Trả lời nhanh
Hiện tượng con lai có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển vượt trội so với bố mẹ gọi là ưu thế lai. Hiện tượng này biểu hiện rõ nhất ở F1 khi lai giữa các dòng thuần khác nhau, rồi giảm dần qua các thế hệ sau do tỉ lệ dị hợp giảm.
Ưu thế lai là gì?
Khi cho hai dòng (giống) thuần có kiểu gen khác nhau giao phối hoặc thụ phấn với nhau, con lai F1 thường khoẻ hơn, lớn nhanh hơn, cho nhiều sản phẩm hơn và ít bệnh hơn bố mẹ. Hiện tượng đó là ưu thế lai.
Ví dụ quen thuộc: ngô lai, lúa lai, lợn lai kinh tế (đực ngoại × cái nội), gà lai broiler… Người ta dùng ưu thế lai rất nhiều trong sản xuất nông nghiệp.
Cơ sở di truyền của ưu thế lai
Ưu thế lai được giải thích bằng hai giả thuyết chính:
- Giả thuyết siêu trội: kiểu gen dị hợp tử (A1A2) cho kiểu hình vượt trội so với cả hai dạng đồng hợp (A1A1, A2A2). Càng nhiều cặp gen dị hợp thì ưu thế lai càng cao.
- Giả thuyết trội: ở bố mẹ thuần chủng có nhiều gen lặn bất lợi ở trạng thái đồng hợp. Ở con lai F1, các gen trội có lợi của cả bố và mẹ lấn át gen lặn có hại, nên con lai tốt hơn.
Điểm chung: ưu thế lai gắn với trạng thái dị hợp của nhiều cặp gen ở con lai.
Vì sao ưu thế lai giảm dần qua các thế hệ?
Nếu F1 tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết, các cặp gen dị hợp phân li, tỉ lệ đồng hợp tăng dần. Với một cặp gen dị hợp, sau mỗi thế hệ tự thụ tỉ lệ dị hợp giảm một nửa. Vì vậy người trồng ngô lai, lúa lai thường phải mua hạt giống F1 mới cho mỗi vụ, không để giống từ vụ trước.
Cách tạo và duy trì ưu thế lai
- Tạo dòng thuần bằng tự thụ phấn hoặc giao phối gần nhiều thế hệ.
- Lai khác dòng đơn: dòng A × dòng B → con lai F1.
- Lai khác dòng kép: (A × B) × (C × D), dùng khi muốn hạt giống rẻ và ổn định hơn.
- Duy trì: với thực vật dùng nhân giống vô tính (giâm, chiết, ghép, nuôi cấy mô).
Phân biệt với các khái niệm dễ nhầm
| Khái niệm | Bản chất |
|---|---|
| Ưu thế lai | Lai khác dòng → con lai vượt trội bố mẹ |
| Thoái hoá giống | Tự thụ phấn/giao phối gần → sức sống giảm, năng suất giảm, xuất hiện nhiều tính trạng xấu |
| Bất thụ ở con lai xa | Con lai khác loài (như la: ngựa × lừa) khoẻ nhưng không sinh sản được do rối loạn giảm phân |
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm ưu thế lai với thoái hoá giống: hai hiện tượng này có chiều hướng ngược nhau.
- Cho rằng ưu thế lai di truyền ổn định cho đời sau. Thực tế nó giảm dần vì dị hợp giảm.
- Cho rằng mọi phép lai đều có ưu thế lai. Chỉ những tổ hợp lai thích hợp mới cho ưu thế lai cao.
Mẹo nhớ: “Lai khác dòng – dị hợp nhiều – F1 mạnh; tự thụ – đồng hợp nhiều – thoái hoá.”
Bài luyện tập (ví dụ tự đặt)
- Cho dòng thuần AABBDD lai với dòng thuần aabbdd. Kiểu gen của F1 là gì và F1 dị hợp mấy cặp gen?
Đáp án: F1 là AaBbDd, dị hợp 3 cặp gen, nên khả năng biểu hiện ưu thế lai cao. - Cho F1 AaBbDd ở câu 1 tự thụ phấn (các gen phân li độc lập). Tỉ lệ cây F2 dị hợp cả 3 cặp gen là bao nhiêu?
Đáp án: (1/2)3 = 1/8. Tỉ lệ này thấp hơn nhiều so với F1 (100%), nên ưu thế lai giảm. - Vì sao la (ngựa × lừa) khoẻ nhưng không dùng làm giống?
Đáp án: Con lai khác loài có bộ NST không tương đồng, giảm phân bị rối loạn nên thường bất thụ.
Câu hỏi thường gặp
Ưu thế lai là gì?
Ưu thế lai là hiện tượng con lai F1 có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển vượt trội so với các dạng bố mẹ.
Vì sao ưu thế lai giảm ở các thế hệ sau?
Vì ở F2, F3… các cặp gen dị hợp phân li, tỉ lệ đồng hợp tăng lên, nên các tổ hợp gen tạo ưu thế lai bị mất dần.
Ưu thế lai khác thoái hoá giống ở điểm nào?
Ưu thế lai xảy ra khi lai các dòng khác nhau và làm con lai mạnh hơn. Thoái hoá giống xảy ra khi tự thụ phấn hoặc giao phối gần kéo dài và làm sức sống giảm.
Làm sao duy trì ưu thế lai ở thực vật?
Có thể duy trì bằng nhân giống vô tính như giâm cành, chiết cành, ghép hoặc nuôi cấy mô tế bào, vì cách này giữ nguyên kiểu gen dị hợp.