Lai các dòng thuần chủng với nhau

Lai tế bào sinh dưỡng

Gây đột biến kết hợp với chọn lọc

Nuôi cấy hạt phấn thành cây lưỡng bội

Cấy truyền phôi

Nhân bản vô tính

Nuôi cấy mô tế bào

Nuôi cấy hạt phấn

Công nghệ gen

Lai khác dòng.

Lai tế bào xôma khác loài.

Nuôi cấy hạt phấn sau đó lưỡng bội hoá.

$$\left(1\right)\ \longrightarrow\ \left(3\right)\ \longrightarrow\ \left(2\right)$$

$$\left(2\right)\ \longrightarrow\ \left(3\right)\ \longrightarrow\ \left(4\right)$$

$$\left(3\right)\ \longrightarrow\ \left(2\right)\ \longrightarrow\ \left(1\right)$$

$$\left(3\right)\ \longrightarrow\ \left(2\right)\ \longrightarrow\ \left(4\right)$$

vật nuôi

vi sinh vật

cây trồng

nấm

Thoái hóa giống

Ưu thế lai

Siêu trội

Bất thụ

Lai hai dòng thuần chủng với nhau sẽ luôn cho ra con lai có ưu thế lai cao.

Lai các dòng thuần chủng khác xa nhau về khu vực địa lí luôn cho ưu thế lai cao.

Chỉ có một số tổ hợp lai giữa các cặp bố mẹ nhất định mới có thể cho ưu thế lai.

Người ta không sử dụng con lai có ưu thế lai cao làm giống vì con lai thường không đồng nhất về kiểu hình.

tần số đột biến có xu hướng tăng

tỉ lệ phát sinh biến dị tổ hợp tăng

tỉ lệ dị hợp giảm, tỉ lệ đồng hợp tăng

tỉ lệ đồng hợp giảm, tỉ lệ dị hợp tăng

• bào tử, hạt phấn.

• vật nuôi, vi sinh vật

• vật nuôi, cây trồng.

• cây trồng, vi sinh vật.

Cây lai này luôn có kiểu gen dị hợp tử về tất cả các gen.

Cây lai này có bộ nhiễm sắc thể tứ bội

Cây lai này mang hai bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của hai loài trên

Cây lai này có khả năng sinh sản hữu tính

lai các thứ

tự thụ phấn

sinh sản sinh dưỡng

sinh sản hữu tính

khi lớn lên có thể giao phối với nhau sinh ra đời con

không thể sinh sản hữu tính

có kiểu gen giống nhau

có kiểu hình giống hệt nhau cho dù được nuôi trong các môi trường khác nhau

Lai phân tích

Lai khác dòng đơn

Lai khác dòng kép

Lai thuận nghịch

Cấy truyền phôi

Nuôi cấy tế bào thực vật

Nuôi cấy hạt phấn

Dung hợp tế bào trần

1

2

3

4

• Thường có tuổi thọ ngắn hơn so với các cá thể cùng loài sinh ra bằng phương pháp tự nhiên.

Được sinh ra từ một tế bào xoma, không cần có sự tham gia của nhân tế bào sinh dục

Mang các đặc điểm giống hệ cá thể mẹ đã mang thai và sinh ra nó

• Có kiểu gen giống hệt cá thể cho nhân

• Ưu thế lai tỉ lệ thuận với số lượng cặp gen dị hợp tử có trong kiểu gen của con lai

• Ưu thế lai biểu hiện cá nhất ở đời F₁ của phép lai khác dòng

Ưu thế lai có thể được duy trì và củng cố bằng phương pháp tự thụ phấn hoặc giao phối gần 

Ưu thế lai được ứng dụng trong phép lai kinh tế

Nhân bản vô tính

Dung hợp tế bào trần

Nuôi cấy hạt phấn

Gây đột biến nhân tạo

Ưu thế lai cao hay thấp ở con lai phụ thuộc vào số lượng alen trội có mặt trong kiểu gen.

Ưu thế lai cao hay thấp ở con lai không phụ thuộc vào trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau.

Ưu thế lai biểu hiện ở đời F1, sau đó tăng dần qua các thế hệ.

Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở đời F1, sau đó giảm dần qua các thế hệ.

1

2

3

4

cừu cho nhân

cừu cho trứng và cừu mang thai hộ

cừu cho nhân và cừu mang thai hộ

cừu cho trứng

vi sinh vật

vật nuôi

vi khuẩn

cây trồng

Nhân bản vô tính tế bào động vật

Công nghệ sinh học tế bào

Cấy truyền phôi.

Cấy truyền hợp tử

• Thay đổi mức phản ứng của giống gốc.

Cải tiến giống có năng suất thấp.

Kiểm tra kiểu gen của giống cần quan tâm.

Củng cố đặc tính tốt, tạo dòng thuần chủng.

vật nuôi, vi sinh vật

cây trồng, vi sinh vật

vật nuôi, cây trồng

bào tử, hạt phấn

Các hạt phấn có thể mọc trên môi trường nuôi cấy nhân tạo để tạo thành các dòng tế bào đơn bội.

Dòng tế bào đơn bội được xử lí hóa chất (consixin) gây lưỡng bội hóa tạo nên dòng tế bào lưỡng bội.

Giống được tạo ra từ phương pháp này có kiểu gen dị hợp, thể hiện ưu thế lai cao nhất.

Sự lưỡng bội hóa các dòng tế bào đơn bội sẽ tạo ra được các dòng lưỡng bội thuần chủng.

các alen trội thường có tác động có lợi nhiều hơn alen lặn, tác động cộng gộp giữa các gen trội có lợi dẫn đến ưu thế lai.

trong thể dị hợp, alen trội át chế sự biểu hiện của alen lặn có hại không cho các alen này biểu hiện.

cơ thể lai nhận được nhiều đặc tính tốt của cả bố và mẹ nên tốt hơn bố mẹ.

cơ thể dị hợp tốt hơn thể đồng hợp do hiệu quả bổ trợ giữa 2 alen khác nhau về chức phận trong cùng 1 lôcus.

1, 2, 3

1, 2, 4

1, 3, 4

2, 3, 4

• Tạo ra giống lúa có khả năng tổng hợp β-carôten ở trong hạt.

• Tạo ra giống dâu tằm tam bội có năng suất lá cao.

Tạo ra chủng vi khuẩn E. coli có khả năng sản xuất insulin của người.

Tạo ra cừu Đôly.

Con lai có năng suất thấp, sức chống chịu kém, khả năng sinh trưởng và phát triển chậm hơn so với các dạng bố mẹ

Con lai có năng suất thấp, sức chống chịu cao, khả năng sinh trưởng và phát triển kém hơn so với các dạng bố mẹ

Con lai có năng suất thấp, sức chống chịu cao, khả năng sinh trưởng và phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ

Con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ

sử dụng tác nhân vật lí và hoá học tạo biến dị tổ hợp phục vụ cho lợi ích của con người

sử dụng tác nhân vật lí và hoá học làm thay đổi kiểu hình của SV để phục vụ cho lợi ích của con người

sử dụng tác nhân gây đột biến tác động lên sinh vật tạo ra giống mới

sử dụng tác nhân vật lí và hoá học làm thay đổi vật liệu di truyền của SV để phục vụ cho lợi ích của con người

hạn chế được hiện tượng thoái hoá giống

tổ hợp được thông tin di truyền giữa các loài xa nhau

khắc phục được hiện tượng bất thụ trong lai xa

tạo được hiện tượng ưu thế lai tốt nhất

(1) và (3)

(2) và (4)

(1) và (2)

(3) và (4)

sinh dục khác loài

sinh dưỡng khác loài.

sinh dưỡng và sinh dục khác loài

xôma và sinh dục khác loài.

Nuôi cấy và lưỡng bội hóa hạt phấn có thể tạo ra đời con có kiểu hình khác cây mẹ.

Lai 2 tế bào trần cùng loại tạo ra thể song nhị bội

Nuôi cấy mô tế bào để tạo ra quần thể cây trông có kiểu gen đa dạng.

Cấy truyền phôi ở động vật chỉ cần sử dụng 1 cá thể cái để nuôi phôi.

Khi lai giữa 2 dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau, ưu thế lai biểu hiện ở đời F1 sau đó tăng dần qua các thế hệ

Khi lai giữa 2 các thể thuộc cùng 1 dòng thuần chủng luôn cho con lai có ưu thế lai

Khi lai giữa 2 dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau, phép lai thuận có thể không cho ưu thế lai nhưng phép lai nghịch lại có thể cho ưu thế lai và ngược lại

Con lai F1 có ưu thế lai luôn được giữ lại làm giống

Lai tế bào

Lai khác dòng

Lai phân tích

Lai thuận nghịch

Mất đoạn

Chuyển đoạn

Dị bội

Đa bội

thực vật và vi sinh vật

động vật và thực vật

động vật bậc thấp

động vật và vi sinh vật

Nuôi cấy hạt phấn

Nuôi cấy hạt phấn và lai tế bào sinh dưỡng

Nuôi cấy mô tế bào và tạo giống đa bội

Nuôi cấy mô tế bào và lai tế bào sinh dưỡng

$$\left(4\right)\ \longrightarrow\ \left(1\right)\ \longrightarrow\ \left(2\right)\ \longrightarrow\ \left(3\right)$$

$$\left(1\right)\ \longrightarrow\ \left(2\right)\ \longrightarrow\ \left(3\right)\ \longrightarrow\ \left(4\right)$$

$$\left(2\right)\ \longrightarrow\ \left(3\right)\ \longrightarrow\ \left(4\right)\ \longrightarrow\ \left(1\right)$$

$$\left(2\right)\ \longrightarrow\ \left(3\right)\ \longrightarrow\ \left(1\right)\ \longrightarrow\ \left(4\right)$$

Tế bào trứng mang nhân của tế bào tuyến vú đã được cấy vào tử cung của con cừu khác để phát triển và sinh nở bình thường.

Lấy trứng của con cừu cho trứng để loại bỏ khối tế bào chất.

Lấy nhân từ trứng của con cừu cho trứng.

Cừu con sinh ra có kiểu hình giống kiểu hình của cừu cho trứng.

(1) và (5)

(2) và (5)

(3) và (5)

(4) và (5)

Người ta tạo ra những con lai khác dòng có ưu thế lai cao để sử dụng cho việc nhân giống. 

Để tạo ra những con lai có ưu thế lai cao về một số đặc tính nào đó, người ta thường bắt đầu bằng cách tạo ra những dòng thuần chủng khác nhau.

Trong một số trường hợp, lai giữa hai dòng nhất định thu được con lai không có ưu thế lai, nhưng nếu cho con lai này lai với dòng thứ ba thì đời con lại có ưu thế lai. 

Một trong những giả thuyết để giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai được nhiều người thừa nhận là giả thuyết siêu trội. 

gây đột biến bằng cosixin

lai giữa các giống

nhân bản vô tính

nuôi cấy mô, tế bào sinh dưỡng