Nhà nghiên cứu có thể sử dụng dòng bất thụ đực tế bào chất như thế nào để nâng cao hiệu quả của quá trình chọn tạo giống ngô lai?

Giải thích cơ sở tế bào học của sự di truyền gene ngoài nhân trong thí nghiệm của Correns:

- Phân tử DNA lục lạp mang gene mã hóa protein sinh tổng hợp diệp lục nên lá cây có màu xanh. Khi gene này bị đột biến mất chức năng, diệp lục không được tổng hợp làm lá có đốm trắng hoặc màu trắng.

- Giao tử đực (hạt phấn) chỉ truyền nhân cho giao tử cái mà không truyền tế bào chất. Hợp tử phát triển dựa trên khối tế bào chất của giao tử cái (trứng) từ mẹ nên các gene trong lục lạp của giao tử cái (trứng) đều được truyền cho con dẫn tới đời con sinh ra hầu hết đều có màu cành lá giống mẹ:

+ Ở cây mẹ có cành lá xanh, tế bào chứa lục lạp mang gene không đột biến dẫn đến khi giảm phân, chỉ tạo trứng chứa lục lạp mang gene không đột biến. Khi tế bào trứng này thụ tinh với hạt phấn bất kì sẽ tạo hợp tử chứa lục lạp mang gene không đột biến, phát triển thành cây cành lá xanh.

+ Ở cây mẹ có cành lá trắng, tế bào chứa lục lạp mang gene đột biến dẫn đến khi giảm phân, chỉ tạo trứng chứa lục lạp mang gene đột biến. Khi tế bào trứng này thụ tinh với hạt phấn bất kì sẽ tạo hợp tử chứa lục lạp mang gene đột biến, phát triển thành cây cành lá trắng.

+ Ở cây lá đốm, phân tử DNA trong mỗi lục lạp có thể mang gene đột biến hoặc gene không đột biến. Trong quá trình giảm phân, xảy ra sự phân chia không đồng đều tế bào chất chứa các lục lạp (mang phân tử DNA) cho các tế bào trứng khác nhau: trứng chứa lục lạp mang gene không đột biến, trứng chứa lục lạp mang gene đột biến, trứng chứa cả lục lạp mang gene không đột biến và lục lạp mang gene đột biến. Khi các loại tế bào trứng này thụ tinh với hạt phấn bất kì sẽ tạo các loại hợp tử tương ứng, phát triển thành cây lá xanh, cây lá trắng và cây lá đốm.

- Em bé sinh ra không mang gene đột biến ti thể của người mẹ vì hợp tử không nhận tế bào chất của người vợ.

- Gene COI được di truyền từ mẹ sang con qua ti thể, do đó, có thể so sánh mức độ tương đồng của gene COI giữa em bé và mẹ để xác định quan hệ huyết thống giữa họ. Tuy nhiên, trong trường hợp trên, em bé được sinh ra với ti thể nhận từ tế bào chất của tế bào trứng của người được hiến tặng nên không thể dùng gene COI để xác định quan hệ huyết thống giữa em bé và người mẹ (người cho nhân).