Когда вы смотрите на популяцию животных, вы можете заметить некоторые вариации или различия между особями одного и того же вида. Возможно, одни крупнее других или есть различия в их окраске. Эти вариации служат основой для естественного отбора, при котором в популяции сохраняются полезные черты, положительно влияющие на выживание и размножение. Например, животные, которые могут легче маскироваться под окружающую среду, уклоняются от хищников и передают свои гены чаще, чем те, кто этого не делает. Эта камуфляжная окраска является фенотипом, определяемым как визуальное выражение черты. Генотип относится к набору генов, ответственных за фенотип. Таким образом, благодаря естественному отбору определенные генотипы сохраняются с течением времени, в то время как менее благоприятные вариации исчезают, и это стимулирует эволюцию популяций.
Мы, люди, изучили этот процесс и воспользовались естественными вариациями, чтобы целенаправленно эволюционировать растения и животных для разведения или содержания в качестве компаньонов. Этот процесс известен как искусственный отбор, размножение и одомашнивание растений и животных для получения благоприятных признаков. Давайте посмотрим, например, на собак. Тысячи лет назад люди начали селективно разводить пары волков по таким чертам, как покладистость, защита и охотничья доблесть, а также по внешнему виду. Мы продолжали эту селекцию на протяжении бесчисленных поколений, и это привело к появлению множества современных пород собак, включая немецкого дога и чихуахуа, которые, в свою очередь, сильно отличаются по внешнему виду и характеру от своего предка, волка.
Мы также внедрили искусственный отбор в растениях. Brassica oleracea когда-то была большим листовым растением, но она была искусственно отобрана различными способами для производства многих распространенных овощей, которые мы едим сегодня, включая капусту, капусту, цветную капусту и даже кольраби. Другой вид в том же семействе, Brassica napus, широко известен как масличный рапс из-за большого количества масла, содержащегося в его семенах, которые отлично подходят для приготовления пищи или производства топлива.
В этой лаборатории вы будете искусственно отбирать признаки у отдельных растений масличного рапса, чтобы получить две линии, демонстрирующие разные уровни признака, волосатости.
- Наблюдение за искусственным отбором в растениях
- Чтобы начать эксперимент, соберите пять двухнедельных растений из популяции первого поколения, которые выглядят здоровыми. Примечание: Растения должны выглядеть зелеными, не увядшими и не иметь поврежденных листьев. Экспериментальная гипотеза: Экспериментальная гипотеза для этой лаборатории может заключаться в том, что количество трихом свинца изменяется естественным образом, но среднее число будет увеличиваться в течение поколений, если будут скрещиваться только растения с наибольшим количеством трихом, или уменьшаться, если будут скрещиваться растения с наименьшим числом. Нулевая гипотеза: Нулевая гипотеза может заключаться в том, что среднее количество трихом не изменится в последующих поколениях после искусственного отбора.
- Обозначьте каждое растение буквой от A до E и именами обоих партнеров.
- Записывайте любые естественные различия, которые вы видите между образцами ваших растений. Примечание: Все растения имеют одинаковый возраст, поэтому любые наблюдаемые вариации обусловлены выраженным фенотипом, а не развитием.
- Используйте ручную линзу, чтобы подсчитать количество трихом, найденных на черешке самого низкого листа, не считая круглых, впервые выросших семядолей для каждого растения. Примечание: Может быть полезно направить свет на растение и держать его на темном фоне, например, на лабораторном столе, во время анализа трихомы.
- Оба партнера будут проводить подсчеты на каждом растении независимо друг от друга и сравнивать ответы. Если подсчеты отличаются, задействуйте третий счетчик или возьмите среднее арифметическое двух результатов.
- После этого определите среднее количество трихом для всего класса. Нажмите здесь, чтобы скачать таблицу A
- Определите верхние и нижние 10% растений из класса трихом. Эти группы составят две искусственно отобранные линии: с высокой волосистостью и с низкой волосистостью соответственно.
- Если более 10% растений не имеют трихом, выберите 10% этих растений случайным образом для линии растений с низким уровнем волосистости.
- Разделите две группы выбранных растений и четко обозначьте их.
- Переместите растения в хорошо освещенное место и хорошо поливайте их, пока они не зацветут. Примечание: Цветы обычно развиваются около 14 дней.
- Когда цветы полностью разовьются, используйте палочку для опыления или кисть, чтобы потереть рыльце и пыльник цветов одного растения в течение нескольких секунд.
- Используя ту же палочку или щетку, потрите внутреннюю часть каждого цветка каждого другого растения в той же линии выбора.
- Используя другую палочку или щетку, повторите шаги с 11 по 12 на другой линии. Примечание: Будьте осторожны, чтобы не пересечь линии. Распространяйте пыльцу только среди правильно подобранных растений.
- Верните растения первого поколения в места выращивания. Когда растения достигнут возраста примерно 1 месяца, они должны выпустить зрелые семенные коробочки.
- Дайте растениям высохнуть, как только семенные коробочки станут желтыми.
- Разбейте семенные коробочки и соберите семена.
- Получите новые горшки для семян второго поколения.
- Заполните горшки влажной почвой примерно наполовину и добавьте в каждый горшок по грануле удобрения.
- Наполните горшки большим количеством почвы, чтобы заполнить чуть ниже губы.
- Сделайте неглубокое углубление в почве каждого горшка с помощью щупа.
- Прикоснитесь чистой зубочисткой к клеевому карандашу и с помощью зубочистки пересадите семена в почву одно за другим.
- Покройте семена тонким слоем почвы.
- Пометьте горшки линией их волосистости и разместите их в специально отведенном месте для выращивания.
- Используйте пластиковую пипетку для полива растений по мере необходимости, чтобы они не высыхали.
- Когда растениям исполнится две недели, собери пять растений из каждой линии и пометь их от A до E.
- Затем подсчитайте трихомы на этих растениях, как описано ранее (шаги 4-5). Нажмите здесь, чтобы скачать таблицу B
- Анализ данных
- Создайте график частот на основе данных класса первого поколения с количеством трихом по оси x и количеством растений по оси y. Обозначьте среднее значение.
- Затем создадим графики частоты для обеих выбранных линий волосистости.
- Сравните графики частоты для первого поколения и обеих линий волосатости.
- Обратите внимание на фенотипические сдвиги, наблюдаемые в выбранных волосистых линиях.
Videos from this collection:
