(Рэмп.) , теоретически ожидаемые данные ( Ртеор. ) в соответствии с формулой расщепления (при моногибридном скрещивании 3 : 1), затем определя
Рэмп. Ртеор.
ют отклонение ( ), возводят в квадрат, полученную величину делят на теоретически ожидаемое число семян для данного фенотипа (желтых или зеленых семян). Суммируя частные, получают χ2.
Вычисление χ2 при дигибридном скрещивании производится аналогичным образом. Используют данные, полученные при анализе дигибридного скрещивания гороха. Вычисление удобно вести, пользуясь табл. 5.3.
Выполнение задания. Установить, соответствуют ли результаты опыта теоретически ожидаемому (в соответствии с Менделевским расщеплением) отношению желтых и зеленых как 3 : 1. Разобрать полученную выборку семян на желтые и зеленые. Определить ожидаемые частоты признаков. Рассчитать показатель сходства χ2 по табл. 5.3. Дать заключение о соответствии или несоответствии фактических (наблюдаемых) и теоретических результатов расщепления.
Таблица 5.1
Вычисление χ2 при моногибридном скрещивании гороха
|
|
|
Показатели |
|
|
Семена |
|||
|
|
|
|
желтые |
|
Зеленые |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число семян |
|
|
|
|
|
||
Фактически полученных Рэмп. |
110 |
44 |
|||||||
Теоретически ожидаемых при 3:1 ( Ртеор. ) |
116 |
38 |
|||||||
Отклонение (Рэмп. Ртеор.) |
-6 |
+6 |
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
( |
Рэмп. Ртеор. |
36 |
36 |
||||||
) |
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
(Рэмп. Ртеор.) |
|
36 |
0,31 |
|
36 0,947 |
|||
|
|
Ртеор. |
|
|
|
|
|||
|
|
116 |
38 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Рэмп. Ртеор.)
2
Ртеор. 0,31+0,947=1,257
Исходя из соответствия 3 : 1, определить теоретически ожидаемые частоты. Из табл. 5.3 следует, что величина χ2 зависит от двух величин: числа степеней свободы (df) и вероятности (Р). Для уяснения понятия ―степень свободы‖ достаточно привести простейший пример. Допустим, что имеется
гибрид гороха, давший расщепление по окраске семян на 2 фенотипа (класса):
110 желтых семян и 44 зеленых. Их можно представить как сумму, в которой одно из слагаемых устанавливается свободно, а другое зависит от первого. В таком случае только одно слагаемое берется свободно и, следовательно, степень свободы только одна. При трех классах особей будет 2 степени свободы, при четырех – 3 степени свободы и т.д., при n классах df = n-
1.
Вероятность (Р), от которой также зависит величина χ2 в сельскохозяйственных и лесоводственных исследованиях, условно принимают равной 0,05. Это означает, что если вычисленное значение χ2 не превышает табличного значения χ2, находящегося в графе с вероятностью 0,05, то фактически полученные данные соответствуют теоретически ожидаемым. Если вычисленное значение χ2 меньше табличного при вероятности 0,05, то фактически полученные данные более точно соответствуют теоретически ожидаемым. Если, наоборот, вычисленное значение χ2 больше табличного значения при вероятности 0,05, то фактически полученные данные не соответствуют теоретически ожидаемым.
В рассмотренном выше примере χ2 при моногибридном скрещивании гороха равен 1,257. Так как число классов (фенотипов) в этом случае равно двум (желтые и зеленые семена), то число степеней свободы df равно 1 (2-1). Из табл. 5.3 следует, что значение χ2, равное 1,257, соответствует вероятности 0,25, то есть находится левее графы с вероятностью 0,05. Это означает, что фактически полученное расщепление вполне соответствует теоретически ожидаемому отношению 3 : 1.
Задание 2. Ознакомиться со статистической обработкой данных при дигибридном скрещивании. Вычислить критерий соответствия χ2.
Материал и оборудование
1.Данные по гибридологическому анализу при дигибридном скрещивании гороха.
2.Таблица значений χ2 по П. Ф. Рокицкому.
Пояснения к заданию. При дигибридном скрещивании вычисленное значение χ2 равно 0,761 (табл. 5.2.). Так как фенотипов семян в этом случае 4, то число степеней свободы равно 3 (4-1). Из таблицы значений 2 (табл.5.3) следует, что такое значение χ2 также находится левее графы с вероятностью
0,05 (между Р = 0,75 и Р = 0,90). Это значит, что фактически полученное расщепление вполне соответствует отношению 9 : 3 : 3 : 1.
Таблица 5.2
Вычисление χ2 при дигибридном скрещивании гороха
|
|
|
|
|
Семена |
|
|
|
|
Показатель |
желтые |
желтые |
зеле- |
зеленые |
|
||
|
морщи- |
ные |
морщи- |
Всего |
||||
|
|
|
гладкие |
|||||
|
|
|
нистые |
гладкие |
нистые |
|
||
|
|
|
|
|
||||
|
Число семян |
|
|
|
|
|
||
Фактически полученных |
60 |
24 |
20 |
8 |
112 |
|||
(Рэмп.) |
||||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теоретически ожидаемых при |
63 |
21 |
21 |
7 |
112 |
|||
9:3:3:1 (Ртеор.) |
||||||||
|
|
|
|
|
||||
Отклонение (Рэмп. Рте.) |
-3 |
+3 |
-1 |
+1 |
- |
|||
2 |
|
9 |
9 |
1 |
1 |
- |
||
(Рэмп. Ртеор.) |
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
(Рэмп. Ртеор.) |
0,143 |
0,428 |
0,047 |
0,143 |
- |
||
|
Ртеор. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Рэмп. Ртеор.2)
2
Ртеор. 0,143+0,428+0,047+0,143=0,761
Выполнение задания. Установить, соответствуют ли результаты опыта теоретически ожидаемому (в соответствии с Менделевским расщеплением) отношению желтых гладких, желтых морщинистых, зеленых гладких, зеленых морщинистых как 9 : 3 : 3 : 1. По имеющимся данным, определить ожидаемые частоты признаков. Рассчитать показатель сходства χ2 по табл. 5.3. Дать заключение.
Таблица 5.3
Таблица значений 2 при разных степенях свободы (по П.Ф. Рокицкому, с сокращением)
Число |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
степеней |
|
|
|
|
Вероятность (Р) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
свободы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,99 |
0,95 |
0,90 |
0,75 |
0,50 |
0,25 |
0,10 |
0,05 |
0,025 |
0,01 |
||
(df) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
- |
- |
0,02 |
0,10 |
0,45 |
1,32 |
2,71 |
3,84 |
5,02 |
6,63 |
|
2 |
0,02 |
0,10 |
0,21 |
0,58 |
1,39 |
2,77 |
4,61 |
5,99 |
7,38 |
9,21 |
3 |
0,11 |
0,35 |
0,58 |
1,21 |
2,37 |
4,11 |
6,25 |
7,81 |
9,35 |
11,34 |
4 |
0,30 |
0,71 |
1,06 |
1,92 |
3,36 |
5,39 |
7,78 |
9,49 |
11,74 |
13,28 |
5 |
0,55 |
1,15 |
1,61 |
2,67 |
4,35 |
6,63 |
9,24 |
11,07 |
12,83 |
15,09 |
6 |
0,87 |
1,64 |
2,20 |
3,45 |
5,35 |
7,84 |
10,64 |
12,59 |
14,45 |
16,81 |
7 |
1,24 |
2,17 |
2,83 |
4,25 |
6,35 |
9,04 |
12,02 |
14,07 |
16,01 |
18,48 |
8 |
1,65 |
2,73 |
3,49 |
5,07 |
7,34 |
10,22 |
13,36 |
15,51 |
17,53 |
20,09 |
9 |
2,09 |
3,33 |
4,17 |
5,90 |
8,34 |
11,39 |
14,68 |
16,92 |
19,02 |
21,67 |
10 |
2,56 |
3,94 |
4,87 |
6,74 |
9,34 |
12,55 |
15,99 |
18,31 |
20,48 |
23,21 |
РАБОТА 6 Географическая изменчивость сосны обыкновенной
Занимая обширный ареал, сосна обыкновенная образует насаждения в разных климатических условиях. Под влиянием естественного отбора из большого разнообразия наследственных форм возникают климатические экотипы (климатипы), деревья которых объединяются по ряду общих наследственных особенностей, обуславливающих их устойчивость в данных условиях среды. Поэтому сосна обыкновенная из различных мест ее ареала обладает разными наследственными свойствами.
Для выяснения вопроса о возможности и эффективности применения семян сосны разного происхождения в определенном районе создаются географические культуры. В нашей стране создана государственная сеть географических культур основных лесообразующих пород. На основе исследования географических культур разработано Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР (1982). Географическая изменчивость сосны показана в работе А.И. Чернодубова и др. (2005).
Задание1. Ознакомиться с теоретическим материалом межпопуляционной изменчивости, экспериментальной основой которой являются географические культуры. У четырех климатипов сосны обыкновенной выявить различия в среднем годичном приросте по высоте и диаметру, длине хвои, размерах и массе шишек и семян.
Материал и оборудование:
1.Поперечные срезы стволов модельных деревьев изучаемых экотипов
сосны.
2.Семена и шишки.
3.Гербарные образцы сосновых ветвей.
4.Весы.
5.Линейки.
Пояснения к заданию. В популяции варьируют, по существу, все признаки растения: морфологические, анатомические, физиологические и биохимические. Определенная изменчивость наблюдается и в пределах кроны каждой особи (эндогенная изменчивость), а также в связи с возрастом и соотношением мужских и женских генеративных органов. Изменчивость каждого признака зависит от соотношения и варьирования генетической и паратипической изменчивости компонент общей изменчивости особей по данному признаку. Изучая изменчивость некоторых параметров географических экотипов сосны, получая средние данные по отдельным районам, можно судить о возможности перемещения семян этих экотипов, например, в боровые условия Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА.
Выполнение задания. Вычертить вспомогательную таблицу (6.1). Провести обмеры и взвешивания образцов отдельно по каждому климатипу: на поперечных срезах стволов по одному из радиусов измерить ширину всех годичных слоев с точностью до 0,1 мм; измерить длину 25 хвоинок с точностью до 1 мм; измерить длину и ширину 25 шишек с точностью до 1 мм; из образца семян отсчитать 100 шт. и определить их массу с точностью до 0,01 г: средний прирост по высоте имеется.
Вычислить средние показатели, полученные данные вписать в табл. 6.1. Сделать заключение о влиянии различного географического происхождения сосны обыкновенной на изученные показатели. Для характеристики вариационных рядов у древесных растений широко применяется шкала уровней
изменчивости признаков, составленная С.А. Мамаевым (1970). |
|
|
|
|||||||
Уровень изменчивости |
очень высокий |
высокий средний низкий оч.низ |
||||||||
Коэф. изменчивости С,% |
более 40 |
21-40 |
13-20 |
7-12 мен.7 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.1 |
|
Характеристика климатипов сосны по некоторым показателям |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние показатели |
|
|
|
|||
Название |
прирост |
прирост |
длина |
длина |
|
ширина |
|
масса |
||
климатипа |
по вы- |
по диа- |
шишки, |
|
шишки, |
|
1000 се- |
|||
хвои, мм |
|
|
||||||||
|
соте, м |
метру, мм |
мм |
|
мм |
|
|
мян,г |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|