Trong sinh học lớp 9 ta đã được học về ưu thế lai, “ưu thế lai” là một khái niệm quan trọng, phản ánh những lợi thế vượt trội mà con cháu của các giống hoặc loài khác nhau có thể đạt được so với tổ tiên của chúng.
Bài viết này sẽ phân tích cơ chế và ý nghĩa của ưu thế lai trong sinh học, đồng thời khám phá các ứng dụng của nó trong nông nghiệp, chăn nuôi.
1. Ưu thế lai là gì?
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.
– Theo nội dung sách giáo khoa sinh học 9 giải thích về ưu thế lai là gì như sau: “Ưu thế lai là hiện tượng cơ thể lai F1 có sức sống cao hơn, sinh trưởng nhanh hơn, phát triển mạnh hơn, chống chịu tốt hơn, các tính trạng năng suất cao hơn trung bình giữa hai bố mẹ hoặc vượt trội cả hai bố mẹ.”
Ví dụ về ưu thế lai?
- Ví dụ 1: Cà chua hồng Việt Nam và cà chua Ba Lan, gà Đông Cảo và gà Ri.
- Ví dụ 2: Ngô Lai: Tạo ra giống ngô với năng suất và khả năng chống bệnh tốt hơn.
- Ví dụ 3: Gà Lai: Cung cấp gà với tốc độ phát triển nhanh hơn và sức khỏe tốt hơn.
- Ví dụ 4: Cây Trái Cây Lai: Sản xuất trái cây có hương vị và chất lượng vượt trội hơn.
2. Phương pháp tạo ưu thế lai?
Phương pháp tạo ưu thế lai là một kỹ thuật nông nghiệp và sinh học nhằm tăng cường các đặc tính mong muốn của cây trồng và vật nuôi thông qua việc lai tạo các cá thể có gen khác nhau.
Phương pháp tạo ưu thế lai gồm các bước quy trình như sau:
- Bước 1: Tạo ra những dòng thuần chủng khác nhau bằng phương pháp tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết.
- Bước 2: Đem lai các dòng thuần chủng khác nhau và tuyển chọn tổ hợp lai có ưu thế lai mong muốn.
- Bước 3: Lai thuận nghịch, lai khác dòng đơn hoặc dòng kép để thu được con lai có ưu thế lai cao.
Cụ thể gồm phương pháp ưu thế lai như sau:
– Lai Giữa Các Giống Khác Nhau:
- Lai đơn giản: Lai giữa hai cá thể thuộc hai giống khác nhau. Ví dụ, lai giữa giống lúa A và giống lúa B để tạo ra giống lúa C với các đặc tính ưu việt.
- Lai phức tạp: Lai giữa nhiều giống khác nhau để tổng hợp các đặc tính tốt nhất từ nhiều nguồn. Ví dụ, lai giữa giống lúa A, B, và C để tạo ra giống lúa D.
– Lai Theo Dòng Tự Nhiên:
- Lai dòng tự do: Để các cá thể tự lai tạo với nhau trong một quần thể lớn, sau đó chọn lọc các con lai có đặc tính mong muốn.
- Lai theo dòng thuần: Tạo ra các dòng thuần (inbred lines) thông qua lai cận huyết (inbreeding) rồi lai các dòng thuần này với nhau để tạo ra ưu thế lai.
– Lai Lạc Huyết (Outcrossing): Lai giữa các cá thể không có quan hệ gần gũi về huyết thống để tạo ra con lai với sự đa dạng di truyền cao, từ đó tăng cường sức mạnh và khả năng chống chịu bệnh tật.
– Lai Cận Huyết (Inbreeding): Đôi khi được sử dụng trong các giai đoạn đầu để tạo ra các dòng thuần trước khi lai các dòng thuần này với nhau nhằm mục đích tối ưu hóa các đặc tính mong muốn.
Sơ đồ ưu thế lai:
3. Bài tập về ưu thế lai?
Dưới đây là các bài giải vở bài tập Sinh học 9 Bài 35 về Ưu thế lai. Mình cũng tham khảo một số ví dụ khác nữa:
Bài 1:
Giải thích khái niệm ưu thế lai và nêu ví dụ cụ thể về một loài cây trồng hoặc vật nuôi mà ưu thế lai đã được áp dụng thành công.
>> Đáp Án: Ưu thế lai là hiện tượng con lai có những đặc tính vượt trội hơn so với bố mẹ của chúng. Ví dụ, trong cây ngô (bắp), khi lai hai giống ngô khác nhau, con lai thường có năng suất cao hơn, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn và tốc độ sinh trưởng nhanh hơn.
Bài 2:
Câu Hỏi: Một nhà nghiên cứu tiến hành lai tạo hai giống lúa, giống A có năng suất trung bình là 6 tấn/ha và giống B có năng suất trung bình là 5,5 tấn/ha. Con lai giữa hai giống này có năng suất trung bình là 7 tấn/ha. Tính ưu thế lai (%) của con lai này.
>> Đáp Án: Ưu thế lai (%) = 
Năng suất trung bình của bố mẹ = (6+5.5)/2 = 5.75 tấn/ha.
Ưu thế lai (%): (7−5.75)/5.75×100 = 1.25/5.75 x100 = 21,74%
Bài 3:
Điền từ hoặc cụm từ thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau:
Sự tập trung các …………….. có lợi ở cơ thể lai F1 là một nguyên nhân của hiện tượng ưu thế lai.
Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1, sau đó ………….. qua các thế hệ.
Để tạo được ưu thế lai ở cây trồng, người ta chủ yếu dùng phương pháp lai khác dòng còn trong chăn nuôi thường dùng …………….. để sử dụng ưu thế lai.
>> Đáp Án: Sự tập trung các gen trội có lợi ở cơ thể lai F1 là một nguyên nhân của hiện tượng ưu thế lai.
Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1, sau đó giảm dần qua các thế hệ.
Để tạo được ưu thế lai ở cây trồng, người ta chủ yếu dùng phương pháp lai khác dòng còn trong chăn nuôi thường dùng lai kinh tế để sử dụng ưu thế lai.
Bài 4:
a) Tại sao khi lai hai dòng thuần, ưu thế lai biểu hiện rõ nhất?
b) Tại sao ưu thế lai biểu hiện rõ nhất ở thế hệ F1, sau đó giảm dần qua các thế hệ?
– Các tính trạng số lượng thường do nhiều gen trội quy định. Bố mẹ thuần chủng mang nhiều gen lặn ở trạng thái đồng hợp, sẽ biểu hiện tính trạng xấu. Khi lai các dòng thuần với nhau các gen trội có lợi sẽ được biểu hiện ở cơ thể lai F1, tạo nên ưu thế lai
– Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất ở đời F1 vì các gen trội được biểu hiện. ở các thế hệ sau, tỉ lệ thể đồng hợp lặn tăng lên, các tính trạng xấu được biểu hiện làm ưu thế lai giảm dần.
Trên đây là bài viết về Ưu thế lai là gì? Chúc các bạn có các kiến thức bổ ích.
