Clc genetics chapter 2

Chapter 2: basic principles of Mendel's laws of inheritance and Quan%ta%ve  Trait  Locus  of  inheritance-QTL   Part 4: Mendel laws and seminar Part 5: QTL inheritance and seminar Tính trạng (kiểu hình) = Kiểu gene + Điều kiện mơi trường Ví dụ: Tính trạng màu đỏ Điều kiện mơi trường: Vị trí thổ nhưỡng, đất đai, khí hậu …     Gene Các kiến thức di truyền học: quy luật Mendel Part 4: Mendel laws and seminar Hình: Vườn Mendel Di truyền Mendel số phép lai đơn Một gene quy định tính trạng Quy luật đồng trội   P：　　　 BB x 　　 bb (Kiểu gene đồng hợp) (Tím) Giao tử： B F1: 　　　 Bb (Trắng) B b Bb F1 KG: 　　　　　　 Bb b Bb Bb F1 KH:　　 　 (100% tím) Allele B trội so với allele b Quy luật đồng trội Khi lai hai bố mẹ chủng, đồng hợp tử có tính trạng xuất hệ lai tính trạng tính trạng trộn Tính trạng cịn lại tính trạng lặn Hình: Thí nghiệm chứng minh quy luật đồng trội Mendel Một gene quy định tính trạng Quy luật phân ly P：　 BB bb F1: 　　　 Giao tử： B x 　　 Bb b F2: 　　BB F1 KG: 　(1: BB B Bb b bB 2: Bb F1 KH: 　　　(3: tím x Bb bb 1: bb) 1: trắng) Quy luật phân ly Khi lai hai bố mẹ khác cặp tính trạng chủng tương phản F2 theo tỉ lệ trung bình trội: lặn Hình: Thí nghiệm chứng minh quy luật phân ly Mendel Quy luật phân ly độc lập (F2)　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 (Backcross)� AABB X aabb 　　　　　　　 AABB X aabb� 　　　　　　↓　　　 　　　 　 　　　　　↓ AaBb AaBb X aabb� 　　　　　　↓ 　 ↓ F2 BC1� F2� 1/4� 1/4� 1/4� 1/4� AB� Ab� aB� ab� BC1� 1� ab� 1/4� AB� AABB� AABb� AaBB� AaBb� 1/4� AB� AaBb� 1/4� Ab� AABb� AAbb� AaBb� Aabb� 1/4� Ab� Aabb� 1/4� aB� AaBB� AaBb� aaBB� aaBb� 1/4� aB� aaBb� 1/4� ab� AaBb� Aabb� aaBb� aabb� 1/4� ab� aabb� A_B_ : A_bb : aaB_ : aabb : 3　 : : AaBb : Aabb : aaBb : aabb� : : : 1� Quy luật phân ly độc lập Khi lai hai bố mẹ khác hai cặp tính trạng chủng tương phản di truyền độc lập F2 có tỉ lệ kiểu hình tích tỉ lệ tính trạng hợp thành Hình: Thí nghiệm chứng minh quy luật phân ly độc lập Mendel Hình: Thí nghiệm kiểm tra kiểu gene di hợp tử Quy luật Mendel (1865) ー Quy luật phân ly Khi lai hai bố mẹ khác cặp tính trạng chủng tương phản F2 theo tỉ lệ trung bình trội: lặn 　 ー Quy luật phân ly độc lập Khi lai hai bố mẹ khác hai cặp tính trạng chủng tương phản di truyền độc lập F2 có tỉ lệ kiểu hình tích tỉ lệ tính trạng hợp thành 　 ー Quy luật đồng trội Khi lai hai bố mẹ chủng, đồng hợp tử có tính trạng xuất hệ lai tính trạng tính trạng trộn Tính trạng cịn lại tính trạng lặn Mendel's laws of inheritance - Law of segregation: During gamete formation, the alleles for each gene segregate from each other so that each gamete carries only one allele for each gene - Law of independent assortment: Genes for different traits can segregate independently during the formation of gametes - Law of dominance: Some alleles are dominant while others are recessive; an organism with at least one dominant allele will display the effect of the dominant allele Hình: Thí nghiệm minh họa quy luật ngồi Mendel (trội khơng hồn tồn tương tác di truyền nhiều allen) Hình: Kiểu hình F2 ước tính theo có tương tác di truyền hai allelen Part 5: QTL inheritance and seminar Phân tích di truyền số lượng (Quantitative trait locus -QTL) Tính trạng điều khiển một vài gene Ví dụ: Tính trạng kháng sâu bệnh hại Phân tích kiểu Gene Phản ứng PCR quan sát hình thái) Đánh giá kiểu hình Kiểu hình kháng dễ nhiễm (dễ dàng Tính trạng số lượng điều khiển nhiều Gene Ví dụ: Tính trạng suất, phẩm chất Phân tích kiểu Phản ứng PCR Đánh giá kiểu hình Phân bố số liệu liên tục (khó xác định) Phân tích di truyền Xác định marker phân tử Dựa vào sản phẩm điện di PCR (thấy rõ khác biệt) ↓ Phân tích QTL Xác định vị trí Gene 19   Phân tích di truyền số lượng (QTL) Ví dụ: Quần thể lai ngược P X P   a b c a b c d e f d e f g h g h X A B C A B C D E F D E F G H G H F X P   BC1 X P   A - H : Molecular marker loci covering the chromosomes A/a : Polymorphic alleles between parents X A B c X d E F g h A B C a b C a B C D e f D E F d e f g h G h G H ・・・ BC2   Có thể sử dụng quần thể khác như, F2, RIL v v A A a A a A A A B C D E B c d e B C D E B C D E b C D E B C D E B C d e b C D E F g h F G H F G H f g H F G H F g H F f G G H20   H ・・ Phân tích di truyền số lượng (QTL) Khơng có khác biệt nhóm Sự phân bố tính trạng quần thể lai Biến đổi liên tục khơng thể phân nhóm xác định Phân nhóm dựa kiểu genes Sự diện lai Giá trị số liệu kiểu hình Vùng gene số lượng khơng nhằm gần marker Có khác biệt nhóm Vùng gene số lượng nhằm gần marker 21   QTL  Analysis:  Concept   Generation Parents Procedure A B B H B H H A B A B H B H H H H B H H H A H B H H A A H B A A A H A H B A 210 190 203 159 206 171 ⊗ F2 F2:3 PHT Alternatives: BC1, RIL, DHL Chromosome Office ⊗ LOD score Field F1 N PHT[cm] Laboratory × # Marker M Vật liệu để phân tích QTL Số liệu kiểu hình (đo đếm quan sát đồng ruộng) Phần mềm phân tích QTL (qGene) Số liệu kiểu gene (quan sát ghi nhận bands từ sản phẩm PCR markers phân tử Bản đồ di truyền markers (Vị trí marker NST) Comparative Mutagenesis Genomics Molecular & Expression Candidate Genes Survey Diverse Races For: Phenotype Candidate Gene Sequence Population History Biochemical Analyses Physiology Morphology QTL Mapping Positional Candidate Genes Evolutionary Tests Associa8on  Association Analysis   Identify Genes with Phenotypic Effects Iden8fica8on  of  More  Favorable  Alleles     Move Alleles into Elite Lines with Transgenics and Introgression Enhanced  Marker  Assisted  Breeding