Giáo trình môn: Cơ sở di truyền chọn giống động vật

Tại sao con cái giống bố mẹ, con cháu giống tổ tiên, đó là câu hỏi từ xa xưa loài người đã đề cập đến, nhưng mãi đến năm 1865, khi công trình nghiên cứu của G. Mendel ra đời mới giải thích được. Di truyền là hiện tượng chuyển những tính trạng của cha mẹ cho con cái thông qua gen của bố mẹ. Trong sinh học, di truyền chuyển những đặc trưng sinh học từ một sinh vật cha mẹ đến con cái và nó đồng nghĩa với di chuyển gen, gen thừa nhận mang thông tin sinh...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình môn: Cơ sở di truyền chọn giống động vậtGiáo trình cơsở di truyền chọn giống động vậtGiáo trình cơ sở di truyền chọn giống động vật -Chương 1 CƠ SỞ DI TRUYỀN CÁC TÍNH TRẠNG ỞĐỘNG VẬT Tại sao con cái giống bố mẹ, con cháu giốngtổ tiên, đó là câu hỏi từ xa xưa loài người đã đề cập đến,nhưng mãi đến năm 1865, khi công trình nghiên cứu của G.Mendel ra đời mới giải thích được. Từ các thí nghiệm sángtạo và chính xác, Mendel đã chứng minh nhân tố di truyềncó ở bố mẹ đã truyền lại cho con cái thông qua các giao tử.Công trình nghiên cứu của Mendel với 3 qui luật di truyền:tính trội ở thế hệ 1, phân ly tính trạng ở thế hệ 2 và ditruyền độc lập, tổ hợp tự do cũng như các hình thức tươngtác gen đã chứng minh được khá đầy đủ cơ chế di truyền vàbiến dị ở sinh vật. Ở sinh vật, ngoài các tính trạng chấtlượng (tính trạng Mendel) còn có các tính trạng thể hiệnbằng các số liệu cân đong, đo đếm (tính trạng số lượng).Ngành di truyền học có liên quan đến các tính trạng sốlượng gọi là di truyền học số lượng (Quantitative genetics)hay di truyền sinh trắc (biometrical genetics). Khác với tínhtrạng chất lượng, tính trạng số lượng do nhiều gen điềukhiển (polygen), chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoạicảnh. Di truyền học số lượng vẫn lấy các qui luật Mendellàm cơ sở nhưng do tính đặc thù của tính trạng số lượng lànghiên cứu trên đám đông cá thể và sử dụng các phươngpháp đo lường, nên có sự khác hơn so với các phương phápcổ điển. Cơ sở lý thuyết của di truyền học số lượng đượcthiết lập khi công trình nghiên cứu của Fisher (1918),Wright (1926), Haldane (1932) và Lush (1937). Sau đómôn di truyền học số lượng được bổ sung, nâng cao bởi cácnghiên cứu khác của các nhà di truyền học và sự tham giađặc biệt của các nhà thống kê (statistics) và sinh trắc học(biometrics), đến nay ngành này đã có cơ sở lý luận vữngchắc và trở thành công cụ hữu hiệu, ứng dụng trong việcđánh giá, chọn lọc và nhân giống. 1. Di truyền các tínhtrạng Mendel. 1.1 Sơ lược tiẻu sử và công trình nghiêncứu của MendelGregor Mendel, sinh ngày 22 tháng 7 năm 1822, mất năm1884. Ông sinh ra cùng thời với L.Pasteur (1822 - 1895),Darwin (1809 - 1882).Johan Mendel sinh ra trong một gia đình nông dân nghèo ởSilesie, nay thuộc Brno (Czech). Ông vào tu viện Brno vàtiếp tục học và trở thành nhà giáo. Tu viện đặt tên Gregorthay cho Johann và cử ông đi học Đại học Viên (Áo) từnăm 1851-1853.Khi trở về ông dạy các môn toán, vật lý và một số môn họckhác. Mendel tiến hành thí nghiệm trên đậu Hà lan (Pisumsativum) từ năm 1856 đến năm 1863 trên mãnh vườn nhỏtrong tu viện. Ông đã trồng 37.000 cây và quan sát trên300.000 hạt. Các kết quả nghiên cứu được trình bày trước“Hội các nhà tự nhiên học” ở Brno vào năm 1865 và đượccông bố năm 1866. Mendel đã nhờ có phương pháp thínghiệm độc đáo, chứng minh sự di truyền do cácHình 7. G. Mendel (1822-1884). nhân tố (element) ditruyền và dùng các ký hiệu đơn giản để biểu thị các qui luậtdi truyền. Phát minh này đặt nền móng cho di truyền học.Trong thí nghiệm, Mendel chọn đối tượng nghiên cứu làcây đậu Hà lan (Pisum sativum), đây là mẫu thuận lợi chonghiên cứu di truyền vì: - Dễ trồng và có nhiều thứ (dòng)phân biệt rõ ràng. - Cây hàng năm (thời gian sinh trưởngngắn), quay vòng thế hệ tương đối nhanh. - Có những tínhtrạng biểu hiện rõ (tương phản). - Tự thụ phấn nghiêm ngặtnên dễ tạo dòng thuần. Khi quan sát các loài sinh vật khácnhau, sẽ thấy chúng có những nét dễ dàng nhận biết, đó làcác tính trạng (character) hay dấu hiệu (trait). Mendel đãchọn 7 cặp tính trạng chất lượng, tương phản: hạt trơn-nhăn; hạt vàng - lục; vỏ xám-trắng; quả đầy-ngấn; quả lục-vàng; hoa ở thân- ở đỉnh; thân cao-thấp. Phương pháp thínghiệm của Mendel có khác hơn so với các nhà khoa họctrước đó: - Thứ nhất, vật liệu nghiên cứu phải thuần chủng,biết rõ nguồn gốc.- Thứ hai, theo dõi riêng tứng cặp tính trạng qua nhiều thếhệ nối tiếp nhau. Hình 8. Các cặp tính trạng Mendel ởPisum sativum- Thứ ba, đánh giá khách quan kết quả và tính tỷ lệ chínhxác đời con thu được. - Thứ tư, sử dụng ký hiệu và côngthức toán học để biểu thị kết quả thí nghiệm. Ông là ngườiđầu tiên dùng ký hiệu chữ để biểu thị các nhân tố di truyền.Vào năm 1865, G. Mendel là người đầu tiên phát hiện racác qui luật di truyền, nhưng không được công nhận. Mãiđến năm 1900, Hugo de Vries (Hà lan), E.K Correns (Đức)và Tchermak (Áo) độc lập với nhau đã phát hiện lại các quiluật di truyền Mendel. Năm 1900 đánh dấu sự ra đời của ditruyền học và các qui luật Mendel trở thành các qui luật ditruyền cơ bản. Năm 1902, W. Bateson, L. Cuenot chứngminh các qui luật di truyền Mendel trên đối tượng động vật.Tiếp theo các hiện tượng tương tác gen được phát hiện vàbổ sung thêm cho các qui luật di truyền Mendel. 1.2 Cácqui luật di truyền cơ bản của Mendel. 1.2.1 Qui luật tínhtrội và đồng nhất ở thế hệ F1. Hiện tượng trội lặn đượcMendel phát hiện khi tiến hành các công thức lai đầu tiêntrên ...