109 高普考高考三級 動物技術 動物育種學 考古題詳解

核心觀念

本題要把兩種遺傳性狀分開處理：

1. 遲羽性狀是性聯、簡單遺傳性狀，遲羽等位基因 $K$ 對速羽等位基因 $k$ 顯性，可利用親代的基因型安排交配，讓雛雞在出殼時依羽毛生長速度辨識性別。
2. 12 週齡體重與產蛋性能是多基因控制的經濟性狀，須依個體或家系紀錄進行選拔。母系不能只追求體重最大化，還要兼顧產蛋性能與兩性狀間的遺傳相關。

解題方法

一、利用遲羽性狀安排交配，雛雞出殼即可辨別性別

雞的公雞為 $ZZ$、母雞為 $ZW$。遲羽基因位於 $Z$ 染色體上；公雞有兩條 $Z$ 染色體，母雞只有一條 $Z$ 染色體。要使雌雄雛雞羽速不同，可安排：

• 父代：速羽公雞，基因型 $Z^kZ^k$。
• 母代：遲羽母雞，基因型 $Z^KW$。

交配後：

因此，遲羽雛雞為公雛，速羽雛雞為母雛。雛雞在出殼後即可依初生羽與後續羽毛生長速度分群，配合公、母雞分飼，減少雛雞性別辨識與分群管理的負擔。

在種雞繁殖上，應保留遲羽母雞作為母系親本，並以速羽公雞配種。若交配方向顛倒，雌雄後代不會形成上述可辨識的羽性組合。此性狀的用途是雛雞性別辨識與生產管理；不能把「遲羽」本身當成提高母系體重或產蛋性能的選拔目標。

二、以多性狀選拔改進母系

母系的育種目標應同時納入：

• 12 週齡體重：考量屠體或商品雞生產所需，設定適當目標體重；不宜只以體重愈大愈好作為唯一標準。
• 產蛋性能：例如一定期間產蛋數、開產日齡、蛋重或種蛋合格率，依實際生產目標選定指標。
• 必要的繁殖與適應性性狀：例如受精率、孵化率、存活率與健康狀況，避免提高體重或產蛋數時犧牲母系繁殖效率。

適合以選拔指數法整合多性狀資料。令候選個體的測定資料向量為 $\mathbf{P}$，選拔指數為：

其中 $\mathbf{b}$ 為各資料的加權係數；若以育種值估計為基礎，指數權重可依性狀的經濟權重、遺傳共變異與表型共變異求得：

核心觀念

表現型選拔（phenotypic selection，也常稱個體選拔或大量選拔），是依據個體本身觀察或測得的表現型，挑選優良個體作為種用個體的方法。選拔時以個體自身的性狀表現為主要依據，不必先取得完整系譜或後裔測定資料。

表現型可表示為：

其中 $P$ 為表現型值，$A$ 為加性遺傳效應，$D$ 為顯性效應，$I$ 為上位效應，$E$ 為環境效應。育種希望改良的是可傳遞給後代的遺傳部分，表現型選拔能否有效，取決於表現型與育種值的關聯程度；狹義遺傳率越高，個體表現越能反映其加性遺傳優劣。

解題方法

作答可分三步：先定義表現型選拔，再說明它為何簡單，最後以遺傳率和遺傳改變速度比較其優點與限制。

表現型選拔「最簡單」，是因為選拔者主要依據個體本身可觀察、可測量的性狀即可決定留種，不必等待後裔出生、成長及測定，也較少需要複雜的系譜、親屬或後裔資料。若性狀能在個體年輕時測得，選拔程序尤其直接。

選拔反應可用下式表示：

其中 $R$ 為每一世代的遺傳改變，$h^2$ 為狹義遺傳率，$S$ 為選拔差。若以選拔強度 $i$ 表示，也可寫成：

式中 $\sigma_P$ 為表現型標準差。由此可見，在選拔差及表現型變異相同時，遺傳率較高，表現型選拔所帶來的遺傳改變通常較大。

遺傳率與優缺點

遺傳率高的性狀：優點明顯。 當性狀的遺傳率較高，個體表現受環境影響相對較小，表現好的個體較可能具有較高的育種值。以個體自身表現作選拔依據，通常有較好的準確度，能迅速淘汰低表現個體，適合體重、體尺或其他容易測量且遺傳率較高的性狀。

核心觀念

計量性狀的表型值可用下式表示：

其中 $\mu$ 為平均值，$A$、$D$、$I$ 分別為加性、顯性及上位基因效應，$E$ 為環境效應。表型變異可分解為遺傳與環境變異；實際估計時，常依育種目標與資料設計，分別討論加性遺傳變異、永久環境變異及暫時環境變異。

遺傳率表示群體中表型變異有多少比例可歸因於遺傳變異。廣義遺傳率為：

狹義遺傳率為：

其中 $V_G$ 為總遺傳變異、$V_A$ 為加性遺傳變異、$V_P$ 為表型變異。動物育種中，狹義遺傳率最常用於預測選拔反應，因為親代的加性遺傳效應可傳給後代。

重複勢表示同一個體對某性狀的多次表型紀錄之間的相關程度。若將表型值寫成：

其中 $i$ 表示個體、$j$ 表示該個體的測定次數；$PE_i$ 是個體持續影響各次紀錄的永久環境效應，$E_{ij}$ 是每次紀錄各自受到的暫時環境效應。重複勢為：

此處的分子是同一個體各次紀錄間共同的變異來源。重複勢的估計值通常不低於狹義遺傳率，因為分子除包含加性遺傳變異外，還包含永久環境變異。

解題方法

本題依序掌握兩個重點：先以變異數比例定義遺傳率與重複勢，再說明如何透過控制環境及改進資料分析，降低非目標變異或提高估計精度。

一、管理方法

1. 統一並改善飼養管理：統一飼料、餵飼時間、飼養密度、舍內環境、健康照護及測定程序，減少環境差異與暫時環境變異 $V_E$。在遺傳變異相對穩定時，降低表型變異中的環境部分，可提高遺傳率的估計值。
2. 分群並記錄環境因素：依性別、年齡、胎次、季節、出生批次、牧場或飼養群等建立管理群，並完整記錄。讓比較對象處於相近條件，可降低環境差異對遺傳比較的干擾。
3. 加強重複測定的一致性：對同一個體在不同時間重複測量時，統一測定人員、儀器、方法與時間間隔，並維持穩定管理。

核心觀念

遠親配種（outbreeding）是讓親緣關係較遠的個體交配；在育種學上，通常指配種雙方的親緣程度低於族群平均，與近親配種相對。它不一定代表跨品種：同一品種內非近親個體交配，屬於品種內遠親交配；不同品種個體交配則稱為品種間雜交（crossbreeding）。

這題重點有二：一是遠親配種如何影響後代的遺傳組成，二是如何把不同層級的育種工作接到畜牧產業生產體系。

解題方法

可由「親緣關係較遠」推論後代的遺傳效果，再連結產業中的育種金字塔：

1. 增加雜合度與遺傳變異：親緣較遠的親本通常攜帶較不同的等位基因，交配後代的雜合度可能提高。
2. 降低近親繁殖的影響：近親交配會增加後代同型合子的機率，使隱性有害基因較容易成為同型合子並表現；遠親配種有助降低這種風險。
3. 利用雜種優勢：若親本族群在相關性狀上具有適當的遺傳差異，雜交後代可能在生長、繁殖力或存活力等性狀上優於親本平均。這種雜種優勢的程度，受性狀遺傳方式與親本遺傳差異影響。

因此，遠親配種在遺傳上的重要性，是維持或增加族群遺傳變異、減少近親繁殖衰退，並在適當的雜交安排下利用雜種優勢；但遠親交配本身不保證後代一定優良，仍須依育種目標選擇親本。

畜牧產業中的應用

核心觀念

本題考查動物育種學中五個常用名詞：品種間基因移入、選拔造成的表型差異、種公畜遺傳能力資訊、遺傳價值預測方法，以及連續遺傳傾向表現為類別性狀的遺傳模式。作答時應掌握各名詞的定義，並說明其育種上的用途或特性。

解題方法

（一）漸滲雜交或重複回交（introgression or repeated backcrossing）

將供體品種中具有目標基因的個體，與受體品種交配，再將後代一代代與受體品種回交，同時保留目標基因。經多代回交後，後代的遺傳背景大多恢復為受體品種，卻仍帶有供體品種的特定基因或性狀，稱為漸滲雜交或重複回交。

若初代雜交後代每一代都與受體品種回交，且不考慮選拔、連鎖及其他因素，回交 $n$ 代後，受體品種的平均基因比例為：

這種方法適合將抗病性等特定優良基因導入既有品種，並盡量維持該品種原有的整體特性。

（二）選拔差異（selection differential）

選拔差異是被選留作種用的親代群體平均表型值，與選拔前整個候選群體平均表型值之差。若以 $S$ 表示：

$S$ 衡量選拔者有多嚴格地挑選候選個體。以體重等「數值越大越理想」的性狀為例，選留群體平均值高於原群體平均值，$S$ 為正；若選拔目標是降低某性狀，則選留群體平均值可能低於原群體平均值，$S$ 為負。

選拔差異可用於估計選拔反應；在簡化條件下，選拔反應為 $R=h^2S$，其中 $h^2$ 為狹義遺傳率。

（三）優良種公畜名錄（sire summary）

優良種公畜名錄是彙整並公布種公畜育種價值或遺傳評估結果的資料，通常列出各公畜在重要性狀上的評估值、排名或相關資訊，供畜牧業者比較並選擇配種對象。

其目的在於協助選種選配，使育種決策根據種公畜對後代的遺傳貢獻，而非只依外觀或個體本身表現判斷。名錄內容及評估精確度會依性狀、資料量與評估方法而異。

（四）最佳線性無偏估測（best linear unbiased prediction，BLUP）