Gregor Mendel ay itinuturing na ama ng modernong genetika. Siya ay isang Austrian monghe na nagtrabaho sa mga halaman ng gisantes upang ipaliwanag kung paano nagmamana ang mga bata ng mga katangian mula sa kanilang mga magulang. Ang kanyang trabaho ay naging pundasyon kung paano nauunawaan ng mga siyentipiko ang pagmamana, at malawak siyang itinuturing na pioneer sa larangan ng genetics.
Pea Plants at Mendelian Genetics
Sa mga tanyag na eksperimento ng pea plant ni Mendel, sinadya niyang i-cross-pollinated ang mga halaman ng gisantes na may malinaw na magkakaibang mga tampok upang matuklasan ang ilang mahahalagang bagay tungkol sa kung paano nagmamana ng mga katangian ang mga supling mula sa kanilang mga magulang.
Ang Mga Eksperimento
Sinukat ni Mendel ang pitong partikular na katangian ng mga halaman ng gisantes:
- Makinis o kulubot na hinog na buto
- Dilaw o berdeng buto ng albumen
- Lila o puting bulaklak
- Napalaki o pinikit na hinog na pod
- Berde o dilaw na hilaw na pod
- Axial o terminal position ng mga bulaklak
- Matangkad o dwarf ang haba ng tangkay
Ano ang Natuklasan Niya
Sa pagitan ng 1856 at 1863 Nag-eksperimento si Mendel sa Pisum sativum, o pea plant, species. Dahil sa kanyang mga eksperimento, gumawa siya ng tatlong generalization:
- Ang mga supling ay nakakakuha ng isang hereditary factor mula sa bawat magulang. Ito ay kilala bilang batas ng paghihiwalay.
- Ang iba't ibang katangian ay may pantay na pagkakataon na mangyari nang magkasama. Ito ay kilala bilang batas ng independiyenteng assortment, at nauunawaan ng mga siyentipiko ngayon na ito ay higit na hindi tumpak. Ang ilang mga gene ay sa katunayan, magkakaugnay at lumilitaw nang mas madalas na magkasama.
- Ang mga supling ay magmamana ng nangingibabaw na katangian, at maaari lamang magmana ng recessive na katangian kung siya ay namamana ng parehong recessive na mga kadahilanan. Ito ay kilala bilang batas ng pangingibabaw.
Karamihan sa mga siyentipiko noong panahon niya ay tinanggihan ang gawain ni Mendel. Hindi ito malawak na tinanggap hanggang sa pagkamatay niya. Sa panahon ng kanyang buhay, karamihan sa mga siyentipiko ay naniniwala na ang mga supling ay nagmana ng mga katangian sa pamamagitan ng paghahalo, iyon ay, ang mga supling ay nagmana ng 'katamtaman' ng mga katangian ng mga magulang.
Pagpapakita ng Mendelian Genetics
Ang Mendel ay sinasabing sumubok ng higit sa 28, 000 halaman upang makarating sa kanyang konklusyon. Bagama't malamang na hindi makatotohanan ang saklaw ng kanyang proyekto para muling likhain mo, maaari mong pag-aralan ang genetics gamit ang mga halaman.
Sino ang Ama?
Ang Sino ang Ama ay isang eksperimento kung saan mag-eeksperimento ang mga mag-aaral sa mga halaman upang mahulaan ang mga nakikitang katangian. Maaari mong muling likhain ang eksperimento gamit ang Wisconsin Fast Plants® (Brassica rapa) - na partikular na idinisenyo upang magamit ng mga mag-aaral ang mga ito sa pag-aaral ng genetics. Mas mabilis din silang lumaki - ang kumpletong siklo ng buhay ay tumatagal ng 28-30 araw. Ang eksperimentong ito ay aabutin ng humigit-kumulang anim na linggo ng pang-araw-araw na mga obserbasyon upang makumpleto. Ito ay pinakaangkop para sa mga matatandang mag-aaral sa middle school o high school na nag-aaral ng genetics.
Materials
- Wisconsin Fast Plants® Seed, Non-Purple Stem, Hairless (pack of 200)
- Wisconsin Fast Plants® Seed, Yellow-Green Leaf (pack of 200)
- Wisconsin Fast Plants® Seed, Non-Purple Stem, Yellow-Green Leaf (pack of 200)
- Potting mix
- Slow-release fertilizer pellets
- homemade fluorescent lighting system o biniling lighting system
- homemade growing system (maaari kang bumili ng watering system)
- Mga label para sa mga halaman
- Stakes and ties
- Q-tips, o bee sticks (kailangan mo lang ng ilan)
Mga Tagubilin
- Bumuo muna ng iyong mga sistema ng pag-iilaw at pagtutubig. Ang Wisconsin Fast Plants® ay nangangailangan ng tuluy-tuloy na fluorescent light, at tuluy-tuloy na supply ng pataba at tubig. Maaari kang bumuo ng mga homemade na bersyon ng mga ito, o maaari kang bumili ng mga pre-made kit sa pamamagitan ng Carolina Biological. Ang parehong mga opsyon ay naka-link sa itaas sa listahan ng mga materyales.
- Itanim ang mga buto (hindi mo kailangang gamitin ang lahat ng mga ito) ayon sa lumalaking tagubilin. Gusto mong magsimula sa pamamagitan ng pagtatanim ng di-purple, dilaw-berdeng mga buto ng dahon (ito ay tatawagin bilang ang unang henerasyong supling, o O1.) Itanim din ang di-purple na tangkay, walang buhok na mga buto. (Ang mga buto na ito ay ang mga buto ng ina, na tinutukoy bilang P1). Tiyaking lagyan mo ng label kung alin!
- Sa humigit-kumulang apat hanggang pitong araw, dapat tumubo ang iyong mga halaman. Obserbahan ang mga kulay ng tangkay at dahon ng parehong hanay ng mga halaman at itala ang iyong mga obserbasyon sa iyong lab notebook. Ang pinakamahusay na paraan upang mabilang ang iyong mga obserbasyon ay ang bilangin ang mga phenotypes (bilangin ang bilang ng mga halaman na may mga di-purple na tangkay, ang bilang ng mga halaman na may dilaw-berdeng dahon, atbp.)
- Itapon ang mga inang halaman, ngunit panatilihin ang mga supling na halaman.
- Sumulat ng hypothesis kung paano minana ng mga supling na halaman ang kanilang nakikitang genetic na mga katangian. Halimbawa, kung napansin mo na karamihan sa iyong mga supling na halaman ay may mga hindi lilang tangkay ngunit dilaw na mga dahon, maaari mong italaga ang mga ito bilang nangingibabaw na mga katangian. Kung mapapansin mo na ang ilan sa iyong mga supling na halaman ay may mga lilang tangkay at berdeng dahon, maaari mong ipagpalagay na ang mga ito ay recessive na katangian. Batay sa iyong mga obserbasyon, lumikha ng isang masusubok na hypothesis. Gusto mong subukang hulaan ang kulay ng tangkay at dahon ng amang halaman batay sa iyong hypothesis.
- Intermate ang mga halaman gamit ang bee stick o Q-tip. Upang gawin ito, dahan-dahang ipalit ang bee stick sa isang halaman, siguraduhing may pollen ang halaman, at pagkatapos ay ibahagi ito sa isa pang halaman. Gawin ito ng ilang beses upang matiyak na ang bawat halaman ay tumatanggap ng pollen mula sa ilang iba pang mga halaman, parehong may katulad at hindi katulad na mga katangiang nakikita. Gawin ito isang beses sa isang araw sa loob ng tatlong araw.
- Kapag tapos na ang tatlong araw, putulin ang anumang mga bulaklak na hindi na-pollinated.
- Ihinto ang pagdidilig sa mga halaman at hayaang matuyo ang mga ito.
- Anihin ang mga buto at muling itanim ang mga ito, mahalagang simulan muli ang proseso. Ang mga butong ito ay ang pangalawang henerasyon ng mga supling, o O2.
- Gumawa ng mga obserbasyon tungkol sa kulay ng tangkay at dahon ng susunod na henerasyon ng mga halaman. Sa tingin mo, tama ba ang iyong hypothesis?
- Itanim ang mga buto ng dilaw-berdeng dahon. Ang mga ito ay makikilala bilang 'ama' o P2.
- Pagkalipas ng ilang araw, obserbahan ang kulay ng tangkay at dahon ng P2 na halaman. Sinusuportahan ba ng iyong mga obserbasyon ang iyong hypothesis?
Mga Direksyon sa Video
Ipinapakita ng video na ito kung paano gumawa ng genetics labs at tutulungan kang harapin ang pamamaraan para sa pag-aaral ng genetics ng iyong mga halaman.
Online Labs
Kapansin-pansin na kung ang pagtatanim ng mga gisantes at paggawa ng mga lutong bahay na kagamitan ay medyo higit pa kaysa sa iyong pinag-uusapan, may ilang magagandang interactive na lab online.
Mendel's Peas
Ang online lab na ito ay isang replika ng mga eksperimento ng pea ni Mendel. Ang lab ay may madaling gamitin na menu kaya maaari mong aktwal na galugarin ang lab bago gumawa ng anuman. Dadalhin ka ng lab sa iba't ibang hakbang kabilang ang pagtatanim ng mga gisantes, pagmamasid sa kanilang mga katangian, at pagkatapos ay i-cross pollinating ang mga unang halaman na iyong pinatubo. Ito mismo ang ginawa ni Mendel para maramdaman ng mga estudyante ang nakakapagod na proseso na kanyang pinagdaanan para makabuo ng kanyang mga obserbasyon.
Pea Soup
Bagama't hindi gaanong kapana-panabik, ang Pea Soup ay isa pang online na opsyon na tumutulong sa mga mag-aaral na obserbahan ang dalawang katangian sa mga halaman ng gisantes. Upang makapagsimula, mag-click ka sa pindutang 'simulan ang eksperimento'. Pagkatapos ay dadalhin ka sa isang pahina kung saan maaari mong piliin na 'mag-asawa' ng dalawang magkaibang mga gisantes. Ang kanilang mga genotype ay isinulat para sa iyo. Pagkatapos ay ipapakita sa iyo ng pahina ang lahat ng mga opsyon na magagamit para sa 'mga magulang' na iyong pinili. Mabilis na gumagalaw ang page, at mapapalampas mo ito kung hindi mo isusulat ang lahat.
MIT's STAR Genetics
Ang MIT's STAR Genetics lab ay isang uri ng nada-download na 'laro' kung saan maaaring ihalo at itugma ng mga mag-aaral ang mga genotype ng iba't ibang uri ng hayop kabilang ang mga halaman ng gisantes, langaw ng prutas, at maging ang mga baka. Ang programa ay pinakaangkop sa mga mag-aaral sa high school na may malakas na pag-unawa sa Biology.
Genetics is Fun
Nag-aaral ka man ng mga halaman ng gisantes o langaw ng prutas, o umuwi lang at obserbahan ang mga ugali ng iyong mga magulang at subukang alamin kung paano mo nakuha ang iyong sarili, ang pag-aaral ng genetika ay maaaring maging napakasaya. Bagama't tinutukoy ng modernong genetics ang ilang bagay na nagkamali si Mendel, nalalapat pa rin ang kanyang mga teorya kung saan ang mga katangian ay hindi nauugnay o naiimpluwensyahan ng ibang mga salik.
