Tài liệu Tương tác cộng gộp và tính trạng số lượng doc

Tương tác cộng gộp additive Tương tác cộng gộp hay còn gọi là sự di truyền đa gene polygenic là hiện tượng di truyền đặc trưng của các tính trạng số lượng quantitative trait, trong đ

Tương tác cộng gộp và

tính trạng số lượng

1 Tương tác cộng gộp (additive)

Tương tác cộng gộp hay còn gọi là sự di

truyền đa gene (polygenic) là hiện tượng

di truyền đặc trưng của các tính trạng số

lượng (quantitative trait), trong đó các

gene không allele tác động cùng hướng lên sự biểu hiện của một tính trạng Mỗi allele (thường là trội) của các gene đa phân như thế thường đóng góp một phần ngang nhau trong sự biểu hiện ra kiểu hình ở một mức độ nhất định Như vậy, liều lượng các allele tăng dần trong các

kiểu gene sẽ tạo ra một dãy biến dị kiểu hình liên tục trong quần thể

Ví dụ: Các thí nghiệm nổi tiếng năm

1909 của nhà di truyền học Thụy Điển (Sweden) Herman Nilsson-Ehle về sự di truyền màu sắc hạt (màu sắc phôi nhũ) lúa mỳ Khi lai giữa các giống lúa mỳ thuần chủng hạt đỏ với hạt trắng, ở F1 ông thu được toàn dạng trung gian có màu hồng; và tùy theo dạng hạt đỏ được

sử dụng trong các thí nghiệm mà ở F2 sẽ

có các tỷ lệ phân ly giữa hạt có màu với hạt không màu (trắng) là 3:1, 15:1 hay 63:1 Kết quả phân tích cho thấy chúng

do 2-3 gene đa phân chi phối Sau đây ta hãy xét trường hợp F2 với tỷ lệ 15 có màu :1 không màu, hay cụ thể là 1 đỏ: 4

đỏ nhạt: 6 hồng: 4 hồng nhạt:1 trắng

Giải thích: Màu thẫm hay nhạt của

hạt phụ thuộc vào hàm lượng sắc tố cao hay thấp Do F2 có 16 kiểu tổ hợp với tỷ

lệ tương đương trong khi F1 đồng nhất kiểu gene, chứng tỏ F1 cho 4 loại giao tử với tỷ lệ ngang nhau nghĩa là dị hợp tử về hai cặp gene phân ly độc lập Ở đây, F1 biểu hiện kiểu hình trung gian của hai bố

mẹ và F2 xuất hiện một dãy biến dị liên tục cùng hướng Điều đó chứng tỏ tính trạng này tuân theo quy luật tác động cộng gộp hay đa phân tích lũy

Quy ước: Vì allele cho màu đỏ là trội

hơn allele cho màu trắng và mức độ biểu hiện của các hạt có màu ở F2 tùy thuộc vào liều lượng các allele kiểm soát sự hình thành sắc tố đỏ trong kiểu gene, nên người ta thường ký hiệu các gene không allele bằng các chỉ số 1, 2 kèm theo các

chữ cái in hoa (A) cho allele trội và chữ cái in thường (a) cho allele lặn, như sau:

A1, A2 - đỏ; a1, a2 - trắng Từ đây ta có thể dễ dàng xác định kiểu gene của F1 hồng (A1a1A2a2), của bố mẹ (P): đỏ (A1A1A2A2) và trắng (a1a1a2a2), và thiết lập sơ đồ lai như sau:

Ptc A1A1A2A2

(đỏ) × a1a1a2a2 (trắng)

F1

A1a1A2a2 (hồng)

F2

Allele

Kiểu

gene 1A1A1A2A22A1A1A2a24A1a1A2a2 2A1a1a2a21a1a1a2a2 2A1a1A2A21A1A1a2a2 2a1a1A2a2

1a1a1A2A2

Kiểu

hình đỏ đỏ nhạt hồng

hồng nhạt trắng

Tỷ lệ 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16

Một phép lai của lúa mỳ đỏ và trắng

do ba gene chi phối, cho thấy mối tương

allele trội trong mỗi kiểu gene

Một ví dụ độc đáo khác là trường hợp di truyền số dãy hạt trên bắp ngô

(xem trong Di truyền học đại cương -

Dubinin 1981, tr.135-145)

Nhận xét:

(1) Bằng cách vẽ một đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa số allele trội có mặt trong kiểu gene (trên trục hoành) và

các tần số kiểu hình (trên trục tung) ở F2,

ta sẽ thu được một đường cong phân bố chuẩn có dạng hình chuông, gọi là phân phối Gauss Trong đó kiểu hình trung gian hay các kiểu gene chứa hai allele trội (tương ứng với trị số trung bình) chiếm tỷ lệ cao nhất, còn các kiểu hình hoặc kiểu gene ở hai đầu mút tương ứng với các ngưỡng "cực đoan" bao giờ cũng chiếm tần số thấp nhất Đó cũng là quy luật chung cho các tính trạng số lượng

(2) Đối với các tính trạng di truyền theo kiểu đa phân cộng gộp, các hệ số của tỷ lệ kiểu hình có thể xác định bằng cách dựa vào tam giác Pascal

2 Tính trạng số lượng (quantitative

trait)

Thông thường, các tính trạng có liên quan đến kích thước, khối lượng (thường hay gọi là trọng lượng) được xác định dựa trên thang định lượng (quantitative scale), được gọi là các tính trạng số lượng

Nói chung, các tính trạng số lượng

có các đặc điểm sau: Do nhiều gene quy định; chịu ảnh hưởng lớn của các điều kiện môi trường; và có sự phân bố kiểu hình liên tục trong một quần thể, nhưng chúng cũng có thể xảy ra dưới dạng các lớp kiểu hình khác nhau, chẳng hạn như trong các ví dụ về dãy màu sắc hạt ở lúa

mỳ hoặc số dãy hạt trên bắp ngô nói trên

Vì vậy, đối với các tính trạng này, không

có một mối quan hệ chính xác giữa trị số kiểu hình và một kiểu gene cụ thể Chẳng hạn, ở người, đó là các tính trạng về

chiều cao, trọng lượng, hay chỉ số thông

minh (intelligence quotient - IQ); ở cây

lúa, lúa mỳ đó là số hạt trên mỗi bông, số bông trên mỗi khóm Tuy nhiên, trong

những năm gần đây nhờ sử dụng các chỉ

thị hay dấu chuẩn phân tử (molecular

marker), người ta đã tiến hành lập bản đồ các gene có hiệu quả lớn lên các tính trạng đặc biệt (như các bệnh phức tạp ở

người, năng suất cây trồng ) gọi là các

locus tính trạng số lượng (quantitative

trait loci = QTL)

Theo CSDTCG TV - T.S Hoàng Trọng

Phán