Giáo Trình Di Truyền Số Lượng Tại Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh

Di truyền số lượng là một lĩnh vực quan trọng trong di truyền học, bắt nguồn từ những nghiên cứu… 108 trang · Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh · 2003.

• Tác giả: Bùi Chí Bửu
• Trường học: Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Di Truyền Số Lượng
• Đề tài: Khám Phá Di Truyền Số Lượng: Từ Mendel Đến Galton
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2003
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC DI TRUYỀN CỦA MỘT QUẦN THỂ
• 1.1. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN
• 1.2. Giao phối ngẫu nhiên (Random mating)
• 1.3. Định luật Hardy - Weinberg
• 1.4. Thiết lập sự cân bằng (ổn định)
• 1.5. SỰ PHỐI HỢP BỐ MẸ CÓ TÍNH LẶN
• 1.6. ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN ĐỊNH LUẬT CÂN BẰNG

Tóm tắt

I. Khám Phá Di Truyền Số Lượng Tổng Quan Từ Mendel Đến Galton

Di truyền số lượng là một lĩnh vực quan trọng trong di truyền học, bắt nguồn từ những nghiên cứu của Mendel và Galton. Những khám phá này đã mở ra hướng đi mới cho việc hiểu biết về cách thức di truyền các tính trạng trong quần thể. Mendel đã thiết lập các nguyên tắc cơ bản về di truyền, trong khi Galton đã áp dụng các phương pháp thống kê để phân tích tính trạng di truyền. Sự kết hợp giữa hai phương pháp này đã tạo ra nền tảng cho di truyền số lượng hiện đại.

1.1. Di Truyền Học Khái Niệm Cơ Bản và Lịch Sử

Di truyền học là ngành khoa học nghiên cứu về cách thức di truyền các tính trạng từ thế hệ này sang thế hệ khác. Mendel là người đầu tiên đưa ra các quy luật di truyền cơ bản vào thế kỷ 19, trong khi Galton đã mở rộng nghiên cứu này bằng cách áp dụng các phương pháp thống kê.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Di Truyền Số Lượng Trong Nghiên Cứu

Di truyền số lượng giúp hiểu rõ hơn về sự biến thiên của các tính trạng trong quần thể. Nó cho phép các nhà nghiên cứu phân tích và dự đoán cách thức di truyền của các tính trạng số lượng, từ đó có thể áp dụng vào thực tiễn trong chọn giống và cải thiện giống cây trồng.

II. Những Thách Thức Trong Nghiên Cứu Di Truyền Số Lượng

Mặc dù có nhiều tiến bộ, nhưng nghiên cứu di truyền số lượng vẫn gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là sự phức tạp trong việc xác định mối quan hệ giữa gen và tính trạng. Mendel đã gặp khó khăn trong việc giải thích các biến dị liên tục, trong khi Galton đã cố gắng khắc phục điều này bằng cách sử dụng các phương pháp thống kê.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Xác Định Mối Quan Hệ Giữa Gen và Tính Trạng

Việc xác định mối quan hệ giữa gen và tính trạng là một thách thức lớn trong di truyền số lượng. Các tính trạng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều gen khác nhau, cũng như các yếu tố môi trường, làm cho việc phân tích trở nên phức tạp.

2.2. Sự Phức Tạp Của Biến Dị Liên Tục

Biến dị liên tục là một khái niệm quan trọng trong di truyền số lượng. Tuy nhiên, việc phân tích và dự đoán các biến dị này gặp nhiều khó khăn do sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau, từ gen đến môi trường.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Di Truyền Số Lượng Hiện Đại

Các phương pháp nghiên cứu di truyền số lượng hiện đại đã được phát triển để giải quyết những thách thức trong lĩnh vực này. Các nhà nghiên cứu hiện nay sử dụng các công cụ thống kê và mô hình toán học để phân tích dữ liệu di truyền, từ đó đưa ra những kết luận chính xác hơn về mối quan hệ giữa gen và tính trạng.

3.1. Ứng Dụng Thống Kê Trong Nghiên Cứu Di Truyền

Thống kê là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu di truyền số lượng. Nó giúp các nhà nghiên cứu phân tích dữ liệu và xác định mối quan hệ giữa các yếu tố di truyền và tính trạng một cách chính xác hơn.

3.2. Mô Hình Toán Học Trong Di Truyền Số Lượng

Mô hình toán học được sử dụng để mô phỏng và dự đoán các biến dị trong di truyền số lượng. Những mô hình này giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách thức di truyền các tính trạng trong quần thể.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Di Truyền Số Lượng

Di truyền số lượng có nhiều ứng dụng thực tiễn trong nông nghiệp và y học. Trong nông nghiệp, nó giúp cải thiện giống cây trồng và vật nuôi, trong khi trong y học, nó hỗ trợ trong việc nghiên cứu các bệnh di truyền và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả.

4.1. Cải Thiện Giống Cây Trồng Thông Qua Di Truyền Số Lượng

Di truyền số lượng cho phép các nhà khoa học phát triển các giống cây trồng có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt hơn. Các phương pháp chọn giống dựa trên di truyền số lượng đã được áp dụng rộng rãi trong nông nghiệp.

4.2. Nghiên Cứu Bệnh Di Truyền Trong Y Học

Trong y học, di truyền số lượng giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về các bệnh di truyền. Nó cung cấp thông tin quan trọng về cách thức di truyền các bệnh này, từ đó phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả.

V. Kết Luận Tương Lai Của Di Truyền Số Lượng

Di truyền số lượng là một lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ, với nhiều tiềm năng trong nghiên cứu và ứng dụng. Sự kết hợp giữa các phương pháp di truyền học và thống kê sẽ tiếp tục mở ra những hướng đi mới cho nghiên cứu trong tương lai.

5.1. Tiềm Năng Phát Triển Của Di Truyền Số Lượng

Di truyền số lượng có tiềm năng lớn trong việc cải thiện giống cây trồng và vật nuôi, cũng như trong nghiên cứu y học. Các công nghệ mới sẽ tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực này.

5.2. Hướng Đi Tương Lai Trong Nghiên Cứu Di Truyền

Hướng đi tương lai trong nghiên cứu di truyền số lượng sẽ tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới và cải tiến các phương pháp hiện có. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn.

Nội dung chính

BÁO CÁO MÔ TẢ VÀ PHÂN TÍCH HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH DI TRUYỀN SỐ LƯỢNG (CHƯƠNG TRÌNH CAO HỌC)

---

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Di truyền số lượng do GS. TS. Bùi Chí Bửu và PGS. TS. Nguyễn Thị Lang biên soạn (Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh xuất bản năm 2003) là tài liệu học tập dành riêng cho chương trình đào tạo sau đại học (Cao học và Nghiên cứu sinh) thuộc các khối ngành Di truyền học, Chọn giống cây trồng, Nông học và Công nghệ sinh học nông nghiệp.

Mục tiêu học tập của giáo trình nhằm trang bị cho người học:

• Phương pháp luận toán sinh học trong phân tích các tính trạng số lượng có biến thiên liên tục.
• Năng lực ước đoán các tham số di truyền cốt lõi của quần thể (tần suất alen, phương sai kiểu gen, phương sai kiểu hình, hệ số di truyền nghĩa rộng và nghĩa hẹp).
• Khả năng thiết kế, phân tích các mô hình lai (như lai luân giao - diallel cross, lai phân tích ba - triple test cross) và đánh giá khả năng phối hợp (GCA, SCA).
• Kỹ năng phân tích đa dạng di truyền từ số liệu hình thái và chỉ thị phân tử (SSR marker) phục vụ công tác chọn tạo giống.

Về cấu trúc và cách tiếp cận, giáo trình đi từ các định luật di truyền quần thể của Mendel và Hardy-Weinberg, mở rộng sang lý thuyết đa gen (polygenic system) của Fisher, Nilsson-Ehle, Mather. Cấu trúc nội dung kết hợp chặt chẽ giữa suy diễn toán học (đại số ma trận, giải tích vi phân, thống kê sinh học) với các bài toán thực nghiệm chọn giống cây trồng tại Việt Nam. Điểm đặc thù của giáo trình là việc tích hợp các ví dụ thực tế trên cây lúa (đặc biệt là lúa nước sâu vùng Đồng bằng sông Cửu Long) cùng hướng dẫn thao tác trên các công cụ tính toán như phần mềm NTSYS-pc và Microsoft Excel.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

                       TIẾN TRÌNH KIẾN THỨC CỐT LÕI
[Chương 1: Kiến trúc Di truyền Quần thể]      [Chương 2: Phân tích Đa dạng Di truyền]
- Tần suất alen & định luật Hardy-Weinberg    - Khoảng cách Mahalanobis D² & Tocher
- Tỉ số Snyder & Công thức Levene mẫu nhỏ    - Chỉ số nhị phân: Jaccard, Dice, UPGMA
- Ước lượng ML từ cặp mẹ - con (M-N)          - Xử lý NTSYS-pc & Chỉ thị phân tử SSR
[Chương 3: Nguồn Biến dị & Phân sai]          [Chương 4: Đa gen, Diallel & Epistasis]
- Phân tích hiệu ứng cộng [d] & trội [h]     - Liên kết đơn gen & đa gen (Sax 1923)
- Trắc nghiệm Scaling test (A, B, C)          - Mô hình Hayman & Giản đồ (Wr, Vr)
- ANOVA, ANCOVA, Hệ số di truyền h²           - Phân tích Griffing (Model 1 & 2; GCA/SCA)
- Phân tích đường dẫn (Path analysis)         - Tương tác không alen [i], [j], [l]

Các chương/chủ đề chính

1. Chương 1: Kiến trúc di truyền của một quần thể
   Trình bày lý thuyết quần thể giao phối ngẫu nhiên (panmixia), cách tính tần suất alen ($p, q$) và định luật cân bằng Hardy - Weinberg ($p^2 + 2pq + q^2 = 1$). Phân tích các trường hợp sai lệch: mẫu nhỏ theo công thức hiệu chỉnh của Levene (1949), tỉ số Snyder ($S_1, S_2$) để kiểm định tính trội, và phương pháp hợp lý cực đại (Maximum Likelihood) ước đoán tần suất alen từ cấu trúc cặp mẹ - con (Mother - Child) dựa trên hệ nhóm máu M-N.

2. Chương 2: Phân tích tính đa dạng về di truyền
   Tập trung vào các kỹ thuật phân nhóm và đo lường khoảng cách di truyền:

   • Phương pháp thống kê sinh học cổ điển: Khoảng cách tổng quát $D^2$ của Mahalanobis (1928), giải ma trận phương sai - hiệp phương sai bằng phương pháp biến đổi pivotal, xếp nhóm Tocher và đồ thị Canonical.
   • Phương pháp phân tử: Phân tích số liệu nhị phân (0/1) từ điện di chỉ thị SSR; tính toán chỉ số tương đồng (Simple Matching, Jaccard, Dice); thuật toán phân nhóm UPGMA (SAHN) và ứng dụng phần mềm NTSYS-pc (Rohlf 1992).
   • Nghiên cứu chuyên đề: Đánh giá độ khác biệt di truyền trên 15 giống lúa nước sâu (Bùi Chí Bửu 1987).

3. Chương 3: Nguồn biến dị
   Phân tích các thành phần biến dị di truyền trong nhân, biến dị tế bào chất (bất dục đực - CMS), và tương tác kiểu gen $\times$ môi trường ($G \times E$). Cung cấp phương pháp phân tích thành phần giá trị trung bình: hiệu ứng cộng tính ($d$), hiệu ứng trội ($h$), và trắc nghiệm chuẩn hóa (Scaling test A, B, C của Mather). Trình bày thuật toán phân tích phương sai (ANOVA), hiệp phương sai (ANCOVA) để tách phương sai kiểu gen ($\sigma^2_g$), phương sai kiểu hình ($\sigma^2_p$), hệ số di truyền nghĩa rộng ($h^2_{BS}$), và kỹ thuật phân tích hệ số đường dẫn (Path analysis) bằng ma trận nghịch đảo trên Excel.

4. Chương 4: Sự phân ly và liên kết có tính đa gen, khả năng kết hợp & tương tác gen
   Xác lập cơ sở lý thuyết hệ thống đa gen (polygenes), hiện tượng liên kết giữa gen chính và đa gen (thí nghiệm hạt đậu của Sax 1923), tính đa hiệu (pleiotropy). Phân tích chuyên sâu hai mô hình lai luân giao (diallel cross):

   • Mô hình Hayman: Kiểm định phân tích phương sai diallel ($a, b, b_1, b_2, b_3, c, d$), ước lượng các tham số $D, F, H_1, H_2, h^2$, tính hệ số di truyền nghĩa hẹp ($h^2_{NS}$), và phân tích biểu đồ tương quan $(Wr, Vr)$.
   • Mô hình Griffing (1956): 4 phương pháp phân tích khả năng phối hợp chung (GCA) và khả năng phối hợp riêng (SCA) theo mô hình cố định (Fixed model) và ngẫu nhiên (Random model).
     Chương này cũng phân tích bản chất của tương tác không alen (epistasis) ở mức độ hai gen ($i, j, l$) và ba gen ($d \times d \times d, d \times d \times h, d \times h \times h, h \times h \times h$), cùng mô hình lai ba thử nghiệm (Triple test cross) của Kearsey và Jinks (1968).

   BẢNG THÀNH PHẦN TƯƠNG TÁC KHÔNG ALEN (EPISTASIS)

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết nền tảng: Giả thuyết đa yếu tố (Multiple factor hypothesis) của Nilsson-Ehle và East; tổng hợp toán sinh học và di truyền học của R.A. Fisher (1918); lý thuyết phân tích biến dị liên tục của Mather & Jinks.
• Nguyên lý cốt lõi: Phân tách phương sai kiểu hình thành các hợp phần: $$\sigma^2_p = \sigma^2_g + \sigma^2_e = \sigma^2_A + \sigma^2_D + \sigma^2_I + \sigma^2_e$$ Phân biệt rạch ròi giữa di truyền tế bào chất (thông qua lai đảo - reciprocal crosses) và di truyền nhân.
• Khung phân tích toán học: Đại số tuyến tính giải ma trận nghịch đảo, hàm hợp lý (Likelihood functions), phân bố chuẩn, kiểm định $\chi^2$, kiểm định $F$ trong bảng ANOVA khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RBD).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật: Vận hành phần mềm NTSYS-pc (các module SIMQUAL, SAHN, TREE PLOT) trong môi trường DOS và Windows; lập trình hàm tính toán ma trận trên bảng tính Excel (MINVERSE, INDEX).
• Kỹ năng phân tích: Đọc hiểu biểu đồ $(Wr, Vr)$ để xác định mức độ trội (siêu trội, trội hoàn toàn, trội từng phần); phân tích hệ số cặn ($R$) và hiệu ứng trực tiếp/gián tiếp trong phân tích đường dẫn.
• Năng lực ứng dụng thực tiễn: Thiết kế các tổ hợp lai có hiệu quả phân ly tối ưu dựa trên khoảng cách di truyền $D^2$, lựa chọn dòng bố mẹ ưu tú dựa trên tỉ số $2\sigma^2_g / (2\sigma^2_g + \sigma^2_s)$ và khả năng phối hợp chung (GCA).

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình áp dụng phương pháp tiếp cận diễn dịch toán học kết hợp đối chiếu thực nghiệm. Nội dung giảng dạy đi từ việc thiết lập các mô hình đại số, đạo hàm các hàm xác suất (ví dụ: tối đa hóa hàm Log-likelihood $\frac{dL}{dp} = 0$ để tìm tần suất alen), sau đó đưa vào các bộ dữ liệu quan sát cụ thể để kiểm định giả thiết thống kê.

                  QUY TRÌNH PHÂN TÍCH THỰC HÀNH
1. Thu thập dữ liệu thí nghiệm (Hình thái/Điện di SSR/ANOVA khối ngẫu nhiên)
2. Thiết lập ma trận phương sai - hiệp phương sai hoặc ma trận nhị phân (0/1)
3. Chạy thuật toán thống kê (Khoảng cách D², Tocher, UPGMA, Hayman/Griffing)
4. Kiểm định ý nghĩa thống kê (Phép thử F, Chi bình phương χ², Sai số chuẩn)
5. Đưa ra quyết định chọn giống (Chọn bố mẹ lai, khai thác GCA/SCA, sàng lọc dòng)

Hệ thống bài tập và nghiên cứu tình huống (case studies) trong giáo trình được lấy từ các công trình nghiên cứu đã xuất bản:

• Dữ liệu cảm nhận vị đắng phenylthiocarbamide (PTC) của Snyder (1932) trên 800 gia đình ($n = 2038$ con lai).
• Dữ liệu các nhóm máu M, MN, N ở quần thể người của Haldane (1936), Rife (1938), Wiener (1950).
• Thí nghiệm liên kết gen màu sắc hạt và khối lượng hạt của Sax (1923) trên cây Phaseolus vulgaris.
• Nghiên cứu đa dạng di truyền trên 15 giống lúa nước sâu (Ba bông, Cù là, Nàng keo, Lem lùn, Tất nợ, v.v.) của Bùi Chí Bửu (1987).
• Bài toán phân nhóm 40 mẫu giống lúa dựa trên 17 locus chỉ thị SSR.
• Bộ số liệu thí nghiệm so sánh năng suất 8 giống lúa bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RBD) với 3 lần lặp lại.

Phương pháp đánh giá người học căn cứ vào năng lực giải bài tập tính toán định lượng (tách phương sai ANOVA, lập ma trận hợp sai ANCOVA, giải hệ phương trình đường dẫn) và kỹ năng xử lý dữ liệu di truyền số lượng trên máy tính. Đối với việc tự học, giáo trình yêu cầu học viên thực hiện tuần tự các bước tính toán thủ công bằng tay theo công thức giải tích trước khi kiểm chứng kết quả bằng các lệnh phần mềm chuyên dụng.

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

So với các tài liệu di truyền học truyền thống chỉ thuần túy mô tả các tỉ lệ phân ly Mendel cổ điển ($3:1, 9:3:3:1$), giáo trình đã chuyển dịch trọng tâm sang phân tích các tính trạng số lượng đa gen - vốn là bản chất của hầu hết các tính trạng kinh tế quan trọng trong nông nghiệp (năng suất, số bông, chiều cao cây, thời gian sinh trưởng).

          ĐIỂM NỔI BẬT: CHUYỂN DỊCH TỪ CỔ ĐIỂN SANG HIỆN ĐẠI

Giáo trình tích hợp các xu hướng nghiên cứu tính đến thời điểm xuất bản (2003):

• Giao thoa giữa di truyền hình thái và di truyền phân tử: Song song với phương pháp đo khoảng cách hình thái Mahalanobis $D^2$, giáo trình đưa vào phương pháp xử lý dữ liệu điện di phân tử bằng chỉ thị SSR, sử dụng các chỉ số khoảng cách di truyền hiện đại (Jaccard, Dice) và thuật toán phân nhóm SAHN/UPGMA.
• Ứng dụng tin sinh học và phần mềm máy tính: Hướng dẫn chi tiết định dạng tệp đầu vào, câu lệnh thiết lập thông số ma trận (Matrix parameter line) và quy trình xử lý dữ liệu trên phần mềm NTSYS-pc (bản DOS và Windows) của F. J. Rohlf, cùng phương pháp tính ma trận nghịch đảo trong Excel.
• Tính thực tiễn cao đối với ngành nông nghiệp: Các lý thuyết phân tích diallel (Hayman, Griffing), tương tác epistasis và tương tác $G \times E$ đều được minh họa trực tiếp bằng số liệu chọn giống lúa thực tế, phục vụ trực tiếp cho công tác cải tiến giống cây trồng tại Đồng bằng sông Cửu Long và cả nước.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

• Học viên sau đại học: Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Di truyền học, Chọn giống cây trồng, Khoa học cây trồng, Sinh học thực nghiệm và Chăn nuôi - Thú y.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần: Di truyền học đại cương, Xác suất thống kê & Thống kê sinh học (Biostatistics), Bố trí thí nghiệm nông nghiệp, và Tin học ứng dụng cơ bản.
• Giảng viên và nhà nghiên cứu: Giảng viên sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính cho học phần Di truyền số lượng trình độ sau đại học. Các cán bộ nghiên cứu tại các viện, trung tâm chọn tạo giống cây trồng - vật nuôi sử dụng làm tài liệu tham khảo chuẩn mực để thiết kế mô hình lai, phân tích khả năng kết hợp và phân tích đa dạng nguồn vật liệu khởi đầu.
• Tự học và nghiên cứu chuyên sâu: Tài liệu thích hợp cho các nhà sinh học muốn nâng cao năng lực toán học hóa và mô hình hóa dữ liệu di truyền học thực nghiệm.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được thiết kế chuyên biệt cho học viên cao học, nghiên cứu sinh, giảng viên và các nhà khoa học làm công tác nghiên cứu chọn tạo giống sinh vật, di truyền học ứng dụng và công nghệ sinh học nông nghiệp.

2. Cần kiến thức nền nào để học giáo trình này?

Người học cần nắm vững lý thuyết di truyền học Mendel, sinh học phân tử cơ bản, cùng nền tảng toán sinh học: giải tích ma trận, phân tích phương sai (ANOVA/ANCOVA), phân tích tương quan - hồi quy và kiểm định thống kê.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các giáo trình di truyền thông thường?

Giáo trình tập trung hoàn toàn vào các tính trạng số lượng biến thiên liên tục, đi sâu vào các mô hình định lượng phức tạp (Hayman diallel, Griffing, khoảng cách Mahalanobis $D^2$, phân tích epistasis) và hướng dẫn trực tiếp cách chạy phần mềm NTSYS-pc cũng như bảng tính Excel với dữ liệu thực tế tại Việt Nam.

       SO SÁNH CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH LAI TRONG GIÁO TRÌNH

4. Làm sao để tự học giáo trình hiệu quả?

Cần kết hợp việc tự giải tay các bảng số liệu mẫu (như bảng số liệu 15 giống lúa, 8 giống lúa trong ANOVA) để hiểu rõ bản chất giải tích của công thức, sau đó nhập dữ liệu vào Excel và NTSYS-pc để đối chiếu kết quả đầu ra.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Học viên nên kết hợp tham khảo các công trình kinh điển được trích dẫn trong sách như: Mather & Jinks (1982), Falconer (1989), Singh & Chaudhary (1985), Griffing (1956), Hayman (1954) và tài liệu hướng dẫn phần mềm NTSYS-pc của Rohlf (1992).

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Di truyền số lượng của GS. TS. Bùi Chí Bửu và PGS. TS. Nguyễn Thị Lang cung cấp hệ thống lý thuyết chuẩn mực và công cụ định lượng toàn diện cho việc nghiên cứu cấu trúc di truyền quần thể, phân tích đa dạng sinh học và đánh giá hiệu ứng gen.

Lộ trình học tập đề xuất:

1. Nắm vững lý thuyết cân bằng quần thể và biến dị số lượng (Chương 1, 3).
2. Thực hành phân tích đa dạng di truyền và vận hành phần mềm chuyên dụng (Chương 2).
3. Triển khai các phương pháp lai chuyên sâu như Diallel, Griffing và phân tích tương tác gen phục vụ chọn tạo giống (Chương 4).

Tài liệu là nguồn quy chiếu học thuật tin cậy, đóng góp thiết thực vào công tác đào tạo sau đại học và công tác nghiên cứu khoa học chọn giống nông nghiệp tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 KIẾN TRÚC DI TRUYỀN CỦA MỘT QUẦN THỂ Di truyền quần thể (population genetics) có thể được xem là nền tảng của di truyền số lượng (quantitative genetics), bởi vì những nguyên tắc có tính chất toán học, tính chất lý thuyết của nó I-1. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN Trong di truyền Mendel, lai tạo giữa cây hoa tím và cây hoa trắng nhằm khảo sát tỉ lệ phân ly của con lai từ hạt. Trái lại trong di truyền quần thể, nó đề cập đến hàng loạt phân tích thống kê của luật Mendel trong từng nhóm gia đình hoặc từng nhóm cá thể: nó nghiên cứu hiện tượng di truyền ở mức độ quần thể. Cơ sở di truyền đã được giả định bởi Mendel.

Các nhà di truyền quần thể khảo sát các cây hoa tím và hoa trắng trong một vùng đã được xác định. Khảo sát tần suất của các loại hình khác nhau của những cặp lai trong một quần thể, và tỷ lệ của các loại cây khác nhau từ một thế hệ so với thế hệ sau trong từng trường hợp khác nhau. Đời sống của một cá thể bị hạn chế bởi độ dài thời gian, và sự biểu hiện có tính di truyền của quần thể ấy được cố định trong suốt cuộc đời, làm che khuất các đột biến gen. Trái lại một quần thể trong thực tế là bất tử, có thể ở qui mô lớn hoặc nhỏ, có thể được phân bố trên một vùng rộng hoặc hẹp, và có thể thay đổi thành phần di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác một cách đột ngột hoặc từ từ.

Nghiên cứu di truyền quần thể xem như phải nghiên cứu sự tiến hóa có tính chất hữu cơ (organic evolution), trên cơ sở di truyền, nhưng nó là một tiến trình của sự thay đổi có tính chất tích luỹ những tính trạng di truyền của một loài sinh vật. Trong khi nghiên cứu các kết quả của di truyền Mendel của một quần thể liên tục chắc chắn sẽ nẩy sinh các định luật hoặc qui luật mới, chúng ta sẽ phải làm cho nó trở nên vững chắc và phát triển. Tần suất gen Giả định có hai len (A, a) ở một locus nào đó. Có N cá thể lưỡng bội (dipliod) với gía trị D là dominant (trội) (AA)., H là dị hợp từ (Aa), và R là recessive (lặn) (aa).

Như vậy D + H + R = N Mặc dù có 3 loại hình cá thể của nhóm, nhưng chỉ có 2 loại gen: A và a. Do đó N cá thể nầy có 2N gen cùng phối hợp với nhau. Vì mỗi AA cá thể có 2 gen A và mỗi Aa cá thể có 1 gen A, cho nên tổng số gen A trong nhóm sẽ là: p = (2D + H) / 2N = (D + 1/2H) / N Tỉ lệ nầy được gọi là tần suất gen (gene frequency) của A trong nhóm Tương tự như vậy tần suất gen a trong nhóm sẽ là: q = (H + 2R) / 2N = (1/2H + R) / N Sao cho p + q = 1 Thí dụ trong một nhóm có 40 cá thể: 2, 12, 26 p = (2 + 6) / 40 = 0.80 Thông thường 3 kiểu gen có những tỉ lệ được biết trước, đặc biệt trong các nhóm lớn. Kế đến chúng ta xem như D + H + R = 1 p = D + 1/2H q = 1/2H + R Trở lại thí dụ quần thể ban đầu là 2, 12, 26 sẽ có dạng 0.20 Phan Thanh Quyền_Gi•o vi‚n Sinh_Trường THPT Ngọc Lặc - Sưu tầm T€c giả: B‚i Chƒ Bửu, Nguyễn Thị Lang_Trường ĐH NŠng L‹m_ThŒnh Phố Hồ Chƒ Minh q = 0.80 Kết quả giống như cách tính trước đó I-1-2.