Quando si osserva una popolazione di animali si possono notare alcune variazioni o differenze tra individui della stessa specie. Forse alcuni sono più grandi di altri o ci sono differenze nella loro colorazione. Queste variazioni servono come base per la selezione naturale in cui saranno preservati i tratti benefici in una popolazione che influenzano positivamente la sopravvivenza e la riproduzione. Ad esempio, gli animali che possono mimetizzarsi più facilmente con il loro ambiente eludono i predatori e trasmettono i loro geni più spesso di quelli che non lo fanno. Questa colorazione mimetica è un fenotipo, definito come l'espressione visiva di un tratto. Un genotipo si riferisce all'insieme di geni responsabili di un fenotipo. Pertanto, a causa della selezione naturale alcuni genotipi si mantengono nel tempo, mentre scompaiono variazioni meno favorevoli e questo guida l'evoluzione delle popolazioni.
Noi esseri umani abbiamo studiato questo processo e abbiamo sfruttato le variazioni naturali per evolvere intenzionalmente piante e animali da coltivare o allevare come compagni. Questo processo è noto come selezione artificiale, la propagazione e l'addomesticamento di piante e animali per ottenere tratti favorevoli. Diamo un'occhiata ai cani, ad esempio. Migliaia di anni fa, gli esseri umani hanno iniziato ad allevare selettivamente coppie di lupi per tratti come la docilità, la protezione e l'abilità nella caccia insieme all'aspetto. Abbiamo continuato questo allevamento selettivo per innumerevoli generazioni e questo è culminato in decine di razze canine moderne, tra cui l'alano e il chihuahua, che a loro volta sono entrambi molto diversi nell'aspetto e nel carattere dal loro antenato, il lupo.
Abbiamo anche implementato la selezione artificiale nelle piante. La Brassica oleracea era un tempo una pianta grande e frondosa, ma è stata selezionata artificialmente in modi diversi per produrre molte verdure comuni che mangiamo oggi, tra cui cavoli, cavoli, cavolfiori e persino cavolo rapa. Un'altra specie della stessa famiglia, la Brassica napus, è comunemente conosciuta come pianta di colza a causa dell'abbondante olio sequestrato nei suoi semi, che sono ottimi per cucinare o per la produzione di combustibile.
In questo laboratorio, selezionerai artificialmente i tratti dalle singole piante di colza per produrre due linee che mostrano diversi livelli di un tratto, pelosità.
- Osservare la selezione artificiale nelle piante
- Per iniziare l'esperimento, raccogli cinque piante coltivate di due settimane dalla popolazione di prima generazione che sembrano sane. Nota: le piante dovrebbero apparire verdi, non appassite e non avere foglie danneggiate. Ipotesi sperimentale: L'ipotesi sperimentale per questo laboratorio potrebbe essere che il numero di tricomi di piombo vari naturalmente, ma il numero medio aumenterà nel corso delle generazioni se solo le piante con il maggior numero di tricomi vengono incrociate o diminuirà se quelle con il minor numero di tricomi vengono incrociate. Ipotesi nulla: L'ipotesi nulla potrebbe essere che il numero medio di tricomi non cambierà nelle generazioni successive dopo la selezione artificiale.
- Etichetta ogni pianta con una lettera da A a E e con i nomi di entrambi i partner.
- Registra tutte le differenze naturali che vedi tra i tuoi campioni di piante. Nota: tutte le piante hanno la stessa età, quindi qualsiasi variazione osservata è dovuta al fenotipo espresso, non allo sviluppo.
- Usa una lente a mano per contare il numero di tricomi che si trovano sul picciolo della foglia più bassa, esclusi i cotiledoni rotondi cresciuti per primi per ogni pianta. Nota: può essere utile illuminare la pianta e tenerla su uno sfondo scuro, come un banco da laboratorio, durante l'analisi dei tricomi.
- Entrambi i partner condurranno conteggi su ogni impianto in modo indipendente e confronteranno le risposte. Se i conteggi sono diversi, arruola un terzo contatore o fai la media dei due risultati.
- Dopodiché, determina il numero medio di tricomi per l'intera classe. Clicca qui per scaricare la Tabella A
- Determina il 10% superiore e inferiore delle piante dal conteggio dei tricomi della classe. Questi gruppi costituiranno le due linee selezionate artificialmente: alta pelosità e bassa pelosità, rispettivamente.
- Se più del 10% delle piante non ha tricomi, seleziona il 10% di quelle piante a caso per la linea di piante a bassa pelosità.
- Separa i due gruppi di piante selezionate ed etichettali chiaramente.
- Sposta le piante in un'area ben illuminata e mantienile ben annaffiate fino a quando non sviluppano fiori. Nota: i fiori si sviluppano in genere intorno ai 14 giorni.
- Quando i fiori sono completamente sviluppati, usa una bacchetta per l'impollinazione o un pennello per strofinare lo stigma e l'antera dei fiori di una pianta per alcuni secondi.
- Usando la stessa bacchetta o pennello, strofina l'interno di ogni fiore di ogni altra pianta nella stessa linea di selezione.
- Utilizzando una bacchetta o un pennello diverso, ripeti i passaggi da 11 a 12 sull'altra riga. Nota: Fare attenzione a non oltrepassare le linee. Spargere il polline solo tra le piante opportunamente selezionate.
- Restituisci le piante di prima generazione alle aree di coltivazione. Quando le piante raggiungono circa 1 mese di età, dovrebbero produrre baccelli maturi.
- Lascia che le piante si secchino una volta che i baccelli diventano gialli.
- Rompi i baccelli dei semi e raccogli i semi.
- Ottieni nuovi vasi per i semi di seconda generazione.
- Riempi i vasi con terriccio umido circa a metà e aggiungi un pellet di fertilizzante a ogni vaso.
- Riempi i vasi con altro terriccio da riempire appena sotto il labbro.
- Fai una depressione poco profonda nel terreno di ogni vaso con una sonda.
- Tocca uno stuzzicadenti pulito su un bastoncino di colla e usa lo stuzzicadenti per trapiantare i semi nel terreno uno per uno.
- Copri i semi con un sottile strato di terra.
- Etichetta i vasi con la loro linea di pelosità e posizionali nell'area di coltivazione designata.
- Usa un contagocce di plastica per innaffiare le piante secondo necessità per assicurarti che non si secchino.
- Quando le piante hanno due settimane, raccogli cinque piante da ogni linea ed etichettale da A a E.
- Quindi, conta i tricomi su queste piante come descritto in precedenza (passaggi 4- 5). Clicca qui per scaricare la Tabella B
- Analisi dei dati
- Crea un grafico di frequenza basato sui dati della classe di prima generazione con il conteggio dei tricomi sull'asse x e il numero di piante sull'asse y. Etichetta la media.
- Quindi, crea grafici di frequenza per entrambe le linee di pelosità selezionate.
- Confronta i grafici di frequenza per la prima generazione ed entrambe le linee di pelosità.
- Prendi nota dei cambiamenti fenotipici osservati nelle linee di pelosità selezionate.
Videos from this collection:
