CƠ SỞ DI TRUYỀN VÀ CHỌN
GIỐNG CÁ
MỞ ĐẦU
• V.X Kirpichnikov: Có chăn nuôi và trồng trọt ắt phải
có chọn giống vật nuôi và cây trồng; có nuôi cá ắt
phải có chọn giống cá
• Ở châu Âu, những giống cá chép tốt (giống cá Đức)
đầu tiên xuất hiện từ kết quả thuần dưỡng cá chép
hoang dã Đunai vào thế kỷ 17, 18
• Việt Nam, nghề nuôi cá phát triển từ thập kỹ 50s
(XX) và đã đạt được nhiều thành tích quan trọng
Thuần hóa nhiều loài thủy sản có giá trị kinh tế
Nâng cao phẩm giống các loài nuôi thương phẩm
Bảo tồn gen các loài thủy sản quý hiếm
• Tồn tại trong quá trình phát triển là vấn đề chất lượng
giống các loài cá, tôm nuôi
• Các nhà quản lý đề cập đến nhiệm vụ "lai tạo các giống
cá tốt để nuôi - chọn giống"
• Một số loài cá nuôi đang bị thoái hoá, thể hiện ở:
- Tốc độ sinh trưởng chậm
- Kích cỡ thương phẩm nhỏ, năng suất thấp
- Cá bố mẹ tham gia sinh sản nhỏ, cá giống được sản xuất
không đạt quy cách
• Một số loài cá nuôi bị lai tạp như cá chép, cá mè, cá rô
phi
• Nâng cao chất lượng di truyền giống cá:
- Cải tiến giống cũ, tạo giống mới bằng phương pháp
truyền thống hay hiện đại
- Biến đổi giới tính theo yêu cầu nuôi đạt năng suất cao
- Tránh suy thoái cận huyết và tăng cường hiệu quả của
lai kinh tế
Nâng cao chất lượng giống phải dựa trên cơ sở khoa học
di truyền
Chọn giống dự trên cơ sở biến dị
Chương trình môn học
Phần 1: Di truyền cá
Chương I: Cơ sở vật chất di truyền của cá
Chương II: Di truyền các tính trạng chất lượng
của cá
Chương III: Di truyền và biến dị các tính trạng
số lượng của cá
Phần 2 : Chọn giống cá
Chương IV: Các phương pháp chọn giống cá
truyền thống
Chương V: Các hướng chọn giống hiện đại
Tài liệu tham khảo
1. Phan Cự Nhân, Trần Đình Miên, Tạ Toàn, Trần Đình Trọng,
1976. Di Truyền Học và Cơ Sở Chọn Giống Động Vật. NXB
Đại học và Trung Học Chuyên Nghiệp, Hà Nội.
2. Đặng Hữu Lanh, Trần Đình Miên, Trần Đình Trọng, 1999. Cơ
Sở Di Truyền và Chọn Giống Động Vật. NXB Giáo dục, Hà
Nội.
3. Kirpichnikov (Thanh Phương dịch), 1976. Cơ Sở Di Truyền và
Chọn Giống Cá, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
4. Trần Đình Trọng, Đặng Hữu Lanh (2005), Cơ sở Di truyền
Chọn giống cá. NXB Nông Nghiệp, TP Hồ Chí Minh.
5. Colin, E.P., 1993. Genetics and Fish Breeding. Chapman &
Hall: Fish and Fisheries series 8.
6. Phạm Thành Hổ, 2003. Di truyền học. NXB Giáo dục.
7. Hồ Huỳnh Thuỳ Dương, 1998. Sinh học phân tử. NXB
Giáo dục, 1998
8. Hart L.D., 2001. A primer of population genetists.
Cambridge, 2001.
Phần I: Di truyền cá
Chương I: Cơ sở vật chất di truyền cá
I. Cấu trúc nhiễm sắc thể và chức năng trong di
truyền và hoạt động sống của sinh vật
1. Hình dạng và cấu trúc nhiễm sắc thể
1.1. Hình dạng NST
• Kiểu nhân cá được nghiên cứu bằng biện pháp xử lý
nhược trương, nhuộm mẫu và ép mẫu để lên tiêu bản.
• Từ 1960 sử dụng Colchicine (C22H25NO6).
• 3000 loài
1. NST tâm đầu - Acro (telo) centric (a) - tâm động ở
gần sát mút NST, vai dài ≥ 6 lần vai ngắn
2. NST tâm lệch - Subtelocentric (st) - tâm động nằm
cách đầu mút NST không xa, có thể phân biệt được 2
vai của NST, vai dài ~ 3 - 6 lần vai ngắn
3. NST tâm kề - Submetacentric (sm) - tâm động nằm
gần giữa NST, vai dài ~ 1,6 đến 3 lần vai ngắn.
4. NST tâm cân- Metacentric (m) - tâm động nằm chính
giữa NST, hai vai tương đối bằng nhau
Hình 1. Các kiểu NST thường gặp ở cá:
Các NST của Megupsilon aporus (họ cá sóc) (Uyeno Miller,
1971). Các nhiễm sắc tử liên kết ở vùng tâm động. 4 kiểu NST:
a. tâm đầu (a); b. tâm lệch (st); c. tâm kề (sm); d. tâm cân (m)
• Ở một số loài cá trong giai đoạn trung kỳ nguyên phân chỉ
toàn thấy NST hình que, bao gồm NST tâm đầu (a) và tâm
lệch (st).
• Ở một số khác lại chỉ có NST tâm cân (m) và hơi tâm lệch
(sm).
• Trong các bộ NST của cá thường gặp 2 - 3 hoặc cả 4 kiểu
NST.
1.2. Cấu trúc của sợi NST
1.2.1. Các thành phần của sợi nhiễm sắc
• Trong mỗi NST có 2 cấu trúc, bề ngoài giống nhau nằm song song
với nhau, đó là 2 nhiễm sắc tử (chromatid).
• Mỗi một nhiễm sắc tử bằng một hay nhiều sợi nhiễm sắc
(chromonem).
• Trên NST thấy nhiều quãng phình ra gọi là hạt nhiễm sắc
(chromomere).
• Sợi nhiễm sắc là sợi kép rất dài xoắn nhau trong tế bào đang phân
chia và được mở xoắn ở mức độ nhất định trong nhân tế bào ngừng
phân chia (interphase).
• Các thành phần chủ yếu của các NST:
- DNA (Desoxyribonucleic Acid) chứa nhiều Gen (500 -1500
bp/gen)
- Các RNA, protein dạng histon và phi histon một số kim loại
Mg
++,
Ca
++
, Na
+
Histon có phân tử ngắn chứa 100 - 200 a.A.
5 loại histon: H
1
, H
2A
, H
2B
, H
3
và H
4
(1:2:2:2:2)
1.2.2. Cấu trúc của sợi nhiễm sắc
• NST có cấu trúc gồm phân tử DNA xoắn qua các thể nhân
(nucleosome) hay còn gọi là glubola
• Mỗi glubola cấu tạo từ 8 phân tử protein (H
2A
, H
2B
, H
3
và H
4
)
và 2 vòng xoắn DNA chứa 170 bp
• Hai nucleosome ở cạnh nhau được liên kết với nhau bởi một
đoạn ADN 10 -100 bp (DNA linker)
+ DNA linker đính với 1 p.tử H1
+ H1 đóng vai trò quan trọng tạo sự bền vững trong liên kết
của các nucleosome
Cấu trúc cơ bản
H4 H3 H1 ADN
H3 H2B H4 H2A H2B
H2A
Cấu trúc solenoit (250 – 300 A
0
) và các mức kết tụ
2. Cấu trúc DNA
2.1. Thành phần hoá học của DNA
ADN gồm 2 mạch
polynucleotit
• Nucleotid gồm gốc
phosphate, đường pentose
(C
5
H
10
O
4
) và 1 trong 4 gốc
base nitơ: Adenin, Guanin
Thymin và Cytozin
• Nhóm phosphate gắn vào
gốc C5’ và base nitơ gắn với
C1’ đường
• Các Nucleotit liên kết với nhau qua nhóm Phosphate tạo thành
chuỗi Polynucleotit, nhóm P liên kết với C5
’
của một đường và
C3
’
của một đường tiếp theo.
• ADN có số lượng nucleotit khác nhau ở các loài, từ 5000 ở
một loài virus đơn giản đến 3,0 tỷ trong bộ gen đơn bội của
người.
• Tỉ lệ các nucleotit trong DNA của mỗi loài cũng khác nhau. (A
+ T)/(G + C) gọi là tỉ số base cũng là 1 trong các đặc trưng của
DNA của mỗi loài.
![]()
![]()
2.2. Cấu trúc không gian của DNA
Chuỗi xoắn kép
Cầu nối hydro theo nguyên
lý bổ sung.
Adenin = Thymin
Guanin ≡ Cytozin
• Tính chất định hướng ngược
chiều: đầu 3' của mạch này
nằm cùng phía với đầu 5'
của mạch kia
![]()
3. Chức năng của DNA
The Flow of Genetic
Information
DNA
RNA
Protein
Functional protein
DNA
replication
transcription
translation
folding,
modification,
translocation
central dogma of
molecular biology
3.1. Sự tái bản DNA theo cơ chế bán bảo toàn
• Quá trình tái bản (replication): DNA tái sản xuất một cách
chính xác cấu trúc sau mỗi lần phân bào
• Việc tái bản các DNA có sự tham gia của số lượng lớn các
enzyme
DNA polymerase I và III làm nhiệm vụ liên kết các nucleotide
bằng các liên kết phosphodieste 3'-5'
DNA ligase nối các đoạn ngắn của các mạch con.
• Quá trình tái bản được bắt đầu bởi việc đứt dần các mối liên
kết hydro giữa các cặp base nitơ bổ sung
• Các nucleotide bổ sung mới đến gắn với các base vừa được
giải phóng theo nguyên lý bổ sung
• Dưới xúc tác của DNA polymerase I và III các Nucleotide trên
một mạch thiết lập liên kết phosphodieste 3'-5'