Робота 2. Облік продуктивності диплоїдного і тетраплоїдного жита

Матеріали і обладнання: рослини диплоїдного і тетраплоїдного жита, лінійки, терези, важки.

Хід роботи

1. Кожному студенту взяти по п’ять рослин диплоїдного і тетраплоїдного жита. Провести аналіз диплоїдного жита за основними елементами структури врожаю. Визначення показників структури врожаю виконують таким чином:

а) вимірюють висоту рослини. Її встановлюють, вимірюючи в сантиметрах найдовше стебло (від його основи до верхівки колоса без остей);

б) підраховують загальну кількість стебел і з них —кількість продуктивних. Продуктивними вважають стебла, що мають нормально розвинуті колоси;

в) вимірюють довжину (стрижень) колоса. Її вимірюють від основи нижнього колоска до основи верхнього.

г) підраховують кількість колосків у колосі (враховують нормально розвинуті і недорозвинуті);

д) встановлюють щільність колоса (кількість колосків на 10 см довжини стрижня). Її визначають за формулою:

де А — кількість колосків, в тому числі і недорозвинутих; Б — довжина стрижня в сантиметрах; Д — щільність колоса.

Наприклад, на колосі пшениці завдовжки 8 см налічується 21 колосок. Підставляємо у формулу дані і обчислюємо:

е) обмолочують головний колос і підраховують кількість зернівок у ньому;

є) обмолочують всі колоси рослини і встановлюють кількість і вагу зернівок, їх вирівняність, абсолютну вагу.

Вирівняність зернівок за величною визначають окоміром: зерно вирівняне, середнє за вирівняністю, не вирівняне.

Одержані дані занести в таблицю (Форма 2.), що приведена нижче.

2. Вивести середні показники за п'ятьма рослинами.

3. Провести аналіз рослин тетраплоїдного жита за основними елементами структури врожаю і також вивести середні показники.

4. Порівняти середні показники диплоїдного і тетраплоїдного жита та зробити висновки.

Форма 2

№ рослини

Плоїдність

Висота рослини, см

Кущистість

Головний колос

Озерненість колосу

Вага, г

Загальна

Продуктивна

Довжина, см

Число колосків, шт

Щільність

Число зернівок у колосі, шт

Число зернівок у однієї рослини, шт

1000 зернівок

Зернівок з однієї рослини

 

Робота 3. Розв’язування задач по темі «Спадкова мінливість»

Приклади

Приклад 1. Тетраплоїдна тверда пшениця має в соматичних клітинах 56 хромосом і відрізняється від вихідної диплоїдної форми високою врожайністю. Скільки хромосом міститься в соматичних і статевих клітинах диплоїдної твердої пшениці.

Дано:

Тверда пшениця: 4n=56

n=?

2n=?

Розв'язок

Тетраплоїдія є проявом такої геномної мутації як поліплоїдія, а отже тетраплоїди в соматичних клітинах мають 4n=56 хромосом. Звідси диплоїдні тверді пшениці містять: 2n=56:2=28 хромосом. Ця кількість і міститься в соматичних клітинах. В гаметах набір хромосом вдвічі менший ніж у соматичних клітинах: n=28:2=14 хромосом.

Відповідь. В соматичних клітинах міститься 28, а в гаметах 14 хромосом.

Приклад 2. Певні сорти цукрових буряків є триплоїдними. Диплоїдне число хромосом 18. Злиття яких гамет (за кількістю хромосом) зумовлює триплоїдність?

Дано:

Цукровий буряк: 2n=18

3n=? Гамети?

Розв'язок

Триплоїдія є проявом поліплоїдії, і в соматичних клітинах таких рослин цукрового буряка міститься 3n набір хромосом, який може утворитися при злитті гамет з 2n і n набором. Диплоїдні гамети повинні містити 18 хромосом, гаплоїдні - 18:2=9. Звідси, 2n + n = 18 + 9 = 27 хромосом.

Відповідь. Триплоїдність виникає в результаті злиття диплоїдних (2n=18) і гаплоїдних (n=9) гамет.

Приклад 3. Основою поліплоїдного ряду певних видів пшениці, які еволюційно пов'язані між собою, є число 7. Скільки хромосом у соматичних клітинах диплоїдів, тетраплоїдів і гексаплоїдів:

Дано:

Пшениця: х =7

2n -? 4n-? 6n-?

Розв'язок

1. Гаплоїдний набір у пшениці n=х=7. Диплоїди мають 2n набір хромосом, звідси 7×2=14 хромосом.

2. У тетраплоїдів 4n набір хромосом - 7×4=28 хромосом.

3. Гексаплоїди мають 6n набір хромосом - 7×6=42 хромосоми.

Відповідь. 2n=14; 4n=28; 6n=42 хромосоми.

Приклад 4. У соматичних клітинах кішки 38 хромосом. Злиття яких гамет обумовило появу кошенят з 39 хромосомами?

Дано:

Кішка: 2n=38, 2n=39

Гамети -?

Розв'язок

У кішки з диплоїдним набором хромосом 2n=39 спостерігається анеуплоїдія – зміна кількості хромосом не кратна галоїдному наборові. Вона могла виникнути через утворення у одного з батьків гамети з n+1 кількістю хромосом.

1. Підраховуємо, яка кількість хромосом міститься в нормальних гаметах – n=38:2=19 хромосом.

2. Визначаємо скільки хромосом мала анеуплоїдна гамета – n+1 = 19+1=20 хромосом.

3. Запишемо, який хромосомний набір утвориться при злитті гамет нормальної і анеуплоїдної – 19+20=39.

Відповідь. Такі кошенята могли з’явитися через злиття нормальної гамети (n=19) і анеуплоїдної (n=20).

 

Запитання для самоконтролю

1. Що таке поліплоїдія?

2. Які поліплоїди називаються автополіплоїдами, алополіплоїдами?

3. Назвіть методи штучного отримання поліплоїдів.

4. Чому деякі поліплоїди більш стійкі до негативних впливів середовища?

5. Чому поліплоїдія серед тварин зустрічається рідше ніж серед рослин?

6. Що є основною причиною не використання автополіплоїдії в селекції переважної більшості зернобобових культур?

7. Назвіть кілька видів рослин вашої місцевості, які є природними поліплоїдами.

8. Яке значення має поліплоїдія в природі і житті людини?

9. Чому міжвидові гібриди звичайно стерильні?

10. Чи можна відновити плодючість віддалених гібридів?

11. Що таке анеуплоїдія або гетероплоїдія?

Задачі і вправи

1. Топінамбур (Helianthus tuberosus) — гексаплоїдний вид (2n=102). Визначити гаплоїдне (п) і основне (х) числа хромосом.

2. Види щавлю (Rumex) складають поліплоїдний ряд з основним числом х, рівним 10. Користуючись значками х і п, позначити диплоїдне число: а) диплоїдного; б) тетраплоїдного; в) гексаплоїдного; г) октаплоїдного видів.

3. Визначити, які типи гамет утворять тетраплоїди: а) АААа; б) Аааа; в) ААаа.

4. У культурної сливи (Prunus domestica), що є гексаплоїдним видом, основне число хромосом х=8. Визначити гаплоїдне число п і, користуючись значками х і п, позначити диплоїдне число хромосом цього виду.

5. У с/г практиці використовують поліплоїдні сорти цукрових буряків. Скільки хромосом мають триплоїдні, тетраплоїдні, гексаплоїдні сорти, якщо вихідні диплоїдні форми мають 18 хромосом?

6. У садівництві вирощують безліч сортів ромашки, більшість яких — поліплоїди. Скільки хромосом буде у тетраплоїдних і гексаплоїдних сортів, якщо вихідні диплоїдні форми мають 16 хромосом?

7. Певні види хризантем, які еволюційно пов'язані між собою, утворюють поліплоїдний ряд кратний 9. Напишіть послідовно хромосомні числа цього ряду, якщо рослини можуть мати від 9 до 90 хромосом.

8. Яке число хромосом буде у гібрида, одержаного від схрещування м'якої пшениці (2n=42)і жита (2n=14)? Чому житньо-пшеничні гібриди безплідні? Як можна одержати плодовиті житньо-пшеничні гібриди? Який набір хромосом буде в соматичних клітинах цих гібридів?

 

 

Лабораторна робота № 13