Tương tác bổ sung (Bổ trợ) (complementary)
Tương tác bổ sung là trường hợp
tương tác gene làm xuất hiện kiểu hình mới khi có mặt đồng thời các gene không alen
trong một kiểu gen. Các gen bổ trợ có thể là gen trội hoặc gene lặn (ởtrạng
thái đồng hợp).
Tương tác kiểu bổ sung biểu hiện
dưới nhiều dạng với các tỷ lệ kiểu hình F2 khác nhau, như 9:3:3:1;
9:6:1; 9:7.
1. Tương tác bổ sung với tỷ lệ 9:3:3:1
Ví dụ kinh điển cho trường hợp
này là các thí nghiệm của W.Bateson và R.C.Punnett vềsựdi truyền hình dạng mào ở
gà. Khi lai giữa các giống gà thuần chủng mào hình hoa hồng với mào đơn (còn gọi
là mào hình lá) thu được F1 toàn mào hoa hồng, và sau khi cho tạp
giao F1 thì ở F2 có tỷ lệ phân ly 3 mào hoa hồng : 1 mào
đơn.
Tương tự, khi lai giữa các giống gà thuần chủng mào hình hạt đậu với mào
đơn, F1 gồm tất cả mào hạt đậu và F2 phân ly 3 mào hạt đậu
: 1 mào đơn. Nhưng khi lai giữa hai giống gà thuần chủng mào hoa hồng và mào hạt
đậu, thì ở F1 lại thu được tất cả có mào hình quả óc chó (hay hạt hồ đào) và tỷ
lệ phân ly ở F2 xấp xỉ 9 quả óc chó : 3 hình hoa hồng : 3 hình hạt đậu
: 1 mào đơn (hình 2.6).
Giải thích: Các kết quả trong hai
thí nghiệm đầu cho thấy các dạng mào hoa hồng và hạt đậu là trội so với dạng
mào đơn. Kết quả sau cùng cho thấy F2 có 16 kiểu tổhợp với tỷ lệ
ngang nhau, trong khi F1 đồng nhất kiểu gen (vì bố mẹ thuần chủng);
điều đó chứng tỏ F1 đã cho 4 loại giao tử với tỷ lệ tương đương, nghĩa là dị hợp
tử về hai cặp gen phân ly độc lập. Suy ra tính trạng này do hai gene khác nhau
chi phối, nghĩa là tuân theo quy luật tương tác gen. Mặt khác, kiểu hình mới biểu
hiện ở F1 và khoảng 9/16 ở F2(ứng với sự có mặt của cả
hai gen trội không alen) phải là kết quả của sự tương tác giữa các gen trội
không alen theo kiểu bổ sung.
Hình 2.6 Các kiểu mào đặc trưng của
các giống gà khác nhau và các kiểu gen tương ứng.
Quy ước: Dựa vào tỷ lệ phân ly kiểu
hình ở F2 trong trường hợp hai gen phân ly độc lập và tên gọi các dạng
mào theo tiếng Anh (rose: hoa hồng, pea: hạt đậu), ta có thể quy ước và kiểm chứng
đơn giản như sau:
R-P-: mào hình quả óc chó (do bổ sung giữa
các gen trội R và P)
R-pp: mào hình hoa hồng (do biểu hiện của
gen trội R)
rrP-: mào hình hạt đậu (do biểu hiện của
gen trội P)
rrpp: mào đơn (do khuyết cả hai gen trội; kiểu dại)
Kiểm chứng:
Ptc
mào hoa hồng (RRpp) × mào hạt đậu
(rrPP)
F1
mào quả óc chó (RrPp)
F1×F1 = RrPp × RrPp = (Rr × Rr)(Pp × Pp)
→ F2 = (3R-:1rr)(3P-:1pp) = 9
R-P-: 3 R-pp : 3 rrP- : 1 rrpp
= 9 óc chó: 3 hoa hồng : 3 hạt đậu :
1 đơn
Một ví dụ khác, đó là lai giữa hai giống chuột
lông màu đen với màu vỏ quế (cinnamon) được F1 toàn chuột lông màu xám (có dạng
"muối tiêu" khi nhìn gần, còn gọi là agouti) và F2 cho tỷ lệ 9 xám :
3 màu vỏ quế : 3 đen : 1 nâu. Bạn có thể giải thích cơ sở di truyền của trường
hợp này?
2. Tương tác bổ sung với tỷ lệ 9:7
Ví dụ: Thí nghiệm của Bateson và
Punnett về sự di truyền màu sắc hoa ởcây đậu ngọt (Lathyrus odoratus). Từ phép
lai giữa hai giống hoa trắng thuần chủng khác nhau, hai ông thu được F1
gồm tất cả cây lai có hoa màu đỏ tía (purple). Khi cho các cây F1 tự
thụ phấn ở F2 nhận được 382 hoa đỏ
tía và 269 hoa trắng; kết quả này gần với tỷ lệ 9:7. Giải thích: Với
cách lập luận như trên, ta dễ dàng thấy rằng kiểu hình hoa đỏtía là kết quả của
sự tương tác bổ sung giữa hai gen trội không alen phân ly độc lập. Trước khi đi
vào giải thích cơsởdi truyền sinh hóa của các kiểu hình, ta hãy quy ước và kiểm
chứng kết quả thí nghiệm trên.
Quy ước:
C-P- : hoa đỏ tía (do tác động bổ
sung giữa các gen trội C và P)
C-pp, ccP-, ccpp : hoa trắng (do
không có mặt đầy đủ cả hai gen trội)
Kiểm chứng:
Ptcgiống hoa trắng 1(CCpp) × giống
hoa trắng 2 (ccPP)
F1 hoa đỏtía (CcPp)
F1×F1= CcPp × CcPp = (Cc × Cc)(Pp
× Pp)
→F2= (3C-:1cc)(3P-:1pp) = 9 C-P-:
(3 C-pp + 3 ccP- + 1 ccpp)
= 9 đỏ tía : 7 trắng
Bây giờ ta thử giải thích cơ sở sinh
hóa của các kiểu hình. Sự hình thành màu hoa ở cây đậu ngọt là kết quảcủa sựtổng
hợp một hợp chất gọi là anthocyanin;nó xảy ra thông qua một chuỗi các khâu chuyển
hóa được xúc tác bởi các enzyme vốn là sản phẩm của các gen. Nếu như bất kỳ khâu
nào trong quá trình tổng hợp này bị gián đoạn do vắng mặt của một enzyme hoạt động
thì sựhình thành màu sắc không xảy ra. Mặc dù chi tiết chính xác của sựtổng hợp
màu sắc ở cây đậu ngọt còn chưa rõ, nhưng có thểminh họa bằng mô hình tổng quát
ở hình 2.7.
Đối với các kiểu gen có chứa cả hai
gen trội C và P (C-P-), có đầy đủ các enzyme cần thiết cho việc tạo ra
anthocyanin và do vậy hoa có màu đỏ tía. Trong khi đó, kiểu gen chứa cc (ccP-
hay ccpp), enzyme thứ nhất không được tạo ra hay không có hoạt tính; hậu quả là,
phản ứng tạo sản phẩm trung gian không thực hiện được. Tương tự, kiểu gen chứa
pp (C-pp hoặc ccpp) thì phản ứng thứ hai biến đổi chất trung gian thành
anthocyanin b ịdừng lại, vì thiếu hẳn một enzyme tương ứng. Nói cách khác, nếu
như kiểu gen có mang cặp alen hoặc là cc hoặc là pp thì con đường tổng hợp bị gián
đoạn và các sắc tố không được tạo ra, và kết quả là hoa màu trắng.
3. Tương tác bổ sung với tỷ lệ 9:6:1
Ví dụ: Sự di truyền hình dạng quả
ở bí ngô. Khi lai hai giống bí ngô thuần chủng quả tròn khác nguồn gốc với
nhau, ở F1 xuất hiện toàn dạng quả dẹt, và ở F2 có sự phân
ly kiểu hình xấp xỉ 9 dẹt : 6 tròn : 1 dài.
Giải thích: Kết quả này có thể được
giải thích theo một trong hai cách sau: bổ sung giữa các gen trội hoặc bổ sung giữa
các gen lặn. Để đơn giản, dưới đây ta giải
thích theo cách đầu, dựa trên quy ước sau đây:
Quy ước: D-F- : quả dẹt (do tương
tác bổ sung giữa các gen D và F) D-ff và ddF- : quả tròn (chỉ có một trong hai gen
trội D, F) ddff : quả dài (do khuyết đồng thời cả hai gen trội)
Kiểm chứng:
Ptc quả tròn-1 (DDff) × quả tròn-2
(ddFF)
F1 quả dẹt (DdFf)
F1×F1= DdFf × DdFf = (Dd × Dd)(Ff
× Ff)
→F2= (3D-:1dd)(3F-:1ff) = 9 D-F-:
(3 D-ff + 3 ddF-) : 1 ddff
= 9 quảd ẹt : 6 quả tròn : 1 quả dài
Theo Gt Di truyền học
Theo Gt Di truyền học
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét