Тема 4. Изучение генетических признаков контроля признаков растений.
Перед началом опытнической работы следует ознакомиться с литературой по генетике выбранной культуры. Это необходимо по 2-м причинам. Во 1-х, если опыт закладывается только для демонстрации определенных растений в школьном курсе биологии, нужно выбрать признаки, в контроле которых берут участие по одному независимому гену и отсутствует их взаимодействие. Во 2-х, убедившись в отсутствии сведений о генетическом механизме контроля признаков, которые предусмотрено изучить, необходимо тщательно проверить константность их проявления в родительских формах перед скрещиванием.
Следует помнить, что по фенотипу доминантные признаки проявляются у гетерозисных и гомозиготных по доминантным аллелям в генотипе. Расщепление в F1 будет отсутствовать только при скрещивании гомозиготных организмов. А гетерозисные дадут разные потомства уже в F1. Это понимал еще Г. Мендель, который тщательно проверил константность родительских организмов на протяжении нескольких лет.
При проведении скрещивания материнские цветки должны быть своевременно кастрированы во избежание самоопыления. После перенесения пыльцы с отцовских форм на пестик материнских необходимо опыленные цветки поместить под изолятор и на этикетке записать тип скрещивания, количество цветков, дату. После получения семян (не менее 50 жизнеспособных) изоляторы срезают и в лабораторных условиях подсчитывают количество семян F1. Из этих семян получают на следующий год растения F1, которое изучают по определенным признакам и на которых проводят самоопыление цветков, если это возможно, или скрещивают растения F1 между собой для получения семян F2. Высеяв эти семена, на растениях второго гибридного поколения проводят изучение проявления признаков и проводят подсчет количества растений с разным фенотипом. Анализируя результаты, делают вывод о генетическом механизме контроля признаков. Работа требует анализа в F2 большого количества потомков (не менее 100).
ТЕМА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ГИБРИДИЗАЦИИ РАСТЕНИЙ И ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИИ ИХ ЦВЕТЕНИЯ
В селекционных программах нельзя обойтись без скрещивания растений между собой. Для некоторых культур процесс кастрации цветков, сбора и перенесения пыльцы является достаточно сложным. Общепризнанных методик проведения гибридизации для большинства культур нет. Исследователи выбирают оптимальные для себя варианты инструментов и способов. Поэтому проведение опытов по данному вопросу может быть не только интересным, но и новым.
При изучении особенностей биологии цветения разных культур необходимо выяснить, когда наступают оптимальные сроки гибридизации, как долго сохраняется жизнеспособность пыльцы, как лучше ее сохранить.
Известно, что у многих перекрестноопыляемых культур во избежание прохождения самоопыления рыльце и пыльцевые зерна неодинаковы, поэтому изучение оптимальных сроков нанесения пыльцы является очень актуальным. Интересно проследить продолжительность периода жизнеспособности пыльцы. Все это может выяснить, если нанести пыльцу на цветок в первый день его раскрытия (или начинать это в стадии хорошо раскрытого бутона), второй, третий день и т.д. Количество семян, которые завязались, и будут свидетельствовать о способности тычинки воспринимать жизнеспособную пыльцу. Период с максимальным завязыванием и будет оптимальным. Для определения лучшего сбора и нанесения пыльцы, выбора инструмента необходимо использовать уже известные и предложить способным школьникам собственные инструменты.