Giáo trình Di truyền học động vật với mục tiêu giúp các bạn có thể hiểu được khái niệm về di truyền, các phương pháp nghiên cứu về di truyền, mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình; khái niệm về gen và các phương pháp lai; các tương tác cơ bản trong di truyền học; khái niệm nhiễm sắc thể động vật và di truyền theo giới tính;... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 1 giáo trình!
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: DI TRUYỀN HỌC ĐỘNG VẬT NGÀNH, NGHỀ:CHĂN NI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số:…./QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày… tháng… năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình “Dược lý thú y” chúng tơi biên soạn tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm i LỜI GIỚI THIỆU Chương trình đào tạo nghề cần kết hợp cách khoa học việc cung cấp kiến thức lý thuyết với kỹ năng, thái độ nghề nghiệp Trong đó, trọng phương pháp đào tạo nhằm xây dựng lực kỹ thực công việc nghề theo phương châm đào tạo dựa lực thực Sau tiến hành hội thảo xây dựng chương trình đào tạo hướng dẫn tư vấn trường với tham gia chủ trang trại, công ty nhà chăn ni, chúng tơi xây dựng giáo trình di truyền học động vật trình độ cao đẳng Giáo trình kết cấu thành chương xếp theo trật tự logic nhằm cung cấp kiến thức kỹ từ đến chuyên sâu chăn ni Giáo trình biên soạn tích hợp kiến thức, kỹ cần có nghề, cập nhật tiến khoa học kỹ thuật thực tế chăn nuôi địa phương nước, coi cẩm nang cho người đã, chăn nuôi Để hồn thiện giáo trình chúng tơi nhận đạo, hướng dẫn Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp, khoa Nông nghiệp Thủy sản, tổ môn chăn nuôi thú y Sự hợp tác, giúp đỡ hộ chăn nuôi Đồng thời chúng tơi nhận ý kiến đóng góp nhà khoa học, Viện, Trường, sở chăn ni tham gia đóng góp nhiều ý kiến quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành giáo trình Trong trình biên soạn chắn khơng tránh khỏi sai sót, chúng tơi mong nhận nhiều ý kiến đóng góp nhà khoa học, cán kỹ thuật, đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Đồng Tháp, ngày… tháng năm 2017 Chủ biên: Ngô Phú Cường ii MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU ii CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG VỀ DI TRUYỀN HỌC 1 Khái niệm di truyền học Các phương pháp nghiên cứu di truyền Gen kiểu hình 3.1 Gen 3.1.1 Alen 3.1.2 Sự khác biệt gen alen 3.2 Kiểu hình CHƯƠNG DI TRUYỀN HỌC MENDEL Medel quan niệm gen Lai đơn tính quy luật giao tử khiết 2.1 Qui luật tính trội đồng hệ F1 2.2 Qui luật phân ly tính trạng F2 Lai hai hay nhiều cặp tính trạng CHƯƠNG SỰ TƯƠNG TÁC GEN Tương tác alen thuộc locus 1.1 Trường hợp trội khơng hồn tồn 1.2 Ảnh hưởng gen gây chết Tương tác alen thuộc locus khác (2 locus) 10 2.1 Tương tác bổ trợ gen (Complementary) 10 2.2 Tương tác át chế (Epistasis) 11 2.3 Ứng dụng định luật Mendel nhân giống động vật 12 2.3.1 Lai phân tích để phát mức độ chủng giống 12 2.3.2 Hồi giao để tăng mức độ trội đặc điểm (số lượng) đời 12 Di truyền tính trạng đa alen động vật 13 3.1 Khái niệm gen đa alen dãy đa alen 13 3.2 Dãy nhiều alen hemoglobin bò lợn 13 iii 3.3 Dãy nhiều alen nhóm máu 14 3.4 Đa alen màu sắc lông thỏ 15 3.5 Di truyền màu sắc lông gia súc 16 Di truyền tính trạng số lượng (Quantitative genetics) 18 4.1 Tính trạng số lượng đặc trưng 18 4.1.1 Định nghĩa 18 4.1.2 Đặc trưng tính trạng số lượng 18 4.2 Di truyền tính trạng số lượng 18 4.2.1 Di truyền trung gian 18 4.2.2 Di truyền đa gen 18 4.2.3 Sự phân ly tăng tiến 19 CHƯƠNG 20 DI TRUYỀN HỌC NHIỄM SẮC THỂ 20 Nhiễm sắc thể động vật 20 1.1 Cấu trúc sở nhiễm sắc thể 20 1.1.1 Khái niệm nhiễm sắc thể 20 1.1.2 Cấu trúc sở nhiễm sắc thể 21 1.2 Đặc thù hoạt động nhiễm sắc thể 22 1.2.1 Chu kỳ tế bào (Cell cycle) 22 1.2.2 Phân bào nguyên nhiễm (nguyên phân) (Mitosis) 23 1.2.3 Phân bào giảm nhiễm (giảm phân) (Meiosis) 23 1.2.3.1 Lần phân chia 24 2.3.2 Lần phân chia 24 1.3 Quá trình hình thành giao tử động vật bậc cao 26 1.3.1 Hình thành giao tử đực (tinh trùng) 26 1.3.2 Hình thành giao tử (tế bào trứng) 26 Di truyền học giới tính 27 2.1 Nhiễm sắc thể giới tính 28 2.2 Xác định giới tính động vật 28 2.2.1 Cơ chế XY, XX ZW, ZZ 28 2.2.2 Đơn bội, lưỡng bội 29 2.2.3 Giới tính cân di truyền 30 2.2.5 Xác định giới tính thông qua tuyến sinh dục 31 2.2.6 Xác định giới tính thơng qua tế bào sinh trưởng 31 iv 2.2.7 Xác định giới tính đơn gen 31 2.3 Sự di truyền liên kết với giới tính 32 2.3.1 Sự phân hóa di truyền đoạn X Y 32 2.3.2 Các gen liên kết với nhiễm sắc thể giới tính X 32 2.3.2.1 Bệnh máu không đông 32 2.3.2.2 Mèo tam thể 33 2.3.3 Các gen liên kết với nhiễm sắc thể giới tính Y 33 2.4.2 Tính trạng bị hạn chế giới tính 34 2.5 Điều hòa giới tính động vật 35 2.5.1 Điều hịa giới tính cá 35 2.5.2 Điều hịa giới tính động vật có vú 35 2.5.3 Điều hịa giới tính tằm (sinh sản đơn tính) 36 2.5.4 Phân biệt trống mái thông qua màu sắc lông 36 2.6 Ứng dụng di truyền liên kết giới tính chăn ni 36 2.6.1 Ứng dụng tạo giống gia cầm 36 2.6.2 Phân biệt giới tính gà nở thơng qua tốc độ mọc lông 36 CHƯƠNG 38 BẢN CHẤT CỦA VẬT CHẤT DI TRUYỀN 38 1.DNA vật chất di truyền 38 1.1 Chứng minh gián tiếp 38 1.2 Bằng chứng trực tiếp chứng minh axit nucleic vật liệu di truyền 39 Thành phần hóa học cấu trúc phân tử DNA 40 2.1 Thành phần hóa học 40 2.2 Mô hình xoắn kép DNA 41 Thành phần hóa học cấu trúc RNA 42 CHƯƠNG 44 ĐỘT BIẾN GEN 44 Biến dị di truyền không di truyền 44 1.1 Biến dị di truyền – đột biến 44 1.2 Biến dị không di truyền - thường biến 44 Nguyên nhân phân loại đột biến 46 Đột biến gen nhiễm sắc thể 47 3.1 Đột biến gen 47 3.2 Đột biến nhiễm sắc thể 47 v 3.3 Ý nghĩa đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 50 CHƯƠNG 51 DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ 51 Khái niệm 51 1.1 Định nghĩa quần thể 51 1.2 Vốn gen 52 1.2.1 Tần số gen tần số kiểu gen 52 1.2.2 Cấu trúc di truyền quần thể 53 Di truyền quần thể 53 2.1 Di truyền quần thể tự phối 53 2.2 Di truyền quần thể ngẫu phối (Panmaxic population) 55 2.2.1 Định luật Hardy-Weinberg 55 2.2.2 Các ứng dụng định luật Hardy-Weinberg 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 vi CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học:Di Truyền Học Động Vật Mã mơn học:MH14 I Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học - Vị trí: Giúp sinh viên có kiến thức di truyền học cổ điển, di truyền nhiễm sắc thể, chất vật chất di truyền, đột biến di truyền học quần thể Làm sở học môn giống, kỹ thuật truyền giống, sản khoa - Tính chất: môn học sở bắt buột - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Giáo trình có ý nghĩa giảng dạy học tập, góp phần quan trọng chương trình mơn học nghành II Mục tiêu môn học: Sau học xong môn học sinh viên đạt - Về kiến thức: Hiểu khái niệm di truyền, phương pháp nghiên cứu di truyền, mối quan hệ kiểu gen kiểu hình; khái niệm gen phương pháp lai; tương tác di truyền học; khái niệm nhiễm sắc thể động vật di truyền theo giới tính; Hiểu đột biến, loại đột biến, nguyên nhân đột biến; kiến thức quần thể, tần số xuất kiểu gen quần thể, quần thể ngẫu phối - Về kỹ năng: Có kỹ việc thực phương pháp di truyền, phương pháp lai tạo, phương pháp tương tác gen di truyền Thực phương pháp di truyền học nhiễm sắc thể, phương pháp chất di truyền học Ứng dụng loạiđột biến, loại đột biến, nguyên nhân đột biến vào thực tiễn Ứng dụng tần số xuất kiểu gen quần thể, quần thể ngẫu phối vào thực tiễn - Về lực tự chủ trách nhiệm:Tự tin, có thái độ học tập đắn; Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ việc Nội dung môn học: Thời gian (giờ) Số TT Kiểm Thực hành, tra(định Tổng Lý thí nghiệm, kỳ)/ Ơn số thuyết thảo luận, thi, Thi kết tập thúc môn học Tên chương, mục vii Chương 1: Đại cương di truyền học Khái niệm di truyền học Các phương pháp nghiên cứu di truyền học Gen kiểu hình Chương 2: Di truyền học Mendel Mendel quan niệm gen Lai đơn tính qui luật giao tử 14 khiết Lai với hai hay nhiều cặp tính trạng Thực hành Chương 3: Sự tương tác gen Tương tác bổ trợ 2 Tương tác át chế Di truyền đa gen Chương 4: Di truyền học nhiễm sắc thể Nhiễm sắc thể động vật 2 Di truyền liên kết giới tính Kiểm tra Chương 5: Bản chất vật chất ditruyền DNA vật chất di truyền Thành phần hóa học cấu trúc DNA 10 Thành phần hóa học cấu trúc RNA Thực hành Chương 6: Đột biến Biến dị di truyền không di truyền 2 Nguyên nhân phân loại đột biến Đột biến gen nhiễm sắc thể Chương 7: Di truyền học quần thể Khái niệm 10 Tần số gen tần số kiểu gen Thực hành Ôn thi Thi kết thúc môn học 45 Cộng viii 2 12 2 2 14 28 1 ix 2.2 Qui luật phân ly tính trạng F2 Một vấn đề đặt là, liệu tính trạng lặn có thể F hay không? Bằng cách cho lai F1 tự thụ phấn, Mendel nhận F2, ông nhận thấy F2, bên cạnh có kiểu hình trội cịn xuất số có kiểu hình lặn Điều chứng tỏ tính trạng lặn không bị mà tồn thể F1 dạng ẩn Khi tính tốn, ơng nhận tỷ lệ trôi-lặn xấp xỉ 3: (3 trội : lặn) Về sau, Corren gọi định luật thứ hai Mendel định luật phân ly tính trạng phát biểu sau: cho cá thể F1tự thụ phấn thìcác lai F2 phân ly theo tỷ lệ 3: (3 trội : lặn) kiểu hình 1: 2: kiểu di truyền (kiểu gen) Bảng 2.1: Các kết lai đơn tính Mendel TT Tổ hợp lai-P Thế hệ F1 Tỷ lệ F2 Hạt trơn x Hạt nhăn Hạt trơn 2,96:1 Hạt vàng x Hạt lục Hạt vàng 3,01:1 Vỏ xám x Vỏ trắng Vỏ xám 3,15:1 Quả đầy x Quả ngấn Quả đầy 2,95:1 Quả lục x Quả vàng Quả lục 2,82:1 Hoa thân : Hoa đỉnh Hoa thân 3,14:1 Thân cao x Thân thấp Thân cao 2,84:1 Tổng cộng 2,98:1 Từ kết này, Mendel phát triển giả thuyết: Các tính trạng xác định nhân tố di truyền (ngày gọi gen) Có dạng xen nhân tố (sau gọi alen), đơn vị xác định tính trạng tương phản Đối với tính trạng di truyền, thể có hai nhân tố, nhân tố từ cha mẹ Các nhân tố hai giống chúng hai dạng khác Tinh trùng noãn mang nhân tố cho tính trạng di truyền, cặp nhân tố phân ly trình hình thành giao tử Mendel giả định rằng, tinh trùng noãn kết hợp với thụ tinh loại địng góp nhân tố di truyền mình, phục hồi trạng thái tứng cặp đời Khi hai nhân tó cặp dạng khác nhau, biểu hồn tồn cịn dạng khơng có hiệu đáng kể biểu bề thể Các dạng gọi trội lặn cách tương ứng Giải thích Mendel tỷ lệ phân ly 3:1 theo quan điểm tế bào học Thí dụ: P Đậu Hà lan thân cao x Thân thấp Tỷ lệ phân ly kiểu gen 1AA 2Aa 1aa Tỷ lệ phân ly kiểu hình thân cao (trội), thân thấp (lặn) Lai hai hay nhiều cặp tính trạng Chúng ta xét phương thức di truyền theo kiểu hoạt động cặp tính trạng tương phản Để xác định di truyền trường hợp có nhiều cặp tính trạng, Mendel lai bố mẹ khác hai hay ba cặp tính trạng tương phản Kết lai F1 đồng tính trạng trội, F2 có kiểu hình kiểu gen tích xác suất cuả giao tử hệ F1 Thí nghiệm Mendel lai hai cặp tính trạng tương phản (cây đầu Hà lan có hạt trơn-vàng với đậu có hạt nhăn-lục) Kết F1 cho hồn tồn có hạt trơn-vàng, hệ F2 tác giả nhận tỷ lệ phân ly khác biệt: tổ hợp có hạt trơn - vàng : tổ hợp có hạt trơn - lục : tổ hợp có hạt nhăn – vàng : tổ hợp có hạt nhăn – lục Khi lai hai giống bị Aberdeen Angus có màu lơng da đen khơng sừng với bị Shorthorn có màu lơng da đỏ có sừng Thu tất lai F màu lông da đen không sừng (trội), F2 nhận bị lơng da đen, khơng sừng, bị lơng da đỏ, khơng sừng, bị lơng da đen, có sừng bị lơng da đỏ, có sừng Lai bị A Angus lơng đen, khơng sừng x bị Shorthorn lơng đỏ, có sừng Xác định tỷ lệ phân ly F2, sử dụng phương pháp kẻ khung Punnett (Bảng 2.2) Bảng 2.2: Phân ly lai hai cặp tính trạng Giao tử Giao tử bố mẹ AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb Ab AaBB aaBB aaBb AaBb Ab AaBb Aabb aaBb aabb Kết nhận A-B- (bị lơng đen, khơng sừng) : A-bb (bị lơng đen, có sừng) : aaB- (bị lơng đỏ, khơng sừng) : aabb (bị lơng đỏ có sừng) Tỷ lệ phân ly kiểu hình 9:3:3:1 Tỷ lệ phân ly kiểu gen AABB : AABb : AaBB : AaBb : 1AAbb : aaBB : Aabb : aaBb : aabb Nguyên nhân dẫn đến kết nhân tố di truyền (gen) điều khiển tính trạng độc lập với nhau, cịn chúng phụ thuộc không cho kết Do qui luật gọi qui luật phân ly độc lập hay di truyền độc lập Qui luật phát biểu sau: Khi lai hai cá thể khác hai hay nhiều tính trạng tương phản cặp tính trạng di truyền độc lập Cơng thức lai đa tính trạng: Việc phân tích di truyền cặp tính trạng giúp Mendel nhà di truyền học hiểu di truyền hai hay nhiều cặp tính trạng tương phản phép lai hai hay nhiều tính (đa tính trạng) Chẳng hạn, tỷ lệ phân ly 3:1 kiểu hình F1 phép lai cặp tính trạng tương phản Tỷ lệ ngày hiểu rõ kết phân ly xác cặp nhiễm sắc thể tương đồng giảm phân kết hợp ngẫu nhiên giao tử thụ tinh Với hai cặp tính trạng, tỷ lệ phân ly : 3: 3: 1, tức (3:1)2 với n cặp gen d ị hợp cơng thức phân ly kiểu hình F2 (3:1)n Với cách lý giải tương tự, ta có cơng thức trường hợp lai nhiều tính trạng Thực hành: Kiểm định tính phù hợp với quy luật Mendel Câu hỏi ôn tập: Qui luật tính trội đồng hệ F1? Qui luật phân ly tính trạng F2? Lai hai tính trạng? CHƯƠNG SỰ TƯƠNG TÁC GEN MH17-03 Giới thiệu: Nội dung chương cung cấp kiến thức tương tác gen bao gồm tương tác bổ trợ tương tác át chế Mục tiêu: - Kiến thức:Hiểu tương tác bảntrong di truyền học - Kỹ năng:Thực phương pháp tương tác gen di truyền - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Tự tin, có thái độ học tập đắn; Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ việc Tương tác các alen thuộc locus 1.1 Trường hợp trội không hồn tồn Trội khơng hồn tồn tượng alen lấn át khơng hồn tồn alen khác locus với Kết dị hợp có kiểu hình trung gian hai kiểu hình đồng hợp trội lặn Do vậy, kết phân ly kiểu hình F khơng phải 3:1 mà 1:2:1.Thí dụ: cho lai bị có lơng đen với bị có lơng đỏ F nhận bị có lơng màu trung gian, F2 phân ly theo tỷ lệ tổ hợp có lơng màu đen : tổ hợp có lơng trung gian: tổ hợp có lơng màu đỏ Sở dĩ nhận kết do, alen A qui định lông màu đen, a qui định lông màu đỏ, A khơng lấn át hồn tồn a kiểu gen dị hợp Aa cho màu lông trung gian F1 nhận bị có lơng màu trung gian, F2 phân ly theo tỷ lệ có lơng màu đen : có lơng màu trung gian : có lông màu đỏ 1.2 Ảnh hưởng các gen gây chết Gen gây chết gen trạng thái đồng hợp có tác dụng gây chếtcác giai đoạn khác Nếu gây chết xẩy giai đoạn bào thai cá thể khơng sinh làm thay đổi tỷ lệ phân ly Mendel Còn gây chết xẩy giai đoạn ngồi thai khơng làm thay đổi tỷ lệ phân ly Mendel lúc sơ sinh, làm giảm sức sống, giảm tuổi thọ cá thể có mang gen Thí nghiệm Cuenot màu sắc lơng chuột Khi cho lai chuột có lơng màu vàng với nhau, ông nhận thấy đời xuất hai dạng màu lông vàng đen với tỷ lệ 2:1 Giải thích tượng này, tác giả cho màu lơng vàng chuột dị hợp thể, cịn lơng đen đồng hợplặn cịn đồng trội có tác dụng gây chết giai đoạn bào thai, nên không sinh Do đó, kết phân ly đời sau 2:1 Sơ đồ lai P chuột vàng Kiểu gene đời AA đồng hợp trội gây chết AYa chuột vàng AYa x AYAY : AYa: chuột vàng : aa chuột đen Hình 3.1: Thí nghiệm ảnh hưởng gen gây chết trội màu lông chuột Tương tác các alen thuộc các locus khác (2 locus) Khi phân tích di truyền đậu Hà lan, Mendel đề cập tới di truyền độc lập cặp nhân tố di truyền khác (các cặp alen khác nhau) tác động riêng rẽ cặp nhân tố đến tính trạng Song nghiên cứu sau cho thấy thực nhiều trường hợp gen khơng alen khơng tác động riêng rẽ mà tương tác với để xác định tính trạng thể Hiệu tương tác gen diễn sản phẩm gen để tạo nên kiểu hình 2.1 Tương tác bổ trợ gen (Complementary) Thí nghiệm Bateson hình dạng mào gà Cho lai gà có mào hoa hồng (AAbb) với gà có mào hạt đậu (aaBB), kết F1 cho gà có mào hình óc chó Hình óc chó kết tương tác bổ trợ gen A-B Cho lai gà F1 có mào hình óc chó với nhau, nhận F2 phân ly theo tỷ lệ hình óc chó (A-B-) : hoa hồng (A-bb) : hạt đậu (aaB-) : hình (aabb) 10 Tương tác bổ trợ tượng gen đứng riêng lẻ không phát huy tác dụng, chung kiểu gen, chúng tương tác với nhau, làm xuất dạng kiểu hình Các gen có tác dụng gọi gen bổ trợ Có thể bổ trợ gen trội bổ trợ gen lặn 2.2 Tương tác át chế (Epistasis) Át chế trội: tượng gen trội át chế lại gen trội khác không alen với nó, làm cho gen khơng biểu kiểu hình.Thí nghiệm màu lơng gà Cho lai gà leghorn trắng (CCII) với gà lông màu trắng (ccii), F1 nhận Át chế lặn: Là tượng cặp gen lặn aa át chế gen trội B, làm cho gen trội khơng biểu kiểu hình Hình 3.3: Tương tác át chế trội màu lông gà 11 Hình 3.4: Tương tác át chế lặn màu lơng chuột Thí nghiệm màu sắc lơng chuột: cho lai chuột có lơng màu đen (AAbb) với chuột có lơng màu trắng (aaBB), nhận F1 chuột có lông màu xám aguti (AaBb) Cho lai chuột F1 (AaBb) với nhận F2 phân ly theo tỷ lệ chuột có lơng màu xám (A-B-) : chuột có lơng màu đen (A-bb) : chuột có lông màu trắng (aaB-, aabb) 2.3 Ứng dụng định luật Mendel nhân giống động vật 2.3.1 Lai phân tích để phát mức độ chủng các giống Lai phân tích (Test-cross) phương pháp cho lai cá thể F1 với cá thể đồng hợp lặn Kết nhận tỷ lệ phân ly (Aa) kiểu hình trội : (aa) kiểu hình lặn Ứng dụng: Khi lai lợn có lơng màu trắng với lợn có lơng màu đen, đời sinh đồng có lơng màu trắng màu trắng đồng hợp (thuần chủng), đời sinh phân ly (xuất lông trắng lông đen) màu lơng trắng hệ bố mẹ dị hợp (không chủng) 2.3.2 Hồi giao để tăng mức độ trội đặc điểm (số lượng) đời Hồi giao (back cross) phép lai cá thể F1 với cá thể đồng hợp trội, đời nhận đồng nhầt kiểu hình trội (khơng xuất kiểu hình lặn) Ứng dụng: Cho lai lợn F1 (Yorkshire x Móng cái) với lợn Yorkshire, nhận lai có tỷ lệ di truyền 3/4 Yorkshire 1/4 Móng Con lai 12 có đặc điểm giống với lợn Yorkshire nhiều (tăng trọng nhanh hơn, tỷ lệ nạc cao F1) Di truyền các tính trạng đa alen động vật 3.1 Khái niệm gen đa alen dãy đa alen Gen đa alen gen mà đột biến, hình thành nhiều trạng thái bền vững gen qui định trạng thái khác kiểu hình tính trạng Ví dụ: gen A có trạng thái A1, A2, A3 An Các trạng thái khác gen lập thánh dãy alen Nếu dãy có từ alen trở lên gọi dãy đa alen Số lượng kiểu gen hình thành quần thể có dãy đa alen số lượng alen qui định Nếu có alen A hình thành kiểu gen AA Với alen A1 A2 hình thành kiểu gen A1A1, A1A2 A2A2 Với alen A1, A2, A3 hình thành kiểu gen A1A1, A2A2, A3A3, A1A2, A1A3, A2A3 Với n alen, hình thành 𝑛(𝑛+1) kiểu gen, có n đồng hợp thể 𝑛(𝑛−1) dị hợp thể Hiện tượng dãy nhiều alen quần thể sinh vật tượng quan trọng biến dị di truyền sinh vật Mỗi gen biến đổi đa dạng, ảnh hưởng khác lên phát triển tính trạng Dãy nhiều alen làm tăng lên biến dị tổ hợp sinh vật Các biến dị hình thành khơng phân ly cặp alen, mà tổ hợp nhiều alen dãy nhiều alen, tổ hợp vô đa dạng alen với alen khác, locus khác dẫn đến tính đa hình sinh giới Dãy nhiều alen quần thể sinh vật nói chung động vật nói riêng ngày phát thêm nhiều, loại gen khác nhau, locus khác nhau, qua cơng trình điều tra đặc biệt nhờ phương pháp phân tích mới, đại 3.2 Dãy nhiều alen hemoglobin bò lợn Trong q trình phát triển cá thể bị số loài gia súc khác, người ta phát dạng hemoglobin.Hemoglobin phơi (HbF) bị phát dạng, dạng xuất lúc tuần sau thụ thai lúc 6-10 tuần tuổi sau sinh (Kleihauer, Stoffler, 1968, Kichen, 1970) Người ta thấy có thay cho HbF HbA (dạng hemoglobin trưởng thành) tháng đầu sau bê sinh Thời gian thay HbF hoàn tồn HbA khác giống bị Kết phân tích hemoglobin bị ni Việt Nam cho thấy, bị thuộc giống 13 Sìnd lai Hà-Ấn, từ 1-80 ngày tuổi, bên cạnh dạng HbA phát HbF (Phan Cự Nhân, 1970) Lợn giai đoạn phôi sớm, gặp dạng hemoglobin phôi, tương tự Hb Grow Hb Grow II người (Kleihauer, Stoffler, 1968, Kichen, 1970, Đặng Hữu Lanh, 1977) Thực nghiệm phân tích Việt Nam cho thấy, lợn Ỉ Nam Định, thời điểm xuất dạng Hemoglobin trưởng thành xẩy lúc phôi 24 ngày, lợn Đại Bạch 30 ngày Sự thay hoàn toàn HbF HbA lợn Ỉ lúc phơi 40 ngày, cịn lợn Đại Bạch 50 ngày Hiện tượng hợp với qui luật sinh học động vật nhiệt đới có độ thành thục sinh dục sớm trình thay sớm so với giống ôn đới 3.3 Dãy nhiều alen nhóm máu Di truyền học ngày cho thấy, khác cá thể gia súc nhóm máu dãy nhiều alen nhiễm sắc thể thường, qui định tạo thành kháng nguyên hồng cầu Kháng nguyên loại protein có mặt hồng cầu, làm tạo thành loại kháng thể đối lập với protein Loại kháng nguyên nhóm máu có điều kiện tự nhiên ứng với loại kháng nguyên có kháng thể, tạo thành điều kiện tự nhiên Kháng nguyên nằm hồng cầu kháng thể nằm huyết Nếu kháng nguyên gặp kháng thể tương ứng gây tượng ngưng kết (dung huyết) Nhóm máu Lanstener nhóm máu người, gồm có nhóm máu A, hồng cầu có kháng nguyên A huyết có kháng thể β Nhóm máu B, hồng cầu có kháng nguyên B huyết có kháng thể α Nhóm máu AB hồng cầu có kháng nguyên A B, huyết khơng có kháng thể Nhóm máu O hồng cầu khơng có kháng ngun, huyết có hai loại kháng thể α β Như vậy, người cho máu có nhóm máu A người nhận có nhóm máu B xẩy tượng ngưng kết Bảng 3.1: Phản ứng kháng nguyên-kháng thể truyền máu người Nhóm máu người cho A B AB O A - + + - B + - + - AB - - + - Nhóm máu người nhận 14 O + + + - Nhóm máu A alen IA điều khiển, nhóm máu B alen IB điều khiển, nhóm máu AB alen đồng trội IAIB điều khiển nhóm máu O alen lặn điều khiển ii.Việc hình thành nhóm máu alen qui định nhóm máu bố mẹ.Các tư liệu sở di truyền sai khác nhóm máu đại gia súc có sừng sử dụng để kiểm nguồn gốc gia súc, biểu thị hệ phả Nhóm máu sử dụng để chẩn đoán trạng thái đồng hợp thể dị hợp thể, trứng hay khác trứng trường hợp sinh đơi giới tính đại gia súc có sừng 4.4 Di truyền hệ thống protein đa hình.Bên cạnh việc phát tính da hình hệ thống nhóm máu nhờ phương pháp miễn dịch người ta phát hiện tượng đa hình nhiều hệ thống protein dịch sinh học nhờ phương pháp điện di (electrophoresis) Cũng nhóm máu, tất protein dược kiểm sốt alen khác locus thể hệ thống protein đa hình Ngồi sản phẩm sữa, cơ, trứng, tinh dịch nhiều mơ khác có tượng đa hình.Trong cơng tác giống gia súc, hệ thống nhóm máu protein đa hình sử dụng để kiểm tra dịng bố, liên quan với bệnh tật, suất, nghiên cứu sinh đơi, tiến hóa quan hệ di truyền giống 3.4 Đa alen màu sắc lông thỏ Các dạng màu lông: màu hoang dại, xám chinchila, hymalaya bạch tạng.Khi cho lai thỏ hoang dại (CC) với xám chinchila (CchCch) nhận thỏ F1 hoàn toàn màu hoang dại (CCch) Như vậy, màu hoang dại trội so với Chinchila Cho lai thỏ F1 (CCch) với nhận F2 phân ly theo tỷ lệ hoang dại : chinchila Cho lai thỏ chinchila (CchCch) với thỏ hymalaya (ChCh), nhận đựoc thỏ F1 hồn tồn có màu chinchila Như màu chinchila trội so với màu hymalaya 15 Cho lai thỏ F1 (CchCh) với nhau, nhận F2 phân ly theo tỷ lệ chinchila : hymalaya Cho lai thỏ hymalaya (ChCh) với thỏ bạch tạng (cc) nhận F1 (Chc) hoàn toàn hymalaya, chứng tỏ hymalaya trội so với bạch tạng Cho lai thỏ F1 (Chc) với nhận F2 phân ly theo tỷ lệ hymalaya : bạch tạng Kết thí nghiệm chứng tỏ, gen qui định màu sắc lơngthỏ alen locus Chúng ta xếp mức độ trội lặn alen sau: C > Cch > Ch > c 3.5 Di truyền màu sắc lông gia súc Màu sắc số gen kiểm sốt nên sử dụng để phân tích di truyền, dự đốn màu lông đời sau chọn lọc, chẳng hạn nuôi chó muốn có “có sao” trắng khơng thiết phải từ bố mẹ “có sao” Ở động vật có vú, màu sắc lơng da sắc tố melanin tạo thành Ở gia cầm, melanin cịn có xantophin từ thức ăn đưa vào Động vật có vú, đặc biệt chuột lang xác định rằng, màu sắc muốn biểu phải có gen trội C (từ chữ colour) Có đột biến lặn xuất từ locus qui dịnh mức độ giảm khác màu lông Alen Ca trạng thái đồng hợp tạo nên màu lông khơng có sắc tố (bạch tạng) Những alen khác locus qui định màu trung gian sẩm màu bạch tạng Người ta phân loại gen khác kiểm sốt màu sắc lơng theo tác động chúng gây có mặt gen C sau: Gen ảnh hưởng đến phân hóa màu lông Gen qui màu loại sắc tố Gen có ảnh hưởng lên độ sẩm sắc lông mà không ảnh hưởng tới màu sắc tố Gen điều khiển phân bố lông mảng da có sắc tố khơng có sắc tố a Ở bị 16 Màu lơng bạch tạng gặp bị Những thí nghiệm chọn giống chứng minh gen lặn kiểm sốt Những bê bạch tạng sống đến tuổi trưởng thành phản ứng ánh sáng mạnh hồn tồn khỏe mạnh khơng thua khác sống chuồng Người ta cho gen màu C, nhiều trường hợp đột biến thành alen lặn làm giảm, có hẵn màu Cũng không loại trừ khả bị có nhiều alen qui định màu sắc lơng từ đậm đến không màu Màu lông đen đỏ (vàng sẩm) Cơ chế di truyền màu lông đen đỏ chưa thống Người ta cho gen C tạo màu lơng đen, cịn thể đồng hợp cc cho màu đỏ thấy gia súc khác Mức độ màu lông đỏ, phần cặp alen, alen lặn làm nhạt nhiều, phần khác gen gây biến đổi Màu lông nâu thường gặp nhiều dạng khác Kiểu di truyền chúng hoàn toàn chưa sáng tỏ, không loại trừ khả nănglà lông nâu (lẫn lộn đen, đỏ) gen cp, lặn so với gen màu đen trội so với gen màu cịn có thêm gen B thuộc loại khác tham gia vào Lơng lang đốm trắng Ở phần lớn giống bị có nhiều có đốm trắng to, nhỏ khác nhau.Sắc lơng lang thấy khác giống Người ta cho rằng, khác phần di truyền, nghiên cứu vật sinh đơi trứng thấy kiểu lơng lang giống mặt phân bố đốm Ở vật sinh đơi có dạng lơng giống nhau, có lại khác Năm 1948, Cole Johanson nghiên cứu kĩ màu lông lai F bò lang đen trắng với bò Anberdeen Angus thấy tất lai vùng bụng, phía trắng Khi cho lai giao phối với thu màu đen tuyền hay có đốm trắng nhỏ : màu lang Như vậy, gen màu lơng lang s bị khơng lặn hồn tồn Đường ranh giới mảng đen-trắng bị khơng rõ rệt Bị lang đen- trắng, đường rõ, cịn bị lang trắng-đỏ (vàng) lại mờ Khi cho lai hai loại với nhau, lai F1 có đường phân chia lang đen-trắng rõ Từ người ta cho dạng lang đen-trắng gen trội kiểm soát, alen xác định lang trắng-đỏ lặn b Ở lợn Lợn thường gặp màu lông đen, trắng lang Ở vài giống lợn thường gặp có lơng đen tuyền (lợn Ỉ Việt Nam, Đen lớn Anh Màu lông trắng lợn Yorkshire, lợn Landrace hay lang đen - trắng giống Berkshire Anh, Mỹ, giống Móng Cái Việt Nam ).Trái lại, lơng màu gặp, đại diện 17 loại giống Duroc Mỹ Temvocer Anh.Tóm lại, di truyền màu sắc lông gia súc tuân theo qui luật Mendel, tượng trội lặn gen alen Di truyền các tính trạng số lượng (Quantitative genetics) 4.1 Tính trạng số lượng đặc trưng 4.1.1 Định nghĩa Tính trạng số lượng tính trạng có biến dị liên tục nhiều gen qui định Các tính trạng thường xác định cách cân, đong, đo, đếm.Ví dụ: tính trạng cân nặng, chiều đo, khả tăng trọng, sản lượng trứng gia cầm, sản lượng sữa bò, số đẻ ra/lứa lợn 4.1.2 Đặc trưng tính trạng số lượng Là tính trạng đa gen (polygen), hình thành biểu tính trạng nhiều gen điều khiển Là tính trạng có biến dị liên tục, thay đổi tính trạng tạo thành dãy biến dị liên tục, khó phân biệt Nếu xếp giá trị lên đồ thị cho ta đường cong phân bố chuẩn Là tính trạng chịu ảnh hưởng lớn điều kiện ngoại cảnh Trong điều kịên ngoại cảnh thuận lợi, tính trạng biến đổi cịn điều kiện bất lợi, tính trạng dễ thay đổi Ví dụ: cho ăn tốt, khí hậu, thời tiết ổn định, qui trình chăm sóc phù hợp lợn cho tăng trọng cao điều kiện ăn kém, khí hậu, thời tiết khắc nghiệt, qui trình chăm sóc khơng phù hợp lợn cho tăng trọng trung bình thấp Qui luật di truyền tính trạng số lượng, ngồi qui luật Mendel cịn có qui luật riêng, di truyền trung gian, di truyền đa gen, phân ly tăng tiến 4.2 Di truyền tính trạng số lượng 4.2.1 Di truyền trung gian Khi cho lai cá thể bố mẹ có nguồn gốc khác nhau, lai F1 biểu thị trung gian bố mẹ Các cá thể F1 không đồng tính trạng Mendel có khác (biến thiên), khoảng biến thiên không lớn (hẹp) Nếu cho lại cá thể F1, nhận F2 trung gian bố mẹ F1, khoảng biến thiên F2 lớn (rộng hơn) so với F1 4.2.2 Di truyền đa gen Theo thuyết di truyền đa gen, tính trạng số lượng nhiều gen điều khiển, gen có hiệu ứng nhỏ lên biểu tính trạng Kiểu hình tính trạng tổng hiệu ứng gen có kiểu gen cá thể 18 4.2.3 Sự phân ly tăng tiến Khi cho lai cá thể bố mẹ có nguồn gốc khác nhau, lai F biểu thị trung gian bố mẹ Cho lại cá thể F1, nhận F2, cá thể F2 có số cá thể có suất cao (cao bố, mẹ mức cao) có số cá thể có suất thấp (thấp bố, mẹ mức thấp) Hiện tượng người ta gọi phân ly tăng tiến Câu hỏi ôn tập : Tương tác alen locus ? Tương tác alen locus khác ? Di truyền tính trạng đa alen động vật ? 19 ... vi CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học :Di Truyền Học Động Vật Mã môn học: MH14 I Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học - Vị trí: Giúp sinh viên có kiến thức di truyền học cổ điển, di truyền nhiễm... Hiệu trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp, khoa Nông nghiệp Thủy sản, tổ môn chăn nuôi thú y Sự hợp tác, giúp đỡ hộ chăn nuôi Đồng thời nhận ý kiến đóng góp nhà khoa học, Viện, Trường, sở chăn nuôi. .. thảo xây dựng chương trình đào tạo hướng dẫn tư vấn trường với tham gia chủ trang trại, công ty nhà chăn nuôi, xây dựng giáo trình di truyền học động vật trình độ cao đẳng Giáo trình kết cấu thành