Nêu nguyên nhân và các phương pháp tạo ưu thế lai ?

Trong chương trình sinh học lớp 9 chúng ta đã được làm quen với khái niệm ưu thế lai là gì. Vậy còn nguyên nhân cũng như cơ sở hình thành nên hiện tượng này được diễn giải ra sao? Mời các bạn đón đọc bài viết dưới đây của muahangdambao.com để có được đáp án cụ thể và chính xác nhất nhé!

Ưu thế lai là gì?

Ưu thế lai sinh 9 được định nghĩa là hiện tượng thế hệ mà con lai F1 có sức sống vượt trội hơn hẳn so với các cá thể ở thế hệ bố mẹ. Ưu thế lai thường sẽ biểu hiện ở khả năng chống chịu tốt, tốc độ sinh trưởng, phát triển nhanh cũng như cho năng suất sản lượng cao.

Ưu điểm của ưu thế lai được biểu hiện rõ nhất ở thế hệ F1 nên nếu chúng ta có thể duy trì được các dòng thuần bố mẹ thì sẽ nhanh chóng tạo ra được giống lai thế hệ F1 dùng làm sản phẩm cũng như không dùng làm giống (lai kinh tế).

Nhược điểm của ưu thế lai đó chính là việc xác định tổ hợp cho nó rất tốn thời gian và công sức. Do chúng ta phải tiến hành nhiều thí nghiệm lai thuận nghịch khác nhau mới có thể tìm ra được tổ hợp lai mong muốn. Hơn nữa ưu thế lai cũng rất khó duy trì lâu dài qua các thế hệ.

Ví dụ cụ thể về ưu thế lai

Khi chúng ta tiến hành lai 1 dòng thuần mang 1 gen trội với 2 dòng thuần chỉ mang một gen trội thì sẽ tạo ra con lai F1 mang đến 3 gen trội. Đối với vật nuôi,  để có thể tạo ra ưu thế lai thì người ta vẫn chủ yếu dựa vào phương pháp lai kinh tế nhằm tạo ra những giống thương phẩm chất lượng.

Còn đối với các loài thực vật thì người ta tạo ra ưu thế lai thông qua quá trình tự thụ phấn và cho chúng tự giao với nhau. Thông thường phương pháp này sẽ được ứng dụng rộng rãi cho những loại thực vật như cây ngô, lúa,…

Ưu thế lai có được là nhờ thông qua giả thiết siêu trội. Cụ thể, khi thể dị hợp về nhiều cặp gen khác nhau sẽ tạo ra con lai vượt trội hơn bố mẹ. Các dòng con lai sẽ có năng suất cũng như tốc độ sinh trưởng cao hơn bố mẹ rất nhiều. Thông thường các nhà chọn giống sẽ cố gắng duy trì các dòng bố mẹ và sử dụng ưu thế lai để tạo ra các giống lai thương phẩm.

Nguyên nhân của hiện tượng ưu thế lai được giải thích thế nào?

Xét về phương diện di truyền học, người ta cho rằng, các tính trạng về số lượng (các chi tiêu về hình thái, năng suất) do nhiều gen trội quy định, ở mỗi dạng bố mẹ thuần chủng, nhiều gen lặn sẽ ở trạng thái đồng hợp và biểu hiện một số đặc điểm xấu. Khi lai chúng với nhau thì chỉ có các gen trội có lợi mới được biểu hiện ở trong thể lai F1.

Ví dụ: Một dòng thuần chủng mang cả 2 gen trội lai với một dòng thuần mang 1 gen trội sẽ cho cơ thể lai F1 mang tới 3 gen trội có lợi.

p: AAbbCC x aaBBcc ———> F1: AaBbCc

Trong các thế hệ sau thì tỉ lệ dị hợp sẽ giảm dần nên ưu thế lai cùng giảm dần theo. Muốn khắc phục được hiện tượng này để duy trì ổn định các ưu thế lai thì người ta sẽ dùng phương pháp nhân giống vô tính (bằng giâm cành, chiết, ghép, vi nhân giống…).

Xem thêm: Quần thể sinh vật là gì? Phân biệt quần thể với quần xã

Cơ sở di truyền của ưu thế lai là gì?

Cơ sở di truyền học của hiện tượng ưu thế lai mặc dù vẫn chưa được thực nghiệm để làm sáng tỏ nhưng các giả thuyết được nhiều người công nhận nhất là thuyết siêu trội dựa trên hiện tượng con lai giữa 2 dòng thuần chủng có biểu hiện ưu thế lai vượt trội hơn hẳn so với bố mẹ. Ưu thế lai sẽ chỉ biểu hiện cao nhất ở F1 và giảm nhanh khi cho chúng tự thụ phấn hoặc giao phối gần vì các gen lại trở về trạng thái đồng hợp.

Ví dụ: Ta tiến hành lai 1 dòng thuần mang 2 gen trội lai với 1 dòng thuần chủng chỉ mang một gen trội được con lai F1 mang tới 3 gen trội.

P: AabbCC x aaBBcc ———-> F1: AaBbCc

Phương pháp tạo giống có ưu thế lai cao như thế nào?

Để có thể tạo ra con lai có ưu thế lai cao thì người ta thường phải tạo ra rất nhiều dòng thuần chủng khác nhau rồi lại lai từng cặp dòng thuần với nhau để dò tìm ra được tổ hợp lai cho ưu thế lai. Công việc lai giống để tìm được tổ hợp lai rất tốn thời gian và cả công sức.

Do ưu thế lai thường biểu hiện cao nhất ở đời F1 và sau đó sẽ giảm dần dần ở các đời tiếp theo nên người ta sẽ không dùng con lai để làm giống. Các nhà tạo giống thường tạo con lai có ưu thế lai cao để sử dụng vào mục đích làm kinh tế (thương phẩm).

Xem thêm: Thực vật C3, C4, CAM là gì? gồm những loại nào?

Giải bài tập liên quan đến ưu thế lai trong Sinh học lớp 9

Bài 1: Lai kinh tế là gì? Ở nước ta, lai kinh tế thường  được thực hiện với hình thức nào? Cho ví dụ.

Lời giải: Lai kinh tế được hiểu là người ta cho giao phối giữa cặp vật nuôi bố mẹ từ hai dòng thuần khác nhau rồi dùng con lai F1 đó làm sản phẩm chứ không dùng làm giống. Ở nước ta thì lai kinh tế được dùng phổ biến nhất là dùng con cái thuộc giống trong nước để giao phối với con đực cao sản thuộc giống thuần nhập ngoại.

Bài 2: Trong quá trình chọn giống cây trồng, người ta dùng phương pháp gì để tạo ưu thế lai?

Lời giải: Khi lựa chọn giống cây trồng, người ta dùng phương pháp lai khác dòng và lai khác thứ để có thể tạo ra ưu thế lai.

• Phương pháp lai dòng: Là tạo ra hai dòng tự thụ phấn rồi cho chúng tự giao phấn với nhau (phương pháp này được phổ biến nhất).
• Phương pháp lai khác thứ: Là tổ hợp lai giữa hai thứ hoặc tổng hợp của nhiều thứ cùng một loài để có thể tạo ưu thế lai với giống mới.

Hy vọng những thông tin về ưu thế lai trong bài viết này đã giúp ích cho các bạn học sinh trong quá trình nghiên cứu cũng như làm các bài tập có liên quan đến mảng kiến thức này!