動物の個体群を見ると、同じ種の個体間でいくつかの違いや違いがあることに気付くかもしれません。おそらく、いくつかは他のものよりも大きいか、色に違いがあります。これらの変異は、生存と繁殖にプラスの影響を与える集団の有益な形質が保存される自然選択の基礎として機能します。例えば、環境に合わせてカモフラージュしやすい動物は、そうでない動物に比べて捕食者を避け、遺伝子を感染させる頻度が高い。このカモフラージュカラーは表現型であり、形質の視覚的表現として定義されます。遺伝子型とは、表現型の原因となる遺伝子のセットを指します。したがって、自然淘汰により、特定の遺伝子型が時間の経過とともに維持されますが、好ましくない変異は消え、これが個体群の進化を促進します。
私たち人間は、このプロセスを研究し、自然に発生する変異を利用して、植物や動物を意図的に進化させ、農業や仲間として飼ってきました。このプロセスは、人工的な選択、つまり好ましい形質のための植物や動物の繁殖と家畜化として知られています。例えば、犬を見てみましょう。何千年も前、人間はオオカミのペアを選択的に繁殖させ始めました。これは、外見だけでなく、従順さ、保護力、狩猟能力などの特性も備えています。私たちはこの選択的な繁殖を数え切れないほどの世代にわたって続け、これがグレートデーンやチワワを含む多くの現代の犬種に結実しました。
また、植物への人工選択も実施しています。アブラナ属のオレラセアはかつては大きくて葉の多い植物でしたが、ケール、キャベツ、カリフラワー、さらにはコールラビなど、今日私たちが食べている多くの一般的な野菜を生産するためにさまざまな方法で人工的に選択されてきました。同じ家族の別の種であるBrassica napusは、その種子に豊富な油が隔離されているため、一般にアブラナ植物として知られています。
このラボでは、個々のセイヨウ種子菜種植物から形質を人工的に選択して、異なるレベルの形質を示す 2 本の線 (hairiness.
を作成します。
- 植物の人工選択の観察
- 実験を開始するには、第1世代の集団から健康そうな生後2週間の植物を5つ収集します。注:植物は緑色に見え、しおれず、葉が損傷していない必要があります。実験的仮説:このラボの実験仮説は、リードトリコームの数は自然に変化するかもしれませんが、トリコームの数が最も多い植物のみを交配すると平均数は世代とともに増加し、最も少ない植物を交配すると減少するというものです。帰無仮説: 帰無仮説は、人工選択後、毛状突起の平均数が後続の世代で変化しないというものである可能性があります。
- 各植物にAからEまでの文字と両方のパートナーの名前でラベルを付けます。
- 植物サンプル間に見られる自然な違いを記録します。注:すべての植物は同じ年齢であるため、観察される変動は発現した表現型によるものであり、発達によるものではありません。
- ハンドレンズを使用して、各植物の最初に成長した丸い子葉を含まない、最も低い葉の葉の葉柄にある毛状突起の数を数えます。注:トリコーム解析中は、植物に光を当て、実験室のベンチなどの暗い背景に光を当てると役立つ場合があります。
- 両パートナーは独立して各プラントのカウントを行い、回答を比較します。カウントが異なる場合は、3 番目のカウンターに参加するか、2 つの結果の平均を取ります。
- この後、クラス全体のトリコーム数の中央値を決定します。 ここをクリックして表Aをダウンロード
- クラスの毛状突起カウントから植物の上位10%と下位10%を決定します。これらのグループは、人工的に選択された 2 つの線 (それぞれ High hairiness と Low hairriness) を構成します。
- 植物の10%以上に毛状突起がない場合は、それらの植物の10%をランダムに選択して、毛羽立ちの少ない植物ラインにしてください。
- 選択した植物の2つのグループを分離し、明確にラベル付けします。
- 植物を明るい場所に移動し、花が咲くまで十分に水をやってください。注:花は通常約14日で成長します。
- 花が完全に発達したら、受粉ワンドまたは絵筆を使用して、1つの植物の花の柱頭と葯を数秒間こすります。
- 同じ杖またはブラシを使用して、同じ選択ラインで他のすべての植物の各花の内側をこすります。
- 別のワンドまたはブラシを使用して、他の行でステップ11〜12を繰り返します。注:線を越えないように注意してください。適切に選択された植物間でのみ花粉を広げます。
- 第1世代の植物を栽培地域に戻します。植物が生後約1か月に達すると、成熟した種子のさやが生産されるはずです。
- 種子のさやが黄色に変わったら、植物を乾かします。
- 種子のさやを壊して種子を収集します。
- 第2世代の種子の新しいポットを入手してください。
- ポットを湿った培養土で約半分満たし、各ポットに肥料ペレットを追加します。
- 唇のすぐ下に土を鉢に詰めます。
- プローブで各ポットの土壌に浅いくぼみを作ります。
- きれいなつまようじをスティックのりに触れ、つまようじを使って種子を1つずつ土に移植します。
- 種子を薄い土の層で覆います。
- 鉢に毛羽立ちのラインを付け、指定された成長エリアに配置します。
- 必要に応じてプラスチック製のスポイトを使用して植物に水をやり、植物が乾燥しないようにします。
- 植物が生後2週間になったら、各行から5つの植物を採取し、AからEのラベルを付けます。
- 次に、前述のようにこれらの植物の毛状突起を数えます（ステップ4〜5〕。 ここをクリックして表Bをダウンロード
- データ分析
- ジェネレーションワンクラスのデータに基づいて、x軸にトリコーム数、y軸に植物の数を持つ度数グラフを作成します。平均値にラベルを付けます。
- 次に、選択した両方の毛羽立ちラインの周波数グラフを作成します。
- 第1世代と両方の毛羽立ちラインの周波数グラフを比較します。
- 選択した毛羽立ちラインで観察された表現型の変化に注意してください。
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