近亲繁殖-近亲繁殖及其遗传效应（遗传学课件）

回交的遗传效应一、回交的含义及意义（一）含义回交：指杂种后代与两个亲本之一的再次交配。其中第一次回交的后代称为回交一代BC1；回交一代再回交，称为回交二代BC2；回交n-1代再回交，称为回交n代BCn；轮回亲本：被用来连续回交的亲本。非轮回亲本：未被用来连续回交的亲本。一、回交的含义及意义BC2A×BF1×BBC1

×B…BC2A×BF1×ABC1×A…或一、回交的含义及意义（二）回交的意义1.与隐性性状的亲本回交，可以测定被测个体产生的配子的种类和比例。2.通过连续多代回交可以向特定的遗传背景中导入个别基因或染色体区段，有目的地改良品种的个别性状。二、回交的遗传效应（一）连续回交使后代的遗传组成逐渐趋于轮回亲本回交后代的基因型纯合严格受轮回亲本的基因控制：杂种与轮回亲本回交一次→可使后代增加轮回亲本1/2基因组成→多次连续回交→其后代将基本上回复为轮回亲本的基因组成。二、回交的遗传效应BC1及其轮回亲本BC2及其轮回亲本二、回交的遗传效应BC3及其轮回亲本BC4及其轮回亲本一对杂合基因的回交遗传效应AA×aa杂合体Aa纯合体aa轮回亲本基因频率

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％两对杂合基因的回交遗传效应AABB×aabb杂合体纯合体aabb轮回亲本基因频率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对杂合基因）1-（1-1/2r）n(1-1/2r）n二、回交的遗传效应（二）以杂交父本作轮回亲本连续回交，导致核代换的效应近亲繁殖的类型动、植物繁殖的普遍形式是有性生殖的，交配个体的亲缘关系不同，后代的遗传组成也存在差异。交配的基本类型：近交杂交

一、近亲繁殖的含义近亲繁殖：也称近亲交配，简称近交（inbreeding），是指血统或亲缘关系相近的两个个体间的交配；或指基因型相同或相近的两个个体间的交配。自交或近亲繁殖的后代，一般表现生活力衰退，产量和品质下降，出现退化现象。特别是异花授粉植物通过自交产生的后代。如：玉米自交后代，白化苗产生；近亲结婚后代患病率高等等。在遗传育种工作中，只有自交或近亲繁殖，才能使供试材料具有纯合的遗传组成，从而确切地分析和比较亲本及其杂种后代的遗传差异，研究其性状的遗传规律，更有效地开展育种工作。饲养的动物都是雌雄异体的，为了种性保存和繁育优良种畜，也必须人为地进行近亲繁殖。二、近亲繁殖的类型近亲繁殖根据亲缘远近的程度一般可分为：全同胞、半同胞和亲表兄妹交配。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。亲表兄妹（firstcousins）：全同胞或半同胞的后代。植物的自花授粉和少数自体受精动物的受精，称为自交，是最极端的近亲繁殖方式。□○○□P1P2B1B2B1、B2为全同胞P1P2

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

B1B2C1、C2为亲表兄妹□○○□○○□□B1B2C1C2P2P1自交的遗传效应一、自交的含义自交指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配。植物的自花授粉和少数自体受精动物的受精，都属于自交，是最极端的近亲繁殖方式。二、自交的遗传效应（一）杂合体通过自交可以导致后代基因的分离，将使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化1.以一对基因为例分析

即AA×aa→F1→F2→……F1100%都是杂合体

F2

有1/2杂合体和1/2纯合体（根据分离比例而得）一对杂合基因（Aa）连续自交的后代基因型比例的变化注：假设个体的繁殖系数为4，各基因型的存活率相同。当连续自交多代时，后代将逐渐趋于纯合，每自交一代，杂合体所占比例即减少一半。连续自交r代→后代群体中杂合体所占比例将减少至(1/2)r，随着r的增加，逐渐→0，但不会完全消失。纯合体将逐代增加到1-(1/2)r

，逐渐→1。二、自交的遗传效应2.多对基因分析与归纳公式纯合体增加的速度和强度，与所涉及的异质基因对数（n）、自交代数（r）和是否严格的选择具有密切的关系。注：这几个公式的应用必须具备两个条件：各对基因是独立遗传的各种基因型后代的繁殖能力是相同（1）自交后代群体中各种纯合基因对数个体概率

（p+q）n=[1/2r+（1-1/2r）]n

二项式分析

p=一对杂合基因自交r代时杂合体的概率=1/2r

q=一对杂合基因自交r代时纯合体的概率=1-1/2r

r=自交次数

n=异质基因总对数

m=后代群体中纯合基因对数例如：n=3，r=5时

[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

三杂一纯二杂二纯一杂三纯（2）自交后代群体的纯合率X%=Cnn[1-(1/2r)]n×100%=[1-(1/2r)]n×100%=[(2r-1)/2r]n×100%上例中，n=3，r=5时

即F6群体纯合率：

X%=[(25-1）/25]3×100%≈90.91%杂合率=1-纯合率=1-90.91%=9.09%自交后代群体中纯合率也可直接用展开式的最后一项(1-1/2r)n×100%计算。杂合体通过连续自交，后代逐渐趋于纯合，但其纯合体增加的速度和强度决定于基因对数、自交代数和选择。基因对数多，纯合速度慢，需要的自交代数多；基因对数少，纯合速度快，需要的自交代数少。二、自交的遗传效应（二）杂合体通过自交能够导致等位基因纯合，使隐性性状得以表现出来，从而可以有助于淘汰有害的隐性个体，改良群体遗传组成1.为什么自花授粉植物的后代生活力不显著下降？自花授粉植物在长期自交的过程中，通过自然选择与人工选择，把有害的隐性性状个体淘汰了，其后代自交一般能保持较好的生活力。因为异花授粉植物是杂合体，杂合情况下隐性基因被掩盖→自交→有害隐性性状表现（如白化苗、矮化苗等畸形性状）→淘汰。2.为什么异花授粉植物的自交后代严重衰退？近交衰退：指近交使生物个体的生活力、生产性能、群体均值都降低的现象。近交对玉米株高和种子产量的影响点线和短条线为连续自交；连续直线为连续的全同胞交配。(不进行任何选择）二、自交的遗传效应（三）通过自交能够导致遗传性状的重组和稳定

AaBb

AABB、AAbb、aaBB、aabb自交使得基因型不断得到纯合，从而导致遗传性状的稳定，不论显性性状还是隐性性状。自交和近交对于农作物品种的保纯和物种的稳定性都具有重要的意义。长期自交自交与回交遗传效应的异同一、相同点（一）都属近亲繁殖（二）连续进行多代，都可使后代群体趋于纯合回交、自交后代群体的纯合率均可用公式：

[（2r-1）/2r]n估算其中，r：自交或回交次数，

n：异质基因的总对数二、不同点（一）纯合基因型种类：自交是多方向纯合，回交是单方向纯合自交后代的基因型纯合是多种多样的组合方式；回交后代的基因型纯合将严格受其轮回亲本的控制；多次连续回交以后，其后代将基本上回复为轮回亲本的基因型。二、不同点在回交后代中从轮回亲本导入基因的纯合体比例（％）回交世代(r)等位基因对数（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、不同点（一）纯合基因型种类：自交是多方向纯合，回交是单方向纯合纯合种类公式回交：轮回亲本基因型

[(2r-1）/2r]n自交：多种纯合基因型的累加值

[(2r-1）/2r]n

（r：自交或回交次数，n：异质基因的总对数）自交后代每一种纯合基因型的纯合率为

[(2r-1）/2r]n×（1/2)n二、不同点（一）纯合基因型种类：自交是多方向纯合，回交是单方向纯合在基因型纯合的进度上，回交显然大于自交。一般