（一）遗传和环境
生物的遗传物质包含在细胞核内，位于染色体上，它在细胞分裂的中后期用显微镜可以观察到，呈棒状结构。每一条染色体含有一条长的双股脱氧核糖核酸（DNA）链，DNA上携带着遗传密码，即从亲代向子代传递的遗传物质。DNA具有自我复制功能。
染色体在体细胞中是成对存在的，每一对染色体互为同源染色体。同一物种的不同生物其染色体的数目和形态都是一样。
表型是遗传和环境共同作用的结果， 任何优良的种畜没有适当的环境都不能表现出优良的特性， 但是，再好的环境也不能使低产的家畜表现高产。例如，一些本地品种的牛，适应当地的自然环境，耐粗放，生长速度缓慢，提高日粮的营养标准后，其生长速度也有所提高，但是，最大的生产潜力远远低于优良的品种。 因此遗传和环境是生物表型的内因和外因。 育种的根本目的是要改变生物的遗传性，而遗传性是看不到的，我们所看到的是遗传性在一定环境中的表现，决定性状的遗传物质不能脱离开环境而单独起作用。
遗传和环境是一对矛盾。它们是互相影响，互相转化的。遗传物质——DNA，摄取外界环境中的原料来复制自己，改造自己，并适应外界环境。但是生物的遗传有很大的保守性，特别是高等动物，生殖细胞受到很好的保护，因此外界环境对遗传物质的影响是间接的，微小的，通过很多个世代，很长的时间，累积以后才能达到明显的程度。企图通过改变一般外界环境来改变家畜的遗传性，在一两个世代得到明显的效果，这是不可能的。因此，在育种工作中通过改变饲养管理条件，在短期内明显的定向改变生物的遗传性是难以实现的。但是实践证明，优良的遗传性状需要良好的饲养管理条件才能表现出来。这里就涉及一个实际的问题，究竟应该在什么条件下进行育种？种公牛饲养管理水平太低是不行的，优秀种牛的生产潜力发挥不出来，无法加以选种。好的饲养管理水平，虽然有利于种用犊牛充分发挥遗传潜力， 但是如果与推广地区条件差距太大，种牛出售后，会因为不适应，造成损失。 所以，种畜场的环境与推广地区的环境差距比较小，推广效果才最好。
（二）数量性状的遗传
数量性状是指性状之间的变异呈连续性的，界限不清，不能明确区分类型，受许多对微效的基因控制的，不同基因型之间没有明显的区别，而在两个极端之间存在着许多中间等级。这些性状主要是受加性基因的影响，其特点是没有一个基因是显性或隐性的，而是每一个基因都在某一个数量性状上添加一份贡献，各个基因的作用又可以累加起来，故叫做基因的累加效应。一般认为，奶牛的主要经济性状，如初生重、断奶重、日增重、产奶量等等，都属于数量性状。数量性状受环境影响比较大。
1. 数量性状的表型分布 如果我们对羊群的某一个数量性状进行认真的个体记录，将生产水平从低向高， 分组排列， 统计每一组别在群体中的频率分布， 发现生产水平由低到高， 呈连续的正态分布曲线。经过统计处理，得到其表型分布曲线，如图1，图2。
图1 数量性状表型频率分布的柱形图
图2 选择差
点击放大点击放大正态分布曲线有以下几个特点：
(1）以平均数为中轴，两边为对称图形；也就是平均数以上和平均数以下各分布着50%的成员。
(2）平均数左右各分布了3个标准差，平均数加减1个标准差范围内分布着68%的成员；平均数加减2个标准差范围内分布着95%的成员；平均数加减3个标准差范围内分布着99%以上的成员，它几乎包括了全部成员。
2.遗传力 遗传力是指数量性状的表型值能够遗传给后代的能力。经过大量的数字统计，得到了各个性状的遗传力。
性状的遗传力直接影响选择效果，遗传力高的性状，选择中能够遗传的部分就大，因此假定选择差相同，遗传力高的性状，其选择反应就比遗传力低的性状大。
3．留种率与选择差 留种率是留种畜群占原始畜群的百分比。选择差s是留种畜群平均值与原始畜群平均值之差。
选择差的大小，主要受两个因素的影响，一是畜群的留种率，一是性状的变异程度，即标准差δ的大小。为了便于分析规律，通常将选择差标准化，变成标准化的选择差--选择强度i，即：
i= s/δ 或s =iδ
由于数量性状的表型值呈正态分布，因此留种率的大小就决定了选择强度的高低。留种率越低，选择强度越高，反之亦然。二者之间的关系可以通过查表1得到。
表1 按留种率P查选择强度I表
留种率P(%)90
80 70 60 504030 20105 1
选择强度I 0.1950.3500.4980.6450.798 0.967 1.162 1.402 1.7582.050 2.640
4．世代间隔和遗传进展
世代间隔是指留种用的羔羊出生时，其父母亲的平均年龄。羊群世代间隔的长短与公母羊的初配年龄和种羊的使用年限有关。计算时不能仅仅计算公母羊第一次配种产羔的年龄，计算公式如下：
ai--父母的平均年龄；
Ni--父母均龄相同的子女数；
n--组数（父母平均年龄相同的为一组）。
遗传进展也叫选择反应，是指通过选择，畜群每一个世代的改进量。遗传进展受选择强度和性状遗传力的影响。其计算公式为：
R= iδh2 或 R=s h2
在生产实践中，能否增加选择强度，决定于：
(1)基础母牛数量是否要增加，即牛群是否要扩大，如果牛群正处于扩大发展阶段，选择强度就不能太大。
(2)更新率，如果基础母牛群的生产规模已固定，每年就有一定的更新率。更新率受母牛的死亡率、母牛的平均使用年限等因素的影响。
(3)犊牛的繁殖成活率和育成牛的淘汰率。
后备公牛的选择强度要大些，这样有利于牛群的改良提高。
这种选择的效果是非常显著的，坚持多个世代，羊牛群在一个性状上会得到很大的提高。
（四）奶牛改良目标的确定
在制定奶牛的育种计划时，首先要确定改良目标，这一点是非常重要的。 奶牛改良的目标是提高生产率。 从经济的角度来看，改良只有在产出的价值超过投入的成本时才是有效的。 过去常见的遗传改良，都简单的把目标放在获得高产动物上。当然高产动物通常会带来高的经济效益，但高产动物往往需要较高的饲养管理水平，这就要求有高投入，如场舍改造，精料投入、劳力增加等等，特别是在饲料及其它资源不足的地区，饲养高产的个体所能获得的利益，往往被高投入所抵消。 因此， 我们认为，一个高于过去，并适应当地的自然条件的生产水平，才是恰当的改良目标。我国地域辽阔，自然生态条件和社会经济条件差距都很大，各地区都应该根据当地的情况，特别要根据地方品牛群的基本特性，客观的提出奶牛的改良目标。
与奶牛生产经济效益直接相关的性状有：母牛的繁殖性状，产奶性状和体型外貌等。
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