动物育种学:选择原理与方法
常见的七种育种方法和原理

常见的七种育种方法和原理作者:来源:《学生导报·高中版》2016年第08期1、诱变育种原理:基因突变方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期。
优点:能提高变异频率,加速育种进程,可大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。
缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差,具有盲目性。
举例:青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。
2、杂交育种原理:基因重组。
方法:连续自交,不断选种。
(不同个体间杂交产生后代,然后连续自交,筛选所需纯合子)发生时期:有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期优点:使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体,具有预见性。
缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
举例:矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种原理:染色体变异方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
缺点:结实率低,发育延迟。
举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种原理:染色体变异方法:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
优点:自交后代不发生性状分离,能明显缩短育种年限,加速育种进程。
缺点:技术相当复杂,需与杂交育种结合,其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持,多限于植物。
举例:“京花一号”小麦5、基因工程育种(转基因育种)原理:基因重组方法:基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)优点:目的性强,可以按照人们的意愿定向改造生物;育种周期短。
缺点:可能会引起生态危机、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。
育种方法和原理

诱变育种(1)原理:基因突变(2)方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)优点:能提高变异频率,加速育种进程,可大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。
(5)缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差,具有盲目性。
(6)举例:青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等(1)原理:基因重组(2)方法:连续自交,不断选种。
(不同个体间杂交产生后代,然后连续自交,筛选所需纯合子)(3)发生时期:有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期(4)优点:使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体,具有预见性。
(5)缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例:矮茎抗锈病小麦等(1)原理:染色体变异(2)方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦(1)原理:染色体变异(2)方法:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
(3)优点:自交后代不发生性状分离,能明显缩短育种年限,加速育种进程。
(4)缺点:技术相当复杂,需与杂交育种结合,其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持,多限于植物。
(5)举例:“京花一号”小麦(1)原理:基因重组(2)方法:基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(3)优点:目的性强,可以按照人们的意愿定向改造生物;育种周期短。
(4)缺点:可能会引起生态危机、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。
高中生物常见的七种育种方法和原理

高中生物常见的七种育种方法和原理1诱变育种(1)原理:基因突变(2)方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)优点:能提高变异频率,加速育种进程,可大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。
(5)缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差,具有盲目性。
(6)举例:青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2杂交育种(1)原理:基因重组(2)方法:连续自交,不断选种。
(不同个体间杂交产生后代,然后连续自交,筛选所需纯合子)(3)发生时期:有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期(4)优点:使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体,具有预见性。
(5)缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例:矮茎抗锈病小麦等3多倍体育种(1)原理:染色体变异(2)方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4单倍体育种(1)原理:染色体变异(2)方法:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
(3)优点:自交后代不发生性状分离,能明显缩短育种年限,加速育种进程。
(4)缺点:技术相当复杂,需与杂交育种结合,其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持,多限于植物。
(5)举例:“京花一号”小麦5基因工程育种(转基因育种)(1)原理:基因重组(2)方法:基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(3)优点:目的性强,可以按照人们的意愿定向改造生物;育种周期短。
动物育种知识点总结

动物育种知识点总结动物育种是指通过选择和繁殖的方式,以改良动物的遗传性状,以达到提高动物产量、品质和抗病能力的目的。
动物育种是动物遗传改良的基础,它在提高产量和品质、优化品种结构、改进遗传性状等方面起着至关重要的作用。
在动物育种中,我们需要了解一些关键的知识点,包括遗传原理、繁殖技术、遗传改良方法等。
下面将介绍一些关键的动物育种知识点。
一、遗传基础知识1. 遗传物质:遗传物质主要包括DNA和RNA。
它们是决定生物遗传性状的关键物质,能够通过基因的表达来影响生物的性状。
2. 基因:基因是携带遗传信息的基本单位,它决定了生物的遗传性状。
在动物育种中,我们可以通过选择和繁殖来控制基因的分布和频率,以达到改良品种的目的。
3. 遗传变异:遗传变异是指同一物种个体之间存在的遗传差异。
在动物育种过程中,我们可以通过选择和交配来利用遗传变异,以实现遗传改良。
4. 遗传规律:孟德尔遗传规律是动物育种中最基本的遗传规律,它包括隐性遗传、显性遗传、分离定律等。
了解这些规律对于选择优良遗传性状的动物是非常重要的。
5. 遗传效应:遗传效应是指基因对个体性状的影响程度。
在动物育种中,我们要根据不同遗传效应来选择优良品种。
二、繁殖技术知识1. 人工授精:人工授精是一种通过人为干预实现动物繁殖的技术,它可以提高种畜资源的利用率,保持种畜品质等。
在动物育种中,人工授精的技术应用非常广泛。
2. 胚胎移植:胚胎移植是一种通过在不同个体之间移植胚胎来实现繁殖的技术,它可以实现在短时间内大量繁殖高质量个体。
在动物育种中,利用胚胎移植可以加速品种的改良。
3. 优生优育:优生优育是指通过营养、管理等措施,促进种畜生长发育,提高生殖力和抗病能力的技术。
在动物育种中,优生优育技术是非常重要的,它有助于提高品种的遗传表现力。
4. 基因编辑技术:基因编辑技术是一种通过对生物基因进行精确修改来实现遗传改良的技术,它可以精确地改造动物的遗传结构。
在动物育种中,基因编辑技术的应用将对未来的育种工作带来革命性的影响。
六种育种方式的操作流程及关键步骤原理

六种育种方式的操作流程及关键步骤原理育种是指通过选择和培育具有特定性状的植株或动物,以期获得更好的品种。
在育种中,有多种育种方式可以选择,每种方式都有其独特的操作流程和关键步骤原理。
下面将介绍六种常见的育种方式的操作流程和关键步骤原理。
1.选择育种选择育种是根据植株或动物本身的自然变异,选择具有优良性状的个体作为育种材料,并将其繁殖后代。
操作流程一般包括以下几个步骤:(1)选择优良性状:根据遗传性状特点和育种目标,选择具有优良性状的个体。
(2)个体筛选:通过对育种材料进行观察和测试,筛选出具有目标性状的个体。
(3)后代选择:选择所得后代中的最优个体,并进行进一步繁殖。
关键步骤原理:选择育种的关键在于选择合适的育种材料和筛选方法。
根据遗传学原理,良好的性状在后代中具有较高的遗传率,通过持续的选择和繁殖,可以逐步积累并固定这些优良性状,从而获得更好的品种。
2.杂交育种杂交育种是利用不同亲本之间的亲和性和互补性进行交配,以获得一代的杂种。
操作流程一般包括以下几个步骤:(1)亲本选择:选择具有较好性状的亲本,确保其具有不同的遗传基础。
(2)交配:将选定的亲本进行人工或自然授粉交配,获得杂交后代。
(3)杂种优胜劣汰:评价杂交后代的性状,并选择优秀的杂交种植株或幼苗,在后续繁殖中进行淘汰和筛选。
关键步骤原理:杂交育种通过将不同亲本的优点结合起来,实现杂种优势的发挥。
杂交后代表现出了杂种优势,表现在生长速度、产量、抗病性等方面。
通过选择杂交后代中具有较好性状的个体进行繁殖,可以逐步固定这些优良性状。
3.突变育种突变育种是利用植物或动物自然突变或诱发突变,筛选出具有新性状的突变体,将其进行繁殖和选育。
操作流程一般包括以下几个步骤:(1)突变体筛选:通过收集植物或动物种群,筛选出具有突变性状的个体。
(2)突变体鉴定:对筛选出的突变体进行性状鉴定,并与野生型或普通品种进行比较。
(3)后代选择和繁殖:选择突变体中具有良好性状的个体,并进行后代繁殖。
选择育种的原理

选择育种的原理
育种的原理基于遗传学和选择的原理。
遗传学研究了物种遗传信息的传递和变异,而选择则是指在自然或人工环境下,对有利特征进行筛选和繁殖,以达到改良品种或培育新品种的目的。
育种的过程通常分为两个步骤:选择和杂交。
在选择过程中,根据所需的特定性状或特征,从一个物种的自然种群或一组育种材料中,选出具有优良性状的个体或品系,这些个体被认为是理想的育种材料。
通过筛选,可以获得特定性状更加突出的育种材料,进一步用于杂交。
在杂交过程中,将具有不同有利性状的个体进行交配,目的是将两个亲本的有利性状结合起来,获得优良的特性。
杂交可以通过自交、异交或者杂交两者结合进行。
杂交还可以根据所需的特性,进行不同程度的亲本选择。
选择和杂交是育种中的关键步骤,通过不断重复这两个步骤,可以逐渐改良植物或动物的性状,培育出更加符合人们需求的品种。
不同的育种技术和方法,如重组DNA技术、基因编辑
技术等,可以加快育种的进程,进一步改进物种的性状。
家畜育种学 第四章选择的原理与方法

原始群体中隐性基因频率中等大小时,如 q0 = 1/2 ,经一代淘汰,可以减少 5/36 的隐性个 体,但以后速度减慢。
当隐性基因频率很低时,如q0=1/50,原始 群体中只有 1/2500 的隐性个体,经过 50 代的淘 汰,还会有1/10000的隐性个体存在。 可见在隐性基因频率为中等时,表型选择 还有一定效果;如果频率过低,选择的效果也 很低。
繁殖后代。即打破了繁殖的随机性,实现所谓
的“选优去劣”。
选择能够定向地改变群体地基因频率,有
利于生产性能提高的基因频率增高,不利于性
能提高的基因频率降低,从而打破了群体基因 频率的平衡状态。
选择的作用
(1)针对某种数量性状进行系统选育可育成新品 种
湖羊 → 蒙古羊,羔皮品质、繁殖性能高
新汉县鸡 → 洛岛红鸡,着重产蛋性能选育
如对一对性状,其基因型为AA, Aa和aa。 A对a完全显性。AA和Aa表型相同,均表现为
显性性状。
设原始群体的基因型频率:D=P2, H=2Pq, R=q2。淘汰率为S,1-S即为留种率。
选择后的基因型频率
=原始基因型频率×留种率பைடு நூலகம் ∑(原始基因型
频率×留种率)
∑(原始基因型频率×留种率)
= P2(1-S)+ 2Pq(1-S)+ q2
殖,下一代隐性基因的频率就不能达到1,显
性基因还不能被彻底清除。
在一个100头牛的牛群中,有角牛81(隐 性纯合子),无角牛19头(包括杂合子和显性 纯合子)。角的隐性基因频率为q=0.9,显性基 因频率P=0.1。无角牛19头中杂合子为18头
(H=2Pq=0.18),纯合子1头(D=P2=0.01)。
几种育种方法原理及优缺点

几种育种方法原理及优缺点育种是人为地选择适应性强的品种或特殊性状的个体,通过遗传变异和选择配合来培育出理想的品种或新的变种。
为了达到育种的目的,人们创造了各种育种方法。
本文将讨论几种育种方法的原理及其优缺点。
1. 选择育种法选择育种法通过对种群进行选择,不断筛选出适应环境的高产、优质、抗逆性强的材料或品种,并加以优化,来实现优良品种的育成。
选择育种法的基本原理是按照某些性状对种群进行选择,使经过选择的种群的优良特性在后代中得到一个相对稳定的表达。
优点:选择育种法对已有的品种进行改良,可以提高工作效率,节约资源和时间。
此法适用于多数植物和动物。
缺点:选择育种法只能提高原有品种的优点,不能进行深度改造。
同时,选择育种法又存在与育种目标特征不相关的方面所带来的负面影响的风险。
基因组编程不准确,需要以后的手工筛选,才能产生最优品种。
2.杂交育种法杂交育种法是指将不同的品种、种族、亚种的生物,通过配合结合,形成新的品种,以达到选育新品种的目的。
优点:杂交育种法可以促进了遗传多样性的增加,事实上是对单个品种的基础育种水平的深入叠加。
通过杂交,可以提高产品质量和生产效率,扩大输出范围。
同时,杂交育种可以加快育种进度,节约资源和时间。
缺点:杂交育种可能因双亲间的某些特殊性状不协和而导致杂种不育,或者所带有的生长型、品质或性状等的不稳定性问题。
基因组编程不准确,需要以后的手工筛选,才能产生最优品种。
3.基因工程育种法基因工程育种法是应用现代细胞遗传学和分子生物学技术,直接对遗传物质进行重组,以创造具有新性状或特点的生物体。
优点:基因工程技术可以直接介入基因组的改造,可以准确实现期望的特征,且短期内就可以完成。
同时可以高效地育出新品种,显著提高生产效率。
缺点:基因工程育种法存在着诸多风险,如影响品质的不良变异和不适应环境的风险、模式失控等风险,其安全性和可行性还需进一步加强研究。
总之,选择、杂交和基因工程是目前最常使用的几种育种方法。
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•但一次性淘汰的做法会使部分“高产基因”随之丢
失
•明智的育种策略是,在保证生产性能不下降的前提
下,逐步完成对隐性基因的选择.
以选择红白花奶牛为例,混合群内的基因型为:EE、 Ee和ee。EE和Ee的表型为黑白花,而ee为红白花。 设初始群体的两基因的频率分别为p和q,则3种基因 型频率为D=p2 、H=2pq、R=q2;留种率为s,可得:
━自然选择(natural selection) ━人工选择(artificial selection)
一、自然选择
➢ 通过自然界的力量对生物进行的选择 ➢ 自然选择的效应在于生物对环境的适应 ➢ 自然选择就是生存竞争 ➢ 自然选择是物种进化的重要阶段(变异-选择-隔
离)
在整个物种进化过程中,自然选择起主要的 导向作用,它控制着群体内变异发展的方向, 同时导致适应性性状的形成
Chapter 5 Principles and methods of selection
选择原理与方法
第一节 选择的概念 第二节 质量性状的选择 第三节 数量性状的选择 第四节 选择的方法
提高动物生产效率的遗传效应
❖通过人工选择获得的遗传进展(genetic process)
➢在一个品种内进行 ➢速度较慢 ➢效应可累积
方法1:根据表型淘汰隐性纯合个体
某一性状,基因型为AA、Aa和aa。A对a完全显性,AA和 Aa表型相同,均表现显性性状。设原始群体的基因型频 率为:D= p2 、H=2pq、R=q2;淘汰率为s,1-s即为留种 率,可得:
基因型
原始基因型频率 留种率
选择后基因型频率
AA
p2
1
p2 1 sq 2
基因型
原始基因型频率 留种率
选择后基因型频率
EE
p2
s
p2s s (1 s)q2
Ee 2pq
s
2 pqs s (1 s)q2
ee选择后基因型频率
原始基因型频率留种率
(原始基因型频率留种率)
设选择后的基因型频率分别为D’、H’和R’,可计 算出选择后的基因频率:
自然选择的类型
➢稳定化选择(stabilizing selection) 选择有利于接近均数的基因型
➢定向选择(directional selection) 选择有利于分布一端的基因型
➢岐化选择(disruptive selection) 选择有利于一种以上的基因型
目前保留下的生物资源都是自然选择的结果
q' 1 H 'R' (q q2 )s q2
2
s (1 s)q2
据上式,当s=1时即不淘汰黑白花个体,则 q’=q,隐性基因的频率未发生变化。当s=0时 ,即黑白花个体一次性全部淘汰,则当q’=1, 群体实现红毛基因纯化。
对显性基因的选择
❖对显性基因的选择,实际是对隐性纯合 个体及隐性基因携带者淘汰的过程
q 1 q
• 经过t代选择后,隐性基因a的频率的计算公式为:
❖通过杂交获得的杂种优势(heterosis)
➢多个品种(系)联合进行 ➢获得速度较快 ➢效应不可累积
第一节 选择的概念
➢选择是物种进化和品种发展的动力 ➢选择是手段,通过外界因素的作用,将群体中的遗
传物质重新安排,以期达到某种目的 ➢选择是一个过程,给予不同个体以不同的繁殖机会 ➢选择分为两类:
例:设一个基因座上有两个显性遗传的等位基因A和a, 其中a为需剔除的基因,当群内均为杂合个体时,
亲代
Aa × Aa
子代
(25%)AA(50%)Aa(25%)aa
若在子代中淘汰所有的aa个体,则A基因频率由0.5上 升到0.67,而a的频率由0.5下降为0.33
对隐性基因的选择
•对隐性基因的选择实际上是对显性基因的淘汰过程 •当显性基因的外显率是100%,且杂合子与显性纯合
目前使用的大多数家畜优良品种均是经过长期人工 选择而育成的
在育成的优良品种中,通过系统地选择某些质量性 状也可能育成新品种(红白花牛、无角美利奴羊)
选育有益突变也能培育新品种(Booroola羊)
在育成的优良品种中,选择可以改变生产性能方向 (大约克夏猪)
第二节 质量性状的选择
一、家畜质量性状的类型
二、人工选择
━ 概念:按照人为制定的标准,对家畜特定群 体进行的选择
━ 实质:由育种者来决定家畜个体参加繁殖的 机会, “选优去劣”
━ 结果:系统的人工选择可定向地改变群体的 基因频率,从而打破了群体基因频率的平衡 状态。
人工选择与自然选择的关系
➢二者的作用方向是相互对立的 人工选择往往有利于家畜经济性状不断地改进 自然选择的则对适应性较强的个体更为有利
Aa 2pq
1
2 pq 1 sq 2
aa q2
1-s
q2 (1 s) 1 sq 2
选择后基因型频率
原始基因型频率留种率
(原始基因型频率留种率)
选择后的群体的新频率
q'
pq (1 s)q2 1 sq2
pq q2 sq2 1 sq2
q(1 sq) 1 sq2
当s=1 时,
q'
q(1 q) 1 q2
人工选择是不断地克服自然选择的过程 当停止了人工选择措施,群体出现一种“回归” 育种的全过程中均应坚持不懈地实施人工选择 育成品种仍需不断地选择,使生产性能改进和提高 对选择效果不明显的性状,选择可以避免性状退化
人工选择的效果
❖选择的理论和方法是家畜育种学中研究相当深入、 理论体系比较完整、效果十分明显的领域之一
➢表征性状 毛色、有无角、鸡的冠型 ➢血型和血浆蛋白多态性 红细胞抗原因子和白细胞
抗原因子,血浆蛋白质(酶)等
➢遗传缺陷 主要源于隐性有害基因,表现为形态学、 解剖学或组织学、代谢功能障碍、生活力低等
➢伴性性状 由性染色体携带的基因称为伴性基因, 由这类基因决定的性状,总是伴随着性别遗传
二、质量性状选择的一般方法
质量性状选择的基本工作是判别特定基因型 判别个体质量性状基因型的主要依据是表型分类 基因的遗传方式不同,判别其基因型的难易度不同 选择的主要方法
━现有群体的表型分析和系谱分析 ━组织测交试验,以期基因型出现更典型的分离 ━生化遗传学、免疫遗传学和分子遗传学技术
质量性状选择的遗传效应
❖选择并不产生新的基因和基因型,通过选择可提高 被选择基因的频率,并减少被淘汰的基因的频率