동물의 개체군을 보면 같은 종의 개체 간에 약간의 변형이나 차이점을 알 수 있습니다. 어쩌면 일부는 다른 것보다 크거나 색상에 차이가 있을 수 있습니다. 이러한 변이는 생존과 번식에 긍정적인 영향을 미치는 개체군의 유익한 형질이 보존되는 자연선택의 기초가 됩니다. 예를 들어, 주변 환경을 더 쉽게 위장할 수 있는 동물은 그렇지 않은 동물보다 포식자를 피하고 유전자를 더 자주 전달합니다. 이 위장 착색은 형질의 시각적 표현으로 정의되는 표현형입니다. 유전자형은 표현형을 담당하는 유전자 집합을 나타냅니다. 따라서 자연 선택으로 인해 특정 유전자형은 시간이 지남에 따라 유지되는 반면 덜 유리한 변이는 사라지고 이것이 개체군의 진화를 주도합니다.
우리 인간은 이 과정을 연구하고 자연적으로 발생하는 변이를 활용하여 식물과 동물을 의도적으로 진화시켜 농사를 짓거나 동반자로 키울 수 있도록 했습니다. 이 과정은 인공 선택(artificial selection)으로 알려져 있으며, 유리한 형질을 위해 식물과 동물을 번식시키고 길들이는 것입니다. 예를 들어 개를 살펴보겠습니다. 수천 년 전, 인간은 온순함, 보호, 사냥 능력과 외모와 같은 특성을 위해 늑대 쌍을 선택적으로 번식시키기 시작했습니다. 우리는 셀 수 없이 많은 세대에 걸쳐 이 선택적 번식을 계속했고, 이것은 그레이트 데인과 치와와를 포함한 수십 개의 현대 개 품종으로 절정에 달했으며, 둘 다 조상인 늑대와 외모와 성격이 매우 다릅니다.
우리는 또한 식물에서 인공 선택을 구현했습니다. Brassica oleracea는 한때 크고 잎이 많은 식물이었지만 케일, 양배추, 콜리플라워, 심지어 콜라비를 포함하여 오늘날 우리가 먹는 많은 일반적인 채소를 생산하기 위해 다양한 방식으로 인위적으로 선택되었습니다. 같은 과의 또 다른 종인 Brassica napus는 요리나 연료 생산에 탁월한 씨앗에 풍부한 기름이 격리되어 있기 때문에 일반적으로 기름씨 유채 식물로 알려져 있습니다.
이 실험실에서는 개별 기름씨 유채 식물에서 형질을 인위적으로 선택하여 서로 다른 수준의 형질인 hairiness.
를 표시하는 두 개의 선을 생성합니다.
- 식물에서 인위선택 관찰
- 실험을 시작하려면 1세대 개체군에서 건강해 보이는 2주 된 성장 식물 5개를 수집합니다. 참고: 식물은 녹색으로 보여야 하고 시들지 않아야 하며 잎이 손상되지 않아야 합니다. 실험 가설: 이 실험실의 실험 가설은 납 상체의 수는 자연적으로 변할 수 있지만, 상체의 수가 가장 많은 식물만 이종교배를 하면 평균 수가 세대에 걸쳐 증가하거나 가장 적은 식물을 이종교배하면 감소한다는 것입니다. 귀무 가설(Null Hypothesis): 귀무 가설은 인공 선택 후 다음 세대에 걸쳐 평균 상체(trichomes) 수가 변하지 않을 수 있다는 것일 수 있습니다.
- 각 식물에 A에서 E까지의 문자와 두 파트너의 이름으로 레이블을 지정합니다.
- 식물 샘플 간에 보이는 자연적인 차이를 기록하십시오. 참고: 모든 식물은 같은 나이이므로 관찰된 모든 변화는 발달이 아닌 발현된 표현형에 의한 것입니다.
- 핸드 렌즈를 사용하여 각 식물에 대해 둥글고 먼저 자란 자엽을 포함하지 않고 가장 낮은 잎의 잎자루에서 발견되는 상체 (trichomes)의 수를 계산합니다. 참고 : 트리 홈 분석 중에 식물에 빛을 비추고 실험실 벤치와 같은 어두운 배경에 고정하는 것이 도움이 될 수 있습니다.
- 두 파트너는 각 플랜트에 대한 계수를 독립적으로 수행하고 답을 비교합니다. 카운트가 다른 경우 세 번째 카운터를 입력하거나 두 결과의 평균을 구합니다.
- 그런 다음 전체 클래스에 대한 trichomes의 중앙값을 결정하십시오. 표 A를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
- 클래스 trichome 수에서 식물의 상위 및 하위 10 %를 결정합니다. 이 그룹은 인위적으로 선택된 두 개의 선, 즉 각각 높은 털이 많고 털이 적은 선을 구성합니다.
- 식물의 10% 이상에 상체가 없는 경우 털이 적은 식물 라인에 대해 해당 식물의 10%를 무작위로 선택하십시오.
- 선택한 식물의 두 그룹을 분리하고 명확하게 레이블을 지정합니다.
- 식물을 조명이 밝은 곳으로 옮기고 꽃이 자랄 때까지 물을 잘 주십시오. 참고: 꽃은 일반적으로 약 14일 동안 자랍니다.
- 꽃이 완전히 자랐을 때 수분 지팡이나 붓을 사용하여 한 식물 꽃의 암술머리와 꽃밥을 몇 초 동안 문지릅니다.
- 같은 지팡이 또는 브러시를 사용하여 동일한 선택 라인에있는 다른 모든 식물의 각 꽃 내부를 문지릅니다.
- 다른 막대나 브러시를 사용하여 다른 줄에서 11-12단계를 반복합니다. 참고: 선을 넘지 않도록 주의하십시오. 적절하게 선택된 식물 사이에만 꽃가루를 퍼뜨립니다.
- 1 세대 식물을 성장 지역으로 되돌립니다. 식물이 약 1개월이 되면 성숙한 씨앗 꼬투리를 생산해야 합니다.
- 씨앗 꼬투리가 노랗게 변하면 식물이 마르도록하십시오.
- 씨앗 꼬투리를 부수고 씨앗을 수집합니다.
- 2 세대 씨앗을위한 새 냄비를 얻습니다.
- 화분에 촉촉한 화분 흙을 절반 정도 채우고 각 화분에 비료 펠릿을 추가합니다.
- 입술 바로 아래를 채우기 위해 냄비에 더 많은 흙을 채 웁니다.
- 프로브로 각 냄비의 토양을 얕게 움푹 패입니다.
- 깨끗한 이쑤시개를 접착제에 대고 이쑤시개를 사용하여 씨앗을 하나씩 토양에 이식합니다.
- 씨앗을 얇은 흙으로 덮습니다.
- 화분에 털이 많은 선을 표시하고 지정된 재배 지역에 놓습니다.
- 식물이 마르지 않도록하기 위해 필요에 따라 플라스틱 점적기를 사용하여 식물에 물을 줍니다.
- 식물이 2 주가 되면 각 줄에서 5 개의 식물을 수집하고 A에서 E까지 레이블을 지정합니다.
- 그런 다음 앞에서 설명한대로이 식물의 trichomes를 계산합니다 (4-5 단계). 표 B를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
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- x축의 trichome 수와 y축의 식물 수를 사용하여 1세대 클래스 데이터를 기반으로 빈도 그래프를 만듭니다. 평균에 레이블을 지정합니다.
- 그런 다음 선택한 두 털 선 모두에 대한 빈도 그래프를 만듭니다.
- 1 세대와 두 털 라인의 빈도 그래프를 비교합니다.
- 선택한 털 라인에서 관찰 된 표현형 이동을 기록하십시오.
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