Bài giảng Nhập môn chăn nuôi - Chương 2: Di truyền và nhân giống vật nuôi

Chương 2
DI TRUYỀN VÀ NHÂN GIỐNG 
VẬT NUÔI
NỘI DUNG
• Di truyền học
• Chọn giống vật nuôi
• Nhân giống vật nuôi
DI TRUYỀN HỌC
• Là môn khoa học nghiên cứu 
cách thức các cơ thể sống 
thừa hưởng những đặc tính từ 
tổ tiên của chúng.
• Nghiên cứu sự di truyền –
cách thức qua đó các tính 
trạng của bố mẹ được truyền 
cho các thế hệ sau.
Các lĩnh vực của di truyền
• Di truyền chuyển tiếp
• Di truyền phân tử
• Di truyền quần thể
• Xác định các gen ảnh hưởng tới một tính 
trạng nào đó.
• Cách thức qua đó các gen này được 
truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác 
hoạc từ từ tế bào này sang tế bào khác.
Di truyền chuyển tiếp
• Di truyền chất lượng/di truyền Menden
nghiên cứu các tính trạng biến động một 
cách rời rạc. 
• Di truyền số lượng nghiên cứu các tính 
trạng biến động một cách liên tục và các 
cơ chế đằng sau chúng. 
Có thể coi như là một sự phát triển mở rộng của di 
truyền Menden mà ở đó tác động cộng gộp của nhiều 
gen dã dẫn tới giá trị kiểu hình của tính trạng phân phối 
liên tục. 
Di truyền chuyển tiếp
Di truyền phân tử
• Nghiên cứu cấu trúc và 
chức năng của gen, VD 
thành phần hóa học của 
gen
• Và sự biểu hiện của chúng 
trong việc xác định cấu 
trúc của protein, thành 
phần cấu trúc quan trọng 
nhất của tế bào.
Di truyền quần thể
• Nghiên cứu về đặc điểm 
phân bố của các gen 
trong quần thể sinh vật
• Và sự thay đổi cấu trúc 
gen của các quần thể.
Hệ gen và kiểu gen
• Tập hợp toàn bộ vật chất di truyền của 
một tế bào hay một cơ thể sống được 
gọi là hệ gen (genome). 
• Phiên bản cụ thể của hệ gen mà một 
cá thể mang được gọi là kiểu gen, đó là 
tập hợp của các gen.
• Một gen được định nghĩa là một đơn vị 
nhỏ nhất của sự di truyền
Tế bào và nhiễm sắc thể
• Tất cả các loại động vật đều được cấu 
tạo từ các đơn vị cấu trúc nhỏ gọi là tế 
bào. 
• Các thành phần chính của tế bào là 
nhân, tế bào chất và màng. 
• Nhân tế bào có chứa các nhiễm sắc 
thể. 
• Mỗi loài vật sở hữu một bộ nhiễm sắc 
thể với số lượng đặc thù cho loài đó. 
• Nhiễm sắc thể tồn tại thành từng cặp ở 
tất cả các tế bào, ngoại trừ tinh trùng và 
tế bào trứng.
Nhiễm sắc thể và gen
• Mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân 
tử hóa học dài gọi là DNA (phân tử 
axit deoxyribonucleic)
• Một gen là một đoạn cấu trúc của 
sợi DNA.
• Nó mang thông tin được mã hóa 
dưới dạng trình tự của các 
nucleotid (đơn vị hóa học)
Gen và kiểu gen
• Trình tự của hầu hết các gen sẽ quy định cho trình tự 
của các amino axit đặc thù của các phân tử protein. 
• Protein quyết định biểu hiện kiểu hình của một tính 
trạng.
• Các gen có thể biểu hiện thành kiểu hình thông qua 
một trong hai cách: tác động cộng gộp hoặc riêng rẽ
Gen và alen
• Các dạng khác nhau của một gen được gọi là 
alen.
• Ví dụ ở cây đậu Hà lan: Y là alen cho kiểu hình 
hạt vàng và y là alen cho kiểu hình hạt xanh.
• Động vật và thực vật mang một cặp của mỗi gen, 
do đó mỗi cây đỗ có thể có kiểu gen YY, Yy hay yy. 
• Vì alen Y là alen trội (viết hoa) nên cá thể có kiểu 
gen Yy sẽ có kiểu hình màu vàng. 
Gen trội và gen lặn
• Gen trội là gen mà lấn át ảnh 
hưởng của gen khác trong cặp.
• Gen lặn là gen bị lấn át bởi gen 
trội
Trội không hoàn toàn
• Là khi một gen không lấn át hoàn toàn ảnh hưởng 
của gen khác trong một cặp gen và dẫn tới kết quả 
là sự biểu hiện kết hợp hai tính trạng
• Ví dụ: màu lang ở bò hay ngựa:
RR x WW = RW
Đỏ x trắng = Lang trắng đỏ
lang – lẫn lộn giữa lông màu trắng và đỏ
Đồng hợp tử và dị hợp tử
• Đồng hợp tử: một cá thể có hai alen giống nhau 
tại một locus trên nhiễm sắc thể
• Dị hợp tử: một cá thể có hai alen khác nhau tại 
một locus trên nhiễm sắc thể
• VD: ALen B – quy định mắt nâu
b - quy định mắt xanh
Kiểu gen B B
Đồng hợp tử
B b
Dị hợp tử
b b
Đồng hợp tử
Kiểu hình Mắt nâu Mắt nâu Mắt xanh
Kiểu gen và kiểu hình
• Kiểu gen: kiểu gen (bộ alen) của một con vật 
hay một tính trạng nhất định được ký hiệu bằng 
các chữ cái. 
• VD: PP, AA, Pp, Aa, aa
• Kiểu hình: diện mạo, đặc điểm của một 
đặc tính nào đó được diễn tả bằng từ. 
• VD: có sừng hoặc không có sừng
Xác định giới tính
Các nhiễm sắc thể giới 
tính:
• Động vật có vú: 
– Con đực: XY
– Con cái: XX
• Gia cầm: 
– Con cái: ZW
– Con đực: ZZ
Tính trạng liên kết với giới tính
• Là các tính trạng được quy định bởi các 
gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính
• Vd: tính trạng mù màu xanh và đỏ
– 2:25 ở con đực
– 1:150 ở con cái
Đột biến
• Khi một tính trạng mới không có ở bố hay mẹ
• VD: giống bò Hereford không sừng mới, được 
tạo ra từ lai hai giống bò có sừng
• Nguyên nhân: trình tự của DNA bị thay đổi
Các giao tử
• Tế bào trứng hay tinh 
trùng trưởng thành
• Mỗi giao tử có bộ nhiễm 
sắc thể đơn bội
Hợp tử
• Sự kết hợp của hai giao tử thuộc hai giới 
tính khác nhau sẽ hình thành nên hợp tử, 
đây là tế bào khởi nguồn đầu tiên của một 
cơ thể mới.
• Hợp tử chứa bội nhiễm sắc thể lưỡng bội. 
• Trong suốt quá trình giảm phân, các cặp 
allen khác nhau có thể được sắp xếp 
thành các tổ hợp mới Hợp tử có nhiều 
kiểu gen khác nhau và khác với kiểu gen 
của cha mẹ
Biến dị/Di truyền
• Không phải tất cả sự khác biệt giữa 
các cơ thể sống đều do di truyền
• Một vài sự biến dị là do tác động 
của môi trường mà sinh vật sinh 
sống
Sự phân bố của gen trong quần thể
• Các quần thể sinh vật khác nhau có tần 
số các alen khác nhau .
• Định luật Hardy-Weinberg: trong điều kiện 
giao phối ngẫu nhiên và không có sự thay 
đổi tần số alen, cấu trúc của một quần thể
có thể được mô tả bởi p2 kiểu gen AA là, 
pq kiểu gen Aa và q2 kiể gen aa.
• Trong đó p và q là tần số các alen A và a 
trong quần thể.
Sự tiến hóa di truyền
• Sự cân bằng của quần thể theo định luật 
Hardy-Weinberg có thể bị thay đổi do đột 
biến, chọn lọc, sự thay đổi ngẫu nhiên tần 
số alen (sự trôi dạt di truyền) và sự di cư 
(áp lực tiến hóa)
• Bốn quá trình tiến hóa chính: chọn lọc tự 
nhiên, trôi dạt di truyền, đột biến và dòng 
gen
Giá trị kiểu hình
• Giá trị kiểu hình (P) của một cá thể là sự 
tác động kết hợp giữa giá trị kiểu gen (G) 
và sự sai khác về môi trường (E):
P = G + E
Giá trị kiểu gen
• Tác động kết hợp của tất cả các gen bao 
gồm các gen trong nhân, các gen ty thể
và sự tương tác giữa các gen. 
• Thường được chia nhỏ thành hợp phần 
cộng gộp (A) và hợp phần trội (D). 
• A là tác động cộng gộp của các gen riêng 
rẽ
• D là kết quả của sự tương tác giữa các 
gen
Sự sai khác môi trường
• Sự sai khác môi trường có thể được chia 
nhỏ thành yếu tố môi trường thuần túy (E) 
và sự tương tác (I) diễn tả sự tương tác 
giữa gen và môi trường.
Các thành phần của kiểu hình
• Giá trị kiểu hinh có thể được mô tả bởi:
P = A + D + E + I
• Sự đóng góp của những thành phần này 
không xác định được qua từng cá thể 
nhưng có thể được ước tính trên cả quần 
thể thông qua ước lượng phương sai của 
các thành phần này biểu thị qua công 
thức:
VP = VA + VD + VE + VI
Hệ số di truyền
• Hệ số di truyền của một tính trạng là tỷ lệ 
của tổng phương sai (phương sai kiểu 
hình, Vp) mà gây ra do phương sai kiểu gen 
• Tổng phương sai kiểu gen (VG) là hệ số di truyền 
theo nghĩa rộng (H2), trong khi chỉ phương sai 
kiểu gen do tác đọng cộng gộp (VA) được dùng 
để chỉ hệ số di truyền theo nghĩa hẹp (h2).
• Hệ số di truyền (h2) cho biết một tính trạng sẽ 
đáp ứng như nào với sự chọn lọc tự nhiên hay 
chọn lọc nhân tạo.
CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI
– Mục đích
– Phương pháp
Mục đính của chọn giống
• Để xác định và chọn lọc được những con 
vật tốt nhất có sở hữu một tỷ lệ lớn những 
gen tốt quy định một hoặc nhiều tính trạng 
mong muốn để sử dụng cho nhân giống
Phương pháp chọn giống
• Chọn lọc cá thể chỉ sử dụng thông tin của từng
ứng viên cho chọn lọc
• Chọn lọc trong gia đình sử dụng những cá 
thể tốt nhất từ mỗi gia đình để làm giống
• Chọn lọc giữa các gia đình sử dụng cả gia 
đình để chọn lọc
• Các phương pháp khác sử dụng riêng rẽ hay 
kết hợp các thông tin của họ hàng hay con 
cháu để chọn lọc. 
• Công nghệ hiện đại sử dụng tất cả các thông tin 
trên cùng lúc và có độ chính xác cao hơn.
NHÂN GIỐNG VẬT NUÔI
• Nhân giống 
thuần
• Lai giống
Nhân giống là các hoạt 
động thực tiễn chăn 
nuôi nhằm đảm bảo 
những tính trạng nhất 
định được truyền từ 
các thế hệ bố mẹ cho 
các thế hệ sau
Nhân giống thuần
• Cho giao phối giữa các cá thể đực cái trong cùng 
một giống.
• Nhằm mục tiêu thiết lập và duy trì ổn định các 
tính trạng mà con vật sẽ truyền cho thế hệ tiếp 
theo. 
• Để cung cấp vật chất di truyền (đàn hạt nhân) 
cho các đàn nuôi thương phẩm. 
• Đàn hạt nhân cung cấp con đực hoặc cái giống 
cho các cơ sở sản xuất đàn hạt nhân khác hoặc 
cho các cơ sở nuôi thương phẩm khác.
Nhân giống cận huyết
• Là việc tạo ra các thế hệ con cháu bằng việc 
cho giao phối giữa các cặp bố mẹ có họ hàng 
gần
• Cận giao là một dạng của nhân giống cận huyết
mà ở đó các cặp bố mẹ có quan hệ rất gần (ví 
dụ con dực với con gái của nó, con cái với con 
trai của nó, hoặc giữa các anh chị em ruột thịt 
vvv.
• Làm tăng nguy cơ biểu hiện các gen lặn không 
mong muốn Sự suy thoái cận huyết
Tại sao cần nhân giống cận huyết?
• Với mục đính củng cố di truyền những tính 
trạng mong muốn của những giống nhất 
định.
• Có thể loại những những đặc điểm không 
mong muốn khỏi đàn.
Ưu điểm / Nhược điểm
• Ưu điểm:
– Tạo thành các gia 
đình
– Tạo ra đàn giống
– Tạo ra các dòng để 
lai giống
– Xác định giá trị di 
truyền
• Nhược điểm:
– Sụt giảm năng suất 
sinh sản
– Sụt giảm thể chất
– Giảm tỷ lệ sống sót
– Giảm tốc độ sinh 
trưởng
Ví dụ về suy thoái cận huyết
Nhân giống theo dòng
• Là dạng thức nhân giống thuần bảo thủ nhất mà 
ở đó có sự giao phối giữa các con vật có họ 
hàng gần hoặc xa
• Nhằm mục đính là để truyền phần lớn các gen 
của một tổ tiên xuất sắc nhất từ thế hệ này sang 
thế hệ khác mà không dẫn tới sự tăng tần số 
của các tính trạng không mong muốn, những 
tính trạng mà thường gắn liền với cận giao.
Nhân giống theo dòng
• Ít cơ hội biểu hiện những tính trạng không 
mong muốn
• Ít có cơ hội có được những con vật siêu trội về 
mặt di truyền 
• Được xem là ở mức trung gian
Nhân giống ngoại huyết
• Sự giao phối giữa các con vật thuộc các 
gia đình khác nhau trong cùng một giống
• Là hệ thống nhân giống tương đối an toàn
• Ít khả năng hai cá thể không có họ với 
nhau cùng mang gen không mong muốn 
giống nhau và truyền cho thế hệ sau
• Làm tăng tính đa dạng di truyền
Lai giống
• Là sự giao phối giữa hai con vật 
thuộc các giống khác nhau
• Hai ưu điểm nổi bật:
– Kết hợp giống: các giống được lựa chọn có 
những tính trạng bổ sung nhau sẽ làm tăng 
cường giá trị kinh tế của thế hệ sau
– Ưu thế lai
• Làm con lai có sức sản xuất cao hơn mức trung bình 
của các cặp bố mẹ
• Một vài giống có thể tạo ra ưu thế lai cao hơn các 
nhóm khác
Các phương pháp lai giống
Các phương pháp lai giống được áp dụng 
nhiều nhất bao gồm: 
• Lai hai giống
• Lai luân chuyển hai giống 
• Lai luân chuyển ba giống
• Lai kết thúc sử dụng ổn định đực giống 
Lai hai giống
• Bao gồm việc duy trì một đàn cái thuần 
của một giống và cho cả đàn cái này giao 
phối với một đực giống của một giống 
khác
• Khai thác ưu thế lai trực tiếp (những ưu 
thế của con lai), chứ không phải là ưu thế 
lai của dòng mẹ (ưu thế của một con bò 
mẹ lai). 
• Để duy trì chương trình giống, những con 
cái hậu bị thuần được mua về để thay thế 
đàn
Lai hai giống
Giống A X
F1 (A x B) nuôi thương phẩm
Giống B
Lai luân chuyển hai giống
• Các con đực thuộc hai giống được sử dụng. 
• Những con cái của giống này sẽ được phối 
giống với con đực của giống khác. 
• Sau một vài thế hệ gần như 2/3 vật chất di 
truyền của mỗi bê sẽ là từ giống ban đầu và 1/3 
vật chất di truyền là từ giống khác
Lai luân chuyển hai giống
Tăng tỷ lệ vật chất 
di truyền của giống B
X
Đực iống B
Đực giống A
X
Cái thay thế
Cái thay thế
Tăng tỷ lệ vật chất 
di truyền của giống A
Lai luân chuyển ba giống
• Ba giống được sử dụng
• Con cái được phối giống với con đực của 
giống mà ít có họ với chúng nhất (the sire 
breed of their maternal grandam)
• Hầu như tất cả các ưu thế lai được thể 
hiện
• Có tiềm năng trong việc tổ hợp ra các 
giống đặc biệt xuất sắc.
Lai luân chuyển ba giống
Tăng vật chất di 
truyền giống B
Tăng vật chất di 
truyền giống C
X
Đực giống C
Đực giống A
X
Tăng vật chất di
truyền giống A
Đực giống B
X
Cái thay thế
Cái thay thế
Cái thay thế
Lai kết thúc sử dụng ổn định đực giống
• Những con cái F1 được lai 
kết thúc với con đực của 
giống thứ ba. 
• Tất cả các con con được 
bán
• Có thể tối đa được ưu thế 
lai và sự tổ hợp các đặc 
tính tốt của các giống.
Sơ đồ lai kết thúc sử dụng ổn định đực giống
F1 (AxB) con cái dòng mẹ
Giống C
Kết thúc
X
F1 C x (A x B) bán