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

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 F
1

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 F
2
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 F
2
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 F
2
có 16 kiểu tổ hợp với tỷ
lệ tương đương trong khi F
1
đồng nhất
kiểu gene, chứng tỏ F
1
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, F
1

biểu hiện kiểu hình trung gian của hai bố
mẹ và F
2
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 F
2
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:
A
1
, A
2
- đỏ; a
1
, a
2
- trắng. Từ đây ta có
thể dễ dàng xác định kiểu gene của F
1

hồng (A
1
a
1
A
2

a
2
), của bố mẹ (P): đỏ
(A
1
A
1
A
2
A
2
) và trắng (a
1
a
1
a
2
a
2
), và thiết
lập sơ đồ lai như sau:
P
tc
A
1
A
1
A
2
A

2

(đỏ) × a
1
a
1
a
2
a
2
(trắng)
F
1

A
1
a
1
A
2
a
2
(hồng)
F
2

Allele
trội
4 3 2 1 0
Kiểu

gene 1A
1
A
1
A
2
A
2
2A
1
A
1
A
2
a
2
4A
1
a
1
A
2
a
2

2A
1
a
1
a

2
a
2
1a
1
a
1
a
2
a
2
2A
1
a
1
A
2
A
2
1A
1
A
1
a
2
a
2

2a
1

a
1
A
2
a
2

1a
1
a
1
A
2
A
2


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
quan giữa tỷ lệ của 7 kiểu hình ở F
2

và số
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 F
2
,
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