גרגור מנדל נחשב לאבי הגנטיקה המודרנית. הוא היה נזיר אוסטרי שעבד עם צמחי אפונה כדי להסביר כיצד ילדים יורשים תכונות מהוריהם. עבודתו הפכה לבסיס האופן שבו מדענים מבינים תורשה, והוא נחשב חלוץ בתחום הגנטיקה.
צמחי אפונה וגנטיקה מנדלית
בניסויים המפורסמים של צמח האפונה של מנדל, הוא מכוון באביקת רוח בין צמחי אפונה עם מאפיינים שונים בעליל כדי לגלות כמה דברים חשובים על האופן שבו צאצאים יורשים תכונות מהוריהם.
מאמרים קשורים- 3 ניסויים מדעיים פשוטים עם צמחים
- פרויקט מדע רעידות אדמה
- גנטיקה לילדים
הניסויים
מנדל מדדו שבעה מאפיינים ספציפיים של צמחי אפונה:
איך להרחיק את החתול מהצמחים
- זרע בשלים חלק או מקומט
- זרע צהוב או ירוק האלבום
- פרח סגול או לבן
- תרמיל בשלים מנופח או מכווץ
- תרמילים בוסר ירוק או צהוב
- מיקום צירי או סופני של פרחים
- אורך גזע גבוה או גמד
מה הוא גילה
בין השנים 1856 - 1863 התנסה מנדל בPisum sativum, או צמח אפונה, מינים. הניסויים שלו הובילו אותו לבצע שלוש הכללות:
- צאצאים רוכשים גורם תורשתי אחד מכל הורה. זה ידוע בשם חוק ההפרדה .
- לתכונות שונות יש הזדמנות שווה להתרחש יחד. זה ידוע כחוק מבחר עצמאי , והמדענים של ימינו מבינים שזה במידה רבה לא מדויק. חלק מהגנים למעשה קשורים זה לזה ונראים לעתים קרובות יותר יחד.
- צאצאים ירשו את התכונה הדומיננטית, ויכולים לרשת את התכונה הרצסיבית רק אם הוא יורש את שני הגורמים הרצסיביים. זה ידוע בשם חוק הדומיננטיות .
רוב המדענים של ימיו דחו את עבודתו של מנדל. זה לא התקבל באופן נרחב עד לאחר מותו. במהלך חייו, רוב המדענים האמינו כי צאצאים ירשו תכונות על ידי מיזוג, כלומר צאצאים ירשו 'ממוצע' של תכונות ההורים.
הדגמת גנטיקה מנדלית
אומרים שמנדל בדק מעל 28,000 צמחים להגיע למסקנתו. בעוד שהיקף הפרויקט שלו כנראה לא מציאותי עבורכם ליצור מחדש, תוכלו ללמוד גנטיקה באמצעות צמחים.
מיהו האב?
מיהו האב הוא ניסוי בו התלמידים יתנסו בצמחים כדי לחזות תכונות נצפות. אתה יכול לשחזר את הניסוי באמצעות ויסקונסין מהיר צמחים® ( בראסיקה ראפה ) - שתוכננו במיוחד כך שתלמידים יוכלו להשתמש בהם ללימוד גנטיקה. הם גם צומחים מהר יותר - מחזור חיים שלם לוקח 28-30 יום. ניסוי זה יימשך כשישה שבועות של תצפיות יומיות. זה מתאים ביותר לתלמידים מבוגרים בחטיבת הביניים או בתיכון שלומדים גנטיקה.
חומרים
- צמחים מהירים בוויסקונסין ® זרע, גבעול לא סגול, ללא שיער (חבילה של 200)
- צמחים מהירים בוויסקונסין ® זרעים, עלה צהוב-ירוק (חבילה של 200)
- צמחים מהירים בוויסקונסין ® זרעים, גבעול לא סגול, עלה צהוב-ירוק (חבילה של 200)
- תערובת שתילה
- שחרור איטי כדורי דשן
- תוֹצֶרֶת בַּיִת מערכת תאורה פלואורסצנטית אוֹ מערכת תאורה נרכשת
- תוֹצֶרֶת בַּיִת מערכת גוברת (לחלופין, אתה יכול לרכוש מערכת השקיה )
- תוויות לצמחים
- יתדות וקשרים
- טיפים Q, או מקלות דבורים (אתה רק צריך כמה)
הוראות
- בנה תחילה את מערכות התאורה וההשקיה שלך. ויסקונסין צמחים מהירים® זקוקים לאור פלואורסצנטי רציף, ואספקה רציפה של דשנים ומים. אתה יכול לבנות גרסאות ביתיות של אלה, או שאתה יכול לרכוש ערכות מוכנות מראש דרך קרולינה ביולוגית. שתי האפשרויות מקושרות למעלה ברשימת החומרים.
- שתל את הזרעים (אינך צריך להשתמש בכולם) בהתאם ל הוראות גידול . תרצה להתחיל בשתילת זרעי העלים הלא-סגולים, הצהובים-ירוקים (זה מכונה צאצאי הדור הראשון, או O1). שתל גם את הגבעול הלא סגול, זרעים נטולי שיער. (זרעים אלה הם זרעי האם, המכונים P1). וודא שאתה מתייג איזה!
- בעוד ארבעה עד שבעה ימים, הצמחים שלך צריכים לגדול. שימו לב לצבעי הגבעול והעלה של שתי קבוצות הצמחים ורשמו את התצפיות שלכם במחברת המעבדה שלכם. הדרך הטובה ביותר לכמת את התצפיות שלך היא לספור את הפנוטיפים (לספור את מספר הצמחים שיש בהם גבעולים שאינם סגולים, מספר הצמחים בעלי העלים הצהובים-ירוקים וכו ').
- זרוק את צמחי האם, אך שמור על צמחי הצאצאים.
- כתוב השערה כיצד צמחי הצאצאים ירשו את התכונות הגנטיות הנצפות שלהם. לדוגמא, אם תבחין שלרוב צמחי הצאצאים שלך יש גבעולים שאינם סגולים אך עלים צהובים, אתה יכול להקצות אותם כתכונות דומיננטיות. אם תבחין שלחלק מצמחי הצאצאים שלך יש גבעולים סגולים ועלים ירוקים, אתה יכול להניח שמדובר בתכונות רצסיביות. על בסיס התצפיות שלך, צור השערה שניתנת לבדיקה. תרצה לנסות לנחש את צבעי הגבעול והעלה של צמח האב בהתבסס על ההשערה שלך.
- אינטראקציה הצמחים משתמשים במקל דבורים או בקצה Q. לשם כך, החלף בעדינות את מקל הדבורים על צמח אחד, וודא שיש לצמח אבקה, ואז חלק אותו עם צמח אחר. עשה זאת מספר פעמים כדי לוודא שכל צמח מקבל אבקה מכמה צמחים אחרים, הן בעלי תכונות דומות והן שלא כמון. עשו זאת פעם ביום למשך שלושה ימים.
- לאחר תום שלושת הימים, חתוך את כל ניצני הפרחים שלא האבקו.
- הפסיקו להשקות את הצמחים ותנו להם להתייבש.
- קצרו את הזרעים והשתילו אותם מחדש, ובעצם התחילו את התהליך שוב. זרעים אלה הם הדור השני של הצאצאים, או O2.
- ערוך תצפיות לגבי גזע הגבעול והעלה של הדור הבא של הצמחים. האם אתה חושב שההשערה שלך הייתה נכונה?
- שתלו את זרעי העלים הצהובים-ירוקים. אלה ייקראו 'האב' או P2.
- לאחר מספר ימים, התבונן בצבעי הגבעול והעלה של צמחי P2. האם התצפיות שלך תומכות בהשערה שלך?
הוראות וידאו
סרטון זה מראה כיצד לבצע מעבדות גנטיקה ויעזור לכם להתמודד עם הליך חקר הגנטיקה של הצמחים שלכם.
איך להיפטר מריח דגים מכלב
מעבדות מקוונות
ראוי לציין שאם גידול אפונה והכנת מנגנונים תוצרת בית הם קצת יותר ממה שהתמקחתם, יש כמה מעבדות אינטראקטיביות נהדרות ברשת.
אפונה של מנדל
זֶה מעבדה מקוונת הוא העתק של ניסויי האפונה של מנדל. במעבדה יש תפריט שימושי כך שתוכלו לחקור את המעבדה לפני שתעשו משהו. המעבדה עוברת אותך בשלבים שונים כולל נטיעת אפונה, התבוננות בתכונותיהם ואז האבקה צולבת של הצמחים הראשונים שגידלת. זה בדיוק מה שמנדל עשה כדי שתלמידים יוכלו לחוש את התהליך המייגע שעבר כדי לבוא עם תצפיותיו.
מרק אפונה
אמנם מבחינה גרפית לא כל כך מרגש, מרק אפונה היא אפשרות מקוונת נוספת המסייעת לתלמידים להתבונן בשתי תכונות בצמחי אפונה. כדי להתחיל, לחץ על כפתור 'התחל ניסוי'. ואז מביאים אותך לדף שבו אתה יכול לבחור 'להזדווג' שני אפונים שונים. הגנוטיפים שלהם נכתבים עבורך. ואז הדף יציג בפניך את כל האפשרויות הזמינות עבור 'ההורים' שבחרת. הדף נע במהירות, ואתה יכול לפספס אותו אם אתה לא כותב הכל.
איך להוציא כתמי חמאה מהבגדים
STAR Genetics של MIT
מעבדת STAR Genetics של MIT הוא 'משחק' להורדה מסוגים שונים בו התלמידים יכולים לערבב ולהתאים גנוטיפים של מגוון מינים, כולל צמחי אפונה, זבובי פירות ואפילו פרות. התוכנית מתאימה ביותר לתלמידי תיכון בעלי הבנה חזקה בביולוגיה.
גנטיקה זה כיף
בין אם אתם לומדים צמחי אפונה או זבובי פירות, או פשוט הולכים הביתה ומתבוננים בתכונות של הוריכם ומנסים להבין איך קיבלתם משלכם, לימוד גנטיקה יכול להיות מהנה מאוד. בעוד שגנטיקה מודרנית מזהה כמה דברים שמנדל טעה, התיאוריות שלו עדיין חלות כאשר תכונות אינן קשורות או מושפעות מגורמים אחרים.
