I. KHÁI NIỆM GIỐNG
- Giống là một tập hợp cá thể sinh vật do con người chọn tạo ra, có phản ứng như nhau trước cùng 1 điều kiện ngoại cảnh, có những đặc điểm di truyền đặc trưng, chất lượng tốt, năng suất cao và ổn định; thích hợp với điều kiện khí hậu, đất đai, kĩ thuật sản xuất nhất định.
[Khái niệm trên chỉ tập trung vào giống trong các ứng dụng sản xuất, không phải là giống trong khoa học phân loại].
II. NGUỒN NGUYÊN LIỆU CỦA CHỌN GIỐNG
* Nguồn gen tự nhiên
Có nguồn gốc hoàn toàn tự nhiên từ các động - thực vật hoang dã. Những nhóm sinh vật này được hình thành ở một địa phương bất kì có khả năng thích nghi cao với điều kiện môi trường ở địa phương đó
Có sẵn trong tự nhiên, không phải mất tiền của và công sức để tạo ra; thích nghi tốt với môi trường sống của chúng.
* Nguồn gen nhân tạo
Do con người chủ động tạo ra để phục vụ nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của con người. Được tạo ra thông qua quá trình đột biến và lai tạo.
Tạo ra nguồn gen phong phú, đa dạng và phù hợp với nhu cầu của con người.
* Phương pháp tạo nguồn nguyên liệu cho chọn giống:
+ Lai hữu tính: tạo ra vô số biến dị tổ hợp
+ Gây đột biến: tạo ra các đột biến di truyền.
+ Công nghệ gen: tạo ra ADN tái tổ hợp
III. CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG BẰNG BIẾN DỊ TỔ HỢP
1. Biến dị tổ hợp
Là biến dị xuất hiện do sự tổ hợp vật chất di truyền của bố mẹ trong quá trình sinh sản hữu tính.
Biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu phong phú cho chọn giống và tiến hóa.
2. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
Các bước tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
Bước 1: Tạo ra các dòng thuần chủng khác nhau rồi cho lai giống.
Bước 2: Chọn lọc những cá thể có tổ hợp gen mong muốn
Bước 3: Cho các cá thể có kiểu gen mong muốn tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo ra giống thuần chủng.
IV. TẠO GIỐNG LAI CÓ ƯU THẾ LAI
1. Khái niệm ưu thế lai
Ưu thế lai là hiện tượng con lai có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển vượt trội so với các dạng bố mẹ.
Đặc điểm của ưu thế lai
- Ưu thế lai thể hiện rõ nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ
- Ưu thế lai cao nhất thể hiện ở lai khác dòng.
2. Cơ sở di truyền
* Giả thuyết về cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai: Giả thuyết siêu trội
Kiểu gen dị hợp có sức sống, sức sinh trưởng phát triển ưu thế hơn hẳn dạng đồng hợp trội và đồng hợp lặn. Có thể tóm tắt giả thuyết này như sau: AA < Aa > aa.
*Giải thích hiện tượng ưu thế lai bằng thuyết siêu trội
+ Mỗi alen của một gen thực hiện chức năng riêng của mình; ở trạng thái dị hợp thì chức năng của cả 2 gen đều được biểu hiện.
+ Mỗi alen của gen có khả năng tổng hợp riêng ở những môi trường khác nhau, do vậy kiểu gen dị hợp có mức phản ứng rộng hơn.
+ Cả 2 alen ở trạng thái đồng hợp sẽ tạo ra số lượng một chất nhất định quá ít hoặc quá nhiều còn ở trạng thái dị hợp tạo ra lượng tối ưu về chất này.
+ Qua lai giống, người ta thấy con lai sinh ra một chất mà không thấy ở cả bố và mẹ thuần chủng, do đó cơ thể mang gen dị hợp được chất này kích thích phát triển.
3. Phương pháp tạo ưu thế lai
Bước 1: Tạo dòng thuần chủng bằng cách cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần qua 5 – 7 thế hệ.
Bước 2: Cho các dòng thuần chủng lai với nhau:
Tùy theo mục đích người ta sử dụng các phép lai:
- Lai khác dòng đơn: cho hai dòng thuần chủng lai với nhau thu được F1
Dòng thuần A x Dòng thuần B → Con lai F1
- Lai khác dòng kép: cho lai nhiều dòng thuần chủng khác nhau và cho con lai của chúng lai với nhau thu được đời con
Dòng thuần A x Dòng thuần B → Con lai C
Dòng thuần D x Dòng thuần E → Con lai F
Cho con lai C x Con lai F → Con lai G
Bước 3: Chọn các tổ hợp có ưu thế lai mong muốn
4. Phương pháp duy trì ưu thế lai
- Ở thực vật: Cho lai sinh sản sinh dưỡng, sinh sản vô tính
- Ở động vật: Sử dụng lai luân phiên: cho con đực con lai ngược lại với cái mẹ hoặc đực đời bố lai với cái ở đời con
5. Ứng dụng của ưu thế lai:
- Là phép lai giữa hai dòng thuần chủng khác nhau rồi dùng con lai F1 làm mục đích kinh tế [để làm sản phẩm] không làm giống.
Biến dị tổ hợp xuất hiện do sự tổ hợp lại vật chất di truyền của thế hệ bố, mẹ thông qua giao phối. Biến dị tổ hợp là nguyên nhân của sự đa dạng về kiểu gen, phong phú về kiểu hình của giống.
Các bước tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp:
- Tạo dòng thuần.
- Lai giống và chọn lọc những tổ hợp gen mong muốn.
- Cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần những tổ hợp gen mong muốn ⇒dòng thuần chủng.
Ví dụ:
Ứng dụng chọn tạo giống lúa thuần dựa trên biến dị tổ hợp trong thực tế
Ưu thế lai là hiện tượng mà con lai năng suất chống chịu, khả năng sinh trưởng phát triển cao vượt trội hợn so với bố mẹ. Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở con lai F1, sau đó giảm dần qua các thế hệ ⇒ không dùng con lai làm giống, chỉ dùng vào mục đích kinh tế.
Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai:
- Giả thiết siêu trội: Ở trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau, con lai có kiểu hình vượt trội về nhiều mặt so với các dạng bố mẹ có nhiều gen ở trạng thái đồng hợp.
Phương pháp tạo ưu thế lai:
- Tạo ra các dòng thuần: bằng tự thụ phấn qua 5 – 7 thế hệ.
- Lai khác dòng: lai các dòng thuần chủng để tìm tổ hợp lai có ưu thế lai cao nhất hoặc lai thuận nghịch giữa các dòng hoặc lai khác thứ, khác loài để tìm ra tổ hợp lai có giá trị kinh tế cao.
Ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống lúa ở Việt Nam có năng suất cao
2. Bài tập về chọn giống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
Câu 1: Giao phối cận huyết được thể hiện ở phép lai nào sau đây?
A. AaBbCcDd × AaBbCcDd.
B. AaBbCcDd × aaBBccDD.
C. AABBCCDD × aabbccdd.
D. AaBbCcDd × aabbccDD.
Đáp án: A
Câu 2: Khi lai giữa hai dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau thu được con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ. Hiện tượng trên được gọi là
A. đột biến.
B. ưu thế lai.
C. di truyền ngoài nhân.
D. thoái hoá giống.
Đáp án: B
Câu 3: Trong các giống có kiểu gen sau đây, giống nào là giống thuần chủng về cả 3 cặp gen?
A. AABbDd.
B. AaBbDd.
C. aaBBdd.
D. AaBBDd.
Đáp án: C
Câu 4: Trong chọn giống, người ta sử dụng phương pháp giao phối cận huyết và tự thụ phấn chủ yếu để
A. kiểm tra kiểu gen của giống cần quan tâm.
B. tạo giống mới.
C. củng cố các đặc tính tốt, tạo dòng thuần chủng.
D. cải tiến giống có năng suất thấp.
Đáp án: C
Câu 5: Tự thụ phấn bắt buộc ở cây giao phấn qua nhiều thế hệ thường gây hiện tượng thoái hoá giống vì
A. các gen tồn tại ở trạng thái đồng hợp trội nên gen lặn có hại không biểu hiện.
B. các gen tồn tại ở trạng thái dị hợp nên gen lặn có hại không biểu hiện.
C. thể dị hợp giảm, thể đồng hợp tăng trong đó các gen lặn có hại được biểu hiện.
D. thể đồng hợp giảm, thể dị hợp tăng trong đó các gen lặn có hại được biểu hiện.
Đáp án: C
Câu 6: Khi nói về ưu thế lai, phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Khi lai giữa hai dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau, phép lai thuận có thể không cho ưu thế lai nhưng phép lai nghịch lai có thể cho ưu thế lai và ngược lại.
B. Khi lai giữa hai dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau, ưu thế lai biểu hiện ở đời F1 sau đó tăng dần qua các thế hệ.
C. Các con lai F1 có ưu thế lai luôn được giữ lại làm giống.
D. Khi lai giữa hai cá thể thuộc cùng một dòng thuần chủng luôn cho con lai có ưu thế lai.
Đáp án: A
Câu 7: Khi nói về ưu thế lai, phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Người ta tạo ra những con lai khác dòng có ưu thế lai cao để sử dụng cho việc nhân giống.
B. Để tạo ra những con lai có ưu thế lai cao về một số đặc tính nào đó, người ta thường bắt đầu bằng cách tạo ra những dòng thuần chủng khác nhau.
C. Trong một số trường hợp, lai giữa hai dòng nhất định thu được con lai không có ưu thế lai, nhưng nếu cho con lai này lai với dòng thứ ba thì đời con lại có ưu thế lai.
D. Một trong những giả thuyết để giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai được nhiều người thừa nhận là giả thuyết siêu trội.
Đáp án: A
Câu 8: Khi nói về ưu thế lai, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Ưu thế lai tỉ lệ thuận với số lượng cặp gen đồng hợp tử trội có trong kiểu gen của con lai.
B. Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở đời F1 của phép lai khác dòng.
C. Ưu thế lai có thể được duy trì và củng cố bằng phương pháp tự thụ phấn hoặc giao phối gần.
D. Ưu thế lai chỉ xuất hiện ở phép lai giữa các dòng thuần chủng có kiểu gen giống nhau.
Đáp án: B
Câu 9: Trong trường hợp gen trội có lợi, phép lai có thể tạo ra F1 có ưu thế lai cao nhất là
A. AABbdd × AAbbdd.
B. aabbdd × AAbbDD.
C. aabbDD × AABBdd.
D. aaBBdd × aabbDD.
Đáp án: C
Câu 10: Phương pháp tạo giống thuần chủng có kiểu gen mong muốn dựa trên nguồn biến dị tổ hợp gồm các bước sau:
[1] Cho các cá thể có tổ hợp gen mong muốn tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết qua một số thế hệ để tạo ra các giống thuần chủng có kiểu gen mong muốn.
[2] Lai các dòng thuần chủng khác nhau để chọn ra các tổ hợp gen mong muốn.
[3] Tạo ra các dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau.
Trình tự đúng của các bước là
A. [3] → [2] → [1].
B. [2] → [3] → [1].
C. [3] → [1] → [2].
D. [1] → [2] → [3].
Đáp án: A
Giáo viên biên soạn:
Nguyễn Thị Thùy Linh
Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến
-----------------------------
Hy vọng bài viết sẽ hỗ trợ các em trong quá trình tự học và ôn tập kiến thức Sinh học lớp 12 hiệu quả.