨基酸及用磁场处理等方法，来改变发育条件，达到控制性别的目的。4、免疫手段控制性别*伴性遗传也叫性连锁遗传，位于X或Z染色体上的非同源部分的基因所控制性状的遗传方式伴性基因位于X或Z染色体上的非同源部分的基因

伴性遗传伴性遗传特点及规律染色体同型的性别传递伴性的性状，则子一代表现交叉遗传及儿子带母亲的性状，女儿带父亲的性状；在子二代中伴性和正常的性状在每个性别中各占一半。染色体异型的个体，单独的隐性基因也表现作用。染色体异型的性别传递伴性的性状，在子一代全部正常，在子二代中，配子同型的性别正常，配子异型的性别，伴性和正常的性状各占一半。

XBXB

XbY

正常女性红绿色盲男性

减数分裂

XBXbYXBXbXBY

女性携带者1：1正常男性

当携带红绿色盲基因（b）的正常女性与正常男性（XBY）结婚后，儿子中将有1/2表现色盲，女儿表现正常，但女儿中又有1/2是有害基因携带者。

XBXb（女携带者）

XBY

（正常男性）

XBYXBXBXBXBYXbXBXbXbY

即祖父是红绿色盲患者，其儿女正常，但其女儿是红绿色盲携带者，传给孙子（有一半表现色盲），孙女表现正常，但其有一半是红绿色盲携带者。2023/1/928

鸡有一些性状基因，位于性染色体上，如果母鸡具有的性状对公鸡为显性，则它们所有子一代公雏都具有母鸡的性状，而母雏都具有公鸡的性状。一、快羽慢羽根据遗传学原理，决定初生雏鸡生长的慢羽基因为K，快羽基因为k，都位于性染色体上，慢羽基因K对快羽基因k为显性，呈伴性遗传，利用此规律，可对初生雏鸡进行雌雄鉴别。伴性遗传在畜牧业中的应用（♂）褐蛋鸡C系（白）褐蛋鸡D系（白）快羽ZkZk

慢羽ZKWZkZKW(♂)慢羽ZkZK（♀）快羽

ZkW

快慢羽的辨认初生雏鸡一般只有主、副翼羽及覆翼羽生长，其余部位均为绒毛。快慢羽的辨认快慢羽主要由初生雏鸡翅膀上的主翼羽与覆主翼羽的长短来决定。其中主翼羽生长速度快，初生时明显长于覆主翼羽的为快羽、母雏。初生时主翼羽长度等于或短于覆主翼羽的为慢羽、公雏。快羽慢羽的四种表现二、银色羽对金色羽

银色羽（S）对金色羽（s）为显性，银色羽母鸡与金色羽公鸡交配时，子一代公雏均为银色，母雏均为金色。

(♀)ZSW(白)ZsZs(♂)（金色）

ZSWZs

ZSZsZsW(♂)银色（♀）金色五、性状*质量性状1、毛色

如兔、马、牛、绵羊、猪。2、角

如牛、绵羊、山羊。3、毛的质量

如长度、细度、卷曲程度。躯体的皮肤，胫和喙的色泽。（1）白肤和黄肤。（2）真皮层黑色素抑制基因Id。（3）耳垂色泽的遗传羽毛白羽、黑羽、银色、金色、红色、黄色横斑（芦花）色、黑胸红鸡。皮肤色泽羽速冠形羽毛构造变态单冠、豆冠、玫瑰冠、胡桃冠、角冠（V型冠）、毛冠。丝毛羽、翻卷羽、翮羽残缺、羽毛疏乱。快慢羽1、数量性状的概念连续的可以测量；受微效基因控制；微效基因即数目众多且效果微小的且易受环境影响的基因；微效基因的效应可以累加。

数量性状2、数量性状的表达方法遗传力——亲代传递某性状给后代的能力参数h2(0~1z之间)遗传相关——性状之间的相关性参数：相关系数

r(1~0~-1)3、性状间的相关性对性状选择的重要性决定性状相关性的遗传基础---？部分畜禽性状相关系数列表在畜牧生产中的应用------（1）间接选择；（2）制订综合选择指数鸡部分性状间的遗传相关性状遗传相关性状遗传相关体重与产蛋率-0.58体重与生活力-0.16体重与蛋重0.69产蛋率与蛋重-0.25体重与蛋壳0.29产蛋率与性成熟-0.55体重与孵化率-0.24蛋重与孵化率-0.152023/1/9刘德武动物科学概论43由于遗传基础发生改变所引起的疾病或缺陷.表现形式各异:有的妊娠期胚胎死亡被吸收,也有生怪胎或死亡的;对疾病的易感性强;也有在生理上如代谢障碍等;或机体某些部分解剖学和组织学上缺陷.畜牧业:一些性状对家畜本身健康并无害处,但从经济利用角度上看则为遗传缺陷.例如隐睾公畜本身健康不受影响,但无种用价值;乳牛多乳头性状给机械化挤奶带来不便.六、遗传病2023/1/944产生遗传病的原因:由有害基因引起的.根据影响的程度分三类.致死基因:生命早期,性成熟之前发生,引起胎儿或幼畜生理缺陷.使胚胎期或出生不久死亡.半致死基因:作用较弱,大多数幼畜在哺乳期或初情期死亡,致死率50%以上.有害(不利)基因:不利基因的携带者,本身不会死亡,可能有某些生理缺陷.畜禽有害和致死基因的控制控制近交,后裔测定,淘汰有害基因携带者.严格审查种畜谱系制度,减少有害基因.2023/1/945第二节家畜育种学基础2.1种与品种（1）种(species):生物分类系统的基本单位.种间的差别体现在生物学特性(形态构造、生理机能和发育特征等)方面的不同,如马、牛、羊、骆驼、猪、家兔等属于不同的种.（2）品种(breed):畜牧学的分类单位,是人们按照自身需要,经过长期的自然和人工选择,将家畜培育成各具特色的类型.品种是一个具有较高经济价值和种用价值,又有一定结构的较大畜群.2023/1/9山羊与绵羊，奶牛与水牛2023/1/947（3）影响品种形成的因素社会经济条件(主导因素):社会发展,市场需求,生产力水平的提高等.自然条件:温度、湿度、雨量、地势、地形、土壤及光照等条件.（4）品种分类

按培育程度分:原始品种-培育品种-过渡品种

原始品种------即地方品种体小晚熟；体质结实；各种性状稳定，增膘和保膘能力强；生产力低，但全面；适应性强、耐粗饲、抗病力强。*培育品种------较高饲养管理和繁殖技术水平条件下所形成，生产力和育种价值都较高，如黑白花奶牛、长白猪、澳洲美丽努羊等。结构复杂，分布广。2023/1/9按生产力性质分:专用品种(专门化品系)-兼用品种(综合品种)等.

专用品种----具有一种主要生产用途兼用品种(综合品种)----两种或两种以上生产用途

2023/1/92023/1/9502.2生长发育与培育（1）概念生长:动物达到体成熟前的体重的增加,是细胞数量的增加和组织器官的增大,是以细胞分裂为基础的量变过程.发育:是动物达到体成熟前体态结构的改变和各种机能的完善,即各种组织器官的分化和形成,是以细胞分化为基础的质变过程.生长与发育的关系:生长是发育的基础,发育又促进生长,并决定着生长的发展方向.2023/1/951生长发育的测定：体重、体高、体长、胸围、管围等常测指标.生长发育的计算：累积生长:任何一次体重或体尺测量结果都是测定前生长发育的累积,反映一般生长发育情况.绝对生长:一定时间内的增长量,反映生长速度.相对生长:用增长量与原来体重的比率来代表动物在一定时间内的生长强度.生长系数:用末重与始重直接相比较来说明动物生长强度.2023/1/952（2）影响生长发育的因素遗传因素:包括品种、性别和个体差别.如荷斯坦奶牛一般雄性较雌性生长快而大,遗传优秀个体在相同条件下各方面表现明显优于一般个体等.环境因素:包括母体、营养和生态条件等的差别.如母体大小与胚胎发育成正比;妊娠期营养过度不足,则胚胎生长受阻;光照对绵羊和鸡的繁殖、产蛋等有明显影响;环境温度高低直接影响仔畜的成活等.2023/1/9532.3家畜的生产力评定1、评定产肉力活重：动物宰前活重。肥育性能(饲料报酬):常以平均日增重或每增重1kg所需的饲料量来表示.反映动物在肥育期间增重和脂肪沉积能力.屠宰率(%)=(胴体重/活重)100%净肉率(%)=(净肉重/活重)100%瘦肉率(%)=(瘦肉重/胴体重)100%另有背膘厚和眼肌面积等指标.2023/1/954

2、评定产奶力产乳量:时间一般以305天计,逐日统计.平均乳脂率与标准乳

F(%)=(∑(FM)/∑F)100%4%标准乳量(kg)=(0.4+15F)M

注:M代表某牛的产乳量,F代表某牛乳脂率泌乳的均衡性:奶牛产犊后产量上升快,泌乳高峰维持时间长,下降缓慢,说明均衡性好,产奶量高.2023/1/9553、评定繁殖力的指标适龄母畜比例(%)=适龄母畜数/畜群总头数受胎率(%)=受胎母畜数/参加配种母畜数繁殖率(%)=全部出生仔畜数/适龄母畜数繁殖成活率(%)=繁殖成活仔畜数/适龄母畜4、评定产蛋力的指标产蛋量:从开产之日起,到满1年为止的产蛋个数.目前多以500日龄产蛋量计算.蛋重:指单独称量每个蛋的重量,全群平均蛋重以每月间隔或连续5次称重,求其平均值.蛋的品质:蛋形、蛋壳色泽、蛋壳厚度等指标.2023/1/9562.4家畜的选种与选配1、选种的意义按预期目标,用一系列方法,选优抑差.2、种用价值的评定评定标准:生产性能高;体质外形好;发育正常;繁殖性能好;合乎品种标准;性状的遗传性稳定、遗传力高,种用价值高.选择方法:个体选择;系谱选择;后裔选择;同胞选择.2023/1/957单性状选择：个体选择:根据个体表型值选择.

家系选择:以整个家系为选择单位,只根据家系均值大小来决定个体选留.家系内选择:不管家系均值大小,仅根据每个个体表型值与家系均值的偏差来选择,每个家系中选择超过家系均值最多的个体选留.合并选择:对家系均值和家系内偏差两种信息给予不同加权,构成新的合并选择指数,并按其高低来选择,用这一方法可以获得较高的精确度和最大的选择进展.2023/1/958多性状选择法：顺序选择:对所选的n个性状,每个性状选择一或几个世代,而每代只对其中一个性状进行选择,当一个性状选择完成后再选择下一个性状.独立淘汰法：对所选的几个性状,各自确定一个淘汰标准,一个候选个体的n个性状只要有一个低于淘汰标准,而不管其它性状如何就予以淘汰.每个世代可以对n个性状同时进行选择.综合选择法：各性状育种值依经济重要性不同,以货币为单位分别给予适当加权,综合成一个指数,并根据综合育种值的高低进行个体选留.“高富帅”如何选择？2023/1/959

（3）选择的意义使群体内个体的繁殖机会不均等,不同个体对后代的贡献不一致.分自然选择和人工选择两种.自然选择有利于动物的生存和繁衍;人工选择朝着有利于人类需要的方向选择.数量遗传学主要研究人工选择.2023/1/9603、选配意义:通过某种优良性状的公母畜选配,使后代兼具父母双方的优良性状,产生优良商品家畜或种畜.选配的方法：品质选配:质选配,异质选配亲缘选配种群选配杜洛克与黑土猪杂交后代是什么颜色？亲缘选配类型奶牛可以和黄牛、水牛交配产生后代吗？Cow-Cattle-buffalo

绵羊和山羊呢？Sheepandgoats

家鸭和番鸭呢？2023/1/961马骡（骡子:马生的,长的像马）驴骡（駃騠juétí,公马与母驴所生,外貌偏似驴）即使杂交，F1代不育2023/1/9刘德武动物科学概论622.5近交和杂交概念:遗传学中的杂交是以性状为对象的.就某一性状而言,两个基因型不同的纯合子之间的交配为杂交.遗传效应：近交使基因纯合,杂交使基因杂合；近交降低群体均值,杂交提高群体均值；近交使群体分化,杂交使群体一致；近交出现衰退,杂交出现杂种优势。应用近交是获得稳定遗传的一种高效方法.使用时要明确近交目的,控制近交速度和时间,严格选留,不能长期滥用.杂交用于杂交育种和经济杂交.2023/1/9632.6动物育种方法育种概念:从遗传结构(基因型)上改进种用家畜和商品畜的品质的工作.对象:一个品种(系)或畜群,包括种畜或商品畜;可以通过选择或杂交来提高