WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 24 |

1.Сколько разных типов гамет может образовать дуплексное тетраплоидное растение ржи 2.Сколько разных генотипов могут иметь гибридные растения, полученные при таком скрещивании 3. Сколько гибридных растений могут иметь ломкую соломину 18. Красноплодное тетраплоидное растение томата при самоопылении дало 9 растений с красными плодами и 3 – с желтыми.

1. Сколько типов гамет может образовать триплексное растение 2.Определите генотип тетраплоидного растения.

3. Какие типы гамет образует родительское растение 4.Определите генотипы потомства.

Тема 4. Решение задач на гетерозис При половом размножении различают: инбридинг и аутобридинг. Инбридинг – близкородственное разведение у животных. У растений применяется понятие инцухт – это принудительное самоопыление перекрестно - опыляющихся растений. Аутобридинг – это неродственное разведение у животных и перекрестное опыление у растений. При инбридинге с каждым поколением возрастает количество гомозигот с частотой (согласно формулы Райта) F = 1- (1/2)n, где «n» - число инбредных поколений. Частота гетерозигот убывает с каждым поколением на и соответствует ()n. За счет возрастания гомозиготности по рецессивным генам в инбредном потомстве наблюдается снижение жизнеспособности, продуктивности, т.е. наблюдается явление депрессии. Снижение продуктивности продолжается до 5-поколений в зависимости от вида растений, затем происходит стабильность. Явление, при котором не происходит дальнейшее снижение продуктивности, жизнеспособности инбредного потомства получило название инбредного минимума.

К этому времени инбредное потомство становится гомозиготным.

Потомство таких гомозиготных растений называют чистой линией и обозначается знаком «I». При скрещивании таких линий между собой происходит образование гетерозигот, которое приводит к увеличению жизнеспособности, продуктивности в потомстве.

Явление увеличения мощности, продуктивности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами получило название PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com гетерозиса. Впервые гетерозисные гибриды были получены немецким ботаником Кельрейтером во второй половине XVIII века. Однако, понятие гетерозис было предложено в 1914г. Шеллом. Изучение причин гетерозиса позволило установить, что эффект гетерозиса в основном обусловлен гетерозиготным генотипом потомства F1.

Различают (Густавсон, 1951) три типа гетерозиса: репродуктивный- увеличение количества генеративных органов, числа, величины плодов, семян; соматический – связан с мощностью развития вегетативных органов растений; адаптивный гетерозис или приспособленный – т.е. повышенная засухоустойчивость, зимостойкость, лучшая приспособленность к неблагоприятным факторам среды. Однако, одновременно все типы гетерозиса не проявляются, можно наблюдать высокий гетерозис в развитии одного какого-то признака и отсутствие гетерозиса другого. В настоящее время гетерозис нашел широкое применение в производстве. Гетерозисные гибриды широко используются у томата, огурца, капусты, подсолнечники, сахарной свеклы и т.д.

В зависимости от исходных форм различают межсортовой гетерозис, когда скрещиваются два различных сорта (А х В), сортолинейный (А х I), межлинейные гибриды, когда скрещиваются линии (I1 х I2); двойные межлинейные (I1 х I2 ) х (I3 х I4). Возможности применения гетерозиса определяются ежегодным производством гибридных семян.

При производстве гибридных семян большое значение имеет применение линий или сортов с ЦМС, что позволяет значительно снизить затраты на производство гибридных семян, т.к. исключается необходимость ручного удаления мужских элементов цветка (кастрации цветков).

Гетерозис проявляется только в первом поколении, во втором поколении происходит расщепление гибридов F1, что приводит к снижению гетерозисного эффекта.

Снижение урожайности гетерозисных гибридов во втором поколении можно рассчитать по формуле:

F2 = F1 – (F1 – P)/n, где Р – средняя урожайность родительских форм, линий, F1 – фактическая урожайность гибридов первого поколения, n – число линий.

В генетических исследованиях большое внимание уделяют оценке степени и характера проявления гетерозиса у гибридов F1. По элементам продуктивности устанавливаются степень проявления гетерозиса.

Различают истинный гетерозис Г ист – способность растений Fпревосходить по конкретному признаку или их комплексу лучшую из родительских форм. Его определяют в процентах по формуле:

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Г ист = (F1 – Pлучший)/100%, где Р - показатель лучшей родительсколй формы.

Гипотетический (средний) гетерозис определяется в процентах по отношению к средней выраженности данного признака у родительских форм (Р(ср)) и вычисляется по формуле:

Ггип = (F1 – Pср) Pср х 100%, Pср – средний показатель по родительским формам.

Конкурсный гетерозис позволяет судить о практической ценности данной гибридной комбинации и показывает, насколько процентов гибриды F1 превосходят лучший районированный сорт или гибрид.

Fкон = (F1 – K)/ К х 100%, К – показатель изучаемого признака у лучшего районированного сорта или гибрида.

При оценке степени проявления гетерозиса большое значение имеет изучение степени наследования изучаемого количественного признака.

Степень наследования определяют по коэффициенту доминирования.

Коэффициент доминирования характеризует степень фенотипического проявления одного или нескольких доминантных генов, детерминирующих развитие данного количественного признака и показывает, во сколько раз величина признака у гибридов первого поколения превышает среднее его значение у растений родительских форм и чем обусловлено проявление гетерозиса.



Различают:

1. Сверхдоминирование родительской формы с меньшей величиной признака: Н меньше – 1 (Н< 1).

2. Полное доминирование родительской формы с меньшей величиной признака: Н равно – 1 (Н= - 1).

3. Неполное домирование родительской формы с меньшей величиной признака: Н больше – 1,но меньше 0 (-1< 0).

4. Промежуточный характер наследования: Н равно нулю (Н=0).

5. Неполное доминирование родительской формы с большей величиной признака: Н равно + 1 (Н = +1).

6. Полное доминирование родительской формы с большей величиной признака: Н равно +1 (Н = 1).

7. Сверхдоминирование – гетерозис: Н больше +1 (Н > +1).

Для получения гибридных семян используют, как отмечалось выше, чистые линии, но предварительно определяют их общую и специфическую комбинационную способность. При ОКС все линии PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com скрещиваются с одной лучшей линией «тестером». СКС выявляется при диаллельных скрещиваниях.

Количество гибридов в диаллельных скрещиваниях, производимых для определения специфической комбинационной способности, находят по формуле:

К = n (n-1) : где К— количество получаемых гибридов (без реципрокных скрещиваний);

n - число анализируемых линий.

Задание 1. Определить количество простых межлинейных гибридов, получаемых для оценки специфической комбинационной способности: а) самоопыленных линий; б) 36 самоопыленных линий; в) 15 самоопыленных линий во всех реципрокных скрещиваниях.

2. Урожайность самоопыленных линий, входящих в состав двойного межлинейного гибрида, составляет 14, 13, 10 и 15ц с 1га, а урожай первого поколения этого гибрида равен 53ц с 1га. Определить, насколько снизится урожай у этого гибрида после первого пересева семян первого поколения.

3. Двойной межлинейный гибрид, давший в первом поколении урожай 60 ц с 1га, получен от скрещивания четырех самоопыленных линий, средняя урожайность которых 16 ц с 1га. Определить урожайность этого гибрида во втором поколении.

При инбридинге относительную численность гетерозигот по одной паре аллелей определяют по формуле (1/2)2, а численность гомозигот равна 1 – (1/2)n, где n – число инбредных поколений.

4. В первом поколении гибрида ячменя число гетерозиготных форм по паре аллелей составляет 100%. Определить долю гомозиготных форм в потомстве этого растения после самоопыления в F5.

4. Определить число гетерозиготных форм по одной паре аллелей после: а) четырех; б) шести; в) восьми последовательных поколений инбридинга.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Тема 5. Решение задач на цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС) Наследование признаков обусловленных генами, локализованными в органоидах цитоплазмы, получило название нехромосомной или цитоплазматической наследственности. Цитоплазматическая наследственность передается потомству через цитоплазму яйцеклетки, т.к. спермии растений, образовавшиеся при делении генеративного ядра имеют очень мало цитоплазмы.

Наследование признаков идет по материнскому типу, т.к. цитоплазматическая наследственность передается потомству вместе с цитоплазмой материнской формы. Например, если в качестве материнской формы используется зеленолистная форма ночной красавицы, а в качестве отцовской пестролистная, то все потомство зеленолистное. При реципрокном скрещивании, когда материнская форма пестролистная, а отцовская зеленолистная, то в потомстве будут пестролистные, зеленолистные и белые.

При этом менделевские расщепления не проявляются. Пестролистность обусловлена наличием белых и зеленых пластид, но в результате митоза возникают клетки, как со смешанными пластидами, так и только с одними зелеными, или одними белыми. В зависимости от того, как пройдет клеточная оболочка, если по линии А-В, то будут образовываться одна дочерняя клетка только с белыми пластидами, другая – с зелеными и белыми.

Если клеточная перегородка пройдет по линии С-Д, то одна клетка будет содержать только зеленые, а другая - смесь белых и зеленых пластид. В дальнейшем, эти клетки будут образовывать зеленые, белые и мазаичные растения. При макро- и микроспорогенезе пластиды попадут в яйцеклетки, а не в пыльцевые зерна, что и будет обусловливать материнскую наследственность. Согласно Джинксу (1964) геном в широком смысле слова или генетический аппарат клетки состоит из генома и плазмона. Геном – совокупность хромосом ядра, плазмон – это плазмогены пластид, митохондрий и других органоидов цитоплазмы. Молекулы ДНК, содержащиеся в органоидах цитоплазмы, получили название плазмид, а гены, локализованные в плазмидах, называются плазмогенами.

В селекционной практике применяется цитоплазматическая наследственность, обуславливающая стерильность пыльцы, которая была названа цитоплазматической мужской стерильностью и обозначена как (ЦМС).

Цитоплазматическая стерильность проявляется:

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 1. Мужские генеративные органы – тычинки не развиваются (у некоторых видов табака).

2. Пыльники в цветках образуются, но пыльца в них нежизнеспособна (у кукурузы).

3. В пыльниках образуется нормальная пыльца, но они не растрескиваются (у некоторых сортов томата).

Мужская стерильность может быть обусловлена генами стерильности ядра, взаимодействием ядерных генов и плазмогенов. Различают:





ядерную и цитоплазматическую мужскую стерильность. Гены стерильности rfrf рецессивны по отношению к доминантным генам фертильности RfRf. При скрещивании стерильных форм с фертильными в F1 все потомки стерильны, в F2 наблюдается расщепление по моногенному типу – 3:1.

Цитоплазматическая мужская стерильность детерминируется плазмогенами ЦИТS и проявляется только тогда, когда в генотипе содержатся рецессивные ядерные гены rfrf. Генотип стерильного аналога – это потомство растения, обладающего ЦМС, но имеющего все признаки отцовского сорта – опылителя кроме стерильной пыльцы (ЦИТS rfrf). Стерильные аналоги создаются в течение 5-8 поколений. В каждом поколении растение, обладающее ЦМС, опыляют пыльцой сорта, для которого создается стерильный аналог, т.е. проводятся насыщающие скрещивания, до тех пор, пока цитоплазма сорта не заменится полностью на стерильную основу.

Такие стерильные аналоги используют для получения гибридных семян в селекции на гетерозис, т.к. это позволяет исключить затраты на удаление мужских элементов цветка при получении гибридных семян.

Плазмогены, обуславливающие фертильную пыльцу обозначают как ЦИТN. Растения, имеющие фертильную пыльцу, несут ядерные доминантные гены Rf. Ядерный ген Rf не может изменить плазмогены ЦИТS в ЦИТN, но ослабляет их действие и образуется частично фертильная пыльца.

Задание 1. У кукурузы фертильная пыльца образуется на основе нормальной цитоплазмы (ЦИТN), а наследственная стерильность пыльцы обусловлена наличием стерильной цитоплазмы (ЦИТS). Доминантный, ген Rf восстанавливает фертильность, и стерильная цитоплазма проявляет свое действие только в сочетании с рецессивными аллелями этого гена (rf rf).

Определить соотношение фертильных и стерильных растений в следующих скрещиваниях:

а) ЦИТSrfrf х ЦИТSRfRf; б) ЦИТSRfRf х ЦИТSRfRf; в) ЦИТSRfrf х ЦИТNRfrf; г) ЦИТSRfrf х ЦИТNRfrf.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 2. При скрещивании растения со стерильной пыльцой с растением, у которого нормальная пыльца, получено потомство, состоящее на из фертильных и на из стерильных растений. Определить генетическую систему отцовского родителя.

3.При скрещивании растения со стерильной пыльцой с растением, имеющим стерильную цитоплазму, получено потомство, целиком состоящее из фертильных растений. Определить генетическую систему отцовского родителя.

4. Какие генетические системы отцовской линии будут полностью восстанавливать фертильность стерильной по пыльце линии (ЦИТSrfrf) 5. Какая генетическая система фертильной отцовской линии будет закреплять стерильность линии ЦИТSrfrf 6. У пшеницы развитие признака стерильности цитоплазмы находится под контролем двух пар генов. Взаимодействие двух доминантных генов Rf1 и Rf2 восстанавливает фертильность, и ЦИТS проявиться не может. Растения с одним доминантным геном (Rf1 или Rf2) в гетерозиготном или гомозиготном состоянии — полустерильны.

6. Определить характер расщепления по фертильности - стерильности при самоопылении указанных ниже растений:

a) ЦИТS Rf1 rf1 rf2 rf2;

б) ЦИТS Rf1 Rf1 rf2 rf2;

в) ЦИТS Rf1 rf1 Rf2 rf2;

г) ЦИТS Rf1 Rf1 Rf2 rf2;

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Раздел VII. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПОПУЛЯЦИЯХ Тема 1. Генетическая структура популяций Популяция - это совокупность особей одного вида, заселяющих определенную территорию, свободно скрещивающихся друг с другом и в той или иной степени изолированных от других совокупностей особей данного вида.

Каждая популяция имеет определенный генофонд, генетическую структуру. На структуру популяции оказывают влияние многие факторы:

интенсивность отбора, направление отбора, способ размножения, миграции, характер и темп мутационной изменчивости, численность особей, различные виды изоляции, способы размножения. Так, популяции самоопыляющихся и перекрестно - опыляющихся растений существенно различаются.

Допустим, что популяция какого-либо самоопыляющегося растения состоит из двух линий "АА" и "аа" гомозиготных по одной паре аллелей, и отбор по признакам, определяемым этими генами, не действует. Популяция будет сохраняться в исходном отношении, т.е. "АА" и "аа" до тех пор, пока появиться гетерозиготная особь в результате мутации или случайного скрещивания, популяция уже будет представлена тремя генотипами: АА, Аа, аа. Все эти особи самоопыляются: АА, аа при самоопылении будут воспроизводить свои генотипы (АА х АА) АА, (аа х аа) аа. Гетерозиготное растение Аа при самоопылении Аа х Аа будет давать как гетерозиготы Аа, так и гомозиготы аа, АА, но количество гетерозигот будет убывать с каждым поколением на 1/2, т.е. относительное число разных генотипов в потомстве одного гетерозиготного по одной аллельной паре растения при полном самоопылении будет определяться по формуле: [1- (1/2)n] (n-1) (n-1) 2 х АА : 2Аа : 2 х аа, где n -число поколений.

Из формулы видно, что с каждым поколением число гомозигот будет возрастать, а число гетерозигот остается неизменным. В конце концов рецессивные мутации переходят в гомозиготное состояние и получают оценку при отборе (т.е. выбраковываются). Таким образом, популяция, размножающаяся самоопылением, существовать не может, и если такая популяция существует, это происходит лишь за счет мутаций и случайных скрещиваний, но, размножаясь самоопылением, будет идти возврат к чистым линиям и отбор уже в такой популяции действовать не будет.

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 24 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.