Lời giải của Tự Học 365
Lời giải chi tiếtTheo quy luật phân li độc lập của Mendel: Sự phân li độc lập của các NST trong quá trình giảm phân và sự tổ hợp ngẫu nhiên của các giao tử trong quá trình thụ tinh là những cơ chế chính tạo nên các biến dị tổ hợp.
→ Các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độc lập nhau, do đó các tổ hợp gen mới luôn được hình thành trong quá trình sinh sản hữu tính
→ Chọn ra các tổ hợp gen mong muốn để đưa về trạng thái đồng hợp tử nhằm tạo ra giống thuần chủng
Vì thế,Sau khi tạo được giống thuần chủng sẽ cho lai giống và chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn, những cá thể có tổ hợp gen mong muốn sẽ cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo các giống thuần chủng
Lý thuyết Chọn giống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp: chọn giống dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
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.
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 12 - Xem ngay
Tiết 19: CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢPI. TẠO GIỐNG THUẦN DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP1. Cơ chế:Các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độclập tạo tổ hợp gen mới.Quy trình phát sinh các biến dị tổ hợp trong quátrình tạo dòng thuần?2. Quy trình:Bước 1: Tạo các dòng thuần chủng,Bước 2: Lai giống,Bước 3: Chọn lọc những tổ hợp gen mong muốn,Bước 4: Cho tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyếttạo ra giống thuần,Bước 5: Nhân giống thuần chủng. Tiết 19: CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢPI. TẠO GIỐNG THUẦN DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP1. Cơ chế:2. Quy trình:3. Ví dụ minh họa:Giống lúa PetaTakudanxx Giống lúa Dee-geo woo-genGiống lúa IR8xIR - 12 - 178CICA4IR 22Một phần trong sơ đồ tạo giống lùn năng suất cao Giống lúa IR8Giống lúa Dee-geo woo-genThu hoạch giống lúa IR8 Tiết 19: CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢPI. TẠO GIỐNG THUẦN DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢPII. TẠO GIỐNG CÓ ƯU THẾ LAI CAO1. Khái niệm ưu thế lai.Quan sát hình ảnh và cho biết ưu thế lai là gì?MẹBốCON LAI F1 Tiết 19: CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢPI. TẠO GIỐNG THUẦN DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢPII. TẠO GIỐNG CÓ ƯU THẾ LAI CAO1. Khái niệm ưu thế lai.Quan sát hình ảnh và cho biết ưu thế lai là gì?
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.
ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC
CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP
I. Khái niệm chung
1. Quy trình chọn giống
- Quy trình chọn giống gồm 3 bước:
- Tạo nguồn nguyên liệu [các biến dị di truyền: biến dị tổ hợp, đột biến và ADN tái tổ hợp].
- Chọn lọc và đánh giá chất lượng giống.
- Đưa giống tốt ra sản xuất đại trà.
2. Các phương pháp tạo nguồn nguyên liệu của quá trình chọn giống
- Có 3 phương pháp tạo nguồn nguyên liệu của quá trình chọn giống:
- Biến dị tổ hợp: được tạo ra chủ yếu bằng phương pháp lai.
- Biến dị đột biến: được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến.
- ADN tái tổ hợp: được tạo ra bằng Công nghệ gen [hay Công nghệ ADN tái tổ hợp hay Kỹ thuật di truyền]
3. Nguồn gen tự nhiên và nguồn gen nhân tạo
- Nguồn gen tự nhiên: là bộ sưu tập các dạng vật nuôi, cây trồng có sẵn trong tự nhiên. Đây là nguồn có sẵn trong tự nhiên nên có khả năng thích nghi tốt với môi trường nơi chúng sống và không tốn kinh phí và công sức để tạo ra chúng. Ví dụ các giống địa phương.
- Nguồn gen nhân tạo: là các “ngân hàng gen” lưu trữ và bảo quản các nguồn gen được tạo ra do gây đột biến và lai tạo. Đây là nguồn gen đa dạng, phù hợp với nh cầu đa dạng về giống. Ví dụ: Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI tại Philippin hàng năm thu nhận hơn 60000 tổ hợp gen mới, là nơi cung cấp nhiều giống lúa năng suất cao cho các nước trồng lúa.
4. Biến dị tổ hợp
- Biến dị tổ hợp là biến dị xuất hiện do tổ hợp lại vật chất di truyền vốn có ở bố mẹ theo các cách khác nhau.
- Nguyên nhân: do quá trình giao phối.
- Cơ chế: Biến dị tổ hợp là kết quả của nhiều quá trình:
- Phân ly độc lập của các gen alen trên các NST tương đồng khác nhau tạo ra các loại giao tử.
- Hoán vị gen giữa các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng.
- Sự tổ hợp tự do của các loại giao tử khác nhau trong thụ tinh tạo ra cá loại hợp tử có kiểu gen khác nhau.
- Sự tương tác gen của các cặp gen không alen cùng quy định một loại tính trạng tạo nên các kiểu hình khác nhau.
II. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
1. Khái niệm
- Lai là phương pháp cơ bản để tạo ra các biến dị tổ hợp. Việc phân biệt các phép lai dựa vào mức độ sai khác về kiểu gen của bố, mẹ và hình thức lai [lai gần, lai xa, lai thuận nghịch,..]
2. Phương pháp tạo giống thuần trên nguồn biến dị tổ hợp
- Phương pháp tạo giống thuần trên nguồn biến dị tổ hợp gồm các bước:
- Tạo ra các dòng thuần chủng khác nhau rồi sau đó cho lai giống.
- Chọn lọc những cá thể có tổ hợp gen mong muốn.
- Cho các cá thể có tổ hợp gen mong muốn được chọn lọc tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo ra các giống thuần chủng.
- Ví dụ: Để tạo ra giống cây thuần chủng có kiểu gen AabbDD:
- Bước 1: Từ 2 giống thuần chủng có kiểu gen AABBdd và aabbDD, cho lai hai giống với nhau tạo F1: AaBbDd.
- Bước 2: Cho F1 tự thụ phấn tạo F2: xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp [27 kiểu gen, 8 kiểu hình]. Chọn lọc các cây có kiểu hình A-bbD-.
- Bước 3: Cho các cây có kiểu hình A-bbD- tự thụ phấn qua một số thế hệ để tạo ra giống cây có kiểu gen AabbDD.
III. Tạo giống lai có ưu thế lai cao
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.
- Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ.
- Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất trong lai khác dòng.
2. Cơ sở di truyền của ưu thế lai
- Có nhiều giả thuyết giải thích về hiện tượng ưu thế lai, trong đó giả thuyết siêu trội được thừa nhận rộng rãi nhất. Giả thuyết này cho rằng: ở trạng thái dị hợp về nhiều cặp gen khác nhau, con lai có kiểu hình vượt trội nhiều mặt so với các dạng bố mẹ có nhiều gen ở trjang thái đồng hợp: AAaa.
- Cá thể mang trạng thái dị hợp về nhiều cặp gen có được kiểu hình vượt trội về nhiều mặt so với cá thể mang gen ở trạng thái đồng hợp có thể là do một số nguyên nhân sau:
- Mỗi alen của một gen thực hiện chức năng riêng của mình, ở trạng thái dị hợp thì chức năng của cả 2 alen này đều được biểu hiện.
- Mỗi alen của một gen có khả năng tổng hợp ở những môi trường khác nhau nên kiểu gen dị hợp có mức phản ứng rộng hơn.
- Cả 2 alen ở trạng thái đồng hợp tạo ra số lượng của một chất nhất định quá nhiều hoặc quá ít, còn ở trạng thái dị hợp thì tạo ra một lượng tối ưu của chất này.
3. Phương pháp tạo ưu thế lai
- Tạo các dòng thuần chủng trước khi lai: cho thực vật tự thụ phấn hoặc động vật giao phối gần qua 5- 7 thế hệ.
- Cho các dòng thuần chủng lai với nhau:
- Lai khác dòng đơn. Ví dụ: Dòng A x Dòng B => Con lai C - Có ưu thế lai.
- Lai khác dòng kép. - Ví dụ: Dòng A x Dòng B => Con lai C - không có ưu thế lai; Cho C x Dòng D => Con lai E - Có ưu thế lai.
- Lai thuận nghịch: một số trường hợp phép lai thuận có thể không cho ưu thế lai nhưng phép lai nghịh lại có và ngược lại.
- Chọn các tổ hợp lai có ưu thế lai cao mong muốn.
4. Biện pháp duy trì ưu thế lai
- Các biện pháp duy trì ưu thế lai là:
- Ở thực vật: cho cây lai sinh sản sinh dưỡng và sinh sản vô tính.
- Ở động vật: lai luân phiên.
- Phép lai kinh tế là một ứng dụng thực tế của ưu thế lai, được tạo ra bằng cách lai bố mẹ thuộc 2 dòng thuần chủng khác nhau rồi dùng con lai F1 làm sản phẩm, không dùng làm giống.
- Những thành tựu về lai kinh tế ở Việt Nam: các giống ngô lai, lúa lai, các con lai F1 ở bò, lợn, gà, ngan, dê,... Ví dụ: Bò vàng Thanh Hóa x Bò Hostein Hà Lan => Bò lai.