173
Chương 5
GIAO PHỐI CẬN HUYẾT VÀ ƯU THẾ LAI.
Trong thực tế công tác giống chăn nuôi, người ta thường áp dụng
các biện pháp kỹ thuật như chọn lọc, nhân giống và lai tạo giống vật nuôi.
Khi tiến hành nhân giống để tăng số lượng cá thể, tăng độ thuần chủng
(giống nhau) hoặc để ổn định đặc điểm di truyền của dòng, giống, đôi khi
nhận thấy con cái có biểu hiện giảm sút (sức sống, năng suất ). Khi tiến
hành lai tạo giữa các giống, dòng, người ta nhận thấy con cái tốt hơn so
với bố mẹ. Trong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến
các hiện tượng trên, phương pháp xác định mức độ biểu hiện để ứng dụng
trong công tác giống gia súc.
1. Giao phối cận huyết (inbeeding).
1.1. Khái niệm.
Là giao phối giữa các cá thể có quan hệ huyết thống gần gũi hoặc
tương tự nhau về kiểu di truyền.
Ví dụ, giao phối giữa bố mẹ với con cái, anh chị em với nhau hoặc
giữa các cá thể họ hàng.
1.2. Nguyên nhân.
1.2.1 Tự nhiên.
- Do kích thước quần thể nhỏ.
- Do ảnh hưởng của chọn lọc sinh dục.
- Quần thể cách ly.
1.2.2 Nhân tạo.
- Do số lượng cá thể đực được giữ lại làm giống thường ít hơn cá thể
cái.
- Do yêu cầu của công tác giống cần phải tiến hành giao phối cận thân,
ví dụ nhân giống theo dòng, tạo giống mới
- Do quản lý giống không chặt chẽ (đặc biệt trong thụ tinh nhân tạo).
1.3 Hậu quả của giao phối cận huyết.

thể, của một loại gen đối với các tính trạng khác nhau của vật nuôi. Ví dụ,
nếu hiệu quả cận huyết lớn đối với một tính trạng nào đó thì chứng tỏ ảnh
hưởng không cộng gộp của gen là lớn và ngược lại.
- Bằng cận huyết và chọn lọc, nhiều dòng động vật thí nghiệm như
chuột nhắt, thỏ, chuột lang đã được tạo ra. Các dòng cận huyết là vật
liệu quí giá nhất để nghiên cứu sự di truyền của các đặc tính. Chẳng hạn,
các dòng chuột nhắt đã tạo ra có ung thư phổi hay leukenun, cũng có
những dòng không bị một loại ung thư nào.

175
- Người ta cũng đã gây được các dòng cận huyết cao ở gia súc và
gia cầm để lai tạo ra các con lai có ưu thế lai cao.
1.3.2 Bất lợi của giao phối cận huyết.
Phần lớn các nhà chọn giống cũng như các nhà sản xuất gia súc
thương phẩm đều tránh cận huyết cao độ vì các lý do sau:
- Cùng với việc gia tăng tần số và cường độ cận huyết làm xuất
hiện các tính trạng không mong muốn, đặc biệt là các tính trạng được
kiểm soát bởi các gen gây chết và nửa gây chết.
- Tốc độ sinh trưởng của gia súc thường bị giảm sút bởi cận huyết.
Sự giảm sút là khá lớn ngay cả khi dòng cận huyết ở mức độ vừa phải
trong các đàn thương phẩm.
- Cận huyết ở cả hai loại động vật thí nghiệm và động vật nông
nghiệp đều làm giảm hiệu suất sinh sản. Do cận huyết, ở một số con đực
sự phát triển tinh hoàn có thể bị chậm lại và ở một số con cái trứng rụng
có thể giảm. Ở cả hai giới, cận huyết làm chậm tuổi thành thục, tỷ lệ chết
phôi tăng.
- Các con vật cận huyết đều có khả năng sống thấp hơn con vật
không cận huyết. Nhìn chung các con vật cận huyết đều dễ bị ảnh hưởng
bởi stress do những thay đổi của các điều kiện môi trường hơn những con
vật không cận huyết.

Trong đó: Fx là hệ số đồng huyết của cá thể nghiên cứu.
n
1
là số thế hệ từ tổ tiên chung đến bố của cá thể nghiên cứu.
n
2
là số thế hệ từ tổ tiên chung đến mẹ của cá thể nghiên cứu.
F
A
là hệ số đồng huyết của tổ tiên chung.
Ví dụ: Hãy xác định hệ số đồng huyết của các thể X trong hệ phả sau::
C
A D
X C
B D 25,0
4
1
2
1
2
1
111111
X
F2. Ưu thế lai (heterosis).

vượt hơn bố mẹ về thể trạng và sức sống, khả năng
sinh sản bình thường và đôi khi còn tốt hơn bố mẹ. Thể hiện khi lai lạc đà
một bưới với lạc đà hai bưới; lai giữa các loại bò chuyên dụng thịt .
- Khi lai giữa các giống lợn, gà hướng trứng với gà thịt-trứng như
gà Leughorn với gà Newhampshire, Plymouth rock, Australop thì sức
sản xuất của con lai F
1
chiếm vị trì trung gian về thể trọng, nhưng vượt
hơn bố hoặc mẹ về độ hữu thụ và khả năng sống.
- Con lai F
1
vượt hơn bố, mẹ về thể chất vững chắc, tuổi thọ, sức
làm việc, song lại mất (hoàn toàn hoặc một phần) khả năng sinh sản, điển
hình là con lai giữa ngựa và lừa bất dục hoàn toàn. Song, khi lai giữa bò
nhà với những loại bò rừng như Yak, Bison bison hoặc giữa một số loài
thuộc lớp chim thì chỉ có giới dị giao tử là bất dục, còn giới đồng giao tử
vẫn hoàn toàn hữu dục.
- Dạng ưu thế lai đặc biệt, khi mỗi tính trạng tách ra một cách riêng
rẽ thì F
1
là trung gian, nhưng về sức sản xuất cuối cùng thì lại thấy có ưu
thế lai điển hình. Ví dụ, khi lai giữa bò Holstein Friesean (Lang trắng đen)
với bò Jersey người ta thấy về sản lượng sữa và tỷ lệ mỡ sữa, con lai F
1

chiếm vị trí trung gian, nhưng sức sản xuất cuối cùng (tổng lượng mỡ) lại
thấy vượt trội hơn cả bố, mẹ. 178

P1P2
X
F1
X
P1 -a d
+a
Như vậy, khi d = 0 không có ưu thế lai.
d < a trường hợp trội không hoàn toàn.
d = a trường hợp trội hoàn toàn
d > a siêu trội.
Từ đó, chúng ta có công thức tính ưu thế lai:

21
211
21
21
1
100
2
2
(%)
PP
PPF
PP
PP
F
X

trưởng, sức sản xuất là trội hoặc trội không hoàn toàn, còn những nhân
tố tác động bất lợi lên chúng là lặn. Trong các quần thể ngẫu phối, các gen
trội có lợi này thường ở trạng thái dị hợp. Nhưng khi tự thụ phấn hay giao
phối cận huyết, các quần thể này bị phân hóa thành các dòng mà trong đó
các gen này hay gen khác chuyển sang trạng thái đồng hợp. Lúc đó, các
dòng khác nhau là đồng hợp theo các gen trội có lợi khác nhau. Nếu lai
các dòng này sẽ dẫn đến là con lai F
1
có số nhân tố trội điều khiển các tính
trạng là lớn hơn so với các dòng cha mẹ, nhờ đó xuất hiện ưu thế lai.
Giả sử, có 3 locus gen tham gia vào sự hình thành của một tính
trạng kinh tế. Cho rằng mỗi alen lặn đóng góp 1 đơn vị và mỗi alen trội
đóng góp 2 đơn vị vào kiểu hình. Phép lai 2 dòng cận huyết có thể tạo ra
các con lai F
1
có năng suất cao hơn so với các dòng cha mẹ (ưu thế lai)
như sau:
P Kiểu gen AabbCCddEE x aaBBccDDee
Giá trị kiểu hình 2 + 1 + 2 + 1 + 2 = 8 1 + 2 + 1 + 2 + 1 = 7
F
1
Kiểu gen AaBbCcDdEe
Giá trị kiểu hình 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10
Như vậy, ưu thế lai là hiệu quả của việc tập trung các gen trội có lợi
không alen ở con lai F
1
.
2.4.2 Thuyết dị hợp và siêu trội.
Một quan niệm khác mà theo đó tính dị hợp theo nhiều gen chính
là cơ sở của ưu thế lai (Shull, 1908, 1952, East, 1908, 1919, Hayes, 1952

chúng sinh trưởng hoàn toàn tốt trong môi trường này.
Một ví dụ khác đã được biết rộng rãi trong di truyền y học là trong
nhiều vùng ở Châu Phi và Ấn Độ có xuất hiện đột biến làm thay đổi 1
amino acid trong phân tử hemoglobin làm hồng cầu có dạng hình lưỡi
liềm. Ở trạng thái đồng hợp, đột biến như vậy dẫn tới dạng thiếu máu đặc
biệt có hiệu quả gây chết. Song những người mang đột biến này ở trạng
thái dị hợp không những hoàn toàn có khả năng sống mà còn có tính bền
vững cao, chống lại những dạng có hại của sốt rét địa phương.
Trong cả hai giả thuyết “tập trung gene trội” và “tính dị hợp và
siêu trội” ở trên chúng ta mới phân tích vai trò của sự tương tác giữa các
gen alen với nhau trong việc xuất hiện ưu thế lai. Tuy nhiên, ngoài sự
tương tác của các gen alen, thì sự tương tác giữa các gen không alen (khác
locus) cũng có thể ảnh hưởng tới việc biểu hiện ưu thế lai (bổ trợ và át

181
chế). Mặt khác các gen này không chỉ ở trạng thái phân ly độc lập mà cả
trưởng hợp một số gen liên kết cũng cần phải tính đến.
2.4.3 Vai trò của mối tương quan giữa nhân và tế bào chất.
Để giải thích hiện tượng ưu thế lai, năm 1914 Shull cũng đã đưa ra
giả thuyết về sự biến đổi giữa nhân và tế bào chất khi lai giống.
Kết quả khảo nghiệm được tiến hành trên động vật và thực vật cho
thấy sự khác nhau của con lai trong các phép lai tương hổ (thuận nghịch).
Ví dụ, khi lai giữa ngựa và lừa cho con lai khác nhau Những sai khác này
có thể do:
+ Hợp tử lai do lai tương hổ khác nhau về bản chất, phụ thuộc chủ
yếu vào cấu trúc tế bào chất được xác định bởi cơ thể mẹ.
+ Do những đặc điểm đặc thù của ảnh hưởng sinh lý lên đời con từ
phía mẹ.
Nhìn chung, trong mối quan hệ này thì vai trò của nucleic acid
trong các cơ quan tử của bào chất như ty thể, lạp thể đóng vai trò quan

Trong các nhân tố di truyền thì các gen có tác dụng cộng gộp và át
chế có ảnh hưởng mạnh mẽ lên GC, trong khi đó SC về cơ bản phụ thuộc
vào ảnh hưởng át chế và các nhân tố trội. Ngoài ra các gen không cộng
gộp khác cũng có ý nghĩa và ảnh hưởng đối với SC. Nhiều thí nghiệm đã
cho thấy vai trò của SC tăng cùng với việc tăng mức cận huyết và sự phân
hóa về di truyền của các dòng cha mẹ ban đầu. Điều này có liên quan chặt
chẽ với khả năng dự đoán kết quả lai trên cơ sở các chỉ tiêu của các dạng
cha mẹ.
2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến ưu thế lai.
Mức độ biểu hiện của ưu thế lai phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Nguồn gốc di truyền của các dạng cha mẹ đem lai. Các dạng cha
mẹ có nguồn gốc di truyền càng xa nhau thì ưu thế lai biểu hiện càng cao
và ngược lại, cha mẹ có nguồn gốc di truyền càng gần nhau thì ưu thế lai
biểu hiện càng thấp.
- Hế số di truyền của tính trạng nghiên cứu, nhìn chung các tính
trạng có hệ số di truyền cao thì mức độ biểu hiện của ưu thế lai thấp và
ngược lại, các tính trạng có hệ só di truyền thấp thì mức độ biểu hiện ưu
thế lai cao.
- Chiều hướng của phép lai, mức độ biểu hiện của ưu thế lai còn
phụ thuộc vào hướng lai, tức là sử dụng giống, dòng nào làm mẹ, giống,
dòng nào làm bố trong các phép lai cụ thể.

183
Câu hỏi ôn tập chương 5
1. Thế nào là giao phối cận huyết? Nguyên nhân dẫn đến giao phối cận
huyết? Lợi ích và bất lợi của giao phối cận huyết. Phương xác định mức
độ cận huyết.