Giáo trình - Di truyền số lượng và chọn giống vật nuôi-chương 2

Chương 2: Giá trị, hiệu quả của gen, sự phân chia phương sai di truyền Các khái niệm giá trị kiểu hình, giá trị kiểu gen, giá trị trung bình quần thể, hiệu quả trung bình của gen, hiệu quả trung bình thay thế gen, giá trị cộng gộp (giá trị giống) được định nghĩa và tính toán trên cơ sở mô hình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình - Di truyền số lượng và chọn giống vật nuôi-chương 2 Gi¸ trÞ, hiÖu qu¶ cña gen vµ sù ph©n chia... 19 Di truyÒn sè l−îng vµ chän gièng vËt nu«i Ch−¬ng 2 gi¸ trÞ, hiÖu qu¶ cña gen, sù ph©n chia ph−¬ng sai di truyÒn C¸c kh¸i niÖm gi¸ trÞ kiÓu h×nh, gi¸ trÞ kiÓu gen, gi¸ trÞ trung b×nh quÇn thÓ, hiÖu qu¶ trung b×nh cña gen, hiÖu qu¶ trung b×nh thay thÕ gen, gi¸ trÞ céng gép (gi¸ trÞ gièng) ®−îc ®Þnh nghÜa vµ tÝnh to¸n trªn c¬ së m« h×nh mét locus víi hai allen. Còng t−¬ng tù nh− vËy, c¸c kh¸i niÖm ph−¬ng sai céng gép, ph−¬ng sai sai lÖch tréi, ph−¬ng sai sai lÖch t−¬ng t¸c ®−îc ®Þnh nghÜa vµ tÝnh to¸n. C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n nµy cho phÐp chóng ta më réng ®Ó xem xÐt ®èi víi c¸c tÝnh tr¹ng sè l−îng do nhiÒu locus vµ nhiÒu allen chi phèi. 1. Gi¸ trÞ vµ trung b×nh quÇn thÓ 1.1. Gi¸ trÞ Trong phÇn cÊu tróc di truyÒn quÇn thÓ, ta ®· sö dông hai kh¸i niÖm tÇn sè gen vµ tÇn sè kiÓu gen ®Ó biÓu thÞ cho nh÷ng ®Æc tÝnh di truyÒn cña mét quÇn thÓ. §Ó biÓu thÞ ®Æc tÝnh cña nh÷ng tÝnh tr¹ng sè l−îng chóng ta sö dông kh¸i niÖm gi¸ trÞ, ®ã lµ c¸c sè ®o dïng ®Ó ®¸nh gi¸ c¸c tÝnh tr¹ng sè l−îng. C¸c gi¸ trÞ thu ®−îc khi ®¸nh gi¸ mét tÝnh tr¹ng ë con vËt gäi lµ gi¸ trÞ kiÓu h×nh (gi¸ trÞ phenotyp) cña c¸ thÓ ®ã. §Ó ph©n tÝch c¸c ®Æc tÝnh di truyÒn cña quÇn thÓ, ta ph©n chia gi¸ trÞ kiÓu h×nh thµnh hai phÇn: - Gi¸ trÞ kiÓu gen: do toµn bé c¸c gen mµ c¸ thÓ cã g©y nªn; - Sai lÖch ngo¹i c¶nh: do tÊt c¶ c¸c yÕu tè kh«ng ph¶i di truyÒn g©y nªn sù sai kh¸c gi÷a gi¸ trÞ kiÓu gen vµ gi¸ trÞ kiÓu h×nh. P=G+E trong ®ã, P : Gi¸ trÞ kiÓu h×nh G : Gi¸ trÞ kiÓu gen E : Sai lÖch ngo¹i c¶nh Trong mét quÇn thÓ, sai lÖch ngo¹i c¶nh trung b×nh cña toµn bé c¸c c¸ thÓ sÏ b»ng 0, do vËy gi¸ trÞ kiÓu h×nh trung b×nh sÏ b»ng gi¸ trÞ kiÓu gen trung b×nh. Nh− vËy kh¸i niÖm trung b×nh quÇn thÓ liªn quan tíi c¶ gi¸ trÞ kiÓu h×nh hoÆc gi¸ trÞ kiÓu gen. NÕu thõa nhËn r»ng ngo¹i c¶nh kh«ng thay ®æi th× trung b×nh quÇn thÓ sÏ kh«ng thay ®æi qua c¸c thÕ hÖ khi kh«ng cã biÕn ®æi do di truyÒn. NÕu mét sè c¸ thÓ cã kiÓu gen hoµn toµn gièng nhau ®−îc nu«i trong mét ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh b×nh th−êng, sai lÖch ngo¹i c¶nh b»ng 0, do vËy gi¸ trÞ kiÓu h×nh trung b×nh sÏ ®óng b»ng gi¸ trÞ kiÓu gen cña c¸ thÓ nµy, ®©y chÝnh lµ gi¸ trÞ kiÓu gen cña mét c¸ thÓ. Trªn thùc tÕ ®iÒu nµy chØ x¶y ra trong hai tr−êng hîp: ®èi víi mét locus mµ t¹i ®ã ng−êi ta ph©n biÖt ®−îc kiÓu gen th«ng qua sù kh¸c biÖt vÒ kiÓu h×nh vµ ®èi víi c¸c dßng cËn huyÕt cao. §Ó xem xÐt gi¸ trÞ kiÓu gen, ta xÐt mét locus víi hai allen A1 vµ A2 vµ c¸c gi¸ trÞ +a, -a, d theo s¬ ®å sau: Gi¸o tr×nh sau ®¹i häc Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I Hµ Néi Gi¸ trÞ, hiÖu qu¶ cña gen vµ sù ph©n chia... 20 Di truyÒn sè l−îng vµ chän gièng vËt nu«i KiÓu gen A2A2 A1A2 A1A1 Gi¸ trÞ kiÓu gen -a 0 d +a Quy −íc ë ®©y lµ A1 lµm t¨ng gi¸ trÞ nªn A1A1 cã gi¸ trÞ lµ +a; gi¸ trÞ cña d tuú thuéc vµo møc ®é tréi: kh«ng tréi : d=0, A1 tréi so víi A2 : d>0 A2 tréi so víi A1 : d+a hoÆc d Gi¸ trÞ, hiÖu qu¶ cña gen vµ sù ph©n chia... 21 Di truyÒn sè l−îng vµ chän gièng vËt nu«i VÝ dô: Gi¶ sö dßng chuét lïn nãi trªn cã tÇn sè gen pg lµ 0,1; vËy p = 0,9 vµ q = 0,1. Trung b×nh quÇn thÓ theo c«ng thøc [2.1] lµ: M = 4 x (0,9 - 0,1) + (2 x 2 x 0,9 x 0,1) = 4 x 0,8 + 2 x 0,18 = 3,56g Do gi¸ trÞ trung b×nh nµy ®−îc tÝnh tõ gèc trung b×nh cña hai thÓ ®ång hîp lµ 10g, do ®ã: Trung b×nh quÇn thÓ lµ: 3,56 + 10 = 13,56g NÕu tÇn sè gen pg lµ 0,45; ta cã p = 0,55; q = 0,45. TÝnh to¸n t−¬ng tù thu ®−îc M = 1,76g, do ®ã trung b×nh quÇn thÓ lµ 11,76g. 2. HiÖu qu¶ trung b×nh cña gen Do bè mÑ kh«ng truyÒn toµn bé gen cña m×nh cho ®êi con, v× vËy kh«ng thÓ chØ xem xÐt gi¸ trÞ di truyÒn cña c¸ thÓ mµ cÇn ph¶i xem xÐt c¸c gi¸ trÞ liªn quan tíi c¸c gen mµ c¸ thÓ cã vµ tõ ®ã chóng ®−îc truyÒn cho ®êi con. §Ó ®¸nh gi¸ c¸c gi¸ trÞ nµy, ng−êi ta sö dông kh¸i niÖm hiÖu qu¶ trung b×nh cña gen. HiÖu qu¶ trung b×nh cña gen lµ sai lÖch trung b×nh so víi trung b×nh quÇn thÓ cña nh÷ng c¸ thÓ nhËn ®−îc gen nµy tõ bè hoÆc mÑ cßn gen kia nhËn ®−îc mét c¸ch ngÉu nhiªn tõ quÇn thÓ. Gi¶ sö c¸c giao tö chØ chøa gen A1 phèi hîp mét c¸ch ngÉu nhiªn víi c¸c giao tö kh¸c trong quÇn thÓ, nh− vËy sai lÖch trung b×nh so víi trung b×nh quÇn thÓ cña c¸c kiÓu gen sinh ra sÏ chÝnh lµ hiÖu qu¶ trung b×nh cña gen A1. Lý luËn còng t−¬ng tù nh− vËy ®èi víi gen A2. Tãm t¾t c¸ch tÝnh hiÖu qu¶ trung b×nh cña A1 vµ A2 ®−îc nªu trong b¶ng sau: KiÓu Gi¸ trÞ vµ tÇn sè kiÓu gen Gi¸ trÞ Trõ ®i HiÖu qu¶ giao A1A1 A1A2 A2A2 trung b×nh trung b×nh trungb×nh tö +a d -a kiÓu gen quÇn thÓ cña gen A1 p q pa + qd -[a(p-q)+2dpq] q[a+d(q-p)] A2 p q -qa + pd -[a(p-q)+2dpq] -p[a+d(q-p)] HiÖu qu¶ trung b×nh cña gen A1, ký hiÖu lµ α1 sÏ lµ: α1 = pa + qd - [a(p-q) + 2dpq] = pa + qd - pa + qa - 2dpq = q[a + d(1 - 2p)] = q[a + d(q-p)] [2.2] HiÖu qu¶ trung b×nh cña gen A2, ký hiÖu lµ α2 sÏ lµ: α2 = -qa + pd - [a(p-q) + 2dpq] = -qa + pd - ap + aq - 2dpq = -p[a + d(2q - 1)] = -p[a + d(q-p)] ...