Chuong 3 Tuong tac gen

Là trường hợp các gen trội không alen đứng độc lập thì cho kiểu hình giống nhau, khi trong tổ hợp có mặt cả 2 gen trội thì xác định một kiểu hình mới, các gen lặn đồng hợp tử cho kiểu[r]

Chương 3

3.1 Tương tác gen alen 3.1.1 Khái niệm gen alen 3.1.2 Tương tác trội lặn

 Trường hợp trội hồn tồn

 Trường hợp trội khơng hồn toàn

3.1.3 Dãy alen

3.1.3.1 Khái niệm

Trường hợp locus có từ len trở lên gọi dãy alen

Dãy alen kết tượng đột biến nhiều lần gen

A A1, A2, A3, A4…

3.1.3.2 Ý nghĩa

Làm tăng đa dạng phong phú sinh vật Ví dụ:

- Dãy alen quy đinh màu lông thỏ: C, Cch, Ch, Ca

- Dãy alen quy định nhóm mau ABO người - Dãy alen tự bất thụ thực vật

 Khái niệm tượng tự bất thụ

Tự bất thụ kiểm tra dãy alen S (Sterile) * Tự bất thụ giao tử thể

Các thành viên dãy alen S có tác động độc lập Bản chất di truyền giao tử đực giao tử kiểm tra phản ứng tự bất thụ

- Khi hạt phấn nỗn có alen S giống phản ứng tự bất thụ xẩy

Ví dụ: thuốc có 16 alen S, cỏ ba có 41 alen S, nếu:

- S1S2 x S1S2 : Hiện tượng tự bất thụ xảy

- S1S2 x S1S3 : Tự bất thụ xảy nửa

* Tự bất thụ bào tử thể

Là trường hợp thành viên dãy alen S

có quan hệ trội – lặn Đây phản ứng giữa hạt phấn mơ (2n) vịi nhụy

Ví dụ

Ở bắp cải phát tới 30 alen S, S1> S2 > S3

> S4 > S5… Thì

S1S2 x S3S4: Hiện tượng tự bất thụ xảy

 Ý nghĩa tượng tự bất thụ

+ Ngăn chặn khả thụ phấn có huyết thống, tạo khả tăng thụ phấn chéo nhiều loài trồng khác

 Những biện pháp khắc phục

+ Thụ phấn vào giai đoạn hoa non thụ phấn muộn; tác động nhiệt độ cao; xử lý số hoá chất CO2, số chất hc mơn sinh trưởng AIA, ANA …

3.2 TƯƠNG TÁC GEN KHÔNG ALEN 3.2.1 Khái niệm

3.2.2 Tương tác bổ sung (bổ trợ)

- Khái niệm: Là gen trội có mặt tổ hợp làm xuất tính trạng

Phân ly kiểu hình F2 cho tỷ lệ : : :

 Trường hợp phân ly kiểu hình với tỷ lệ 9:3:3:1 F2

Là trường hợp gen trội đứng riêng rẽ cho kiểu hình độc lập, xuất đồng thời gen trội không alen tổ hợp cho kiểu hình mới, kiểu gen đồng hợp tử lặn cho kiểu hình riêng

P: AAbb x aaBB

(Quả màu đỏ tươi) (Quả màu vàng) F1: AaBb

(Quả màu đỏ thẫm) F2: A-B- Quả màu đỏ thẫm

A-bb Quả màu đỏ tươi

 Trường hợp phân ly kiểu hình F2 với tỷ lệ 9:7

Là trường hợp gen trội đứng riêng rẽ gen lặn trạng thái đồng hợp tử khơng có kiểu hình độc lập, kiểu hình xuất có mặt đồng thời hai gen trội không alen tổ hợp

P Hoa trắng Hoa trắng AAbb x aaBB

Gt Ab aB F1 AaBb

(Màu huyết dụ)

F2 A-B- đỏ huyết dụ

A-bb

Giải thích theo chất sinh hố ta minh họa theo sơ đồ sau:

Gen A Gen B

Enzim -1 Enzim -2

 Tỷ lệ phân ly kiểu hình 9: 6:1 F2

Là trường hợp gen trội khơng alen đứng độc lập cho kiểu hình giống nhau, tổ hợp có mặt gen trội xác định kiểu hình mới, gen lặn đồng hợp tử cho kiểu hình riêng

P Hình cầu Hình cầu AAbb x aaBB G Ab aB F1 AaBb

(Hình đĩa) F2 A-B- Hình đĩa

A-bb

3.2.3 Hiện tượng tương tác ức chế

Gen ức chế gen có mặt tổ hợp hoạt động gen khác bị kìm hãm

3.2.3.1 Ức chế trội

Là trường hợp gen trội khác alen có mặt tổ hợp hoạt động gen trội ức chế hoạt động gen trội làm cho tính trạng mà gen trội quy định không xuất

 Tỷ lệ KH F2: 13 :

VD: DT hd mọc hoa mõm chó

P: CCII x ccii (M thẳng) (M thẳng)

F1: CcIi

mọc thẳng F2:

ccI- 13 Cây mọc thẳng ccii

C-ii Cây mọc lệch

 Giống: Gen trội ức chế gen trội

 Khác: Gen I ức chế, không quy

định tính trạng

 Tỷ lệ KH F2: 12 : :

VD: DT TT màu sắc hạt kiều mạch

P: AAbb x aaBB (Hạt màu đen) (Hạt màu xám)

F1: AaBb

(màu đen )

F2: A-B- 12 Hạt màu đen

A-bb

aaB- Hạt màu xám aabb Hạt màu trắng

 Giống: Gen trội ức chế gen trội

 Khác: Gen A vừa ức chế, vừa quy

3.2.3.2 Ức chế lặn

Là trường hợp gen lặn trạng thái đồng hợp tử ức chế biểu gen khác khơng a len với (aa > B aa > bb)

VD: Sự di truyền màu sắc lông chuột

P: Lông đen x Bạch tạng AAbb aaBB

F1: AaBb (Màu xám)

F2: A-B- Lông màu xám A-bb Lông màu đen

3.2.4 Tương tác trùng hợp (polimeria)

Là tượng gen khơng alen định hình

thành tính trạng tác động kiểu

Những gen không alen hoạt động trùng hợp ký hiệu chữ cái, gen có đánh dấu kèm theo số thứ tự : A1, A2, A3 , a1, a2, a3 …

3.2.4.1 Trùng hợp tích luỹ

Ví dụ: Năm 1909 nhà chọn giống H.Nillson Ehle cho lai lúa

mì vỏ hạt màu đỏ lai với lúa mì hạt màu trắng F1 thu hạt màu hồng, F2 phân ly xẩy khác tuỳ thuộc vào dạng lúa mì đem lai:

- có màu : khơng màu trường hợp lai cặp gen - 15 có màu : không màu trường hợp lai cặp gen - 63 có màu : khơng màu trường hợp lai cặp gen

 Điều đáng ý hạt lúa mì mang màu sắc khơng đồng

P: Đỏ thẫm x Trắng A1A1A2A2 a1a1a2a2

Giao tử: A1A2 a1a2

F1: A1 a1A2a2 (Màu đỏ hồng)

F2 thu được: A1A1A2A2 màu đỏ thẫm

A1A1A2a2

A1a1A2A2 màu đỏ tươi

A1a1A2a2

A1A1a2 a2 màu đỏ hồng

a1a1A2A2

A1a1a2a2 màu hồng nhạt

a1a1A2a2

Qua thí nghiệm ta thấy:

 Càng nhiều gen trội kiểu gen tính trạng biểu mức độ cao hơn, tác động chúng tích luỹ lại (Di truyền cộng tính)

 Số gen tham gia hoạt động trùng hợp lớn biên độ biến thiên tính trạng rộng tạo thành dãy biến thiên liên tục kiểu hình, F2 phân ly

Ý nghĩa

 Trong chọn giống, tính trạng số lượng suất, phẩm chất, tính chống chịu thường quan tâm kết hoạt động poligen

3.2.4.2 Trùng hợp khơng tích luỹ

Trường hợp tính trạng biểu khơng phụ thuộc vào số lượng gen trội nhiều hay mà cần có từ gen trội trở lên tính trạng biểu hồn tồn đầy đủ

P: A1 A1A2A2 x a1a1 a2 a2

(Có lơng chân) (Kh có lơng chân) Giao tử: A1A2 a1a2

F1 A 1a1A2a2 (có lông chân) F2: A 1 - A2 -

3 A1-a2a2 15 có lơng chân 3 a1a1A2-

3.3 TÍNH ĐA HIỆU CỦA GEN

3.3.1 Khái niệm

Là trường hợp gen đồng thời quy định hình thành nhiều tính trạng

Ví dụ:

- Gen quy định màu vàng mầm đậu Hà Lan xác định màu hoa cuống đậu, gen kiểm tra màu hoa đỏ, vệt đỏ bẹ hạt xám nâu

3.3.2 Đặc điểm

 Tính đa hiệu gen thể mức độ khác

 Tính đa hiệu gen mạnh hay yếu phụ thuộc vào giai

đoạn tác động gen lên thể sinh vật

 Gen có tác động đa hiệu Protit enzym – sản phẩm

3.4 ƯU THẾ LAI

3.4.1 Khái niệm

Là tượng lai F1 thể vượt trội bố mẹ

3.4.1 Phân loại ưu lai

 Ưu lai hình thái  Ưu lai suất

3.4.2 Các tiêu đánh giá ưu lai

 Ưu lai trung bình

P1 + P2 F1 –

2

Hm(%) = x 100 P1 + P2

 Ưu lai thực

F1 – PB

HB (%) = x 100

Ưu lai chuẩn

F1 – S

3.4.3 Nguyên nhân gây ưu lai

3.4.3.1 Giả thiết liên quan tới tương tác các gen locus - hiệu trội siêu trội (Davenport 1908; Bruce, Keeble Pellow 1910; Collins bổ sung 1921)

 Hiệu ứng trội: Con lai F1 thu mức dị hợp tử gen Các gen trội tích lũy lấn át gen lặn gây hiệu xấu,

Ví dụ:

 Hiệu siêu trội:

Trường hợp kiểu dị hợp tử có tương tác đặc biệt dẫn tới hiệu thể tính trạng mạnh so với kiểu đồng hợp tử Ưu lai kết trực tiếp hiệu ứng dị hợp:

AA < Aa > aa a1a1 < a1a2 > a2a2 hoặc

• Cơ sở hiệu trội siêu trội kiểm chứng rõ sức mạnh lai mức thể yếu dòng tự phối

• Đối với tính trạng số lượng nhiều gen kiểm tra, thể độ lớn tính trạng tăng yếu tố trội mức dị hợp tử tăng phù hợp với cấu trúc di truyền lai F1

+ Dạng Aa cho mức liều lượng Enzym tối ưu + Dạng aa – thiếu hụt

+ Dạng AA – dư thừa

Ví dụ: Ở ngô, locus E kiểm tra enzym esterase (enzyme thủy phân liên kết este), enzym có hai dạng F S Phân tích điện di cho thấy:

- Từ ESES thu esterase dạng S

- Ở lai EFES thu ba băng phổ điện di ứng

với hai dạng F, S dạng (dạng lai F/S) nằm F S

Hiệu tác động bổ sung (bổ trợ) gen trội

khác locus theo mơ hình

AAbb x aaBB AaBb

Ví dụ: Tương tác bổ sung thí nghiệm Keeble (1910) tính trạng chiều cao đậu

Đậu thấp x Đậu thấp Cao cây

Hiệu tác động ngăn cản ức chế

Hoạt động gen bị phụ thuộc vào gen Gen lặn tồn bố mẹ, song lai F1 bị ức chế gen trội, hiệu ức chế lặn khơng xảy ra, kết thể tính trạng F1 có ưu so với bố mẹ

A- B- A-bb aaB- > aabb

 Hiệu tác động cộng tính (Trùng hợp tích lũy)

gen trội khác làm tăng biểu tính trạng trội bố mẹ

Ví dụ: Đối với tính trạng số lượng nhiều gen kiểm sốt, độ lớn tính trạng tăng số lượng gen trội tăng

A1a1A2a2 x A1 a1A2a2 (Màu đỏ hồng) A1A1A2A2 màu đỏ thẫm

A1A1A2a2

A1A1a2a2

a1a1A2A2 đỏ hồng A1a1A2a2

A1a1a2a2 hồng nhạt a1a1A2a2

 Hiệu tác động gen (gen chủ) phối hợp với tác động hàng loạt gen phụ (gen điều chỉnh) Ở lai F1 thu tổ hợp đổi

3.4.3.3 Thuyết tương tác nhân - tế bào chất

 Tự thụ, giao tử đực giao tử nên sau

phấn, thụ tinh khơng có đổi gen nhân tế bào chất

 Giao phấn sau thụ tinh hình thành mức độ khác

Ví dụ:

- Nghiên cứu Jacob (1967) cỏ Linh Lăng Khi cho hai dòng Linh lăng đột biến lai với

hoạt tính enzyme sau thụ tinh cao gấp – 10 lần so với tự thụ

3.4.4 Biện pháp trì ưu lai

 Nhân giống sinh sản vơ tính gồm: Chiết, ghép, giâm cành., nuôi cấy mô tế bào

 Sử dụng phương pháp sinh sản vô phối (kiểu sinh sản không bào tử)