动物遗传原理与育种方法

动物遗传原理与育种方法（精选3篇）

动物遗传原理与育种方法 篇1

动物遗传原理与育种方法

1.畜禽性能测定的意义、基本形式与方法

意义：

1。为家畜个体遗传评定提供信息； 2。为估计群体遗传参数提供信息； 3。为评价畜群的生产水平提供信息； 4。为畜牧场经营管理提供信息； 5。为评价不同的杂交组合提供信息。基本形式：

1.根据测定场地可分为测定站测定与场内测定；

2.根据测定个体和评估对象间的关系可分为个体测定、同胞测定和后裔测定；

3.根据测定对象的规模可分为大群测定和抽样测定。方法：

① 所用测定方法要保证所得测定数据具有足够精确性； ② 所用的测定方法要有广泛适应性； ③ 尽可能地使用经济实用的测定方法。

2、论述畜禽数量性状的改良原理

数量性状是能用数值表示特征的连续变异的性状。畜牧生产中大多数经济性状是数量性状。数量性状是受多基因控制，易受环境影响，表型差异不能明显区分，表现为连续变异的性状。数量性状不符合孟德尔规律，需统计学方法进行变异的度量。但就一对基因的变化规律仍然符合孟德尔规律。

每代遗传进展是每代的遗传改进量，即 子代的离均差（R），是亲代离均差（S）遗传给子代的部分。遗传进展与性状的遗传力有关，h2 = R /S。实际中，离均差是消除了环境因素的基因型差异，亲代离均差不能稳定遗传给子代，使子代的离均差小于亲代。把子代离均差占亲代离均差称遗传力 h2 = R/S。

畜禽数量性状的改良是以通径分析为基础的，通径分析是把一个相关系数分成许多组成部分，每个组分是或大或小的通径系数，从而确定自变量对依变量的直接作用或间接作用，比较多个自变量对依变量的相对重要性。

3、举例说明我国畜禽遗传资源保护现状、问题和建议。

我国是世界上畜禽遗传资源最丰富的国家之一，畜禽遗传资源约占世界总量的六分之一，有 20 个物种共 900 个品种（类群），其中地方品种 540 个。我国畜禽遗传资源不仅数量众多，而且大多具有独特的遗传性状，如繁殖力高、肉质鲜美、产绒性能好、抗逆性强、药用、观赏、竞技等。我国畜禽遗传资源保护现状：

1.我国已建立健全了资源保护法律法规。

实施的《畜牧法》对畜禽遗传资源保护作了全面规定：建立资源保护基本制度； 建立畜禽遗传资源保护制度、调查制度；定期发布制定国家畜禽遗传资源状况报告； 制定全国畜禽遗传资源保护规划和保护名录；确立畜禽遗传资源鉴定和评估制度；明确中央和地方政府在资源保护中的责任是各级人民政府应当采取措施，加强资源保护，保护经费列入财政预算； 对畜禽遗传资源出入境管理作了明确规定。2.成立国家畜禽遗传资源委员会。

国家畜禽遗传资源委员会主要职能是鉴定、评估畜禽遗传资源，审定畜禽新品种、配套系，承担畜禽遗传资源保护和利用规划论证及有关畜禽遗传资源保护的咨询工作，协助完成全国畜禽遗传资源保护和管理，开展畜禽遗传多样性和种质特性评价工作。3.初步建立畜禽遗传资源保护体系。

畜禽种质资源保护专项实施的良种工程项目建立了 120 多个重点资源保种场、保护区和基因库。2008 年农业部公告确定了 119 个国家级保种场、保护区和基因库，抢救了五指山猪、矮脚鸡、晋江马等一批濒临灭绝的畜禽品种，有效保护了100 多个重点资源。国家家禽基因库保存了 28 个地方鸡种。建立的两个国家地方水禽资源基因库（江苏泰州、福建石狮）保存了 16 个地方品种。4.开发利用取得初步成效

“九五”以来，国家审定通过的畜禽新品种、配套系达 82 个，省级审定通过的达 56 个，以保护促利用、以利用促保护的良性循环机制正在形成。培育的鸭配套系有三水白鸭、仙湖肉鸭、南口1 号北京鸭、Z 型北京鸭。培育了一个鹅品种———扬州鹅。这是我国首次利用国内鹅种资源育成的新品种。扬州鹅体型适中，肉用仔鹅早期生长快，耐粗饲，适应性强、肉质鲜美，含水量低，加工成品率高，适口性好。仔鹅在放牧补饲条件下，70 日龄平均活重 3。49 kg，舍饲条件下，70 日龄平均活重 4。02 kg。种鹅繁殖性能好，种鹅产蛋期平均产蛋 71。39 个，种蛋受精率、孵化率均在 90%以上。我国畜禽遗传资源保护存在的问题

1.保种体系不健全、保种投入不足、科学评价工作滞后

虽然我国确定了国家级畜禽保种场97个､保护区16个和基因库6个，但在138个国家级保护品种中，因为没有保种场或者保种场建设不达标等问题，还有50个品种没有国家级保种场､保护区。马､牛等大家畜的保护区建设数量偏少，就一个品种的保护工作而言，保种场､保护区､基因库三位一体的保护体系和遗传物质交换机制尚未完全建立。虽然目前确定的119个单位达到了国家级场区库建设的基本条件，但多数单位的设施设备陈旧､手段落后､人员老化､人才流失严重。同时对保存品种的种质特性发掘和评估不全面，品种登记､性能测定等保种工作尚未有效开展。品种标准制定工作也滞后，在138个国家级保护品种中，只有23个品种有国家标准或者行业标准。2． 发达国家对我国畜禽遗传资源的掠夺

我国是世界上畜禽遗传资源最丰富的国家之一，其中许多是世界上独一无二的珍贵资源，至20世纪80年代以来，发达国家试图通过各种手段如精液､胚胎､血样､DNA样获取我国的畜禽资源。北京鸭､太湖猪､番禹猪､梅山猪､枫泾猪､金华猪､狼山鸡､丝毛乌骨鸡､狮头鹅､南阳牛､鲁西牛､同羊､内蒙古白绒山羊､关中驴等一批品种特性优良的地方品种通过贸易､国际合作､非法走私和窃夺等途径被外国攫取，带回国内进行品种培育和资源开发，新品种再输入我国，如烧制北京烤鸭的原料樱桃谷鸭就是英国以北京鸭为亲本育成的。因此，忽视畜禽遗传资源管理，将在一定程度上危及我国畜禽遗传资源的安全与主权。

3． 部分地区的资源状况尚未阐明

迄今为止，我国进行了两次全国范围的畜禽资源系统调查，发现了一些独特的畜禽遗传资源，为进行系统保种和资源利用奠定了基础。由于自然条件的限制和资料收集的缺乏，一些偏远地区的资源状况尚不清楚。例如，青藏高原自然条件恶劣，畜禽遗传资源独特，在第二次全国畜禽遗传资源普查过程中，地方虽上报了一些资源，但由于缺乏相关资料，部分物种的同名异种问题仍待解决。4.经济利益的驱使降低了遗传资源保护意识

由于长期以来在经济利益下单纯追求产品专一化和高产化，而忽视了其独特的生态意义和资源特性，以及对地方家畜品种遗传资源保护的重要性的认识不够深刻，如某些地方品种的生产性能不能适应当前市场的需求，导致我国许多传统的优良地方品种遗传资源的数量减少，甚至导致个别畜禽品种资源的灭绝，特别是对于那些目前数量稀少且缺乏商品价值的品种受到更大的威胁，如八眉猪､三江牛､帕里牦牛､伊吾马､金阳丝毛鸡等。畜禽遗传资源保护对策及建议

国家应该适当增加保种工作的资金投入，加强畜禽种质资源保存､鉴定､评价､筛选和利用等工作，改善保种设施､丰富保种手段､增大科技含量､提高保种效益;切实搞好科企合作畜禽种质资源保护和开发问题，从本质上讲是市场和科技的问题，离不开科研单位和龙头企业的联姻。完善畜禽品种资源保护体系，开展多种形式的保种工作，建立我国主要畜禽的优质遗传资源基因库，保存一批优良地方畜禽原始品种和种质的素材，加强对畜禽资源保护体系的建设，为我国畜牧业的健康､可持续发展奠定基础。同时加强基础性科学技术研究，建立全国和地方家畜多样性信息网络监测中心，设立基础性科学技术研究机构，继续深入开展畜禽品种资源多样性保护方面的研究。不断推进畜禽品种资源选育和开发利用要充分发挥现有品种资源的潜力，建立高效的畜禽资源开发与生产体系，开展畜禽品种资源多样性保护的国际合作，畜禽品种资源多样性是全球的财富，受益于全人类。通过开展畜禽资源保护工作的国际合作，不仅可以提高我国畜禽品种多样性保护的研究和技术水平，同时也能够促使畜禽品种资源多样性保护的理论和方法达到国际先进水平。

4.专门化品系的培育与杂种优势利用的要点

专门化品系的培育

专门化品系的出现，是随配套系杂交应用而生的，它是现代化动物生产的重要标志之一。

一、概念

所谓专门化品系是指生产性能“专门化”的品系，是按照育种目标进行分化选择育成的，每个品系具有某方面的突出优点，不同的品系配置在完整繁育体系内不同层次的指定位置，承担着专门任务。

二、专门化品系的优点

1．有可能提高选择进展 生产性状和繁殖性状这两类性状分别在不同的系中进行选择，一般情况下比在一个系中同时选择两类性状其效率要高些，特别是当性状间呈负遗传相关时。

2．专门化品系用于杂交体系中有可能取得互补性 在作为杂交父本和母本的不同系中分别选择不同类的性状，然后通过杂交把各自的优点结合于商品代个体上，从理论和实践看，效果是比较好的。

三、专门化品系的培育

建立专门化品系的方法有多种，在不同的配套系中其建立方法有别，主要有三种，即系祖建系法、群体继代选育法和正反交反复选择法。

杂种优势利用

重要育种手段之一。即利用两个遗传组成不同的生物体杂交后的杂种一代在生长势、生活力、抗逆性、产量和品质等方面优于亲本的表现，达到生产要求。它与培育纯品种为目的的杂交育种不同之处，在于选用亲本、配置组合时特别强调杂种一代的优势表现。

无论动物或植物，自花授粉或异花授粉植物，除亲缘关系较远的类型外，杂种一代一般都有不同程度的优势。主要表现在比其亲本生长旺盛、富有活力、抗病虫和不良环境条件的能力强、适应性好，因而产量较高。由于杂种具有细胞分裂快、活性强、生物代谢效率高等特点，它在形态、生态、器官、组织、生理、生化等一系列性状指标上都较优越。但优势表现的程度常因不同物种、不同杂交组合和不同性状而异。

杂种优势利用研究的主要趋向是:①继续探讨强优势杂交组合的选配规律；②寻求更简便有效的去雄机制，并改进制种技术；③利用单倍体培养和染色体加倍技术，加快自交系的选育进程；④培育由遗传控制的完全(或接近完全)无融合生殖系或利用其他机理固定杂种优势等。

5、畜禽标准化规模养殖的意义、现状和具体措施。

畜禽标准化规模养殖的意义

畜禽标准化规模养殖是提升畜禽标准化生产水平的有效途径，是加快畜牧业转变发展方式的关键点，也是促进畜牧业转型升级的迫切要求。畜禽标准化规模养殖是畜牧业现代化发展程度的重要标志，其目的就是动员畜牧兽医部门和广大养殖场（户）以畜禽标准化规模养殖场建设为抓手，加快转变畜牧业发展方式，全面提升畜禽养殖水平。规范化、标准化有利于提高行业整体质量水平，推动行业健康发展；规模化、产业化有助于降低养殖成本，提高畜产品质量安全。

畜禽标准化规模养殖现状

（1）产业规模不断扩大。全国已建立数个畜禽标准化示范场、畜禽规模养殖场。

（2）生产方式不断转变。畜禽养殖由以农户家庭经营为主的小规模、粗放型传统养殖向专业化、规模化、标准化的现代养殖方式转变。

（3）治污能力不断增强。严格“六分离六配套”标准，从而实现人畜分离，雨污分离，粪尿分离，料水分离，大小分离，强弱分离。因地制宜，配套建设，高起点高标准高质量地新建了一大批低排放、低污染的标准化规模畜禽养殖场，实施清净水源、清净家园、清净空气的“三净”工程，使粪便直接排放水源、露天堆置等现象得到进一步控制。

（4）技术应用不断推广。按照“及早规划、强化培训、打造样板、推行标准”的技术路线，生产中更多采用电脑自动配给料、自动饮水、自动清粪、自动控制光温等技术，推行沼气技术、发酵床养猪技术，全面实施种养结合、以肥还田等生态循环技术，不断提高生产水平和生产效益。

（5）防疫手段不断改善。新建标准化养殖场大多采取多点生产技术，全进全出，建立了一套防疫、消毒、管理制度，修建隔离设施，硬化场区道路、改扩建消毒池，强化消毒室、兽医室等，严格控制疫病发生和传播。具体措施：

（1）从业人员资格化。了畜禽养殖业从业人员必须具备扎实的专业知识和专业技能，只有掌握畜牧兽医专业知识和技能，才能胜任本职工作。随着畜禽养殖业的标准化程度越来越高，还要求畜禽养殖从业人员及时掌握新技术、新方法。

（2）场舍建设科学化。首先，畜禽养殖场选址应遵循节约用地、不占或少占耕地的原则，禁止在一些与公众生产生活相关或受保护区域修建。其次，养殖场选址要较为干燥、背风、向阳、水源充足、无污染、供电和交通方便。场区规划布局应本着“因地制宜”和“科学合理”的原则，统筹安排。

（3）生产经营规模化。畜禽养殖场场主要根据自身实力、饲料来源、土地资源、市场行情、产品销路以及卫生防疫等条件，结合畜禽头均效益和总体效益来综合考虑确定畜禽养殖场规模大小。对于发展标准化规模养殖场要有一个科学理性的态度，决不能贪大求洋，一味追求大规模超大规模，但也不能从一个极端走向另一个极端。

（4）生产技术标准化。养殖企业可根据自己的饲养管理水平和需要，根据国家标准和行业标准的内容和范围，制定出高于国家标准和行业标准的养殖企业自己的核心技术体系。

（5）生产管理规范化。养殖企业有了制度、规范和标准，各项事务才可能在规矩中运行，使养殖企业在有序、合理、和谐中运作并发挥其应有的功效。管理应具有连续性，不能因生产管理者更换而变化，要变经验管理为规范管理，从而整合出效率和效益，明确员工职责与任务，真正形成各司其职，各尽其能的良好管理环境。

（6）疫病防控制度化。要完善防疫设施，健全防疫制度。树立群体预防的观点，建立积极预防的意识，而不仅仅是治疗疾病的观点；要认识大多数疾病是由多种因素引起的，应多方协同来保障畜禽健康，而不是单用一种手段来控制疫病的发生。采取综合性防制措施，改善饲养环境和保持畜禽内环境的平衡，以达到全面预防疾病的目的。重视对畜禽的健康监测和系统防制，因地制宜地制定出畜群的综合防制措施，严格落实卫生防疫制度，定期开展有效的消毒。

（7）生产环境生态化。遵循生态学规律，将生物安全、清洁生产、生态设计、物质循环、资源高效利用和可持续消费等融为一体，发展健康养殖。控制和削减畜禽养殖污染物排放总量，推广清洁生产和生态养殖，全面提升环境质量。根据周边环境的承载能力，确定合适的养殖规模，做到种植业和养殖业协调发展。通过发展循环经济，形成产业链条，解决养殖场的排污问题，顺应生态规律，维持生态平衡，降低环境污染，提供安全食品，使养殖业成为低消耗、低排放、高效率、可持续发展的健康行业。（8）生产产品品牌化。畜产品品牌化经营的经济价值或经济功能主要集中在提升畜产品竞争力，推动畜产品经营企业创新，发挥龙头带动作用，提高规模经济效益，优化重组资源和适应市场需求等方面。因此，畜产品品牌化经营的经济价值，不仅体现在给自身和整个行业所创造的经济效益和社会效益，而且体现在其带来的经营理念的变化。

（9）生产记录档案化。完整的畜禽养殖档案，一是实现畜产品质量安全可追溯的重要依据；二是规范畜禽生产过程、严格质量安全控制的有效措施；三是落实畜产品生产标准化的有效途径；四是发展品牌畜牧业的重要的环节，同时也进一步提升了畜产品生产主体法律意识。畜禽养殖档案保持着原始性和系统性，通过记录档案可以查找饲养管理中存在的问题，寻求解决方法。实践证明，用好畜禽养殖档案、用活畜禽养殖档案，可以推动畜禽养殖企业稳步、健康、协调、快速向前发展。

（10）监管常态化。应落实养殖企业主体责任，督促企业强化畜产品质量安全意识，落实质量安全责任，加强质量安全管理。加强养殖环节监督，全面落实畜禽养殖场畜产品质量安全监管制，严把饲料、兽药等投入品的质量关，建立健全执行兽药、饲料监督巡查制度，监督畜禽投入品等多个环节监督。强化畜禽疫病防治体系，达到无公害生产要求，维护公共卫生安全和畜产品质量安全。强化动物卫生监督执法，强化从生产源头到流通环节全过程无缝隙监管，严厉打击各环节违法违规行为，加强产地检疫，实行报检制度，保证饲养动物卫生安全。把好产品源头关，加强屠宰加工环节驻厂监管，对屠宰加工实行全程监管。加强市场畜产品监管，强化部门联动机制，开展联合执法，依照法律法规严厉打击以身试法、违反畜产品质量安全管理法律法规、危害群众安全的不法分子。

动物遗传原理与育种方法 篇2

1 动物免疫遗传学基础

1.1 抗原遗传

1936年, P.A.戈勒用兔抗小鼠红细胞血清检出小鼠的4种红细胞抗原。他使抗原Ⅱ阳性小鼠品系与抗原Ⅱ阴性小鼠品系杂交, 再使子代与抗原Ⅱ阴性的小鼠品系回交, 回交子代或是抗原Ⅱ阳性或是阴性。将抗原Ⅱ阳性小鼠的肿瘤移植给抗原Ⅱ阴性子代则肿瘤被排斥;移植给抗原Ⅱ阳性子代则肿瘤不被排斥。研究表明, 抗原Ⅱ是一种组织相容性抗原 (H-2) , 由单一基因所控制。研究还发现, 组织相客性抗原的特异性可以在淋巴细胞上检出, 开创了对白细胞抗原的研究。随后的研究表明, 小鼠的组织相容性抗原并不是由单个基因而是由若干紧密连锁的基因所控制。这些基因构成主要组织相容性复合体 (MHC) , 位于小鼠第17号染色体上, 分为K、I、S、G、D/L、T 6个区。人体的主要组织相容性复合体称为人白细胞抗原 (HLA) , 决定人白细胞抗原的复合座位在 6号染色体短臂上, 已知有A、C、B、D/DR几个座位, 每个座位都有很多共显性复等位基因。猴和狗的相应基因复合体分别称为 RhLA和DLA。

1.2 抗体遗传

抗体分子是免疫球蛋白, 由2条轻链和2条重链组成。轻链和重链都可按氨基酸顺序变异的程度划分为可变区 (V) 和恒定区 (C) 。高等动物和人体能够产生大量的不同特异性的免疫球蛋白。是不是每个个体都有这么多的轻链基因和重链基因呢?伯内特的克隆选择学说在细胞水平上回答了这个问题。按照这一学说, 每个浆细胞只能产生一种或少数几种抗体, 每个个体无数的浆细胞合在一起就可产生出无数种类的抗体分子。

1.3 主要的抗性基因

1.3.1 主要组织相容性复合体

主要组织相容性复合体是指存在于脊椎动物某个染色体上的一组紧密连锁的基因群, 其编码的产物 (主要组织相容性抗原) 与特异性免疫应答的发生密切相关。主要组织相容性复合体是在研究小鼠的移植排斥反应时发现的, 它是由紧密连锁的高度多态基因位点组成的染色体上的一个遗传区域[1], 在动物的免疫系统中发挥着非常重要的作用。小鼠主要组织相容性复合体定位于第17号染色体, 人类主要组织相容性复合体位于第6号染色体。主要组织相容性复合体可分为3类基因群。Ⅰ类基因:对于人类而言包括 3 个基因位点, 即A、B、C, 其编码产物为主要组织相容性复合体Ⅰ 分子或抗原。Ⅱ类基因:分为DP、DQ、DR 3个亚区, 其编码的经典产物为主要组织相容性复合体Ⅱ 类分子或抗原, 能够结合外来抗原并在抗原递呈中发挥着重要的作用。 Ⅲ类基因:编码产物为主要组织相容性复合体Ⅲ 类分子或抗原。

1.3.2 主要组织相容性复合体与抗病性

主要组织相容性复合体在遗传上的稳定性及多态性使它很有可能成为一个良好的遗传标记而被应用于动物育种及血缘关系鉴定等方面。同时, 主要组织相容性复合体与许多疾病的抗性、易感性有密切关系, 对抗病起着重要的作用, 因此分析鉴定并克隆出与疾病抗性相关的基因从遗传上控制疾病, 将会促进抗病转基因动物的研制开发[2]。此外, 研究主要组织相容性复合体与疾病的相关性及探索某些疾病发生的免疫遗传机制对疾病的预测及早期预防也有着重要的意义。

1.3.3 干扰素基因

1957年, Isaacs 在进行鸡胚细胞流感病毒感染试验中首次发现一类能干扰和抑制病毒复制的可溶性细胞分泌物, 故取名为干扰素 (IFN) 。免疫活性细胞经丝裂原或抗原刺激后, 产生一类对酸敏感的干扰素, 称为免疫干扰素[3]。目前, 依据干扰素对酸的敏感性通常分为Ⅰ型干扰素 (酸敏感型) 和Ⅱ型干扰素 (耐酸型) 2 类。几乎所有脊椎动物均可产生这2 类干扰素, 根据产生干扰素细胞种类的不同, Ⅰ型干扰素至今已发现 6 种类型, 而Ⅱ型干扰素迄今为止仅发现1种。干扰素具备的广谱、高效抗病毒功能及其对免疫系统的关键调节作用, 成为当今免疫学、遗传学和分子生物学研究的热点。大量试验结果表明, 猪干扰素对于传染病病毒具有防御和抑制作用。一系列体外试验结果表明, 用IFN- γ处理感染猪繁殖与呼吸综合征病毒 (PRRSV) 的猪巨噬细胞, 可抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒增殖;用重组干扰素处理Marc-145 细胞后, 可抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒野毒株和细胞适应性毒株增殖;猪IFN-α/β能有效抑制口蹄疫病毒的活力;猪重组IFN- γ可抑制感染传染性胃肠炎冠状病毒的猪上皮细胞和肺巨噬细胞中的病毒复制, 也可抑制感染猪瘟病毒的单核细胞和肺巨噬细胞的病毒复制。动物体内试验的结果表明, 同时注射猪瘟疫苗和干扰素, 可增强对猪瘟病毒的防御能力。

1.3.4 天然抗性相关的巨噬蛋白 (Nramp)

Nramp1 基因是Nramp基因家族的一员, 该家族至少包括2个成员。目前, 研究最多的是Nramp1 基因。最初发现小鼠对细胞内病原微生物侵染所具有的抗性或敏感性是受1号染色体上显性基因Bcg、Ity或Lsh 控制的, 由此将该类基因命名为天然抗性相关的巨噬蛋白。作为一个较为保守的基因, Nramp1 基因主要在吞噬细胞 (巨噬细胞和嗜中性粒细胞) 及外周血细胞中特异表达, 影响动物的固有免疫, 与沙门杆菌及多种胞内寄生病原菌的抵抗作用有关, 对疾病的抗性是非病原特异性的, 所以可作为畜禽综合抗病力的良好候选基因。1995年, Vidal 等在通过对病菌侵染具有抗病性和易感性小鼠的研究中发现, 由于Nramp1 基因突变导致该基因功能丧失的小鼠只在感染早期免疫力低下, 在感染后期免疫功能正常。说明 Nramp1基因在巨噬细胞与寄生虫互作的早期免疫阶段发挥重要作用[4]。研究表明, Nramp1基因高度保守区的SNP 的多态性与青年鸡SE疫苗接种及病原攻击后的免疫应答相关。由此推测Nramp1基因或相邻的基因控制SE 疫苗的应答性状。研究还发现, Nramp1 基因可影响小鼠分枝杆菌疫苗引起的体内T淋巴细胞免疫应答和体外巨噬细胞活性水平。有人用体细胞杂交方法将 Nramp定位于猪的第 15 号染色体的q23～26之间, 在第1 外显子到第3 外显子的1.6 kb的基因组 DNA 上用HinfⅠ酶切开发了一个 RFLP 标记, 从11个品种84头猪的群体中发现 3 个等位基因。研究表明, Nramp1与猪的15号染色体标记的S0088、S0149 和S0284 连锁。对小群体的研究表明, 所测试品种中的等位基因频率差异很大, A 等位基因只在母系 (色) 中存在, 相应的C等位基因只在公猪 (有色) 品种中发现。猪的不同Nramp1 基因型与抗病力差异之间的关系值得进一步研究。吴宏梅等[5] 采用 PCR-RFLP 法对165 头大白猪和109 头松辽黑猪 Nramp1基因第6 内含子多态性与免疫功能 (中性粒细胞还原力和单核细胞细胞毒百分率) 的相关性进行了研究, 结果表明品种内不同Nramp1基因型与免疫功能间存在着显著相关 (P<0.05) , Nramp1 基因可作为抗病力性状的一个主要候选基因。

1.4 抗病力、免疫应答与生产性状的关系

抗病力、免疫应答能力和生产性能之间关系的试验研究还很缺乏, 结果也不一致。研究发现, 马立克病和产蛋性能间的关系呈负相关。同时, 有人还发现生长率与接种了支气管败血巴氏杆菌商品疫苗或伪狂犬病毒疫苗后的免疫应答呈负相关, 具有肠道K88受体的猪生长较快, 饲料利用率较优。猪的SLA基因与多种生产性状均有连锁, 并与生长和繁殖性状呈正相关, 所以SLA基因应该是今后抗病育种的首选基因。Mallard等在经过8代选择形成的猪高免疫应答 (H系) 和低免疫应答 (L系) 品系中发现高免疫应答系比低免疫应答系早10 d达到上市体重。

2 抗病育种的途径

2.1 对抗病力的直接选择

研究表明, 在相同感染条件下, 有的个体发病, 有的不发病, 不发病的个体表明具有抗病遗传基础, 将这种个体选出繁殖, 久而久之可使抗性个体增多, 抗病基因频率增高。该方法具有直观简便的优点, 可以综合考虑所有抗病性或易感性性状的选择。但由于抗病性的遗传力往往较低, 直接选择的效果一般较差, 且世代间隔长, 后裔测定难度大, 费用高。有些疾病性状呈杂合阳性, 有的甚至不表现稳定特征, 难以进行准确选择。此外, 有些抗病性状和生产性状存在负相关, 难以进行选择。

2.2 利用免疫应答进行抗病育种

免疫应答的遗传机制已在家禽中得到了最广泛的研究, 结果表明免疫应答的遗传控制存在于所有畜禽品种中。

2.3 标记辅助选择

现代免疫学证实了有1组基因即主要组织相容性复合体与抗病力和免疫应答密切相关。有3类蛋白质分子 (Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类) 可被主要组织相容性复合体译成密码, Ⅰ类极具多态性, Ⅱ类抗原的形态较少, Ⅲ类分子仅显示出有限的多态性。标记辅助选择因方法简单, 准确性高, 成本低, 可进行早期选择, 是当前育种中较实用的方法。采用标记辅助法可进一步提高选择的准确性, 从而加快遗传进展。

2.4 基因工程育种

通过克隆特定病毒基因组中的某些编码片段, 对其加以一定形式的修饰后转入畜禽基因组, 如果转基因在宿主基因组中得以表达, 那么畜禽对该种病毒的感染应具有一定的抵抗力, 或能够减轻该种病毒侵染时给机体带来的危害。在众多方法中, 反义技术和核酶 (又称基因剪) 途径比较成熟, 其优点不仅可以抑制任何基因的表达, 而且具有很高的特异性, 不干扰别的基因功能, 但缺点是不具有光谱的抗病毒活性, 因此必须根据不同的病毒设计不同的反义或核酶基因。采用上述两种途径的难点是提高它们对基因表达的抑制效应。从20世纪开始, 人们尝试利用转基因工程进行抗病育种, 将外源基因注射到动物体细胞内, 使其在体细胞内表达并获得抗性, 这种抗性不能通过世代交替而延续, 被称为核酸免疫。转基因动物是将部分内源基因或个体重组基因的克隆片段转移到动物体内得以整合表达, 以产生有新的遗传特征或性状的动物, 并能将新的遗传信息稳定传递给后代。较有价值的候选基因包括干扰素基因、干扰素受体基因、抗流感病毒基因、反义核酸基因、核酶、病毒衣壳蛋白基因和病毒中和性单克隆抗体基因, 这些基因的克隆片段可通过细胞显微注射、精子载体法、胚胎干细胞组建、体细胞克隆和逆转录病毒载体法等方法重组于猪的细胞内获得表达, 使猪的抗病功能增强, 培养特定的抗病猪群。现在已培育成功抗流感病毒的转基因猪。

3 展望

开展抗病育种存在着较多的困难和问题, 如抗病性的遗传机制非常复杂, 病原微生物的遗传特性及与寄主动物的关系也十分复杂, 抗病性或易感性指标难以测定, 选择的世代间隔较长等, 在一定程度上限制了动物抗病育种工作的开展。但是, 基因工程等相关学科的飞速发展为抗病育种工作的开展提供了许多新的思路和手段, 并已经取得很多阶段性成果。例如, 抗应激综合征品系猪群、抗马立克病鸡等相继培育成功, 抗沙门杆菌选育和乳牛的抗乳腺炎、绵羊的抗腐蹄病选育等也都取得了初步成功。但总的看来, 畜禽的抗病育种仍处于起始阶段, 特别是转基因法抗病育种, 使重组的具有防御功能的新分子或能阻遏受体致病的分子在抗病育种中发挥作用, 还有许多工作要做。

参考文献

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动物遗传原理与育种方法 篇3

关键词：生物信息学 教学内容 教学方法

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）12（a）-0068-01

生物信息学是生物学与计算机科学交叉的学科，主要是对数据进行储存、提取和分析，是生命科学前沿的研究领域之一。《生物信息学》是东北农业大学生命科学学院的一门专业主干课程，也是一门具有很强的应用性的课程，其主要用于对大量生物学数据的分析和处理。东北农业大学动物遗传育种专业研究内容同样涉及家养动物的遗传育种的分子遗传基础研究，其生物学数据庞大，因此，需要生物信息学知识的协助，动物遗传育种专业同样需要开设《生物信息学》。为了适应动物遗传育种专业的培养目标和培养方案的需要，该课程的教学内容和教学方法都必须打破传统的模式，建立适应当前培养目标的教学内容和教学方法。与此同时，应该将理论与实践联系起来，从而提高教学效果。

1　《生物信息学》的教学内容

首先，《生物信息学》的理论课程主要讲述生物信息学的概念、生物信息学的发展历程、生物信息学的特点、序列分析、基因组注释、计算进化生物学、生物多样性的度量、蛋白质结构预测、蛋白质表达分析、比较基因组学、基因表达分析、调控分析、生物系统模拟等等。讲授过程要由浅入深，让学生对生物信息学的概念有了一定的了解以后，逐步解释生物信息学在动物遗传育种中的应用。

生物信息学的发展速度非常快，因此，要求我们不断学习新的理论和实践知识，更新教学内容以拓宽学生的视野。随着研究水平的提高，相应的数据库资源、工具及软件都在不断更新，很多教材中的分析软件、讲解实例都已经不再是当前最普遍、最实用的了，因此，很多学生在查阅文献时发现课堂所学的内容与最新研究有出入，从而产生了困惑和迷茫。在教学的过程中，教师自身应该站在生物信息学的前沿、掌握新的新的核心技术，在保持课程原有的核心内容的基础上，通过课堂讲授、课后资料补充等方式适当增加这些内容，以增长该课程知识的新颖性和实用性。同时，应该鼓励学生搜集该领域相关的最新知识、了解该领域的最新动态、激发学生的兴趣，这样不仅能使学生开阔视野，还能增加老师和学生之间的交流，促进学生对生物信息学的了解。

其次，要增加生物信息学应用于具体实验数据的分析。不同于生命科学学院，动物科学专业对于生物信息学的需要主要是将其应用于大规模数据的解释中，主要以应用为主，对于生物信息学方法的开发则很少涉及。因此，在动物科学专业《生物信息学》的教学过程中应该以生物信息学的应用为主。建议在每个章节结束以后，尽快将本章节的内容应用到具体的数据解释中，例如，在讲授了蛋白序列比较原理之后，要让学生自己上网搜集几个物种的蛋白序列，然后进行同源性比较，分析各物种的亲缘关系等。这样及时将所学到的知识用于具体的实践中，能够增强学生对理论知识的掌握能力。否则时间间隔太久，学生学到的理论知识都忘记了，这样就很难达到教学的目的了。因此，要适当的增加实验课程的学时，是实验课能够和学习的理论知识完全匹配。这里所说的实验课主要指学生的上机实验，生物信息学的学习离不开计算机、网络。因此，在理论课的学习过程中要增加学生利用计算机网络进行分析处理数据的机会。

2　《生物信息学》的教学方法

首先，要充分发挥多媒体的优势，从而提高教学质量。在《生物信息学》课程中，许多基本名词和术语是很难理解的，教师在讲授这些信息的时候，如果只是通过语言描述，学生只能是机械的、被动的接受这些知识，不能完全理解。多媒体由于其具有形象、直观、生动、活泼等特点，能够引起学生的学习兴趣。利用多媒体教学还能变静为动化无声为有声，充分调动课堂的气氛。同时，多媒体教学能够节省老师写板书、画图的时间，这样可以把一些剩余时间留给学生，利用这部分时间对当堂课学习的内容进行充分的理解和讨论，是教学过程变成一个师生共同参与的活动。

其次，增加实践教学。实践教学是实现现代生物信息学课程教学目标的重要手段之一，传统的“以教师为中心，以课堂为中心，以教材为中心”的模式已不能满足现代教育的发展需求。实验教学相对于理论教学具有直观性、验证性、综合性、启发性和创新性的特点，是生命科学研究的基本工具。生物信息学不需要价格昂贵的实验设备，一台联网的电脑及一些相关的分析软件就足以开展生物信息学相关的实验内容。生物信息学的实验教学除了增加学时，为学生提供更多动手操作的机会外，更应多开展设计型和综合型实验，培养学生的创新能力及分析问题、解決问题的能力。教师可以将学生分为若干小组，每个小组可选择一个感兴趣的小命题，要求综合运用生物信息学方法进行研究，为学生提供更多的动手操作机会，以改善教学效果及提高学生的思维和动手能力。另外，鼓励学生积极申报与生物信息学相关的大学生科研课题，在教师的指导下由学生自己完成，进一步加强和巩同学生对生物信息学知识的理解和综合运用的能力。

3　结语

随着生物科学突飞猛进的发展，生物信息学正处在一个快速上升的时期。生物科学和计算机科学的飞速发展已成为生物信息学进步的主要动力。如何充分有效地使生物信息学技术服务于生命科学和计算机科学，正成为科学家们关注的焦点之一。对于《生物信息学》的教学来说，单靠课堂教学培养出来的学生，很难讲理论知识应用于实际的批量数据的分析、解释中，不能满足动物遗传育种分子遗传基础研究中对于生物信息学人才的需求。目前，毕业的学生较多，但是真正能够将学到的理论知识应用到具体的实践中的人却寥寥无几。在生物信息学教学中，应注重学生的创新意识、实践能力的培养，采用启发式、讨论式、研究式等生动活泼的教学方法，在课堂教学中使用现代化的教学手段，使课堂教学形象化，并在教学实践中对课程教学体系不断改进，充实完善，以进一步提高生物信息学的教学质量。

参考文献

[1]张立凡，连林生，鲁绍雄.生物信息学在动物遗传育种中的应用[J].畜牧与兽医，2004（36）：44-46.

[2]生物信息学与功能基因组学[M].孙之荣，译.北京：化学工业出版社，2006.