Статистические закономерности модификационной изменчивости

Изменчивость многих признаков поддается количественному изучению. Так, рост и масса людей, число лучей в плавнике рыб и т.д. имеют количественные выражения. При исследовании количественных признаков из наблюдаемых объектов составляют вариационный ряд – это расположение изучаемых показателей (вариант) в один ряд по убывающей или возрастающей линиям. Вариационный ряд показывает размах модификационной изменчивости (норму реакции). Крайние варианты – предел нормы реакции. С помощью вариационного ряда можно вычислить среднее значение признака, наиболее часто встречаемое:

М = [(р • v)] / n, где :

М-среднее значение признака, р – частота встречаемости признака,

v – варианты, n – число измерений.

Пример вариационного ряда сложных листьев желтой акации:

Число листовых пластинок в одном сложном листе (v)	3	4	5	6	7
число таких сложных листьев (р)	19	216	505	218	42=1000
р • v	57	864	2525	1308	294=5048

М = [ 2 ( р • v)] / n = 5048 / 1000 = 5

Таким образом, в сложном листе чаще встречается 5 листовых пластинок. Норма реакции данного признака в фенотипе от 3 до 7 листовых пластинок. Листья с крайними вариантами встречаются реже. Вариационный ряд, переложенный на график, называется вариационной кривой. Она показывает размах модификационной изменчивости.

Р

505

218

216

42

1

V

9

По оси абсцисс откладывают варианты (V), по оси ординат – частоту встречаемости вариантов признака (Р). Вариационная кривая показывает, что наибо-

лее часто встречаются средние варианты признака, и чем больше вариант отклоняется от среднего значения, тем реже он встречается. Благодаря тому, что модификационные изменения носят приспособительный характер, они обеспечивают большую вероятность выживания организмов с широкой нормой реакции в изменяющихся условиях существования.

Задачи для самостоятельного решения

1. Изменчивость краевых (язычковых) цветков в соцветии хризантемы:

Число краевых цветков водном соцветии (V)	7 8 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Число таких соцветий (Р)	1 3 25 46 140 153 912 947 30 15 12 8 6

а) определите среднюю величину; б) постройте вариационную кривую;

в) объясните, к какой форме изменчивости относится пример;

г) какова норма реакции данного признака в фенотипе?

2. Вычислите среднюю величину (М) и постройте вариационную кривую по следующим данным: изменчивость костных лучей в хвостовом плавнике камбалы

Число лучей в плавнике (V)	47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61
Число таких особей (Р)	2 5 13 23 58 96 134 127 11 74 37 16 4 2 1

3. В двух параллельных 8-х классах измерили рост 83 учащихся. Результаты следующие:

Группы в см с разницей Число вариант

в 5 см (V) (Р) – человек

142 -

147 6

152 15

157 23

162 21

167 8

172 3

177 1

182 -

а) постройте вариационную кривую роста учащихся;

б) определите среднюю величину ряда (М); в) определите норму реакции признака.

4. Изменчивость колосков в колосе пшеницы:

Варианты (V) Число колосьев (Р)

13 14 15 16 17 18 19 20 21 2 3 12 24 30 22 18 10 3

а) определите среднюю величину (М);

б) постройте вариационную кривую;

в) определите пределы модификационной изменчивости признака.

5. Наблюдения за метаморфозом дрозофилы показали любопытные факты:

а) если в корм личинок дрозофилы внести немного нитрата серебра, то выводятся желтые мушки, несмотря на гомозиготность особей по доминантному гену серой окраски (АА);

б) у особей, гомозиготных по рецессивному гену зачаточности крыльев (вв), при комнатной температуре (15°С) крылья остаются зачаточными, а при температуре 31°С вырастают нормальные крылья.

а) что Вы можете сказать на основании этих фактов о взаимоотношении генотипа, среды, фенотипа?

б) происходит ли в данных случаях превращение рецессивного гена в доминантный или наоборот?

6. Вычислите среднюю величину (М) и постройте вариационную кривую по следующим данным: изменчивость числа краевых цветков в соцветии астры:

Число краевых цветков в одном соцветии (V)	8 9 10 11 12 13 14 15 16
Число таких соцветий (Р)	3 5 8 10 15 13 9 7 2

Объясните статистические закономерности вариационного ряда и определите норму реакции признака.

7. Вычислите среднюю величину (М) и постройте вариационную кривую по следующим данным: число листовых пластинок в сложных листьях желтой акации:

Число листовых пластинок в одном сложном листе (V)	3 4 5 6 7 8
Число таких сложных листьев (Р)	19 216 505 210 44 21

Объясните статистические закономерности вариационного ряда.

8. Определите среднюю величину (М) и постройте вариационную кривую по следующим данным: изменчивость числа краевых цветков в соцветии хризантемы

Число краевых цветков в одном соцветии (V)	7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Число таких соцветий (Р)	1 4 7 11 13 16 14 11 7 2

Объясните статистические закономерности вариационного ряда.

9. У пшеницы основное число хромосом (х) равно 7. Гаплоидное (n) число в два раза меньше диплоидного. Пользуясь знаками X и n, обозначить диплоидное число хромосом пшеницы:

а) мягкой (n = 21); б) твердой (n = 14); в) однозерной (n = 7).

10.Виды щавеля составляют полиплоидный ряд с основным числом хромосом, равным 10. Пользуясь знаками X и n, обозначить диплоидное число хромосом щавеля: а) диплоида; б) тетраплоида; в) гексаплоида; г) оксиплоида.

11. У культурной сливы, являющейся гексаплоидом, основное число хромосом равно 8. Определить гаплоидное число хромосом (n) и количество хромосом у гексаплоидной формы.

12. У моркови диплоидное число хромосом (2n) равно 18. Пользуясь гаплоидным числом (n) хромосом обозначить:

а) триплоидной формы; б) тетраплоидной формы;

в) пентаплоидной формы; г) гексаплоидной формы.

13. Топинамбур (Helianthus tuberosus) – гексаплоидный вид (2n = 102). Определить гаплоидное (n) и основное (х) число хромосом.

14. Преимущество полиплоидных форм заключается в том, что они:

а) гомозиготны по большинству требуемых признаков;

б) более устойчивы к влиянию внешней среды;

в) наиболее удобны в селекционной работе;

14. У хризантем основное число хромосом (х) равно 9. Встречается большое разнообразие полиплоидных форм хризантем, в том числе и с такими наборами хромосом как 2n, 4n, 6n, 8n, 10n, 22n. Чему равен гаплоидный и диплоидный набор хромосом у этих видов хризантем?

15. Тритикале – это гибрид:

а) ржи и ячменя;

б) пшеницы и овса;

в) ржи и пшеницы;

г) пшеницы и ячменя;

д) ржи и овса?

14. Полиплоидные формы тутового шелкопряда создал: а) И.В.Мичурин; б) Б.Л. Астауров; в) Г.Д. Карпеченко; г) Н.И. Вавилов?

15. Причиной бесплодия потомства, полученной отдаленной гибридизацией является: а) невозможность коньюгации хромосом в мейозе; б) нарушение мейоза; в) полное отсутствие мейоза.

16. Бесплодный гибрид капусты и редьки образует гаметы, содержащие:

а) 18 хромосом;

б) 36 хромосом;

в) 9 хромосом.

14. Полиплоидный ряд черного послена включает растения с диплоидным набором хромосом равным 36, 72, 108 и 144 хромосомам. Чему равен гаплоидный набор хромосом у этих растений? Изобразить этот ряд полиплоидных форм, пользуясь основным числом хромосом (х) равным 18.

15. В каком случае появляется плодовитое потомство при отдаленной гибридизации:

а) оба родителя обладают диплоидным набором хромосом;

б) один родитель диплоиден, другой – полиплоиден;

в) оба родителя – полиплоидны.

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

К = [n (n – 1)] / 2 , где К-количество получаемых гибридов; n – число анализируемых линий. Определить количество простых межлинейных гибридов, получаемых для оценки специфической комбинационной способности:

а) 50 самоопыляемых линий; б) 36 самоопыляемых линий; в) 15 самоопыляемых линий.

22. Урожайность зерна во втором поколении межлинейных гибридов определяется по формуле: F₂ = [F₁ – (F₁ – Р) / n], где F₁ – урожай гибридов первого поколения; Р – средняя урожайность скрещиваемых самоопыляемых линий; n – число самоопыляемых линий, входящих в состав гибридного ряда. Урожайность самоопыляющихся линий, входящих в состав двойного межлинейного гибрида, составляет 14, 13, 10 и 15 центнеров с одного гектара, а урожай первого поколения этого гибрида равен 53 ц/га. Определите урожайность у этого гибрида после первого пересева семян первого поколения.

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

а) 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.

б) определить число гетерозиготных форм по одной паре аллелей после четырех, шести, восьми поколений инбридинга.

22. На пустынный островок случайно попало одно зерно пшеницы, гетерозиготной по некоторому гену А. Оно взошло и дало начало серии поколений, размножавшихся путем самоопыления. Какими будут доли гетерозиготных растений среди представителей второго, третьего, четвертого,-------, n-го поколений, если контролируемый расматриваемым геном признак в данных условиях никак не сказывается на выживаемости растений и способности их произвидить потомство?