Работа 1. Знакомство с разнообразием признаков различных сортов гороха посевного.

Оборудование: плодородная почва, колышки, семена растений гороха (150 – 200 шт.). Работа проводится на генетическом участке, в оранжерее, теплице или в отапливаемом помещении.

Объекты: растения различных сортов гороха на разных стадиях онтогенеза.

Ход работы

Познакомьтесь и опишите разнообразие при­знаков различных сортов гороха на разных стадиях онтогене­за: на стадиях семян, проростков (проросших семядолей), первых листьев, формирования узлов, цветения и т. д. От­личительные признаки растений фиксируй­те в протоколе. Выявив фенотипические отличия, по данным табл. 1 определите, мутацией какого гена маркирована та или иная форма. Отыщите этот ген на генетической карте гороха (рис. 1), укажите в протоколе данные о локализации этого гена. Поставьте перед собой теоретическую задачу — полу­чить комбинацию двух, трех рецессивных мутаций в гомозиготном состоянии. Какие скрещивания необходимо в этом случае предпринять? Что получится в первом поколении? С какой вероятностью во втором поколении можно ожидать появления искомой формы? Исходя из расчета по законам Г. Менделя вероятности появления искомых гомозигот, опре­делите, сколько примерно должно быть в F₂ таких потомков; сколько нужно получить гибридных семян, чтобы иметь га­рантию отыскания нужных форм. Помните, рассчитав соот­ветствующие теоретические, вероятностные показатели, се­лекционер с неизбежностью проделывает эту работу практи­чески.

Работа 2. Проведение скрещивания у гороха посевного (Pasum sanivum).

Оборудование: остро заточенные (лучше глазные) ножницы, скальпель, кисточка, изоляторы, пинцеты, техническая вата, увеличительные лупы, пергамент для этикеток, нитки.

Реактивы: спирт.

Объекты: растения гороха в фазе бутанизации сортов Московский 559 (семядоли гладкие, зеленые), Неистощимый 195 (семядоли морщинистые, желтые).

Ход работы

Препаровальной иглой вскройте лодочку не­скольких молодых бутонов гороха, пинцетом удалите 10 ты­чинок в цветке. Через лупу рассмотрите цветок, зарисуйте его строение. Среди выбранных для кастрации цветков оцените степень созревания пыльников. Те цветки, где пыльники уже лопнули и видно желтое запыление рыльца, для дальнейших этапов скрещивания непригодны, их лучше удалить. У гороха очень нежная цветоножка, очень тонкий и чувствительный к повреждению пестик. Работу нужно проделать с максималь­ной аккуратностью. После кастрации оберните цветок, тонким слоем технической ваты, предварительно удалив или распра­вив все органы цветка. На следующий день, сорвав цветок с делянки, где растут формы, используемые в скрещивании как отцовские, оголите тычинки, удалив пинцетом, элементы вен­чика, и на открытый откастрированный цветок нанесите пыль­цу в изобилии. Повесьте этикетку. Каждому студенту следует провести тренировочное скрещивание 10 цветков. Отработай­те технику скрещивания на любых других бобовых растениях, заодно оценив особенности организации у них андроцея, гинецея и сроки их созревания. Проведите дигибридное скрещивание (в качестве материнского растения используют форму обладающею двумя рецессивными признаками).

Подумайте, почему на материнском растении формируемые семена уже гибридны, а не обладают генотипом матери?

I II III IV V VI VII

а – 0 chi – 0 uni – 0 lati – 0 cp – 0 wlo – 0 wsp – 0

M – 4

teu – 7 im – 6

vil – 10 p – 10

n – 14

chi4 – 22 gp – 21

la – 25 mine – 24

au – 28 war – 27 Rf – 28 z – 27

oh – 30

cri – 33 lt – 35 xa1 – 35

if – 37 was – 37

miu – 38

ar – 41 cr – 42

cona – 44

miv – 47 mier – 47 dem – 47

coe – 52 Pi – 52 pa – 50

Y – 57 fo – 56 te – 57

te – 58

fl – 59 r – 60

rup – 63 con – 63 tl – 65

ve – 66 bra – 66 com – 68

sru – 71 ob – 73 Tra – 72

d – 76 alt – 78 fa – 78 rub – 76

mifo – 80 cal – 80

Pur – 84 sub – 84

cotr – 86

Him – 89 F – 89

re – 93 coch – 92

Pu – 95 laf – 94

cry – 99

t – 103 st – 101 sul – 103 obo – 102

s – 105 fna – 106

bt – 109

fom – 115 wb – 116 td – 116

ce – 118

nap – 121

di – 127 pla – 127 Fs – 128

cot – 131 Fw – 130

mie – 135 K – 134 Kra – 134

lac – 139 Br – 139

am – 143 pafl – 144 fov – 144

oli – 147

cor – 151 och – 150 U – 151

bed – 153 pat – 152

Ca – 158

I – 162 con – 160

par – 172 pal – 171 Np – 171

vim – 176

sal – 178 b – 179

O – 183 pro – 180 ch1 – 181

ch1 – 181

Dbi – 187 olv – 187

den – 190 chi – 192

Red – 198 gl – 201 le – 199

i – 204 str – 204 prae – 205

rab – 211 v – 211

curt – 219

Kr – 227

gri – 234

un – 247

Рис.1. Генетическая карта хромосом гороха Pisum sativum.

Таблица 1. Гены и признаки гороха (по И. А. Захарову, 1979)

Символ гена	Хромосома	Локус	Фенотип
1	2	3	4
а	I	0	Неокрашенные цветки, семена, пазу­хи листьев
af	I	-	Листочки трансформированы в усики
am	I	143	Цветки бело-розовые
ar	II	41	Цветки голубовато-фиолетовые
au	I	28	Проростки красновато-желтые, деталь
b	III	179	Цветки имеют интенсивно-розовую окраску
bl	VI	-	Растение лишено воскового налета
br	IV	139	Цветки с прицветниками
ce	V	118	Цветки имеют светло-вишневую окрас­ку
chl	V	181	Семена серовато-желтые, леталь или полулеталь
chi	IV	-	Растение имеет окраска от светло-зеленой до желтовато-зеленой
сое	III	52	Увеличена длина междоузлий
com	V	68	Семена сжатые, почта кубические
cona	VI	54	Уменьшенная длина междоузлий
cort	V	86	Уменьшенная длина боба
cri	V	33	Листья складчатые
cry	III	99	Очень длинные междоузлия
d	I	76	Отсутствие антоцианового пятна в пазухе прилистника
Dpo	III	-	Бобы жесткие и кожистые, растрески­ваются (раскрываются), как у ди­кого типа
fa	IV	178	Стебель фасциированный
fn	II	167	Увеличение числа цветков
fr	III	—	Увеличенное число ветвлений стебля
gp	V	21	Бобы желтые
i	I	204	Семядоли серые
Кр	IV	227	Киль цветка окрашен
1ас	I	139	Листочки воронкообразные, с выре­зами; усики развиты чрезмерно; стерильность
Laf	V	94	Бобы широкие
lat	IV	0	Увеличенные листья
1е	IV	199	Укороченные междоузлия
let	VII	—	Летальность во 2-й половине онтоге­неза
lоЬ	III	73	Семена частично окрашены
et	VI	35	Бобы широкие
miv	I	47	Контролирует расстояние между се­менами в бобах
n	IV	14	Толстая и мясистая стенка боба
nа	VI	-	Междоузлия укорочены и число их уменьшено
Np	IV	171	Неопластические наросты на бобах
оch	III	150	Кожура семян золотистого цвета
oh	II	30	Кожура семян красновато-коричневая
оli	I	147	Кожура семян серовато-оливковая
ор	III	-	Семяпочки образуют рудиментарные пестики, стерильность
ра	VII	50	Темно-зеленая окраска листвы
pafl	II	144	Цветки мелкие
pat	IV	152	Листочки имеют чашеобразную форму
Р1а	III	127	Семена уплощенные по бокам
pt	VII	—	Медленно растущие пыльцевые трубки
Pu	III	95	Бобы пурпурного цвета
r	VII	60	Семядоли сморщенные; крахмал разно­роден
ram	II	—	Увеличенное число ветвей
rе	I	93	Пыльники укорочены; цветки, подоб­ные бутонам: полустерильность
red	I	198	Листочки очень узкие
rup	I	63	Бобы с крошечными пятнами, окра­шенными антоцианом
sal	I	178	Кожура семян имеет оранжево-розо­вую окраску
sb	I	187	Сморщенные, жесткие листья с беловатым восковым налетом
sbm	VI	—	Устойчивость к вирусу гороховой мозаики
st	III	101	Прилистники редуцированы
stp	II	—	Два передних пыльника подобны пло­долистикам
sub	III	84	Растение с уменьшенными размерами
sup	V	—	Два пыльника подобны лепесткам
t	I	103	Утолщенный стебель
te	V	57	Боб узкий
te	VII	65	Листочки на месте усиков
U	V	151	Кожура семян имеет фиолетовую ок­раску
unt	III	0	Лист имеет единственную листовую пластинку; стерильность
v	IV	211	Участки склеренхимы с внутренней стороны стенки боба
vacl	I	—	Листья с секторами различной окрас­ки и структуры
wlo	VI	0	Верхняя поверхность листочков лише­на воскового налета
wsp	VII	0	Верхняя поверхность листочков с нормальным восковым налетом, нижняя — без него
xа1	VII	35	Проростки красновато-желтые, жел­тые, желтовато- белые; деталь на стадии 5 — 7 листьев
up	III	—	Пыльцевые зерна желтые