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.
Sinh Học Lớp 12 – Chọn giống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
Nguồn vật liệu chọn giống
- Biến dị tổ hợp
- Đột biến
- ADN tái tổ hợp
Cơ chế tạo dòng thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
Chọn giống từ nguồn biến dị tổ hợp:
- Tạo dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau
- Lai giống để tạo ra các tổ hợp gen khác nhau
- Chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn
- Những tổ hợp gen mong muốn sẽ cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để ” các dòng thuần
Ưu thế lai là hiện tượng con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển cao vựơt trội so với các dạng bố mẹ
- Có nhiều giả thuyết giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai, trong đó giả thuyết siêu trội được nhiều người thừa nhận. Giả thuyết này cho rằng “ở trạng thái dị hợp về nhiều cặp gen khác nhau, con lai có được kiểu hình vượt trội nhiều mặt so với dạng bố mẹ có nhiều gen ở trạng thái đồng hợp tử”
- Theo giả thuyết 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.
- Khi cho con lai có ưu thế lai cao tự thụ phấn thì ưu thế lai sẽ giảm dần qua các thế hệ do các gen trở về trạng thái đồng hợp tử
Tạo dòng thuần : cho tự thụ phấn qua 5-7 thế hệ
Lai các dòng thuần chủng với nhau để tìm các tổ hợp lai có ưu thế lai cao nhất
Ưu điểm: con lai có ưu thế lai cao sử dụng vào mục đích kinh tế [không làm giống]
Nhược điểm:
- Tốn nhiều thời gian và công sức
- Khó duy trì
- Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ
Câu 1: Kết quả nào sau đây không phải do hiện tượng tự thụ phấn và giao phối cận huyết?
A. Hiện tượng thoái hóa giống
B. Tạo ra dòng thuần
C. Tạo ra ưu thế lai
D. Tỉ lệ đồng hợp tăng tỉ lệ dị hợp giảm
Câu 2: Nguồn nguyên liệu làm cơ sở vật chất để tạo giống mới là
A. Các biến dị tổ hợp
B. Các biến dị đột biến
C. Các ADN tái tổ hợp
D. Các biến dị di truyền
Câu 3: Loại biến dị di truyền phát sinh trong quá trình lai giống là
A. Biến dị tổ hợp
B. Đột biến gen
C. Đột biến NST
D. Biến dị đột biến
Câu 4: Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 vì
A. Kết hợp các đặc điểm di truyền của bố mẹ
B. Các cơ thể lai luôn ở trạng thái dị hợp
C. Biểu hiện các tính trạng tốt của bố
D. Biểu hiện các tính trạng tốt của mẹ
Đáp án:
1. C
2. D
3. A
4. B
Link bài:
//hochay.com/sinh-hoc-lop12/tong-hop-ly-thuyet-mon-sinh-hoc-lop-12-hochay-850.html
#sinhhoc12 #sinhhoclop12 #lythuyetsinhhoc12 #lythuyetsinhhoclop12 #tracnghiemsinhhoc12 #sinhhocnanghoc12 #onthisinhhoc #hochay
Chia sẻ ngay trên các MXH sau để tạo tín hiệu tốt cho bài viết :]
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?