二、产生杂种优势的机理 显性学说 显性学说认为,在生物的基因库中存在不少隐性有害基因或 不利基因,或在数量性状上表现为效应值低于等位的显性基 因。杂合子中由于显性基因的存在,隐性基因的作用被不同 程度地消除或掩盖,因而杂种就表现出杂种优势 以一个数量性状为例。假定这一数量性状由两对基因控制,AA 和BB的基因型值都为400个单位,aa和bb的基因型值都为200个 单位,A对a、B对b为完全显性,所以,Aa=AA,Bb=BB。从亲 代、一代杂种、二代的基因型值变化,可以看出杂种优势的形 成和消失情况
二、产生杂种优势的机理 显性学说 显性学说认为,在生物的基因库中存在不少隐性有害基因或 不利基因,或在数量性状上表现为效应值低于等位的显性基 因。杂合子中由于显性基因的存在,隐性基因的作用被不同 程度地消除或掩盖,因而杂种就表现出杂种优势。 以一个数量性状为例。假定这一数量性状由两对基因控制,AA 和BB的基因型值都为400个单位,aa和bb的基因型值都为200个 单位,A对a、B对b为完全显性,所以,Aa=AA,Bb=BB。从亲 代、一代杂种、二代的基因型值变化,可以看出杂种优势的形 成和消失情况
显性学说模式 世代 基因型 基因型值 显性效应 加性效应 P AAbb 600 0 600 (1)1的平均基因型值比双亲 aaBB 600 0 600 的平均基因型值高200个单 平均 600 0 600 位,这就是杂种优势;F2的 F1 AaBb 800 200 600 平均基因型值比1少100个单 F2 1 AABB 800 0 800 位,原因在于F1全部是杂合 2 AABb 800 100 700 子,F2中杂合子比例为75 1 AAbb 600 0 600 %。可见,随着杂合子频率 2 AaBB 800 100 700 的下降,杂种优势将逐渐消 4 AaBb 800 200 600 失。(2)亲代、F1及F2的平均 2 Aabb 600 100 500 加性效应值都是600个单位, 1 aaBB 600 0 600 亲代无显性效应值,F1显性 2 aaBb 600 100 500 效应值为200个单位,F2显性 1 aabb 400 0 400 效应为100个单位,可见,杂 平均 700 100 600 种优势来自显性效应。 A的平均显性效应=Aa-(AA+aa)/2=400-(400+200)/2=100; B的平均显性效应=Bb-(BB+bb)/2=400-(400+200)/2=100
显性学说模式 世 代 基因型 基因型值 显性效应 加性效应 P AAbb 600 0 600 aaBB 600 0 600 平均 600 0 600 F1 AaBb 800 200 600 F2 1 AABB 800 0 800 2 AABb 800 100 700 1 AAbb 600 0 600 2 AaBB 800 100 700 4 AaBb 800 200 600 2 Aabb 600 100 500 1 aaBB 600 0 600 2 aaBb 600 100 500 1 aabb 400 0 400 平均 700 100 600 (1)F1的平均基因型值比双亲 的平均基因型值高200个单 位,这就是杂种优势;F2的 平均基因型值比F1少100个单 位,原因在于F1全部是杂合 子,F2中杂合子比例为75 %。可见,随着杂合子频率 的下降,杂种优势将逐渐消 失。(2)亲代、F1及F2的平均 加性效应值都是600个单位, 亲代无显性效应值,F1显性 效应值为200个单位,F2显性 效应为100个单位,可见,杂 种优势来自显性效应。 A的平均显性效应=Aa-(AA+aa)/2=400-(400+200)/2=100; B的平均显性效应=Bb-(BB+bb)/2=400-(400+200)/2=100
超显性学说 超显性学说认为杂种优势来自等位基因间的互作,杂合子 基因型值超过任何纯合子。这样的杂种优势也可以叫做平 衡性杂种优势,即杂合体A1A2、A1A3等始终具有较高的适 应性,因此A1、A2、A3、...等基因可以以一定的频率 保存于这个群体之中,成为一种平衡的多型性而使群体蕴 藏着最大的适应能力。 假定由两对基因控制。A1A1、A2A2、B1B1和B2B2四种纯合子的 基因型值各为300个单位,A1A2和B1B2的基因值各为400个单 位,均超过任何一种纯合子的基因型值。杂种优势的形成与消 失情况如表
超显性学说认为杂种优势来自等位基因间的互作,杂合子 基因型值超过任何纯合子。这样的杂种优势也可以叫做平 衡性杂种优势,即杂合体A1A2、A1A3等始终具有较高的适 应性,因此A1、A2、A3、.....等基因可以以一定的频率 保存于这个群体之中,成为一种平衡的多型性而使群体蕴 藏着最大的适应能力。 超显性学说 假定由两对基因控制。A1A1、A2A2、B1B1和B2B2四种纯合子的 基因型值各为300个单位,A1A2和B1B2的基因值各为400个单 位,均超过任何一种纯合子的基因型值。杂种优势的形成与消 失情况如表