Sinh học

Trong chọn giống cây trồng, người ta đã sử dụng các phương pháp lai hữu tính để tạo biên dị tố hợp, đột biến thực nghiệm, tạo giống đa bội thể, tạo giông ƯU thế lai íF; kết hợp với các phương pháp chọn lọc). Phương pháp lai hữu tính vẫn được coi là phương pháp cơ bản.

Phương pháp chọn lọc cá thể được tiến hành như sau:

+ Ở năm I, trên ruộng chọn giống khởi đầu, người ta chọn ra những cá thể tốt nhất. Hạt của mỗi cây được gieo riêng thành từng dòng để so sánh (năm II)

+ Ở năm II, người ta so sánh các dòng với nhau, so với giống gốc và giống đối chứng để chọn dòng tốt nhất, đáp ứng mục tiêu đạt ra.

Ưu điểm: Chọn lọc cá thể phối hợp được chọn lọc dựa trên kiểu hình với kiểm tra kiểu gen đạt kết quả nhanh và cho chất lượng giống tốt .

Nhược điểm: Đỏi hỏi theo dõi công phu và chặt chẽ

Chọn lọc cá thể thích hợp với cây tự thụ phấn, cây nhân bản vô tính bằng cành củ, mắt ghép, động vật giao phối gần và giao phối cận huyết.

* Phương pháp chọn lọc hàng loạt 1 lần tiến hành như sau:

- Năm I: gieo trồng giống khởi đầu, chọn lọc cây ưu tú phù hợp với mục đích chọn lọc. Hạt các cây ưu tú được thu hoạch chung trộn lẫn để làm giống cho năm sau.

- Năm II: gieo và so sánh giống tạo ra bằng chọn lọc hàng loạt (giống chọn lọc hàng loạt) với giống khởi đầu và giống đối chứng ( giống tốt đang được sử dụng đại trà trong sản xuất). Nếu giống chọn hàng loạt đã đạt yêu cầu đặt ra, hơn giống ban đầu, hơn hoặc bằng giống đối chứng thì dùng làm giống không cần chọn lọc lần 2.

* Nếu giống chưa đạt yêu cầu thì tiếp tục chọn lọc lần 2 cho đến khi đạt yêu cầu. Trình tự giống chọn lọc một lần, chỉ khác là trên ruộng chọn giống năm II người ta gieo trồng chọn hàng loạt để chọn cây ưu tú. Hạt của những cây này cũng được thu hoạch chung để làm giống cho vụ sau (năm III). Ở năm III cũng so sánh giống chọn lọc hàng loạt với giống khởi đầu và giống đối chứng.

* Ưu điêm: đơn giản, dễ làm, ít tốn kém nên có thể áp dụng rộng rãi, kết quả nhanh, ở thời gian đầu.

Nhược điểm: dễ nhầm với thường biến phát sinh do khí hậu và địa hình vì chọn lọc chỉ dựa và kiểu hình

Tham khảo thêm: Giải bài tập trang 107 SGK Sinh lớp 9: Các phương pháp chọn lọc

- Lai kinh tế là người ta cho giao phối giữa cặp vật nuôi bố mẹ thuộc hai dòng thuần khác nhau rồi dùng con lai F1 làm sản phẩm, không dùng làm giống.

- Ở nước ta, lai kinh tế được dùng phổ biến nhất là dùng con cái thuộc giống trong nước giao phối với con đực cao sản thuộc giống thuần nhập nội. Ví dụ: dùng con cái là lợn ỉ Móng Cái lai với con đực Đại Bạch: tạo con lai F1 sẽ có nhiều tính trạng quý như thịt thơm ngon, sức chống chịu tốt, lợn con mới đẻ đã nặng từ 0,7 – 0,8 kg, tăng trọng nhanh (10 tháng tuổi đạt 80 – 100 kg), tỷ lệ thịt nạc cao.

Tham khảo thêm: Giải bài tập trang 104 SGK Sinh lớp 9: Ưu thế lai

Trong chọn giống cây trồng, người ta thường dùng phương pháp lai khác dòng và lai khác thứ để tạo ưu thế lai. Phương pháp lai khác dòng được sử dụng phổ biến hơn.

Vì:

Phương pháp lai khác dòng là phương pháp lai hai dòng thuần chủng khác nhau rồi cho chúng giao phối với nhau và tạo ra giống mới.

Phương pháp lai khác thứ là phương pháp lai giữa hai thứ hoặc tổng hợp nhiều thứ của cùng một loài.

=> Phương pháp lai khác dòng đơn giản và dễ tiến hành hơn.

- Ưu thế lai là hiện tượng con lai F1 khỏe hơn, sinh trưởng phát triển mạnh, chống chịu tốt các tính trạng hình thái và năng suất cao hơn trung bình giữa hai bố mẹ hoặc vượt trội hơn cả hai dạng bố mẹ.

- Cơ sở di truyền của hiện tượng trên được giải thích như sau: Về phương diện di truyền, các tính trạng số lượng (chỉ tiêu về hình thái, năng suất…) do nhiều gen trội quy định. Khi lai giữa hai dòng thuần có kiểu gen khác nhau, ở con lai F1 chỉ có các gen trội có lợi mới được biểu hiện (gen trội át gen lặn), đặc tính xấu không được biểu hiện, vì vậy con lai F1 có nhiều đặc điểm tốt như mong muốn.

- Người ta không dùng con lai F1 làm giống vì con lai F1 là cơ thể dị hợp, nếu đem các con lai F1 giao phối với nhau thì các gen lặn sẽ được tổ hợp lại tạo thể đồng hợp lặn → các tính trạng có hại sẽ được biểu hiện ra kiểu hình, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm của các thế hệ tiếp theo.

- Muốn duy trì ưu thế lai phải dùng biện pháp nhân giống vô tính (giâm, chiết, ghép...)

Những nguyên tố vi lượng ấy đóng vai trò làm trung tâm phản ứng, trung tâm liên kết (VD như coenzyme của enzyme; Sắt trong hemoglobin; Mg trong diệp lục,...). Do đó, cây sẽ không phát triển hoặc chết nếu thiếu các nguyên tố này nhưng nếu thùa cũng gây ngộ độc hoặc làm cây chậm phát triển.

Trong chọn giống, người ta dùng hai phương pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối gần nhằm mục đích gì?

Trả lời:

Trong chọn giống, người ta dùng hai phương pháp này để củng cố và giữ tính ổn định của một số tính trạng mong muốn, tạo dòng thuần có các cặp gen đồng hợp thuận lợi cho sự đánh giá kiểu gen, phát hiện các gen xấu loại bỏ ra khỏi cơ thể.

Tự thụ phấn ở cây giao phấn và giao phối gần ở động vật gây ra hiện tượng thoái hóa vì tự thụ phấn hoặc giao phối gần làm tăng tỉ lệ đồng hợp lặn, các tính trạng xấu được quy định bởi gen lặn tăng khả năng được biểu hiện ra bên ngoài như lùn, năng suất thấp…, chính những tính trạng xấu này gây ra hiện tượng thoái hóa giống.

Ví dụ: Ngô tự thụ phấn qua nhiều thế hệ sẽ biểu hiện các tính trạng như sức sống giảm, năng suất thấp, bị dị dạng bắp, thân lùn, bạch tạng

Một vài thành tựu của việc sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống động vật, thực vật và vi sinh vật là:

- Đối với động vật: sử dụng phương pháp chọn giống đột biến chỉ được sử dụng ở nhóm động vật bậc thấp, có thể cho hóa chất tác động vào tinh hoàn hoặc buồng trứng…

- Đối với thực vật: tạo giống lúa tám thơm đột biến từ giống lúa tám thơm Hải Hậu khắc phục tình trạng khan hiếm gạo tám thơm trong các tháng 6 - 11. Hay sử dụng các thể đa bội ở dâu tằm, dương liễu, dưa hấu… để tạo ra các giống cây trồng đa bội có năng suất cao, phẩm chất tốt…

- Đối với vi sinh vật: đã tạo được chủng nấm pênixilin có hoạt tính cao hơn gấp 200 lần dạng ban đầu; tạo ra thể đột biến sinh trưởng mạnh để tăng sinh khối ở nấm men và vi khuẩn…

Tham khảo thêm: Giải bài tập trang 98 SGK Sinh lớp 9: Gây đột biến nhân tạo trong chọn giống

Vai trò của các nguyên tố vi lượng và siêu vi lượng:

- Các nguyên tố vi lượng thường là thành phần không thể thiếu được ở hầu hết các enzim.

- Chúng hoạt hóa cho các enzim này trong các quá trình trao đối chất của cơ thế.

- Các nguyên tố vi lượng còn liên kết với các chất hữu cơ tạo thành hợp chất hữu cơ - kim loại. Các hợp chất này có vai trò rất quan trọng trong các quá trình trao đổi chất. Ví dụ, Mg trong phân tử diệp lục, Cu trong xitôcrôm...

* Khi gây đột biến bằng tác nhân vật lí người ta có thể sử dụng các biện pháp:

+ Chiếu tia phóng xạ: chiếu xạ với cường độ và liều lượng thích hợp vào hạt nảy mầm, đỉnh sinh trưởng của thân và cành, hạt phấn, bầu nhụy hoặc vào mô nuôi cấy.

+ Chiếu tia tử ngoại: xử lí vi sinh vật, bào tử và hạt phấn gây đột biến gen.

+ Gây sốc nhiệt: làm chấn thương bộ máy di truyền hoặc làm tổn thương thoi phân bào gây rối loạn sự phân bào gây đột biến số lượng NST.

* Khi xử lí đột biến bằng tác nhân hóa học người ta áp dụng các biện pháp:

+ Ngâm hạt khô hoặc hạt nảy mầm ở thời điểm nhất định vào dung dịch hóa chất có nồng độ thích hợp, tiêm dung dịch hóa chất vào bầu nhụy hoặc dùng que cuốn bông có tẩm hóa chất đặt vào đỉnh sinh trưởng của thân và cành. Đối với động vật, có thể cho hóa chất tác động lên tinh hoàn hoặc buồng trứng.

+ Thấm dung dịch cônsixin lên mô đang phân bào để gây rối loạn phân bào.

Tham khảo thêm: Giải bài tập trang 98 SGK Sinh lớp 9: Gây đột biến nhân tạo trong chọn giống