(25.05.22) Практическое занятие №2 21-АЗ. Гибридизация в селекции растений
 Скачать 195.61 Kb.
|
|
Инструкционная карта № 2. на выполнение практического занятия по междисциплинарному курсу МДК.01.02. Селекция и семеноводство для обучающихся специальности 35.02.05 Агрономия Тема: Гибридизация в селекции растений. Цель работы: сформировать умение решать задачи на дигибридное скрещивание. Норма времени: 2 ак. часа. Оснащение рабочего места: инструкционные карты, конспекты лекций. Информационное обеспечение обучения: табличные данные. Компетенции, знания, умения и навыки, которыми должны овладеть обучающиеся: ОК-1, ОК-2, ОК -4, ОК-5, ОК -8, ОК-9; З-5. Вопросы для актуализации опорных знаний: 1. Что называется гибридизацией и её назначение? 2. Виды скрещиваний в селекции растений? Теоретические сведения Дигибридное скрещивание – скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков, например, окраске цветков (белая или окрашенная) и форме семян (гладкая или морщинистая). Если в дигибридном скрещивании разные пары аллельных генов находятся в разных парах гомологичных хромосом, то пары признаков наследуются независимо друг от друга (закон независимого наследования признаков). Закон независимого наследования (третий закон Менделя) - при скрещивании двух особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании). Когда скрещивались гомозиготные растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелѐные горошины, наследование каждого из признаков следовало первым двум законам и в потомстве они комбинировались таким образом, как будто их наследование происходило независимо друг от друга. Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1, то есть 9:16 были с пурпурными цветами и желтыми горошинами, 3:16 с белыми цветами и желтыми горошинами, 3:16 с пурпурными цветами и зелѐными горошинами, 1:16 с белыми цветами и зелѐными горошинами (см. рис.1). Менделю попались признаки, гены которых находились в разных парах гомологичных хромосом гороха. При мейозе гомологичные хромосомы разных пар комбинируются в гаметах случайным образом. Если в гамету попала отцовская хромосома первой пары, то с равной вероятностью в эту гамету может попасть как отцовская, так и материнская хромосома второй пары. Поэтому признаки, гены которых находятся в разных парах гомологичных хромосом, комбинируются независимо друг от друга. (Впоследствии выяснилось, что из исследованных Менделем семи пар признаков у гороха, у которого диплоидное число хромосом 2n=14, гены, отвечающие за одну из пар признаков, находились в одной и той же хромосоме. Однако Мендель не обнаружил нарушения закона независимого наследования, так как сцепления между этими генами не наблюдалось из-за большого расстояния между ними).   Рис.1 Схема наследования признаков при дигибридном скрещивании Создать в исходных для селекции популяциях новые генотипы с необходимыми селекционеру признаками и свойствами или с комплексом позволяет синтетическая селекция - прежде всего комбинационная, которая основана на гибридизации различных родительских форм. Гибридизация - процесс скрещивания между собой двух или большего числа последовательно вовлекаемых в него наследственно различающихся родительских форм. В зависимости от степени родства скрещиваемых растений различают внутривидовую, межсортовую (скрещивают растения разных сортов), межвидовую (растения относятся к разным видам) и межродовую (к разным родам) гибридизацию. Два последних вида называют систематически отдаленными. Внутривидовая гибридизация позволяет путем переком-бинации генов нескольких родительских форм объединять в одном сорте свойства и признаки родителей и получать сорта, улучшенные в сравнении с ними: сочетающие в одном сорте ценные качества исходных сортов. Однако, кроме того, при внутривидовой гибридизации происходят более сложные формообразовательные процессы, которые обеспечивают возможность получить гибридные организмы, развивающие совершенно новые качества, отсутствовавшие у родителей. В результате скрещивания у гибрида, помимо сочетания признаков и свойств родителей, нередко усиливаются свойства и признаки по сравнению даже с лучшим родителем (явление трансгрессий). Обычно это происходит с полимерными признаками и свойствами, контролируемыми несколькими генами. К таким относится большинство хозяйственно-ценных показателей: продуктивность, качество продукции, зимостойкость, засухоустойчивость, скороспелость и т. п. При внутривидовой гибридизации скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду. Данный вид гибридизации делится на искусственную и естественную (спонтанную). Естественная гибридизация широко распространена в природе. Например, во время цветения при близком произрастании могут скрещиваться разные сорта мягкой яровой пшеницы, яровая пшеница с озимой, кормовая свекла с сахарной, пшеница с рожью и пыреем и т. д. При осуществлении внутривидовых скрещиваний не возникает барьеров несовместимости между разными формами растений. Скрещивания проводятся успешно, и гибридные потомства характеризуются достаточно высокой фертильностью. При гибридизации можно получать совершенно новые формы, даже не похожие на родительские виды. Это невозможно сделать путем внутривидовой гибридизации, но можно путем отдаленной гибридизации. Скрещивание организмов, принадлежащих к разным видам и родам, называется отдаленной гибридизацией. Разли чают межвидовую и межродовую отдаленную гибридизацию. Примеры межвидовой гибридизации - скрещивание мягкой пшеницы с твердой, подсолнечника с топинамбуром и т. д. Скрещивание пшеницы с рожью, пшеницы с пыреем - межродовая гибридизация. Ход работы: Задание №1. Законспектировать кратко теоретический материал. Задание №2. У лилии гены, определяющие нормальную высоту стебля и оранжевый окрас цветов, сцеплены и доминируют над карликовостью и белым окрасом цветов. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым растением, имеющим белые цветки? Каков генотип и фенотип будет у второго поколения растений? Задание №3. У томатов гены, определяющие нормальную высоту стебля и шаровидную форму плодов, сцеплены и доминируют над карликовостью и грушевидной формой плодов. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым растением, имеющим грушевидные плоды? Каков генотип и фенотип будет у второго поколения растений? Задание №4. Заполните таблицу:  Задание №4. Сформулируйте вывод о проделанной работе. Контрольные вопросы: Что включает в себя понятие гибридизации? Как получить максимальный эффект гетерозиса? Почему эффект гетерозиса затухает начиная со второго поколения? Какие основные гипотезы объясняют эффект гетерозиса? Какие организмы называют полиплоидными? |