La herencia de la productividad de las semillas siempre ha sido el centro de atención de los obtentores.
Sin embargo, la productividad de la planta o el peso de los productos por planta, independientemente del tipo de uso (el peso de las semillas maduras en los guisantes para uso en grano, el peso de los guisantes verdes
en las variedades para conservas, el peso de los frijoles verdes en las variedades de guisantes, el peso de la masa verde en las variedades forrajeras) es un rasgo complejo debido a la interacción de muchos rasgos hereditarios con las condiciones edafoclimáticas, climáticas y agrotécnicas.
El rendimiento de una variedad está determinado por el peso de los productos por planta y su número por unidad de superficie en el momento de la cosecha.
La productividad de las semillas consta de los siguientes elementos: el número de nudos productivos o fértiles, el número de flores (vainas) en un pedúnculo, el número de semillas en una vaina, el peso de 1000 semillas. El rendimiento de semillas, además de los elementos de productividad, incluye el número de plantas por unidad de superficie al momento de la cosecha.
La productividad de las plantas en términos de masa verde depende de la longitud del tallo principal, del tamaño de las partes vegetativas, determinado por la filiación agroecológica, y del número y longitud de los brotes axilares.
En la práctica de obtener nuevas variedades, cada obtentor intenta incluir en los cruces muestras cuya combinación o mejora de rasgos pueda dar la combinación deseada para aumentar la productividad. Las variedades de guisantes existentes se pueden mejorar significativamente en este sentido, especialmente porque los rasgos económicamente valiosos se encuentran dispersos entre muestras individuales y entre representantes de diferentes grupos agroecológicos.
Casi todos los elementos de la productividad de las semillas se han estudiado genéticamente hasta cierto punto.
La cantidad de frijoles en un pedúnculo está determinada por el mismo sistema genético que la cantidad de flores en una inflorescencia. Esto le permite analizar el elemento especificado de la estructura del cultivo de acuerdo con una característica que se tiene en cuenta más fácilmente: el número de flores en el pedúnculo.
Según Lamprecht (1947), el número de flores de un pedúnculo está determinado por dos pares de genes: fn y fna. El doble dominante Fn Fna determina el desarrollo de pedúnculos de una sola flor, el heterocigoto (pareado, doble recesivo) con 3 o más flores en la inflorescencia.
Posteriormente se estableció la vinculación del gen fna con el gen del tallo fasciado fa (N. Lamprecht, 1960).
Según V.V. Khamgildin, podemos proponer el siguiente esquema de genotipos de plantas de guisantes, que determinan la fasciación y el número de flores en un pedúnculo.
La naturaleza de la herencia de la multiflorescencia muestra que la hipótesis de Lamprecht, que explica bien la herencia de la multiflorescencia, es insuficiente para comprender la herencia de un mayor número de flores en un pedúnculo. Según nuestros datos, en suelos fértiles con un suministro suficientemente bueno de humedad y calor, el guisante multifloral 5555 produce hasta 11-12 flores y retiene hasta 5-7 frijoles. Para los casos en que se desarrollan más de tres frijoles en un pedúnculo, V.V. Khangildin (1970) propone aceptar la hipótesis de un sistema de genes modificadores.
Al cruzar variedades de semillas pequeñas y grandes, en la gran mayoría de los casos se produce una herencia intermedia. Incluso Chermak (1912), al cruzar guisantes de flores blancas de semillas grandes con guisantes de flores moradas de semillas pequeñas, obtuvo una herencia intermedia del tamaño de las semillas en la primera generación. En la segunda generación se obtuvo una amplia variedad de semillas en tamaño con todo tipo de transiciones. Chermak, habiendo aislado semillas del tipo parental de semillas pequeñas, obtuvo la proporción de semillas pequeñas con respecto a todas las demás aproximadamente según el esquema de segregación tetrahíbrido. Por lo tanto, sugirió que 4 genes recesivos causan el desarrollo de semillas pequeñas, 4 genes dominantes causan semillas grandes y toda otra diversidad es causada por una combinación de un número variable de factores recesivos y dominantes.
Lamprecht (1957) obtuvo un mutante de semillas grandes, lo que le permitió suponer que existe un gen que, en estado recesivo, aumenta el tamaño de las semillas.
Según la investigación de V.V. Khangildin, al cruzar variedades de guisantes que diferían en el peso de 1000 semillas, se obtuvo una dominancia parcial e incompleta del tamaño de las semillas. Basándose en los resultados del experimento, cree que las variedades incluidas en el cruce se diferenciaban por la combinación de 5 genes. El peso más pequeño de 1000 semillas lo tuvo la variedad Melkosemyanny 2 (92 g), el más alto, la variedad Alderman (284 g). De acuerdo con esto, podemos suponer que la primera variedad tiene 5 genes recesivos: S 1 S 2 S 3 s 4 s 5, y la segunda variedad tiene 5 genes dominantes: S 1 S 2 S 3 S 4 S 5. Para el resto de variedades incluidas en el experimento, podemos asumir la siguiente combinación de 5 genes (sin detallar en cada caso individual qué gen está en estado dominante o recesivo): Torsdat - 1 dominante y 4 recesivos (por ejemplo, S 1 s 2 s 3 s 4 s 5), Mansholt - 1 dominante (diferente de la variedad Torsdag) y 4 recesivos (condicionalmente s 1 S 2 s 3 s 4 s 5), Vulgatum 1974 - 2 dominantes y 3 recesivos (S 1 S 2 s 3 s 4 S5), Chishminsky temprano y Uladovsky 303 - 3 dominantes y 2 recesivos (S 1 S 2 S 3 s 4 s 5), Senador - 4 dominantes y 1 recesivo (S 1 S2 S 3 S 4 s 5).
En general, este esquema es aceptable para caracterizar el material de partida utilizado en los cruces. También debe tenerse en cuenta el efecto modificador de la variedad materna sobre la herencia del tamaño de la semilla.
Como resultado, cabe señalar que la productividad de las semillas de guisantes está determinada no simplemente por el desarrollo de elementos individuales de su estructura, sino que depende del genotipo en su conjunto. La proporción de influencia de cada uno de ellos se manifiesta de manera diferente, de diferentes maneras, dependiendo del suelo, el clima y otras condiciones del cultivo de guisantes. De acuerdo con esto, en los híbridos depende de condiciones favorables para la manifestación del efecto óptimo, pero no máximo, de cada uno de sus elementos constitutivos, y los resultados de la selección dependen del equilibrio estable de dicho genotipo. Se sabe que en las variedades más productivas no tenemos la expresión máxima de ninguno de los elementos del rendimiento, sino, en cierta medida, una expresión media, la más óptima para la totalidad de todos los elementos de un determinado genotipo. Por ejemplo, el agrandamiento excesivo de las semillas suele implicar una disminución en su número en un frijol y en promedio en 1 planta; un aumento en el número de semillas en un frijol, así como en 1 planta, se asocia con una disminución en el peso. de 1000 semillas; una mayor cantidad de frijoles por pedúnculo y por planta después de ciertos límites conduce a una disminución en la plenitud del frijol, etc. De ello se deduce que en el proceso de evolución surgió un sistema móvil, regulado por cambios en el tamaño de ciertos elementos de la estructura de la productividad de las semillas. Lo más probable es que los elementos que exhiben la máxima variabilidad sean una especie de sistema amortiguador que regula la productividad de las semillas de la planta dentro de un determinado grupo de madurez temprana (V.V. Khangildin, 1970). La duración de la temporada de crecimiento en muchos casos tiene un impacto significativo en el cultivo, permitiendo aprovechar en mayor o menor medida el potencial de desarrollo de sus elementos. Bajo ciertas condiciones, una ligera extensión de la temporada de crecimiento puede aumentar la productividad de las semillas.
Según V.S. Fedotov (1960), los elementos de la estructura de la productividad de las semillas se pueden organizar en el siguiente orden según el grado de aumento del coeficiente de variabilidad: 1) terminación del frijol (el número de semillas en un frijol); 2) tamaño de la semilla; 3) el número de frijoles por fruto; 4) el número de nudos fértiles por planta; 5) el número de frijoles por planta; 6) número de semillas por planta; 7) peso de semillas por planta. Cabe señalar que la cantidad de frijoles por planta depende de dos componentes: la cantidad de nudos fértiles y la cantidad de frijoles por nudo fértil; el número de semillas por planta se deriva del número de frijoles en el pedúnculo y del número de semillas en el frijol; El peso de semillas por planta está determinado por el número de nudos fértiles, el número de frijoles por nudo fértil y el peso de 1000 semillas. En determinados casos, estas características también pueden utilizarse si no difieren en sus elementos constitutivos.
La plenitud del frijol, según V.S. Fedotov, es el elemento más estable de la estructura del cultivo. Sólo podemos estar de acuerdo con esto con una gran reserva. Las variedades pertenecientes a diferentes grupos agroecológicos difieren significativamente en el número de semillas por frijol. Pero los datos tomados como promedio de los registros de varias fincas, a menudo ubicadas en diferentes zonas con diferentes condiciones agrotécnicas, nivelan este indicador precisamente debido a este promedio. Incluso tener en cuenta el tamaño medio de vaina por planta puede suavizar las diferencias entre variedades, por lo que es importante considerar el número máximo de semillas por vaina. Existen diferencias varietales sobre esta base. Al seleccionar material de origen para el mejoramiento, debe prestar atención no solo a la cantidad promedio de frijoles por planta, sino también a la cantidad máxima de semillas por frijol. Este rasgo está determinado hereditariamente y depende del número de óvulos depositados en el ovario, así como de la capacidad de la variedad para realizar esta posibilidad. Es un indicador del número potencial de semillas formadas en las condiciones de desarrollo más favorables.
Las variedades caracterizadas por el máximo desarrollo de un elemento individual de la estructura de la productividad de las semillas se caracterizan por la mayor variabilidad. Lo más importante es que no se distinguen por una alta productividad de semillas.
Según la investigación de N.M. Verbitsky, en la región de Rostov, en promedio para muestras recolectadas de guisantes, el coeficiente de variación más pequeño es característico del tamaño de la semilla, luego, en orden del grado de aumento en este indicador, se distinguen las siguientes características: cumplimiento , o la cantidad de semillas en un frijol, la cantidad de nudos fértiles, la cantidad de frijoles y semillas por 1 planta.
Según los resultados de 14 años de pruebas de variedades producidas en la República Socialista Soviética Autónoma de Bashkiria (Chishminsky temprano, Chishminsky 39, Torsdag, Victoria Nevskaya), el rasgo menos variable es también el tamaño de la semilla (V = 10,6-14,9%), el La variabilidad del tamaño del grano del frijol es ligeramente mayor (V=15,7-23%), incluso mayor: el número de frijoles (V-43,5%), semillas (V=46,6%) por planta. La variación por variedad fue de 36,1-44,5 y 44,6-55%, respectivamente. El coeficiente de variación más bajo se registró en la variedad temprana Chishminsky (V.V. Khangildin, 1970). Esto la caracteriza como la variedad más adaptada a las condiciones locales.
Al determinar la productividad de las semillas, los elementos caracterizados por el coeficiente de variación más alto pueden desempeñar un papel amortiguador, por ejemplo, el número de nudos fértiles por planta. Según V.V. Khangildin, la amortiguación se lleva a cabo cambiando el número de semillas de un frijol (plenitud del frijol) y el número de nudos fértiles. En general podemos estar de acuerdo con esto, pero hay que tener en cuenta que la importancia relativa de cada uno de estos elementos variará dependiendo de condiciones específicas, así como de la filiación agroecológica de la variedad.
Al cruzar variedades de guisantes que difieren en productividad, en la mayoría de los casos su manifestación está muy influenciada por la planta madre (V.V. Khangildin, 1970; I.A. Kositsa, 1971).
Resumiendo los datos sobre la base genética de la selección, podemos proporcionar un mapa de cromosomas según Blixt (S. Blixt, 1972) y una lista de genes que son de mayor importancia para la creación de variedades con rasgos económicamente valiosos según grupos de ligamiento. .
Material fuente y métodos de su creación. La doctrina del material original, junto con la doctrina de la variabilidad hereditaria, es una de las principales secciones de la selección como ciencia. NI Vavilov (1957) creía que “la selección de plantas consta de 3 etapas principales: 1) atracción y uso de (poblaciones y variedades genéticas) locales y extranjeras como material de partida, 2) (uso de selección individual, masiva, grupal o familiar, 3) Síntesis de nuevas variedades mediante cruce”. Directamente relacionado con el desarrollo de sus fundamentos teóricos estuvo el desarrollo por parte de N. I. Vavilov de las cuestiones de los centros de origen de las plantas cultivadas, incluidos los guisantes, las regiones agroecológicas del mundo y la clasificación agroecológica de las plantas cultivadas. En los últimos años, P. M. Zhukovsky (1969) desarrolló la doctrina de los centros megagénicos y los centros microgénicos del origen y diversidad de las plantas cultivadas y sus parientes. Tiene en cuenta los principales centros de selección de los principales cultivos de la agricultura mundial.
Los datos sobre el material de origen se resumen en la clasificación agroecológica, que permite un uso consciente del potencial del cultivo en el mejoramiento.
Si encuentra un error, resalte un fragmento de texto y haga clic en Ctrl+Entrar.
Queridos chicos!
Si no pudiste asistir al trabajo de laboratorio, te invito a clases adicionales.Esta página será útil para los estudiantes que no tuvieron tiempo de completar el trabajo de laboratorio en clase o que deseen familiarizarse con el taller con antelación.
Para los estudiantes interesados en biología, les sugiero que echen un vistazo a las páginas del sitio. "LABORATORIO EDUCATIVO VIRTUAL ". Los trabajos educativos interactivos publicados en el sitio le permitirán realizar experimentos virtuales sobre biología, ecología y otros temas, tanto en un espacio tridimensional como en un espacio bidimensional.
Trabajo de laboratorio nº 1. "Diversidad de células. Comparación de células vegetales y animales".
Objetivo del trabajo: comparar las características de las células vegetales y animales.
Equipo: microscopio; micropreparaciones confeccionadas de tejidos vegetales y animales (estructura interna de las hojas, tejido muscular); células de spirogyra, euglena verde; neurona; célula del músculo liso.
Progreso:
1. Ponga el microscopio en condiciones de funcionar.
2. Examinar preparaciones de la estructura interna de la hoja con aumentos bajos y altos. Identificar los tipos de tejidos vegetales en una sección transversal de una hoja. Considere células individuales de diferentes tejidos.
3. Comparar las células de los tejidos columnar, esponjoso y tegumentario. Identificar las características de las células de estos tejidos en relación con sus funciones en la planta.
4. Considere preparaciones con células de tejido animal (músculo nervioso y liso). Indique las características estructurales de las células en relación con sus funciones en el cuerpo del animal.
5. Escriba los resultados de las observaciones y conclusiones en la tabla:
¿Qué tiene de especial cada célula? ¿Qué tienen en común las células presentadas?
Trabajo de laboratorio nº 2. “Examen de micropreparados con células en división”. (EXPERIENCIA VIRTUAL)
Objetivo del trabajo: estudio de las células en división.
Equipo: microscopio, micropreparaciones preparadas con células en división de la punta de la raíz.
Progreso:
1. Examine la muestra microscópica primero con un aumento bajo y luego con un aumento alto.
2. Busque células en división en el microportaobjetos. Determine qué fases de la división celular están registradas en la preparación.
3. Cuente el número de células en división que se encuentran en el campo de visión (sin mover la micromuestra debajo del microscopio).
4. Cuente el número de células que no se dividen en el campo de visión bajo el microscopio.
5. Dibuja celdas divididas en la tabla según el ejemplo:
Figura 1. Muestra microscópica de raíz de cebolla con explicaciones.
Trabajo de laboratorio No. 3. “Identificación de rasgos hereditarios y no hereditarios en plantas de diferentes especies”.
Objetivo del trabajo: estudio de rasgos hereditarios utilizando plantas como ejemplo.
Equipo: lupa de mano, semillas de guisantes de diferentes variedades (o frijoles, calabaza), semillas de diversas plantas (por ejemplo, manzano, cerezo, roble, arce, abedul); coleo de planta de interior (o begonia, hiedra, pelargonium).
Progreso:
Ejercicio 1.
1. Estudiar el aspecto de las semillas de distintas variedades de guisantes (frijoles). Determinar las características generales de las semillas: color, forma de la cáscara e hilio.
2.Distribuir las semillas por variedad.
3. Encuentre las características generales de las especies de semillas de guisantes (frijoles) y sus diferencias varietales.
Tarea 2.
1. Compare una planta de coleo cultivada con luz brillante (en el alféizar de una ventana) con una planta de coleo cultivada en un área sombreada (lejos de la ventana).
2. Determinar las características genotípicas de la planta (forma del limbo, tipo de venación, tipo de disposición foliar, estructura floral, tipo de inflorescencia) y fenotípicas.
3. Comparar las características fenotípicas de ambas plantas (número de hojas en un brote, color de la hoja, tamaño del limbo, longitud de los entrenudos, presencia y tamaño de las inflorescencias, fototaxis, mosaico foliar).
4. Realice entradas en la tabla según el siguiente ejemplo:
|
rasgo fenotípico |
rasgo fenotípico |
|
|
en la luz |
en la sombra |
|
Trabajo de laboratorio nº 4. "Estudio de la variabilidad en los organismos".
Objetivo del trabajo: Demostrar que la variabilidad es una propiedad general de los organismos.
Equipo: 15-20 hojas caídas de arce sicomoro (o álamo, álamo temblón, roble, manzano, etc.); 2) 5-7 conchas de un caracol de estanque grande (o molusco bivalvo); gobernante; una hoja de papel cuadriculado o “cuadriculado”.
Progreso:
Tarea 1. Detección de variabilidad en plantas y animales.
1. Compara cinco hojas de arce caídas (u hojas de otras plantas). Encuentre sus similitudes y diferencias en el color, la forma y el tamaño de las hojas (largo y ancho de la lámina de la hoja, número de dientes a lo largo del borde de la hoja). Tome las medidas adecuadas de la lámina de la hoja. Organice las hojas en orden de cambio cuantitativo en el rasgo (ascendente).
2. Identificar las características inmutables y las características que indican el fenómeno de la variabilidad en el arce.
3. Compara las conchas de un caracol de estanque (u otro molusco). Encuentra sus similitudes y diferencias en forma y tamaño, en el color de las conchas. Organice las conchas en orden de cambios cuantitativos en la característica (en orden ascendente).
4. Determinar las características de especie del caracol de estanque y las características que indican la variabilidad en este tipo de molusco.
5.Escribe tus observaciones y conclusiones en una tabla siguiendo el ejemplo.
6.C sacar una conclusión general sobre el trabajo realizado.
Tarea 2. Identificación de patrones estadísticos de variabilidad de modificación.
1.Tome de 15 a 20 hojas de arce y colóquelas en una fila en orden ascendente según la longitud de la lámina de la hoja.
2. Determinar la frecuencia de aparición de hojas con láminas foliares cortas, largas y medianas. Para hacer esto, mida (en milímetros) la longitud del limbo de todas las hojas.
Con base en los datos obtenidos, construya en papel cuadriculado o papel cuadriculado una serie de variación (serie de variabilidad) de la longitud de la lámina de la hoja. Para hacer esto, trace la longitud de las láminas de cada hoja en el eje x. Calcule (en milímetros) el intervalo dentro del cual se encuentran todas las longitudes de las láminas foliares. Los límites del intervalo son iguales a las longitudes más larga y más corta. Divida el intervalo resultante en tres segmentos iguales. En el eje de abscisas, marque los límites de los intervalos con puntos. Cuente el número de hojas en cada uno de los tres grupos resultantes (la frecuencia de aparición de la característica que se está estudiando). En el eje y, marque los valores iguales al número de hojas con láminas foliares cortas, medianas y largas. Al conectar los puntos indicados en los ejes de abscisas y ordenadas, se obtendrá un diagrama formado por columnas sin, que refleja la variabilidad de la característica en estudio.
3. Realizar el mismo trabajo utilizando los materiales midiendo el ancho del limbo.
4. Formule el patrón de variabilidad de modificación que ha identificado.
Trabajo de laboratorio No. 5. " Adaptación de los organismos a su entorno."
Objetivo del trabajo: Demostrar que la aptitud es una propiedad general de los organismos.
Equipo: recolección de frutos y semillas (arce, abeto, hilo); recogida bajo un cristal de extremidades de insectos (escarabajo nadador, escarabajo pelotero, abeja, mariposa, saltamontes); fotografías o dibujos de animales (águila, garza, herrerillo, jilguero); plantas vivas de interior (cereus, monstera, sansevieria, pelargonium); lupa de mano.
Progreso:
Ejercicio 1.
1.Observa los frutos y semillas de diferentes plantas. Determina cómo se dispersan las semillas de estas plantas.
2. Determinar qué características adaptativas aseguran la dispersión de semillas por el viento (anemocoria) y la dispersión de semillas por animales (zoocoria).
3.Escribe tus observaciones y conclusiones en una tabla siguiendo el ejemplo:
4. Indique la respuesta correcta a la pregunta:
¿Cuál es la naturaleza relativa de la aptitud?
a) La planta esparce semillas en invierno.
b) Las semillas terminan en condiciones desfavorables (en agua, sobre asfalto, etc.).
c) Los animales comen semillas.
Tarea 2.
1. Con una lupa, examine la estructura de las extremidades de los insectos. Encuentra sus similitudes y diferencias.
2. Determinar las características adaptativas de las extremidades en relación con las funciones que realizan en estos insectos.
3.Escribe tus observaciones y conclusiones en una tabla siguiendo el ejemplo de la tarea 1.
Tarea 3.
Utilizando fotografías o dibujos de animales (águila, garza, herrerillo, jilguero), determine las características de adaptación al método de obtención de alimento en la estructura del pico de las aves. Registre sus observaciones y conclusiones en una tabla.
Tarea 4.
Utilizando el ejemplo de las plantas de interior disponibles en el aula de biología, determine los rasgos de adaptación a las condiciones de humedad que desarrollaron las plantas durante el proceso de evolución. Determinar las correspondientes propiedades adaptativas morfofisiológicas de estas plantas. Registre sus observaciones y conclusiones en una tabla.
Nota. A elección del profesor, en este trabajo de laboratorio, los estudiantes pueden completar una o más (cualquiera) tareas.
Trabajo de laboratorio nº 6. "Evaluación de la calidad ambiental".
objetivo del trabajo : familiarizarse con los métodos más disponibles para evaluar la contaminación ambiental.
Equipo : una hoja de papel blanco, una película adhesiva transparente (cinta adhesiva), una lupa.
Progreso:
1. En el aula (aula de biología), recolectar muestras de diversas superficies (mesas de trabajo, alféizares, vidrios de ventanas, paredes, hojas de plantas) ubicadas en el aula. Aplique una película adhesiva transparente a la superficie de 2-3 objetos. Luego retire la película con el polvo adherido y pegue la película a una hoja de papel blanco con el lado adhesivo.
Haga el mismo trabajo en el pasillo, recogiendo muestras de las paredes a una altura de 0,5 a 1,2 m.
Sobre un área de 1 cm2 de cada muestra obtenida, contar el número de partículas de polvo. Comparar los niveles de polvo de diferentes superficies del aula.
Compara tus observaciones con las de otros estudiantes.
En la tabla, ingrese el número total de muestras de la clase con el mismo contenido de polvo.
Saque una conclusión general sobre el nivel de polvo en el aula y el pasillo.
Nota: El nivel de polvo se puede expresar en puntos: nivel 1: poco polvo (1-5 partículas de polvo por cm 2); Nivel 2: contenido medio de polvo (5-9 partículas de polvo); Nivel 3: mucho polvo (10-15 partículas de polvo); Nivel 4: polvo muy pesado (más de 15 partículas de polvo).
Bibliografía:
1. Ponomareva I.N. Biología: 9º grado: libro de texto para clases de educación general.
2. Curva de variación de la imagen. Recurso electrónico:
Variabilidad- la capacidad de los organismos vivos para adquirir nuevas características y propiedades. La variabilidad refleja la relación del organismo con el entorno externo.
Distinguir no hereditario Y hereditario variabilidad.
Variabilidad no hereditaria
No hereditario la variabilidad está asociada con cambios en el fenotipo. Los cambios fenotípicos causados por factores ambientales conocidos se denominan modificaciones. El límite de variabilidad de modificación determinado por el genotipo se denomina norma de reacción. No hay cambios en el genotipo en sí. Las modificaciones no se transmiten a la siguiente generación y desaparecen una vez que ha cesado el efecto del factor que las provocó.
Los factores ambientales (luz, temperatura, humedad) afectan las funciones de los genes y el desarrollo del organismo. Por ejemplo, la prímula tiene flores rojas en condiciones ambientales a una temperatura de 18-20 o C. Si aumenta la humedad y aumenta la temperatura a 30-35 o C, se suprime la acción de los genes responsables del color y las flores serán blancas. Si la planta vuelve a sus condiciones anteriores (18-20 o C), la prímula tendrá flores rojas. Las semillas recolectadas de plantas con flores rojas y blancas producirán descendencia dependiendo de las condiciones ambientales. No es el rasgo (color de la flor) lo que se hereda, sino el tipo de reacción bioquímica a las condiciones ambientales. La aparición de modificaciones está asociada con la influencia de las condiciones ambientales sobre las reacciones enzimáticas que ocurren en el cuerpo.
Variabilidad de modificación Se ven afectados signos como la altura, el peso, el color, etc.. Algunos signos de un organismo varían ampliamente. Se trata de características cuantitativas (peso corporal, color de la flor). Otros tienen una norma de reacción estrecha. Estos son signos cualitativos (color de ojos, tipo de sangre en una persona).
La variabilidad de modificación corresponde a las condiciones de vida de los organismos y es adaptativa.
Variabilidad hereditaria
En hereditario La variabilidad ocurre cambios en las características del organismo, que están determinadas por el genotipo y persisten durante varias generaciones. La variabilidad genotípica puede ser combinativo Y mutacional.
Variabilidad combinativa
combinativola variabilidad está asociada con la adquisición de nuevas combinaciones de genes en el genotipo, lo que conduce a la aparición de organismos con un nuevo fenotipo. Esto ocurre como resultado de la segregación cromosómica independiente durante la meiosis; su combinación aleatoria durante la fertilización; recombinación de genes como resultado del cruce; interacciones genéticas. Los genes en sí no cambian.
La variabilidad combinativa en humanos puede explicar la aparición de los grupos sanguíneos II y III en los niños, a diferencia de los grupos I y IV en sus padres. La diferencia entre hijos y padres se explica por la combinación de los genes de sus padres en el genotipo de los hijos.
Asociado a la variabilidad combinativa está el fenómeno de la heterosis (aumento del vigor híbrido), que se observa en la primera generación durante la hibridación entre diferentes variedades de plantas. Los híbridos aumentan el crecimiento, la viabilidad y la productividad.
Los criadores utilizan la hibridación para desarrollar nuevas razas de animales o variedades de plantas.
heterosispuede explicarse por el hecho de que en los híbridos aumenta el número de genes dominantes que influyen en el desarrollo del rasgo. Por ejemplo, se puede suponer que los genes A y B influyen en el crecimiento. Como resultado del cruce de individuos con los genotipos AAbb y aaBB,
Se obtiene un híbrido con el genotipo AaB de mayor crecimiento. Esto se explica por la acción complementaria del gen.
A veces, un organismo heterocigoto tiene características más pronunciadas que los homocigotos dominantes.
Variabilidad mutacional
Mutaciones- cambios hereditarios repentinos en el material genético que ocurren sin razón aparente (espontáneamente) o pueden ser inducidos por influencias externas en el cuerpo. El proceso de aparición de mutaciones se llama mutagénesis. Los factores que causan mutaciones se llaman mutágenos.
Las mutaciones ocurren dominante(manifiesto en la primera generación) y recesivo,útil y perjudicial. Si una mutación dañina es dominante, el organismo puede no ser viable. Las mutaciones que reducen la viabilidad se denominan semiletales, por ejemplo la aparición del gen recesivo de la hemofilia en humanos. Las mutaciones que son incompatibles con la vida se denominan letales.
Las mutaciones ocurren generativo(ocurren en las células germinales y aparecen en la siguiente generación) y somático(se manifiestan en un organismo determinado, no se heredan durante la reproducción sexual y se transmiten durante la reproducción asexual).
Según el nivel de ocurrencia, las mutaciones pueden estar asociadas con cambios en:
. estructuras genéticas - gen;
. estructuras cromosómicas - reordenamientos cromosómicos;
. Números de cromosomas (poliploidía, heteroploidía) - genómico.
Mutaciones genéticas (puntuales) ocurren cuando cambia la estructura química de un gen. Hay una violación de la secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN. Esto conduce a un cambio en la estructura de la proteína. Las mutaciones genéticas ocurren durante el reemplazo, la pérdida.
denia, inserción de pares de nucleótidos. La mayoría de las mutaciones son genéticas (por ejemplo, las semillas de guisantes amarillas y verdes).
Reordenamientos cromosómicos ocurren como resultado de la rotura cromosómica. Hay reordenamientos intracromosómicos (deleciones, duplicaciones, inversiones) y reordenamientos intercromosómicos (translocaciones).
Supresión(deficiencia) - pérdida de parte de un cromosoma
Escasez de parcela DE:
Duplicación(duplicación de una sección de cromosoma) Duplicación de una sección C:
inversión(rotura cromosómica y giro de 180º) Inversión de la región DE:
Durante los reordenamientos intercromosómicos, los cromosomas no homólogos intercambian secciones: se produce la translocación. Translocación una sección de uno de los cromosomas (par 21) puede causar el síndrome de Down.
Mutaciones genómicas. El conjunto de genes que interactúan contenidos en un conjunto haploide de cromosomas se denomina genoma. Las mutaciones asociadas con cambios en el número de cromosomas se denominan genómico. Un cambio en el número de cromosomas es causado por una violación de su distribución entre las células hijas durante la primera y segunda división meiótica en la gametogénesis o durante las primeras escisiones de un óvulo fertilizado. Las mutaciones genómicas incluyen haploidía, poliploidía y aneuploidía (heteroploidía).
♦ Haploidía. Los organismos haploides tienen un cromosoma de cada par homólogo. Todos los genes recesivos se manifiestan en el fenotipo. La viabilidad de los organismos se reduce.
♦ Poliploidía- un aumento en el número diploide de cromosomas mediante la adición de conjuntos completos de cromosomas, que se produce como resultado de una interrupción de la división meiótica. Por ejemplo, un organismo puede tener (2n+n)=3n (triploide) o (2n+2n)=4n (tetraploide). Los organismos poliploides tienen células más grandes. Los organismos son más resistentes a condiciones adversas. Las plantas poliploides se obtienen exponiéndolas a productos químicos (colchicina) y radiaciones ionizantes.
♦ Aneuploidía(heteroploidía) - un cambio en el número de cromosomas individuales - la ausencia (monosomía -2n-1) o la presencia de cromosomas adicionales (trisomía -2n+1, polisomía -2n+3,4,5). Monosomía en el cromosoma X conduce al desarrollo del síndrome
Shershevsky-Turner en mujeres (45 cromosomas = 44 autoso-
nosotros + X0).
trisomíadescrito por cromosomas X, Y y autosomas.
Un cromosoma X adicional en los hombres (XXY) provoca el desarrollo del síndrome de Klinefelter y en las mujeres, el síndrome de trisomía (XXX).
trisomíael par 21 de autosomas se describe como síndrome de Down.
Los síndromes en pacientes incluyen alteraciones en la estructura y funcionamiento de varios órganos y sistemas de órganos.
A veces nacen niños cuyo cariotipo puede contener 4, 5 cromosomas X o Y o más. Por ejemplo, cariotipo XXXY, XXXYY. Esto es polisomía.
Las manifestaciones clínicas de los síndromes en estos niños se intensifican.
Si algún par de cromosomas homólogos se sale del conjunto diploide, el organismo se llama nulosómico. No es viable.
Preguntas para el autocontrol
1. ¿Qué es la variabilidad?
2. ¿A qué se asocia la variabilidad no hereditaria?
3. ¿Qué son las modificaciones?
4. ¿Cómo influyen los factores ambientales en las funciones de los genes y en el desarrollo del organismo?
5. ¿Qué causa las modificaciones?
6. ¿Qué características están sujetas a variabilidad de modificación?
7. ¿Qué cambios ocurren durante la variabilidad hereditaria?
8. ¿Cuál puede ser la variabilidad genotípica?
9. ¿Qué causa la variabilidad combinativa?
10. ¿Qué es la heterosis?
11. ¿Cómo se puede explicar la heterosis? 12.¿Qué son las mutaciones?
13. ¿Qué tipos de mutaciones existen?
14. ¿Con qué se asocian las mutaciones?
15.¿Qué sucede durante las mutaciones genéticas? 16. ¿Qué reordenamientos cromosómicos conoces? 17. ¿A qué se asocian las mutaciones genómicas? 18. ¿Qué mutaciones genómicas conoces?
Palabras clave del tema “Variabilidad”
proteína aneuploidía
reacción bioquímica
enfermedad de down
relación
humedad
influencia
ambiente externo
impacto
aparición
insertar
pérdida de reproducción haploidía mutaciones genéticas genoma
mutaciones genómicas
genotipo
genes
heterosis
heteroploidía
hibridación
ojos
guisantes
acción de eliminación del tipo de sangre niños
suma
duplicación
animales
vida
reemplazo
radiación
cambios
variabilidad
inversión
cariotipo
colchicina
cruzando
peso
mitosis
mitosis
modificaciones
mutagénesis
mutágenos
mutaciones
Disponibilidad
violación
herencia
una falta de
norma de reacción
nucleótidos
nulosómico
colorante
organismo
ausencia
generación
poliploidía
recepción
subsecuencia
descendencia
apariencia
firmar
causa
brecha
planta
resultado
padres
altura
luz
propiedad
criador
semillas
cruce
variedades de plantas
combinación
capacidad
estructura
temperatura
tetraploide
translocación
triploide
trisomía
duplicación
productividad
condición
condiciones de vida
condiciones ambientales
pérdida
trama
factor
fenotipo
funciones
reordenamientos cromosómicos
flor de prímula
Parte
Humano
Los guisantes (género Pisum L.) pertenecen a la familia de las leguminosas Fabaceae Lindl. (Leguminosae Juss.), menudillo-Vicieac Broil. Los guisantes P. sativum L. sensu amplissimo Govorov son el principal cultivo de leguminosas de grano en nuestro país, que ocupa el segundo lugar en el mundo en términos de superficie plantada (después de China). La amplia distribución de los guisantes se debe al alto contenido de proteínas del grano (en promedio, 20-27%), al equilibrio de su composición de aminoácidos, al buen sabor y digestibilidad y al rendimiento potencial bastante alto en casi todas las zonas de cultivo.
Actualmente, los guisantes se alimentan a los animales en forma de cereales, masa verde y heno. También se utilizan para preparar harina de pasto, heno, ensilaje y concentrados de proteínas y vitaminas. Los guisantes contienen todos los aminoácidos esenciales. Así, en promedio, el rendimiento de lisina por 1 ha es: para guisantes - 21,7; para cebada - 6,77; para maíz - 8,16 kg. En base a esto, 1 tonelada de guisantes puede equilibrar la composición de proteínas y aminoácidos de 5 toneladas de cereales de otros cultivos, eliminando así el consumo excesivo de pienso en el engorde de cerdos hasta en un 45-50%. La masa verde de guisantes, recolectada en la fase de floración, tiene un valor nutricional cercano al de la alfalfa y la esparceta, y la paja de guisantes no es inferior al heno de calidad media. Los guisantes también ocupan un lugar importante en el cultivo de hortalizas. Los frijoles verdes y los guisantes se consumen frescos o enlatados. Además, los guisantes, por su capacidad fijadora de nitrógeno, son uno de los mejores precursores de casi todos los cultivos. Después, quedan en el suelo hasta 100 kg/ha de nitrógeno ligado y de fácil acceso, lo que es muy importante en la biologización de la agricultura. Este es un excelente cultivo en barbecho y puede usarse ampliamente como fertilizante verde.
Los guisantes son el principal cultivo de leguminosas en Rusia. Se cultiva en una superficie de 1 a 1,2 millones de hectáreas y representa el 82% de todos los cultivos de leguminosas de grano. Los principales cultivos se concentran en la zona central de la Tierra Negra, en el norte del Cáucaso. En la región de Rostov, sus cultivos ascienden a entre 10.000 y 15.000 hectáreas, aproximadamente entre 10 y 15 veces menos que en la época anterior a la perestroika. Esto se debe principalmente a la reducción de la ganadería en la región. Actualmente, en el Distrito Federal Sur para 2011, se aprobó el uso de 12 variedades de guisantes. Las más comunes son las formas con barbas: Aksai barbas 5; Aksai bigotudo 7; Aksai bigotudo 10; Priazovsky (DZNIISH), Flagman (Instituto de Investigación Agrícola de Samara), Legion (Instituto de Investigación Agrícola de Krasnodar) con un rendimiento potencial de hasta 4,0-4,5 t/ha.
El guisante común es un cultivo importante y un modelo útil para la investigación genética. Los guisantes se cultivan como alimento y forraje. Los principales problemas del cultivo de guisantes como cultivo industrial son el rendimiento relativamente bajo y variable, así como las dificultades encontradas durante la cosecha. El polimorfismo morfológico significativo en los guisantes proporcionó una cantidad suficiente de marcadores para los primeros estudios genéticos y sentó las bases para la construcción de los primeros mapas genéticos.
Se han publicado mapas de cromosomas de guisantes que contienen marcadores moleculares. Gracias al uso de marcadores comunes, fue posible crear un mapa de cromosomas de “consenso” que combinaba loci morfológicos y moleculares. Existe una pequeña cantidad de estudios de mapeo de QTL que utilizan la masa de semillas, la altura y el número de nudos, y la resistencia a enfermedades. Sin embargo, aún no se ha creado un mapa detallado de los cromosomas de los guisantes y se requiere una búsqueda adicional de nuevos marcadores morfológicos y moleculares y su localización.
Objeto del trabajo del curso:
1. Estudio de la herencia de rasgos cuantitativos en híbridos de guisantes F 5 procedentes del cruce Aksai Moustached 10 Ch Sarmat
2. Formación de habilidades para analizar la herencia de rasgos cuantitativos de guisantes en poblaciones híbridas segregantes, lo cual es necesario en el trabajo de mejoramiento.
1. Realizar un análisis genético de rasgos cuantitativos de híbridos de guisantes F5.
2. Presentar los resultados del análisis en forma de tablas, gráficos y texto, que describa los patrones obtenidos.
3. Establecer la naturaleza de la división, la fuerza y la cantidad de genes responsables de rasgos específicos.
herencia del guisante rasgo cuantitativo
¡Pensar!
Preguntas
1. ¿Qué cromosomas se llaman cromosomas sexuales?
2. ¿Qué son los autosomas?
3. ¿Qué es el sexo homogamético y heterogamético?
4. ¿Cuándo ocurre la determinación genética del sexo en los humanos y qué la causa?
5. ¿Qué mecanismos de determinación del sexo conoces? Dar ejemplos.
6. Explica qué es la herencia ligada al sexo.
7. ¿Cómo se hereda el daltonismo? ¿Qué percepción de los colores tendrán los niños cuya madre es daltónica y cuyo padre tiene visión normal?
Explique desde la perspectiva de la genética por qué hay muchas más personas daltónicas entre los hombres que entre las mujeres.
Variabilidad- una de las propiedades más importantes de los seres vivos, la capacidad de los organismos vivos de existir en diversas formas y de adquirir nuevas características y propiedades. Hay dos tipos de variabilidad: no hereditario(fenotípico o modificación) y hereditario(genotípico).
■ Variabilidad no hereditaria (modificación). Este tipo de variabilidad es el proceso de aparición de nuevas características bajo la influencia de factores ambientales que no afectan el genotipo. En consecuencia, las modificaciones resultantes de las características (modificaciones) no se heredan. Dos gemelos idénticos (monocigóticos), que tienen exactamente los mismos genotipos, pero que por voluntad del destino crecieron en diferentes condiciones, pueden ser muy diferentes entre sí. Un ejemplo clásico que demuestra la influencia del entorno externo en el desarrollo de rasgos es la punta de flecha. Esta planta desarrolla tres tipos de hojas según las condiciones de crecimiento: en el aire, en la columna de agua o en la superficie.
Bajo la influencia de la temperatura ambiente, el color del pelaje del conejo del Himalaya cambia. El embrión, que se desarrolla en el útero de la madre, está expuesto a temperaturas elevadas, lo que destruye la enzima necesaria para colorear el pelaje, por lo que los conejos nacen completamente blancos. Poco después del nacimiento, ciertas partes del cuerpo que sobresalen (nariz, puntas de las orejas y cola) comienzan a oscurecerse porque la temperatura allí es más baja que en otras partes y la enzima no se destruye. Si arrancas un área de pelaje blanco y enfrías la piel, crecerá pelaje negro en esa área.
En condiciones ambientales similares en organismos genéticamente similares, la variabilidad de la modificación tiene un carácter grupal, por ejemplo, en el verano, la mayoría de las personas, bajo la influencia de los rayos ultravioleta, depositan un pigmento protector en la piel: la melanina, la gente toma el sol.
En una misma especie de organismos, bajo la influencia de las condiciones ambientales, la variabilidad de diversas características puede ser completamente diferente. Por ejemplo, en el ganado vacuno, la producción de leche, el peso y la fertilidad dependen en gran medida de las condiciones de alimentación y alojamiento y, por ejemplo, el contenido de grasa de la leche cambia muy poco bajo la influencia de condiciones externas. Las manifestaciones de variabilidad de modificación para cada rasgo están limitadas por su norma de reacción. Norma de reacción- estos son los límites dentro de los cuales es posible un cambio en un rasgo en un genotipo determinado. A diferencia de la variabilidad de la modificación en sí, la norma de reacción se hereda y sus límites son diferentes para diferentes rasgos y en individuos individuales. La norma de reacción más estrecha es característica de rasgos que proporcionan cualidades vitales al cuerpo.
Debido al hecho de que la mayoría de las modificaciones tienen un significado adaptativo, contribuyen a la adaptación: la adaptación del organismo, dentro de los límites de la norma de reacción, a la existencia en condiciones cambiantes.
■ Variabilidad hereditaria (genotípica). Este tipo de variabilidad está asociado con cambios en el genotipo, y los rasgos adquiridos como resultado de esto son heredados por las generaciones posteriores. Hay dos formas de variabilidad genotípica: combinativa y mutacional.
Variabilidad combinativa Consiste en la aparición de nuevas características como resultado de la formación de otras combinaciones de genes de los padres en los genotipos de la descendencia. Este tipo de variabilidad se basa en la divergencia independiente de cromosomas homólogos en la primera división meiótica, el encuentro aleatorio de gametos en el mismo par parental durante la fertilización y la selección aleatoria de pares parentales. El intercambio de secciones de cromosomas homólogos que se produce en la primera profase de la meiosis también conduce a la recombinación del material genético y aumenta la variabilidad. Así, en el proceso de variabilidad combinativa, la estructura de genes y cromosomas no cambia, pero nuevas combinaciones de alelos conducen a la formación de nuevos genotipos y, como consecuencia, a la aparición de descendientes con nuevos fenotipos.
Variabilidad mutacional se expresa en la aparición de nuevas cualidades del organismo como resultado de la formación de mutaciones. El término “mutación” fue introducido por primera vez en 1901 por el botánico holandés Hugo de Vries. Según los conceptos modernos, las mutaciones son cambios heredados repentinos, causados naturalmente o artificialmente, en el material genético, que conducen a cambios en ciertas características y propiedades fenotípicas del organismo. Las mutaciones son no direccionales, es decir, aleatorias, por naturaleza y son la fuente más importante de cambios hereditarios, sin los cuales la evolución de los organismos es imposible. A finales del siglo XVIII. En América nació una oveja con las extremidades acortadas, dando lugar a la nueva raza Ancona. En Suecia a principios del siglo XX. En una granja peletera nació un visón con pelaje de color platino. La enorme variedad de rasgos en perros y gatos es el resultado de la variabilidad mutacional. Las mutaciones surgen espasmódicamente, como nuevos cambios cualitativos: el trigo sin aristas se formó a partir del trigo con aristas, en Drosophila aparecieron alas cortas y ojos en forma de tira, y en los conejos aparecieron colores blanco, marrón y negro a partir del color natural agutí como resultado de mutaciones.
Según el lugar de aparición, se distinguen mutaciones somáticas y generativas. Mutaciones somáticas surgen en las células del cuerpo y no se transmiten mediante reproducción sexual a las generaciones posteriores. Ejemplos de tales mutaciones son las manchas de la edad y las verrugas cutáneas. mutaciones generativas Aparecen en las células germinales y se heredan.
Según el nivel de cambio en el material genético, se distinguen mutaciones genéticas, cromosómicas y genómicas. Mutaciones genéticas Provocan cambios en genes individuales, alterando el orden de los nucleótidos en la cadena de ADN, lo que conduce a la síntesis de una proteína alterada.
Mutaciones cromosómicas afectan una parte importante del cromosoma, lo que provoca una alteración del funcionamiento de muchos genes a la vez. Un fragmento separado de un cromosoma puede duplicarse o perderse, lo que provoca graves alteraciones en el funcionamiento del organismo, incluida la muerte del embrión en las primeras etapas de desarrollo.
Mutaciones genómicas conducir a un cambio en el número de cromosomas como resultado de violaciones de la segregación cromosómica durante las divisiones meióticas. La ausencia de un cromosoma o la presencia de uno extra tiene consecuencias adversas. El ejemplo más conocido de mutación genómica es el síndrome de Down, un trastorno del desarrollo que se produce cuando aparece un cromosoma 21 adicional. Estas personas tienen un número total de cromosomas de 47.
En los protozoos y las plantas, a menudo se observa un aumento en el número de cromosomas que es múltiplo del número haploide. Este cambio en el conjunto de cromosomas se llama poliploidía. La aparición de poliploides se asocia, en particular, con la no disyunción de cromosomas homólogos en la meiosis, como resultado de lo cual en los organismos diploides se pueden formar gametos diploides en lugar de haploides.
Factores mutagénicos. La capacidad de mutar es una de las propiedades de los genes, por lo que las mutaciones pueden ocurrir en todos los organismos. Algunas mutaciones son incompatibles con la vida y el embrión que las recibe muere en el útero, mientras que otras provocan cambios persistentes en las características que son significativos en diversos grados para la vida del individuo. En condiciones normales, la frecuencia de mutación de un gen individual es extremadamente baja (10 -5), pero existen factores ambientales que aumentan significativamente este valor, provocando daños irreversibles en la estructura de genes y cromosomas. Los factores cuyo impacto en los organismos vivos conduce a un aumento en el número de mutaciones se denominan factores mutagénicos o mutágenos.
Todos los factores mutagénicos se pueden dividir en tres grupos.
Mutágenos físicos Son todo tipo de radiaciones ionizantes (rayos y, rayos x), radiaciones ultravioleta, altas y bajas temperaturas.
Mutágenos químicos- Son análogos de ácidos nucleicos, peróxidos, sales de metales pesados (plomo, mercurio), ácido nitroso y algunas otras sustancias. Muchos de estos compuestos causan problemas con la replicación del ADN. Las sustancias utilizadas en la agricultura para controlar plagas y malezas (pesticidas y herbicidas), desechos industriales, ciertos colorantes y conservantes alimentarios, algunos medicamentos y componentes del humo del tabaco tienen un efecto mutagénico.
En Rusia y otros países del mundo, se han creado laboratorios e institutos especiales que prueban la mutagenicidad de todos los nuevos compuestos químicos sintetizados.
- En contacto con 0
- Google+ 0
- DE ACUERDO 0
- Facebook 0
