Biến dị di truyền là một trong những yếu tố quan trọng quyết định sự đa đạng sinh học trong một quần thể, quần xã và hệ sinh thái. Nghiên cứu biến dị di truyền có nhiều ứng dụng trong quản lý quần thể tự nhiên và nuôi trồng.
Trang 1Phần dành cho đơn vị
Vai trò của Biến dị di truyền
trong Chọn giống và Tự nhiên
Chuyên đề
Cán bộ hướng dẫn Học viên thực hiện
Trần Ngọc ChinhLớp: Quản lý Thủy sản K19Dương Thúy Yên
Môn: Di truyền và phát triển nguồn lợi thủy sản
Trang 2Nội dung báo cáo
1/ Biến dị di truyền
2/ Ứng dụng của biến dị di truyền
Quản lý quần thể tự nhiên
Tài liệu tham khảo
Các khái niệm
Phân loại biến dị di truyền
Vai trò của Biến dị di truyền
Chọn giống
Trang 3Biến dị di truyền
Biến dị di truyền (genetic variation) chỉ sự khác biệt giữa các allele trong cùng một cá thể hoặc giữa các cá thể trong
1 quần thể hoặc giữa các quần thể của cùng 1 loài
Đa dạng di truyền (genetic diversity) là tổng số sự biến dị
di truyền của 1 quần thể nào đó
Đa dạng sinh học (biodiversity) là tính đa dạng của sự sống
dưới mọi hình thức, mức độ và mọi tổ hợp, bao gồm đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái
Trang 4Biến dị di truyền
Mối quan hệ giữa Biến dị di truyền – Đa dạng di truyền – Đa dạng sinh học
Đa dạng sinh học
Đa dạng di truyền Biến dị di truyền
Đột biến – Dòng chảy gen – Sự giao phối
Chỉ số “Allele richness”
Chỉ số Đa dạng gen (H) Chỉ số Shannon - Weiner (H’)
Trang 5Biến dị di truyền
Phân loại biến dị Biến dị
Đột biến(di truyền, biến đổi kiểu gen)
Thường biến(không di truyền, biến đổi kiểu hình)Đột biến NST
Đột biến gen
Trong
nhân
Ngoài nhân(ty thể, lạp thể)
Đa nhiễm Đa bội
Tự đa bội Dị đa bội
Đa bội chẵn Đa bội lẻ
Biến dị tổ hợp
Trang 6Biến dị không di truyền
Thường biến là những biến đổi ở kiểu hình ở cá thể không do biến đổi kiểu gen mà do ảnh hưởng của môi trường (ánh sáng, nhiệt độ, độ pH, chế độ dinh dưỡng…)
Màu lông thỏ Hymalayan
< 20 o C 25 o C > 30 o C
Trang 7Đặc điểm
- Không di truyền, biến dị đồng loạt ở những cá thể có cùng
kiểu gen và môi trường sống
- Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể với môi trường
- Kiểu hình là kết quả sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường
- Mức phản ứng là giới hạn thường biến của một kiểu gen trong điều kiện môi trường khác nhau
- Mức phản ứng được di truyền
Biến dị không di truyền
Trang 8Vai trò của thường biến
Sinh vật thích ứng với những thay đổi nhất thời
hoặc theo chu kỳ của môi trường
Trong tự nhiên
Chọn giống
Giải thích vai trò của giống và kỹ thuật sản xuất
để tăng năng suất
Kiểu gen quy định giới hạn năng suất
Kỹ thuật sản xuất quy định năng suất cụ thể
Trang 9- Các tác nhân lý, hóa, sinh học.
- Biến đổi sinh lý, sinh hóa nội bào
ở cơ thể sống trong điều kiện tự nhiên
Trang 10Biến dị di truyền
Đột biến gen trong nhân
Những biến đổi trong cấu trúc của gen xảy ra tại một điểm nào
đó trên phân tử DNA
- Thay đổi số lượng, thành phần, trật tự các cặp nucleotide trong gen
Đặc điểm
- Phổ biến
- Đột biến gen lặn dạng dị hợp không biểu hiện kiểu hình
- Di truyền qua sinh sản hữu tính ĐB giao tử và ĐB tiền phôi
- Không di truyền qua sinh sản hữu tính ĐB soma
Trang 11Biến dị di truyền
Đột biến gen trong nhân
4 dạng ĐB: mất, thêm, thay thế và đảo vị trí một cặp nucleotide
Tính lợi hay hại của ĐB là tương đối
ĐB có lợi hay không có hại tăng biến dị di truyền nguồn nguyên liệu cho CLTN, tiến hóa
Trang 12Biến dị di truyền
Đột biến gen ngoài nhân
ĐB xảy ra ở DNA trong ty thể và lạp thể Số lượng gen ít,
đa số là gen lặn
Đặc điểm di truyền khác với di truyền trong nhân
Di truyền theo dòng mẹ
Tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con không theo quy luật Menden
Tính trạng do gen trong tế bào chất quy định vẫn tồn tại
khi thay nhân tế bào có cấu trúc di truyền khác
Có ý nghĩa trong chọn giống và nghiên cứu di truyền Ít có ý
nghĩa đối với các quần thể tự nhiên
Trang 13+ Đa bội lẻ: số lượng NST là 3n, 5n, 7n…
+ Đa bội chẵn: số lượng NST là 4n, 6n…
+ Dị đa bội 2 bộ NST của 2 loài khác nhau cùng tồn tại trong một tế bào
Trang 14- Tự đa bội: + Đa bội chẵn: NST nhân đôi nhưng không phân ly
Trang 15Mang nhiều allele chống chịu tốt.
Phát sinh loài mới (đa bội chẵn)
Tạo loài mới (dị đa bội)
Trang 16Biến dị di truyền
Đột biến cấu trúc NST
ĐB cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc của từng NST
Có 4 dạng: mất, lặp, đảo và chuyển đoạn NST
Vai trò
Trong tự nhiên
Chọn giống ĐB mất đoạn loại bỏ gen có hại.
Đ
Lặp đoạn tạo ra đoạn vật chất di truyền bổ sung
tăng cường tính trạng tốt tăng khả năng thích nghi
ĐB chuyển đoạn kiểu gen mới
ĐB đảo đoạn: ít ảnh hưởng tới sức sống, tăng sự sai khác giữa các NST tương đồng, sắp xếp lại trật tự gen tăng sự đa dạng
Trang 17- Do sự trao đổi chéo của các gen (hoán vị gen).
- Do sự kết hợp ngẫu nhiên giữa các loại giao tử khác nhau trong quá trình thụ tinh
Biến dị di truyền
Nguyên nhân
Trang 18Đặc điểm:
- Di truyền
- Số tổ hợp có được rất lớn từ một số ít gen ban đầu (20 NST
giảm phân 210 loại giao tử, thụ tinh 410 kiểu hợp tử)
- Không có hại cho sinh vật
Trang 19Ứng dụng của biến dị di truyền
Chọn giống
Mục đích: cải tiến giống và tạo giống mới cho năng suất cao, ổn định, phẩm chất tốt, chống chịu tốt…
-Nguồn nguyên liệu
Nguồn gen tự nhiên
Nguồn gen nhân tạo
Nguồn biến dị tổ hợp
Gây đột biến nhân tạo
Nguyên tắc chọn giống
Trang 20Trái không hạt thể tam bội
Dâu tây 2n và 8n Hàu 3n và 2n Sò điệp 4n và 2n
Zebroid = Ngựa vằn+
ngựa hay lừa
Bò Beefalo= Bò nuôi + bò rừng châu Mỹ Thịt chúa ít
mỡ và cholesterol hơn
Liger = Sư tử đực +
hổ cái
Cá rô phi (Oreochromis
niloticus) đơn tính bằng methyltestosterone
Trang 21Ứng dụng của biến dị di truyền
Chọn, lưu giữ và phát triển những cá thể mang những tính trạng quý, đột biến có lợi tăng đa dạng đi truyền
Quản lý quần thể tự nhiên
Các giải pháp hạn chế ảnh hưởng của ĐB có hại:
- Bổ sung cá thể từ quần thể khác đối với quần thể kín
Giảm các hoạt động gây ô nhiễm môi trường giảm các tác nhân gây ĐB
- Duy trì số lượng quần thể lớn và tốc độ tăng trưởng của quần thể đạt tối đa