Gregor Mendel word beskou as die vader van moderne genetika. Hy was 'n Oostenrykse monnik wat met ertjieplante gewerk het om te verduidelik hoe kinders kenmerke van hul ouers erf. Sy werk het die grondslag geword van hoe wetenskaplikes oorerwing verstaan, en hy word algemeen beskou as 'n pionier op die gebied van genetika.
Ertjieplante en Mendeliese genetika
In Mendel se bekende ertjieplanteksperimente het hy ertjieplante doelbewus met duidelik verskillende kenmerke gekruisbestuif om 'n paar belangrike dinge te ontdek oor hoe nageslag eienskappe van hul ouers erf.
Die Eksperimente
Mendel het sewe spesifieke eienskappe van ertjieplante gemeet:
- Glad of gerimpelde ryp saad
- Geel of groen saadalbumen
- Pers of wit blom
- Opgeblaasde of verkorte ryp peul
- Groen of geel onryp peule
- Aksiale of terminale posisie van blomme
- Lang of dwerg stamlengte
Wat Hy ontdek het
Tussen 1856 en 1863 het Mendel geëksperimenteer op die Pisum sativum, of ertjieplant, spesie. Sy eksperimente het daartoe gelei dat hy drie veralgemenings gemaak het:
- Nageslag verkry een oorerflike faktor van elke ouer. Dit staan bekend as die wet van segregasie.
- Verskillende eienskappe het 'n gelyke geleentheid om saam te voorkom. Dit staan bekend as die wet van onafhanklike assortiment, en vandag se wetenskaplikes verstaan dat dit grootliks onakkuraat is. Sommige gene is in werklikheid aan mekaar gekoppel en verskyn meer dikwels saam.
- Nageslag sal die dominante eienskap erf, en kan slegs die resessiewe eienskap erf as hy albei resessiewe faktore erf. Dit staan bekend as die wet van dominansie.
Die meeste wetenskaplikes van sy dag het Mendel se werk verwerp. Dit is nie algemeen aanvaar tot ná sy dood nie. Gedurende sy leeftyd het die meeste wetenskaplikes geglo dat nageslag eienskappe geërf het deur te meng, dit wil sê nageslag het 'n 'gemiddelde' van die eienskappe van die ouers geërf.
Demonstreer Mendeliese genetika
Mendel het na bewering meer as 28 000 plante getoets om tot sy gevolgtrekking te kom. Alhoewel die omvang van sy projek waarskynlik nie realisties is vir jou om te herskep nie, kan jy genetika met plante bestudeer.
Wie is die Vader?
Wie is die Vader is 'n eksperiment waarin studente op plante sal eksperimenteer om waarneembare eienskappe te voorspel. Jy kan die eksperiment herskep deur Wisconsin Fast Plants® (Brassica rapa) te gebruik - wat spesifiek ontwerp is sodat studente dit kan gebruik om genetika te bestudeer. Hulle groei ook vinniger –’n volledige lewensiklus neem 28-30 dae. Hierdie eksperiment sal ongeveer ses weke se daaglikse waarnemings neem om te voltooi. Dit is die beste geskik vir ouer studente in middelskool of hoërskool wat genetika studeer.
Materials
- Wisconsin Fast Plants®-saad, nie-pers stam, haarloos (pak van 200)
- Wisconsin Fast Plants® Saad, Geel-Groen Blaar (pak van 200)
- Wisconsin Fast Plants®-saad, nie-pers stam, geelgroen blaar (pak van 200)
- Potmengsel
- Kunsmiskorrels wat stadig vrygestel word
- Tuisgemaakte fluoresserende beligtingstelsel of aangekoopte beligtingstelsel
- Tuisgemaakte groeistelsel (alternatiewelik kan jy 'n waterstelsel koop)
- Etikette vir plante
- Stakes en bande
- V-wenke, of byestokkies (jy het net 'n paar nodig)
Instruksies
- Konstrueer eers jou beligting- en besproeiingstelsels. Wisconsin Fast Plants® benodig deurlopende fluoresserende lig, en 'n deurlopende toevoer van kunsmis en water. Jy kan óf tuisgemaakte weergawes hiervan bou, óf jy kan voorafgemaakte kits deur Carolina Biological koop. Beide opsies is hierbo in die materiaallys gekoppel.
- Plant die sade (jy hoef nie almal te gebruik nie) volgens die groeiinstruksies. Jy sal wil begin deur die nie-pers, geel-groen blaar sade te plant (daar sal na verwys word as die eerste generasie nageslag, of O1.) Plant ook die nie-pers stam, haarlose sade. (Hierdie sade is die moedersade, waarna verwys word as P1). Maak seker jy benoem watter is wat!
- Oor ongeveer vier tot sewe dae behoort jou plante te groei. Let op die stam- en blaarkleure van beide stelle plante en teken jou waarnemings in jou laboratoriumnotaboek aan. Die beste manier om jou waarnemings te kwantifiseer, is om die fenotipes te tel (tel die aantal plante wat nie-pers stamme het, die aantal plante wat geelgroen blare het, ens.)
- Gooi die moederplante weg, maar hou die nageslagplante in stand.
- Skryf 'n hipotese oor hoe die nageslagplante hul waarneembare genetiese eienskappe geërf het. Byvoorbeeld, as jy sien dat die meeste van jou nageslagplante nie-pers stamme het, maar geel blare, kan jy dit as dominante eienskappe toeken. As jy sien dat sommige van jou nageslagplante pers stamme en groen blare het, kan jy aanvaar dat dit resessiewe eienskappe is. Skep 'n toetsbare hipotese op grond van jou waarnemings. Jy sal die vaderplant se stam- en blaarkleure op grond van jou hipotese wil probeer raai.
- Verbind die plante met 'n byestok of Q-tip. Om dit te doen, ruil die bystok saggies op een plant om, verseker dat die plant stuifmeel het, en deel dit dan met 'n ander plant. Doen dit verskeie kere om seker te maak dat elke plant stuifmeel van verskeie ander plante ontvang, beide met soortgelyke en andersoortige waarneembare eienskappe. Doen dit een keer per dag vir drie dae.
- Sodra die drie dae verby is, sny enige blomknoppies af wat nie bestuif is nie.
- Hou op om die plante nat te maak en laat hulle uitdroog.
- Oes die sade en herplant dit, en begin eintlik weer met die proses. Hierdie sade is die tweede generasie nageslag, of O2.
- Maak waarnemings oor die stam- en blaarkleur van die volgende generasie plante. Dink jy jou hipotese was korrek?
- Plant die geelgroen blaarsade. Dit sal bekend staan as die 'vader' of P2.
- Let na 'n paar dae die stam- en blaarkleure van die P2-plante waar. Ondersteun jou waarnemings jou hipotese?
Video-aanwysings
Hierdie video wys hoe om genetika-laboratoriums te doen en sal jou help om die prosedure aan te pak om die genetika van jou plante te bestudeer.
Aanlyn Labs
Dit is opmerklik dat as die kweek van ertjies en die maak van tuisgemaakte toestelle 'n bietjie meer is as waarvoor jy beding het, daar 'n paar wonderlike interaktiewe laboratoriums aanlyn is.
Mendel's Peas
Hierdie aanlyn laboratorium is 'n replika van Mendel se ertjie-eksperimente. Die laboratorium het 'n handige spyskaart sodat jy die laboratorium eintlik kan verken voordat jy iets doen. Die laboratorium neem jou deur verskeie stappe, insluitend die plant van die ertjies, die waarneming van hul eienskappe, en dan kruisbestuiwing van die eerste plante wat jy gekweek het. Dit is presies wat Mendel gedoen het sodat studente 'n gevoel kan kry vir die vervelige proses waardeur hy gegaan het om met sy waarnemings vorendag te kom.
Ertjiesop
Terwyl dit grafies nie so opwindend is nie, is Ertjiesop nog 'n aanlyn opsie wat studente help om twee eienskappe in ertjieplante waar te neem. Om te begin, klik jy op die 'begin eksperiment'-knoppie. Dan word jy na 'n bladsy gebring waar jy kan kies om twee verskillende ertjies te 'par'. Hulle genotipes is vir jou geskryf. Dan sal die bladsy vir jou al die opsies wat beskikbaar is vir die 'ouers' wat jy gekies het wys. Die bladsy beweeg vinnig, en jy kan dit mis as jy nie alles neerskryf nie.
MIT se STER-genetika
MIT se STAR Genetics-laboratorium is 'n soort aflaaibare 'speletjie' waar studente genotipes van 'n verskeidenheid spesies kan meng en pas, insluitend ertjieplante, vrugtevlieë en selfs koeie. Die program is die beste geskik vir hoërskoolleerlinge wat 'n sterk begrip van Biologie het.
Genetika is pret
Of jy nou ertjieplante of vrugtevlieë bestudeer, of bloot huis toe gaan en jou ouers se eienskappe waarneem en probeer uitvind hoe jy jou eie gekry het, om genetika te studeer kan baie pret wees. Terwyl moderne genetika 'n paar dinge identifiseer wat Mendel verkeerd gehad het, geld sy teorieë steeds waar eienskappe nie gekoppel word of deur ander faktore beïnvloed word nie.