Sinh học - Chương II: Di truyền các tính trạng chất lượng

Chương II: DI TRUYỀN CÁC TÍNH TRẠNG CHẤT LƯỢNG • Nội dung chính – Gen nằm trên 1 nhiễm sắc thể thường – Di truyền 2 tính trạng – Hai hoặc nhiều gen trên nhiễm sắc thể thường – Di truyền liên kết với giới tính – Gen đa allen – Nhiều tính trạng – Mức ngoại biên và độ biểu hiện – Liên kết gen Tính trạng Tăng trưởng Tỉ lệ sống Chương II: DI TRUYỀN CÁC TÍNH TRẠNG CHẤT LƯỢNG • TT chất lượng (kiểu hình): màu sắc, hình dạng cơ thể, kiểu vẩy, hình dạng vi • Phân bố không liên tục, còn gọi là Di truyền Mendel. • Do 1 hay ít gen qui định • Hiểu biết về di truyền TTCL giúp chọn phương pháp chọn giống thích hợp nhằm thay đổi tần số allen, tần số kiểu gen, kiểu hình một cách nhanh chóng và hiệu quả. DI TRUYỀN CÁC TT CHẤT LƯỢNG 1. Gen nằm trên NST thường 1.1. Trội hoàn toàn • Hiện tượng bạch tạng ở cá nheo • DI TRUYỀN CÁC TT CHẤT LƯỢNG 1. Gen nằm trên NST thường 1.1. Trội hoàn toàn • Hiện tượng bạch tạng ở cá nheo •  F1: 100% sắc tố bình thường (KG: ?+a ) • F2: 3: 1 (Kiểu gen: ?1 ++: 2+a: 1aa) •  Phối giữa các cá thể di hợp thường dùng để “mở khoá” tất cá các kiểu gen DI TRUYỀN CÁC TT CHẤT LƯỢNG 1. Gen nằm trên NST thường 1.2. Trội không hoàn toàn • Hiện tượng di truyền màu sắc thân của cá rô phi •  kiểu gen F1 và F2 DI TRUYỀN CÁC TT CHẤT LƯỢNG 1. Gen nằm trên NST thường 1.3. Hiện tượng cộng hợp • Hai allen cùng đóng góp tương đương nhau trong việc thể hiện kiểu hình ở thế hệ con. • Kiểu hình của cá thể dị hợp tử mang tính trung gian giữa 2 kiểu hình đồng hợp tử của bố me. • Rất khó để xác định hoạt động của gen là cộng hợp hay trội không hoàn toàn vì những kiểu gen này mang tính định tính và không thể đo lường được. • Cả 2 trường hợp kiểu gen mới đều tạo ra kiểu hình đồng nhất DI TRUYỀN CÁC TT CHẤT LƯỢNG 1. Gen nằm trên NST thường 1.3. Hiện tượng cộng hợp • VD: di truyền màu sắc của cá Hồi •  kiểu gen F1 và F2 2. Di truyền 2 tính trạng • Khi 2 hay nhiều gen qui định các tính trạng khác nhau và di truyền độc lập, có thể xác định đễ dàng kiểu di truyền của từng kiểu hình riêng biệt hay kiểu hình kết hợp • VD: Cá guppy – G: màu xám – g: màu vàng – Cu: xương sống bình thường – cu: XS cong • F1: 4 loại giao tử (22 = 4) •  Tỉ lệ kiểu hình ở F2: 9:3:3:1 3. Hai hay nhiều gen nằm trên NST thường • Có những kiểu hình do 2 hay nhiều gen qui định. Khi đó, có 2 trường hợp xảy ra: • Không có tương tác át chế: – Tương tác bổ trợ – Tương tác cộng hợp • Có tương tác át chế: – át chế trội - át chế lặn – 2 gen cùng ảnh hưởng cộng hợp lên một tính trạng – Tương tác 2 gen trội - Tương tác 2 gen lặn 3.1 Không có tương tác át chế Tương tác bổ trợ - xảy ra khi mỗi gen độc lập quyết định 2 kiểu hình, các tính trạng xảy ra đồng thời và tạo ra những kiểu hình mới khác nhau. - VD:Gen "St" quyết định sự hình thành các điểm sắc tố và gen "R" quyết định sự hình thành sắc tố vàng.  có đồng thời 2 gen trội tạo ra màu oliu.  Vắng mặt của gen trội hoặc sự hiện diện của gen lặn sẽ tạo ra kiểu hình khác nhau. 3.1 Không có tương tác át chế Tương tác bổ trợ  Kiểu hình 9:3:3:1 • Kiểu gen Kiểu hình • StSt,RR màu bình thường • StSt,Rr màu bình thường • StSt,rr màu xám • Stst,RR màu bình thường • Stst,Rr màu bình thường Stst,rr xám stst,RR vàng stst,Rr vàng stst,rr đen • Tương tác cộng hợp - Giống hiện tượng cộng hợp của 1 gen nhưng trường hợp này có kiểu gen và kiểu hình nhiều hơn VD: Màu cá Molly: màu thân và màu mắt do gen M và N qui định  Số lượng gen M, N khác nhau sẽ cho màu sắc khác nhau. Tỉ lệ ở F2: 1:4:6:4:1 (MmNn X MmNn) 3.1 Không có tương tác át chế Kiểu gen No. allen trội Phân loại màu Màu sắc giai đoạn cá nhỏ MM,NN 4 IV b đen; mặt dưới sậm; mống mắt sậm màu. MM,Nn; Mm,NN 3 IV a đen; mặt dưới màu sáng; mống mắt sáng. Mm,Nn 2 III b ít lốm đốm, mống mắt sáng MM,nn; mm,NN 2 III a thân xám đồng nhất, không đốm, mống mắt sáng Mm,nn; mm,Nn 1 II thân xám đồng nhất, không đốm, mống mắt sáng mm,nn 0 I thân xám đồng nhất, không đốm, mống mắt sáng 3.2. Tương tác át chế -Xảy ra khi allen tại một locus này kiềm hãm hoặc ức chế sự hoạt động của allen tại một locus khác. - tỉ lệ của F2 trong trường hợp hai gen trội qui định 2 tính trạng độc lập là 9:3:3:1 sẽ thay đổi. át chế trội  át chế lặn 2 gen cùng ảnh hưởng cộng hợp lên một tính trạng Tương tác 2 gen trội Tương tác 2 gen lặn • một allele trội tại một locus (locus át chế) át chế họat động của allele tại 1 locus khác. •  Allele trội của locus át chế tạo ra kiểu hình riêng biệt, không phụ thuộc vào sự hiện diện của allele tại locus kia. •  kiểu hình của locus 2 chỉ thể hiện khi locus át chế là đồng hợp tử lặn. • Kiểu hình F2: 12: 3: 1 3.2. Tương tác át chế- Át chế trội Hiện tượng bạch tạng ở cá vàng Hãy vẽ hình vuông Punnett về tỉ lệ phân ly ở đàn con của MmSs x MmSs • Bạch tạng của cá vàng có giống bạch tạng ở cá nheo không?  Kiểu hình giống nhau có thể được tạo ra bở những cách khác nhau trong các quần thể hay các lòai khác nhau. 3.2. Tương tác át chế- Át chế trội M: át chế trội, qui định màu vàng sậm S: vàng sáng, s: bạch tạng Kiểu vẩy của cá chép - 3.2. Át chế trội Chép vẩy Chép kính Chép trần Chép ít vẩy Kiểu vảy của cá chép vẽ hình vuông Punnett về tỉ lệ KH của CT Ss,Nn x Ss,Nn Kiểu gen Kiểu hình SS,nn Có vẩy Ss,nn Có vẩy ss,nn Ít vẩy, rải rác SS,Nn Vẩy sắp thành hàng, chép kính Ss,Nn Vẩy sắp thành hàng ss,Nn Chép trần SS,NN Chết Ss,NN Chết ss,NN Chết S: vảy nhiều bình thường s: giảm số lượng vảy N: thay đổi kiểu vảy, gen át chế trội, gây chết ở dạng đồng hợp tử • xảy ra khi gen át chế ở dạng đồn hợp tử lặn ngăn chặn sự thể hiện kiểu hình của một gen khác. •  Kiểu hình của gen 2 chỉ xuất hiện khi gen át chế có ít nhất 1 allele trội. • VD: Màu mắt đen, nâu và hồng ở cá cave characins Mexico do gen ab và bw điều khiển, trong đó ab là gen át chế. •  Kiểu hình ở F2 (ab+,bw+ X ab+,bw+) là 9:3:4 3.2. Tương tác át chế- Át chế lặn 3.3. Tương tác át chế Ảnh hưởng bổ trợ của 2 gen cùng qui định 1 tính trạng • Xảy ra khi 2 gen cùng qui định 1 TT bổ trợ cho nhau sẽ cho ra 1 KH mới nếu 1 trong 2 gen (không phải cả hai) có ít nhất 1 allele trội. • VD: màu sắc thân của cá hổ do gen A và B qui định A-,B-: sọc hòan chỉnh aa,bb: sọc nửa thân A-,bb hoặc aa,B-: sọc không hòan chỉnh •  Kiểu hình ở F2 9:6:1 • Xảy ra hai gen lặn ở mỗi locus sẽ tạo ra kiểu hình giống nhau. Chỉ khi có allele trội hiện diện trên cả 2 locus, kiểu hình mới sẽ được tạo thành . •  Kiểu hình F2 là 9:7 • Giải thích? 3.3. Tương tác át chế Tương tác của 2 gen lặn cùng qui định 1 tính trạng • kiểu gen trội ở locus thứ I và kiểu gen lặn ở locus thứ 2 cho ra cùng một kiểu hình (A-B-; A-bb và aabb)  Kiểu hình thứ 2 xuất hiện khi ở locus thứ I là đồng hợp tử lặn và ở locus còn lại có ít nhất 1allele trội (aaB-). •  Kiểu hình của F2 trong kiểu tương tác này là 13:3. 3.3. Tương tác át chế Tương tác của 2 gen trội và lặn Di truyền liên kết với giới tính • Tính trạng liên kết với giới tính thường là màu sắc, sắc tố mắt. • Phát hiện chủ yếu trên cá guppy và cá dĩa – Liên kết với NST Y • VD: cá guppy XX: con cái màu xám XY: con đực xám XYMa: con đực có đốm ??? • Kết quả giao phối giữa XX x XYMa? • Phân biệt kết quả này với kết quả di truyền 1 tính trạng trên NST thường AA x Aa Di truyền liên kết với giới tính VD: sắc tố ở đuôi cá guppy, đuôi sậm màu và đuôi trong suốt: XCp – đuôi màu sậm, Xch đuôi màu trong XCpXCp: con cái màu sậm XCpXch: con cái màu sậm XchXch: con cái màu trong XCpY: con đực màu sậm XchY: con đực màu trong  Màu sậm của con gái tùy thuộc vào cha, màu sậm của con trai tùy thuộc vào mẹ.  Di truyền chéo Di truyền liên kết với giới tính NST X Di truyền liên kết với giới tính – Kiểu hình bị giới hạn bởi giới tính • Nhiều allele liên kế với NST X và bị ức chế biểu hiện bởi NST Y  chỉ thể hiện kiểu hình trên 1 giới. VD: màu sắc trên cá guppy do allen trội Ti liên kết với NST X (XTi) XX, XXTi, XTiXTi, : con cái màu xám XY: con đực màu xám XTiY: con đực có sọc • Nhiều kiểu hình sẽ biểu hiện khi dùng hormone testosterone. Tổng hợp các kiểu họat động của gen Tỉ lệ KH F2 Kiểu hoạt động của gen 1 gen nằm trên NST thường 3:1 Trội hoàn toàn 1:2:1 Trội không hoàn toàn; cộng hợp 2 gen (trên NST thường) - 2 tính trạng 9:3:3:1 2 gen trội hoàn toàn 2 gen trên NST thường- không tương tác át chế 9:3:3:1 Tương tác bổ trợ 1:4:6:4:1 Cộng hợp 2 gen trên NST thường- tương tác át chế 12:3:1 Át chế trội 9:3:4 Át chế lặn 9:6:1 Bổ trợ, mỗi allele trội riêng có cùng kiểu hình 15:1 Cộng hợp, chỉ có đồng hợp lặn có kiểu hình khác. 9:7 Bổ trợ, gen trội riêng có cùng kiểu hình với lặn hay át chế lặn 2 gen 13:3 Tương tác trội và lặn Gen đa allele Gen đa allele qui định hình dạng vi đuôi cá platyfish Gen đa tính trạng (Pleiotropy) • Một gen có thể ảnh hưởng nhiều tính trạng – VD: Cá chép màu xanh (bb) và vàng (gg) thì tăng trưởng chậm. – Cá chép kính, chép có vẩy sắp thành hàng và chép trần đã phát hiện được 17 ảnh hưởng của gen đa tính trạng. • Ảnh hưởng thường không quan trọng