112 高普考高考二級 動物技術 家畜育種學 考古題詳解

核心觀念

本題考查兩種非加性基因作用的層級差異，以及家畜育種中選拔的主要依據。

• 顯性作用（dominance）：同一基因座上的不同等位基因彼此作用，使異型合子表現偏離兩種純合子的中間值。完全顯性、不完全顯性與超顯性，都是同一基因座內等位基因作用的不同型態。
• 上位作用（epistasis）：不同基因座的基因型彼此作用，使某一基因座的效應受到另一基因座基因型影響；某基因座的作用也可能遮蔽另一基因座的表現。

簡要區別是：顯性作用發生在同一基因座的等位基因之間；上位作用發生在不同基因座之間。

解題方法

先按「作用發生在哪裡」區分兩個名詞，再從遺傳效應能否穩定傳給後代，推論育種上的選拔重點。

以單一基因座 $A/a$ 為例，若 $AA$、$Aa$、$aa$ 的性狀值依序為 $+a$、$d$、$-a$，則 $d$ 表示異型合子相對於兩種純合子中間值的偏差。當 $d=0$ 時為加性作用；$d$ 不為零時，表示存在顯性偏差。

若有兩個基因座 $A/a$ 與 $B/b$，而 $A/a$ 的作用會隨 $B/b$ 的基因型改變，則兩個基因座間存在上位作用。定量遺傳中，這類互作可細分為加性 × 加性、加性 × 顯性、顯性 × 顯性等型態。

育種策略：選拔不以「顯性」為唯一目標

**不會把選拔顯性基因座作為唯一或一概優先的策略。**育種目標是提升族群中有利的遺傳價值，應依性狀、遺傳參數、基因作用型態與育種制度決定選拔方式。

核心觀念

這題考的是數量遺傳學中，加成效應與非加成效應的區別，以及它們能否隨配子傳給子代。

一個個體的基因型值，可拆成：

其中：

• $A$：加成基因效應，也稱獨立基因效應，是各基因對性狀的效應相加所得。
• $D$：顯性效應，源自同一基因座兩個等位基因的組合。
• $I$：上位效應，源自不同基因座基因之間的交互作用。

$D$ 與 $I$ 合稱基因組合效應，也就是基因組合值中由基因彼此作用所產生的部分。

解題方法

先判斷效應的來源：若效應取決於單一基因本身，屬獨立基因效應；若效應取決於基因與其他基因如何搭配，屬基因組合效應。接著，從減數分裂與配子形成說明兩者的遺傳方式。

獨立基因效應是各基因在不考慮其他基因搭配時，對性狀所造成的平均加成影響。以一個二等位基因座為例，設等位基因為 $A$、$a$，若 $A$ 相對於族群平均的效應為 $+\alpha$，$a$ 的效應為 $-\alpha$，則基因型的加成值由所帶等位基因的效應相加而得。每個親代只傳遞一個等位基因給子代，因此等位基因所代表的獨立效應，能經配子傳遞。

基因組合效應則是基因共同存在時，因彼此互動而產生的偏離。顯性效應是同一基因座的等位基因互動；上位效應是不同基因座的基因互動。親代減數分裂形成配子時，等位基因分離、不同基因座的等位基因重新組合。

核心觀念

本題考查遺傳率的定義，以及遺傳率如何影響性狀表現作為選拔依據時的準確度。

遺傳率是特定族群、特定環境中，表型變異可由遺傳變異解釋的比例。狹義遺傳率以加性遺傳變異為分子：

其中，$\sigma_A^2$ 為加性遺傳變異，$\sigma_D^2$ 為顯性變異，$\sigma_I^2$ 為上位性變異，$\sigma_E^2$ 為環境變異；$\sigma_P^2$ 為表型變異。育種選拔主要利用可穩定傳遞給後代的加性遺傳差異，因此遺傳學與育種學談遺傳率時，通常指狹義遺傳率。

遺傳率是族群層次的變異比例，不是某一頭豬的性狀有多少百分比「由基因決定」，也不是性狀完全不受環境影響。

解題方法

判斷表型選拔準確度，可從表型與加性遺傳價值之間的相關來理解。僅以個體自身表型作為選拔依據時，其與加性遺傳價值的相關，即表型選拔的準確度，在基本假設下為：

核心觀念

本題考查 BLUP 與選拔指數法的估測原理及適用情境。BLUP 是 Best Linear Unbiased Prediction，中文稱「最佳線性不偏預測」，主要用來預測個體的育種價（或其他隨機遺傳效應）。

BLUP 的「最佳」是指在所有線性不偏預測量中，預測誤差變異數最小；「線性」表示預測值是觀察資料的線性函數；「不偏」表示預測值的期望等於欲預測的遺傳效應。BLUP 會將固定環境效應與隨機遺傳效應納入同一混合模型中估測，並依遺傳參數設定遺傳效應與環境誤差的變異結構。

典型混合模型可寫為：

其中，$\mathbf{y}$ 為表型資料，$\mathbf{b}$ 為固定效應（如場別、年度、性別），$\mathbf{u}$ 為隨機遺傳效應（如育種價），$\mathbf{e}$ 為殘差；$\mathbf{X}$、$\mathbf{Z}$ 分別是對應的設計矩陣。

在簡化的個體模型中，育種價常設為：

$\mathbf{A}$ 是親緣關係矩陣，$\sigma_a^2$ 為加性遺傳變異，$\sigma_e^2$ 為殘差變異。此模型的混合模型方程式可概括為：

核心觀念

本題在比較兩種利用雜交與回交改良家畜的方法。兩者都會讓改良品種與另一品種的公畜交配，但改良目標不同：

• 重複回交（Repeat backcrossing）：將雜交後代反覆與某一親本品種交配，以把該親本的遺傳背景或特定性狀導入後代。
• 級進育種（Grading up）：以優良品種公畜持續與地方品種或低改良程度母畜及其雌性後代交配，逐代提高後代中優良品種的血統比例，逐步改良整個族群。

解題方法

作答時先辨別「回交對象」與「改良目的」：

1. 兩種方法都是雜交後代再與特定品種公畜交配。
2. 重複回交著重於反覆回交，以改變後代的遺傳組成，常用來導入特定性狀或恢復某一品種的型態。
3. 級進育種著重於以改良品種公畜逐代交配地方母畜及其後代，提升整群的改良程度，並非以保留原地方品種為主要目標。

定義與使用目的

一、重複回交

將兩品種雜交所得後代，連續與其中一個親本品種交配，稱為重複回交。若以品種 A 為回交親本，後代每代都與 A 品種交配，A 的預期血統比例依序為 $1/2$、$3/4$、$7/8$、$15/16$。

使用目的：