Giải công nghệ lớp 10 bài 12 trang 60, 61, 62, 63, 64, 65 sgk Kết nối tri thức

Bài 12. Một số phương pháp chọn, tạo giống cây trồng trang 60, 61, 62, 63, 64, 65 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Giống cây trồng được tạo ra bằng những phương pháp nào? Các phương pháp chọn tạo giống cây trồng có những điểm gì giống và khác nhau?

Câu hỏi tr 60

Mở đầu

Giống cây trồng được tạo ra bằng những phương pháp nào? Các phương pháp chọn tạo giống cây trồng có những điểm gì giống và khác nhau?

Lời giải chi tiết

Các phương pháp tạo giống cây trồng:

- Tạo giống bằng phương pháp lai

- Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến

- Tạo giống bằng công nghệ gene

Các phương pháp chọn tạo giống cây trồng có những điểm giống và khác nhau.

Câu hỏi tr 61

Câu hỏi

Quan sát Hình 12.1, mô tả phương pháp chọn lọc hỗn hợp một lần và chọn hỗn hợp nhiều lần.

Lời giải chi tiết

Chọn lọc hỗn hợp 1 lần:

- Vụ 1: Gieo trồng quần thể giống khởi đầu (giống ban đầu trước khi chọn lọc) (1), chọn khoảng 10% các cây tốt, thu hoạch hỗn hợp hạt.

- Vụ 2: Gieo chung hạt của các cây được chọn (2), so sánh với giống khởi đầu (1) và giống đối chứng (3) để đánh giá hiệu quả chọn giống.

Chọn lọc hỗn hợp nhiều lần:

- Vụ 1: Gieo trồng quần thể giống khởi đầu (giống ban đầu trước khi chọn lọc) (1), chọn khoảng 10% các cây tốt, thu hoạch hỗn hợp hạt.

- Vụ 2: Gieo chung hạt của các cây được chọn (2), so sánh với giống khởi đầu (1) và giống đối chứng (3) để đánh giá hiệu quả chọn giống.

- Vụ 3 (4,5...): Nếu chưa đạt mục tiêu chọn giống thì lặp lại chu kì của vụ 1 và vụ 2 cho đến khi đạt được mục tiêu

Câu hỏi

Quan sát Hình 12.2 và mô tả phương pháp chọn lọc cá thể.

Lời giải chi tiết

- Vụ 1: Gieo trồng quần thể giống khởi đầu, chọn một vài cá thể tốt nhất, thu hoạch, bảo quản hạt riêng để trồng cho vụ sau.

- Vụ 2: Gieo riêng hạt của các cây được chọn, so sánh với giống khởi đầu và giống đối chứng để đánh giá hiệu quả chọn giống.

- Vụ 3 (4, 5...): Lặp lại chu kì của vụ 1 và vụ 2 cho đến khi đạt được mục tiêu chọn giống.

Câu hỏi tr 62

Câu hỏi

Quan sát Hình 12.3 và mô tả các bước trong quy trình chọn tạo giống cây trồng thuần chủng bằng phương pháp lai đơn.

Lời giải chi tiết

Bước 1: Chọn giống hay dòng làm bố, mẹ

Bước 2: Gieo trồng để cây bố, mẹ nở hoa trùng nhau, lấy phấn của cây bố thụ cho hoa của cây mẹ đã khử đực. Thu hoạch hạt gieo trồng ở vụ sau (hạt F 1 ).

Bước 3: Gieo trồng hạt F 1 , đánh giá để loại cây dị dạng, cây bị bệnh, cây không phải cây lai. Các cây còn lại thu hạt để riêng thành từ dòng.

Bước 4: Hạt của mỗi cây F 1 gieo thành một hàng hay một ô. Đánh giá chọn cây tốt, thu hạt để riêng thành từng dòng. Quá trình được thực hiện lặp lại qua nhiều vụ cho đến khi thu được dòng thuần.

Bước 5: Đánh giá và so sánh dòng thuần chọn được với dòng đối chứng

Bước 6: Khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định

Câu hỏi tr 63

Câu hỏi

Quan sát Hình 12.5, mô tả các bước tạo giống ưu thế lai.

Lời giải chi tiết

Bước 1: Thu thập vật liệu di truyền

Bước 2: Tự thụ phấn qua nhiều thế hệ để tạo dòng thuần bố mẹ

Bước 3: Cho các dòng thuần bố mẹ lai với nhau

Bước 4: Đánh giá và chọn các tổ hợp lai có ưu thế lai mong muốn

Bước 5: Nghiên cứu sản xuất hạt lai

Bước 6: Khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định.

Kết nối năng lực

Tìm hiểu thêm về các thành tựu tạo giống lai ưu thế ở Việt Nam và trên thế giới.

Lời giải chi tiết

- Tạo giống cà chua HT42 có chất lượng cao, khẩu vị ngọt, quả chắc, có thể cất giữ và vận chuyển mà không gây hỏng.

- Tạo giống lúa mới HTY100, cho gạo thơm ngon, cơm mềm.

Câu hỏi tr 64

Câu hỏi

Quan sát Hình 12.7 và mô tả các bước tạo giống cây bằng phương pháp gây đột biến.

Lời giải chi tiết

Bước 1: Thu thập vật liệu di truyền

Bước 2: Xử lí vật liệu bằng các tác nhân gây đột biến

Bước 3: Chọn các thể đột biến có kiểu hình mong muốn

Bước 4: Tạo dòng thuần chủng bằng phương pháp tự thụ phấn qua nhiều thế hệ

Bước 5: Đánh giá các dòng theo quy định

Bước 6: Khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định

Kết nối năng lực

Sử dụng Internet, sách, báo,… để tìm hiểu thêm về một số giống cây trồng được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến ở Việt Nam và trên thế giới.

Lời giải chi tiết:

- Rau muống 4n có lá và thân to, sản lượng 30 tạ/ha. Dương liễu 3n lớn mạnh, cho gỗ tốt, dưa hấu, nho tam bội không hạt ; dâu tằm tứ bội

- Xử lý giống lúa Mộc Tuyền bằng tia gamma tạo ra giống lúa MT 1 chín sớm, cây thấp và cứng, chịu phân, chịu chua, năng suất tăng 15-25%. Lai giống có chọn lọc giữa 12 dòng đột biến từ giống ngô M 1 tạo thành giống ngô DT 6 chín sớm, năng suất cao, hàm lượng protein tăng 1,5%, tinh bột giảm 4%.

Câu hỏi tr 65

Câu hỏi

Quan sát Hình 12.9 và mô tả các bước tạo giống cây trồng bằng kĩ thuật chuyển gen.

Lời giải chi tiết

Bước 1: Chuẩn bị sinh vật hoặc tế bào cho gen và sinh vật hoặc tế bào nhận gen.

Bước 2: Thu nhận gen cần chuyển từ sinh vật hoặc tế bào cho gen bằng kĩ thuật phù hợp.

Bước 3: Gắn gen cần chuyển vào công cụ chuyển gen (súng bắn gen, thể truyền).

Bước 4: Chuyển gen vào sinh vật hoặc tế bào nhận gen.

Bước 5: Chọn lọc sinh vật hoặc tế bào mang gen cần chuyển.

Bước 6: Đánh giá, khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định

Kết nối năng lực

Tìm hiểu thêm về các thành tựu của tạo giống cây trồng bằng công nghệ gen ở Việt Nam và trên thế giới.

Lời giải chi tiết

Công nghệ biến đổi gen đã đạt được nhiều thành tựu bởi quá trình tạo ra cây trồng chuyển gen có những đặc tính quý (như tính chịu hạn, tính đề kháng với thuốc trừ sâu, và khả năng kháng sâu bệnh) được rút ngắn, cá thể biến đổi gen có đặc tính mong muốn và ổn định trong thời gian dài. Dưới đây chỉ là vài số thành tựu tiêu biểu có tính ứng dụng cao:

- Về mặt kháng sâu bệnh: Các cây biến đổi gen Bt (ngô Bt, bông Bt, đậu tương Bt,… ) có thể kháng lại sâu hại lá vì chúng có chứa protein của một loại vi khuẩn Bacillus thuringiensis. Loại vi khuẩn này tiết ra các protein là độc tố nhưng chỉ có tác dụng trên với một số loài sâu hại lá chính mà không ảnh hưởng tới các loại côn trùng, động vật cũng như con người. Vì vậy, cây biến đổi gen Bt có thể mang lại nhiều lợi ích như giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu, giảm giá thành và đảm bảo năng suất cho người nông dân cũng như sức khỏe cho người tiêu dùng (giảm nguy cơ có lẫn thuốc trừ sâu trong thực phẩm).

- Về mặt dinh dưỡng: Bệnh mù mắt do thiếu vitamin A là bệnh thường gặp ở các nước thế giới thứ ba. Các nhà khoa học của Viện công nghệ cây trồng - Viện khoa học liên bang Thụy Sĩ đã tạo ra giống gạo vàng có chứa hàm lượng cao chất beta carotene (vitamin A) bằng công nghệ biến đổi gen. Ước tính là 72 gram gạo này sẽ cung cấp 50% lượng vitamin A hàng ngày của trẻ 1-3 tuổi. Điều đáng quý hơn nữa là giống gạo vàng này được phát triển cho nông dân ở những nước nghèo trên thế giới và công nghệ này được phát triển không nhằm mục đích thu lợi nhuận nên sẽ được sử dụng miễn phí.

- Công ty giống cây trồng Pioneer-Dupont ở Mỹ cũng đã phát triển thành công một giống đậu tương có thành phần acid béo trong dầu đậu tương giống như của dầu ô liu (là loại dầu thực vật rất tốt cho sức khỏe con người). Với chi phí rẻ hơn nhưng chất lượng lại tương đương với dầu ô liu, kết quả này đã đem lại nhiều lợi ích cho cả người tiêu dùng và các ngành công nghiệp sử dụng và chế biến dầu đậu tương.

- Về cây cảnh: Một loại hoa hồng tím đã được tạo ra bằng cách chuyển một cấu trúc bao gồm bốn loại gen khác nhau cùng lúc trong đó có gen delphinidin vốn tạo ra màu xanh trong một loài hoa khác. Điều này mang lại nhiều lợi nhuận cho các nhà sản xuất hoa hồng do người tiêu dùng rất ưa chuộng loại hoa hồng tím với màu sắc chưa từng có này.

- Về mặt y học: Vắc xin và thuốc thường đòi hỏi chi phí cao để sản xuất và bảo quản. Các nhà khoa học đã tạo ra giống khoai tây và cà chua biến đổi gen có chứa vắc xin. Các vấn đề về vận chuyển, bảo quản hay quản lý các vắc xin có trong các loại củ quả sẽ trở nên dễ dàng và kinh tế hơn nhiều so với phương thức truyền thống.

Luyện tập

1. So sánh chọn lọc hỗn hợp và chọn lọc cá thể. Nêu ưu, nhược điểm của từng phương pháp.

Lời giải chi tiết

Chọn lọc hỗn hợp	Chọn lọc cá thể
Đặc điểm	Là phương pháp chọn các cá thể mong muốn dựa vào kiểu hình, thu hoạch và hỗn hợp hạt của các cá thể được chọn để gieo trồng và đánh giá ở vụ sau.	Là phương pháp chọn lọc dựa vào quần thể cây trồng để chọn ra một hay một số cá thể biểu hiện các đặc điểm phù hợp với mục tiêu đặt ra của chọn giống.
Đối tượng áp dụng	Cả cây tự thụ phấn và cây giao phấn	Cây tự thụ phấn
Cách tiến hành	- Vụ 1: Gieo trồng quần thể giống khởi đầu (giống ban đầu trước khi chọn lọc), chọn khoảng 10% các cây tốt, thu hoạch hỗn hợp hạt. - Vụ 2: Gieo chung hạt của các cây được chọn, so sánh với giống khởi đầu và giống đối chứng để đánh giá hiệu quả chọn giống. - Vụ 3 (4,5...): Nếu chưa đạt mục tiêu chọn giống thì lặp lại chu kì của vụ 1 và vụ 2 cho đến khi đạt được mục tiêu.	- Vụ 1: Gieo trồng quần thể giống khởi đầu, chọn một vài cá thể tốt nhất, thu hoạch, bảo quản hạt riêng để trồng cho vụ sau. - Vụ 2: Gieo riêng hạt của các cây được chọn, so sánh với giống khởi đầu và giống đối chứng để đánh giá hiệu quả chọn giống. - Vụ 3 (4, 5...): Lặp lại chu kì của vụ 1 và vụ 2 cho đến khi đạt được mục tiêu chọn giống.
Ưu điểm	Tiến hành đơn giản, dễ thực hiện, ít tốn kém.	Chọn giống nhanh đạt được kết quả, giống có độ đồng đều cao, năng suất ổn định.
Nhược điểm	Không đánh giá được đặc điểm di truyền của từng cá thể, hiệu quả chọn lọc thường không cao.	Do hạt của cây được chọn cần bảo quản và gieo trồng riêng nên đòi hỏi tiến hành công phu, tốn kém, cần nhiều diện tích gieo trồng để đánh giá.

2. So sánh các bước tạo giống thuần và giống ưu thế lai bằng phương pháp lai.

Lời giải chi tiết

Tạo giống thuần chủng	Tạo giống ưu thế lai
Bước 1	Chọn giống hay dòng làm bố, mẹ.	Thu thập vật liệu di truyền.
Bước 2	Gieo trồng để cây bố, mẹ nở hoa trùng nhau, lấy phấn của cây bố thụ cho hoa của cây mẹ đã khử đực. Thu hoạch hạt gieo trồng ở vụ sau (hạt F 1 ).	Tự thụ phấn qua nhiều thế hệ để tạo dòng thuần bố mẹ.
Bước 3	Gieo trồng hạt F 1 , đánh giá để loại cây dị dạng, cây bị bệnh, cây không phải cây lai. Các cây còn lại thu hạt để riêng thành từ dòng.	Cho các dòng thuần bố mẹ lai với nhau.
Bước 4	Hạt của mỗi cây F 1 gieo thành một hàng hay một ô. Đánh gái chọn cây tốt, thu hạt để riêng thành từng dòng. Quá trình được thực hiện lặp lại qua nhiều vụ cho đến khi thu được dòng thuần.	Đánh giá và chọn các tổ hợp lai có ưu thế lai mong muốn.
Bước 5	Đánh giá và so sánh dòng thuần chọn được với dòng đối chứng.	Nghiên cứu sản xuất hạt lai.
Bước 6	Khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định.	Khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định.

3. Tạo giống cây trồng bằng phương pháp gây đột biến và phương pháp chuyển gen có những điểm gì giống và khác nhau?

Lời giải chi tiết

Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến	Tạo giống bằng công nghệ gene
Giống	Tạo ra các giống cho năng suất cao, có thể kháng sâu bệnh, khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường được tốt hơn
Khác	Đặc điểm	Sử dụng các tác nhân vật lí, hóa học hoặc sinh học gây biến đổi vật chất di truyền của các giống cây trồng nhằm tạo ra các giống mới mang các tổ hợp gene mới.	Là phương pháp tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gene bị biến đổi hoặc có thêm gene mới.
Cách tiến hành	- Bước 1: Thu thập vật liệu di truyền - Bước 2: Xử lí vật liệu bằng các tác nhân gây đột biến - Bước 3: Chọn các thể đột biến có kiểu hình mong muốn - Bước 4: Tạo dòng thuần chủng bằng phương pháp tự thụ phấn qua nhiều thế hệ - Bước 5: Đánh giá các dòng theo quy định - Bước 6: Khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định.	- Bước 1: Chuẩn bị sinh vật hoặc tế bào cho gene và sinh vật hoặc tế bào nhận gene - Bước 2: Thu nhận gene cần chuyển từ sinh vật hoặc tế bào cho gene bằng kĩ thuật phù hợp. - Bước 3: Gắn gene cần chuyển vào công cụ chuyển gene (súng bắn gene, thể truyền) - Bước 4: Chuyển gene vào sinh vật hoặc tế bào nhận gene - Bước 5: Chọn lọc sinh vật hoặc tế bào mang gene cần chuyển. - Bước 6: Đánh giá, khảo nghiệm và đăng kí công nhận giống mới theo quy định.