Cuando observas una población de animales, puedes notar algunas variaciones o diferencias entre individuos de la misma especie. Tal vez algunos sean más grandes que otros o haya diferencias en su coloración. Estas variaciones sirven como base para la selección natural, donde se preservarán los rasgos beneficiosos de una población que afectan positivamente la supervivencia y la reproducción. Por ejemplo, los animales que pueden camuflarse más fácilmente con su entorno evaden a los depredadores y transmiten sus genes con más frecuencia que los que no lo hacen. Esta coloración de camuflaje es un fenotipo, definido como la expresión visual de un rasgo. Un genotipo se refiere al conjunto de genes responsables de un fenotipo. Por lo tanto, debido a la selección natural ciertos genotipos se mantienen en el tiempo, mientras que las variaciones menos favorables desaparecen y esto impulsa la evolución de las poblaciones.
Los seres humanos hemos estudiado este proceso y hemos aprovechado las variaciones naturales para evolucionar deliberadamente plantas y animales para cultivarlos o mantenerlos como compañeros. Este proceso se conoce como selección artificial, la propagación y domesticación de plantas y animales para obtener rasgos favorables. Veamos a los perros, por ejemplo. Hace miles de años, los humanos comenzaron a criar selectivamente parejas de lobos por rasgos como la docilidad, la protección y la destreza en la caza junto con la apariencia. Continuamos esta cría selectiva durante innumerables generaciones y esto ha culminado en decenas de razas de perros modernas, incluidos el gran danés y el chihuahua, que a su vez son muy diferentes en apariencia y carácter a su antepasado, el lobo.
También hemos implementado la selección artificial en las plantas. La Brassica oleracea fue una vez una planta grande y frondosa, pero ha sido seleccionada artificialmente de diferentes maneras para producir muchas verduras comunes que comemos hoy en día, como la col rizada, el repollo, la coliflor e incluso el colinabo. Otra especie de la misma familia, Brassica napus, es comúnmente conocida como la planta de colza debido al abundante aceite secuestrado en sus semillas, que son excelentes para cocinar o producir combustible.
En este laboratorio, seleccionará artificialmente rasgos de plantas individuales de colza para producir dos líneas que muestren diferentes niveles de un rasgo, la vellosidad.
- Observando la selección artificial en las plantas
- Para comenzar el experimento, recolecta cinco plantas cultivadas de dos semanas de la población de la generación uno que parezcan saludables. Nota: Las plantas deben aparecer verdes, no marchitas y no tener hojas dañadas. Hipótesis experimental: La hipótesis experimental para este laboratorio podría ser que el número de tricomas principales varía naturalmente, pero el número promedio aumentará a lo largo de las generaciones si solo se cruzan las plantas con el mayor número de tricomas o disminuirá si se cruzan las que tienen menos. Hipótesis nula: La hipótesis nula podría ser que el número promedio de tricomas no cambiará en las generaciones posteriores después de la selección artificial.
- Etiqueta cada planta con una letra de la A a la E y con los nombres de ambos socios.
- Registra cualquier diferencia natural que veas entre tus muestras de plantas. Nota: Todas las plantas tienen la misma edad, por lo que cualquier variación observada se debe a un fenotipo expresado, no al desarrollo.
- Use una lente de mano para contar el número de tricomas que se encuentran en el pecíolo de la hoja más baja, sin incluir los cotiledones redondos de cada planta. Nota: Puede ser útil iluminar la planta con una luz y sostenerla sobre un fondo oscuro, como una mesa de laboratorio, durante el análisis de los tricomas.
- Ambos socios realizarán recuentos en cada planta de forma independiente y compararán las respuestas. Si los recuentos son diferentes, inscriba un tercer contador o tome el promedio de los dos resultados.
- Después de esto, determine el número medio de tricomas para toda la clase. Haga clic aquí para descargar la Tabla A
- Determine el 10% superior e inferior de las plantas de la clase tricomas. Estos grupos formarán las dos líneas seleccionadas artificialmente: alta vellosidad y baja vellosidad, respectivamente.
- Si más del 10% de las plantas no tienen tricomas, selecciona el 10% de esas plantas al azar para la línea de plantas de baja vellosidad.
- Separe los dos grupos de plantas seleccionadas y etiquételos claramente.
- Traslada las plantas a una zona bien iluminada y mantenlas bien regadas hasta que desarrollen flores. Nota: Las flores suelen desarrollarse alrededor de 14 días.
- Cuando las flores estén completamente desarrolladas, use una varita de polinización o un pincel para frotar el estigma y la antera de las flores de una planta durante unos segundos.
- Usando la misma varita o pincel, frote el interior de cada flor de todas las demás plantas en la misma línea de selección.
- Usando una varita o pincel diferente, repita los pasos 11 a 12 en la otra línea. Nota: Tenga cuidado de no cruzar las líneas. Esparce el polen solo entre las plantas seleccionadas adecuadamente.
- Devuelve las plantas de primera generación a las áreas de cultivo. Cuando las plantas alcanzan aproximadamente 1 mes de edad, deben producir vainas de semillas maduras.
- Permita que las plantas se sequen una vez que las vainas de las semillas se vuelvan amarillas.
- Abre las vainas de semillas y recoge las semillas.
- Obtener nuevas macetas para la generación de semillas dos.
- Llene las macetas con tierra húmeda para macetas hasta la mitad y agregue una bolita de fertilizante a cada maceta.
- Llena las macetas con más tierra para rellenar justo debajo del labio.
- Haz una depresión poco profunda en el suelo de cada maceta con una sonda.
- Toque un palillo limpio con una barra de pegamento y use el palillo para trasplantar las semillas al suelo una por una.
- Cubre las semillas con una fina capa de tierra.
- Etiqueta las macetas con su línea de vellosidad y colócalas en el área de cultivo designada.
- Use un gotero de plástico para regar las plantas según sea necesario para asegurarse de que no se sequen.
- Cuando las plantas tengan dos semanas de edad, recoge cinco plantas de cada línea y etiquétalas de la A a la E.
- Luego, cuenta los tricomas de estas plantas como se ha descrito anteriormente (pasos 4-5). Haga clic aquí para descargar la Tabla B
- Análisis de datos
- Crea un gráfico de frecuencia basado en los datos de la clase de generación uno con el recuento de tricomas en el eje x y el número de plantas en el eje y. Etiqueta la media.
- Luego, crea gráficos de frecuencia para las dos líneas de vellosidad seleccionadas.
- Compara los gráficos de frecuencia para la primera generación y ambas líneas de vellosidad.
- Toma nota de los cambios fenotípicos observados en las líneas de vellosidad seleccionadas.
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