Question

В результате многократного скрещивания 42-хромосомной (6п) пшеницы с многолетним сорняком 14-хромосомным (2п) пыреем, сопровождающегося неудачами из-за бесплодности первых гибридов, советский генетик, академик Н.В. Цицин создал новый плодовитый сорт — многолетний 56-хромосомный (2п) пшенично-пырейный гибрид. а) Как можно объяснить бесплодность первых гибридов и плодовитость созданного гибридного сорта, учитывая механизм мейоза? б) Как должны происходить конъюгация и расхождение хромосом в клетках этого сорта в процессе мейоза? в) Сколько пшеничных и пырейных хромосом должна получить каждая гамета гибридного сорта? г) Какие методы селекции применял И. В. Цицин при выведении этого сорта? д) В чем заключается преемственность в научной деятельности Г.Д. Карпеченко и Н.В. Цицина?

Answer 1

Ответ:

Я уже точно не помню, как нужно было составлять это. Но попытаюсь объяснить.

Данная информация из лекционных тетрадей и учебника.

Объяснение:

Мы объясняли с помощью такого типа.

В генотипе гексаплоидной пшеницы содержится 42 хромосомы (6n=42, n=7). Ее гаметы содержат по 21 хромосоме (42:2=21), а гаметы пырея – по 7 хромосом. После слияния гамет пшеницы и пырея получен стерильный гибрид, в генотипе которого количество хромосом составило 28 (21+7). Стерильность обусловлена нарушениями в ходе мейоза, вследствие отсутствия гомологичных хромосом. В результате удвоения хромосом получен плодовитый пшенично-пырейный гибрид, количество хромосом, в генотипе которого, составило 56 (28х2). Гаметы содержали 42 хромосомы пшеничных и 14 хромосом пырейных.

Отдаленные гибриды первого поколения, как правило, бывают бесплодными или имею СЛИШКОМ  низкую плодовитость. Пониженной плодовитостью характеризуются в некоторых случаях и отдаленные гибриды старших поколений. Чем дальше отстоят друг от друга в систематическом и генетическом отношении скрещиваемые виды и роды, тем более выражено бесплодие гибридов между ними

На основе цитогенетического изучения поведения хромосом в мейозе различных отдаленных гибридов Г. Д. Карпеченко предложил классифицировать отдаленные скрещивания на две группы: конгруентные (от лат. соngruentis — соответствовать, совпадать) и инконгруентные. Конгруентными он назвал скрещивания близких видов, в которых родительские формы имеют «соответственные» наборы хромосом, способные комбинироваться у гибридов без понижения жизнеспособности и фертильности. В качестве конгруентных можно привести скрещивания двух видов овса: Аvеnа sаtiva (2n = 42) XАvеnа bуzantinа (2п = 42) или двух видов пшеницы: Тгiticum durum (2п = 28) Х Т. dicoccum (2n = 28).  Как раз то, что я описывала выше.

К инконгруентным Г. Д. Карпеченко отнес такие скрещивания, когда родительские формы имеют «несоответственные» наборы хромосом или разное их число, либо когда их различия связаны с цитоплазмой, а также то и другое одновременно. Результатом указанных явлений бывает неправильный мейоз, полная или частичная стерильность, ненормальное развитие гибридов F1 a также большей части гибридов старших поколений.

Ну и напоследок, взяла из учебника....

Непосредственные причины бесплодия отдаленных гибридов следующие:

1. Недоразвитие генеративных органов. Чаще всего недоразвитыми бывают пыльники, иногда они совсем не раскрываются. В некоторых случаях не способны функционировать и женские генеративные органы.

2. Нарушения мейоза, приводящие к образованию в различной степени нежизнеспособной пыльцы и аномальных яйцеклеток. Нередко у одного и того же гибрида не раскрываются пыльники и образуется аномальная пыльца.

Answer 2

а) Бесплодность первых гибридов между 42-хромосомной пшеницей и 14-хромосомным пыреем может быть объяснена различием в числе хромосом и механизме мейоза. Пшеница имеет 42 хромосомы, а пырей - всего 14. При мейозе, происходящем в процессе образования половых клеток (гамет), хромосомы должны разделяться так, чтобы каждая гамета содержала половину нормального числа хромосом. В случае первых гибридов, скрещивание между этими двумя видами приводило к серьезным нарушениям в мейозе, так как хромосомы различной численности не могли нормально разделяться, что вело к бесплодности.

Созданный Н.В. Цициным гибридный сорт стал плодовитым благодаря увеличению числа хромосом до 56. Это позволило гармонизировать процесс мейоза, так как хромосомы могли правильно разделяться при образовании гамет.

б) В процессе мейоза в клетках гибридного сорта происходит конъюгация и расхождение хромосом. Конъюгация - это процесс обмена генетическим материалом между хромосомами, который способствует увеличению генетического разнообразия. Расхождение хромосом происходит в процессе анафазы I мейоза, когда пары гомологичных хромосом разделяются на две разные клетки-дочери.

в) Каждая гамета гибридного сорта должна содержать половину 56 хромосом, то есть 28 хромосом. Эти 28 хромосом могут быть разной комбинации от обоих родительских видов.

г) И.В. Цицин использовал методы селекции для выведения этого сорта. Он, вероятно, проводил многократные скрещивания между пшеницей и пыреем, выбирая потомство с наибольшей плодовитостью и подходящим числом хромосом. Затем он проводил обратные скрещивания и отбирал потомство, которое сохраняло желаемые характеристики. Этот процесс повторялся многократно до получения стабильного гибридного сорта.

д) Преемственность в научной деятельности Г.Д. Карпеченко и Н.В. Цицина заключается в продолжении и развитии исследований по гибридизации растений с целью создания новых сортов с желательными характеристиками. Оба ученых внесли значительный вклад в селекцию и генетику растений, и их работы были важными для развития сельского хозяйства и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур в СССР.