Gregor Mendel, modern genetiğin babası olarak kabul edilir. Çocukların ebeveynlerinden nasıl özellikler aldıklarını açıklamak için bezelye bitkileriyle çalışan Avusturyalı bir keşişti. Çalışmaları bilim adamlarının kalıtımı nasıl anladıklarının temelini oluşturdu ve kendisi genetik alanında bir öncü olarak kabul ediliyor.
Bezelye Bitkileri ve Mendel Genetiği
Mendel'in ünlü bezelye bitkisi deneylerinde, yavruların ebeveynlerinden nasıl özellikleri miras aldığına dair bazı önemli şeyleri keşfetmek için açıkça farklı özelliklere sahip bezelye bitkilerini kasıtlı olarak çapraz tozlaştırdı.
Deneyler
Mendel bezelye bitkilerinin yedi spesifik özelliğini ölçtü:
- Pürüzsüz veya buruşuk olgun tohum
- Sarı veya yeşil tohum albümini
- Mor veya beyaz çiçek
- Şişmiş veya dar altılmış olgun kabuk
- Yeşil veya sarı olgunlaşmamış baklalar
- Çiçeklerin eksenel veya terminal konumu
- Uzun veya cüce gövde uzunluğu
Ne Keşfetti
1856 ile 1863 yılları arasında Mendel, Pisum sativum veya bezelye bitkisi türleri üzerinde deneyler yaptı. Deneyleri onu üç genelleme yapmaya yöneltti:
- Yavrular her ebeveynden bir kalıtsal faktör edinir. Bu, ayrımcılık yasası olarak bilinir.
- Farklı özelliklerin bir arada ortaya çıkma şansı eşittir. Bu, bağımsız çeşitlilik yasası olarak bilinir ve günümüz bilim adamları bunun büyük ölçüde yanlış olduğunu anlıyorlar. Aslında bazı genler birbirine bağlıdır ve daha sık birlikte görünürler.
- Yavru baskın özelliği miras alacaktır ve çekinik özelliği yalnızca her iki resesif faktörü de miras alması durumunda miras alabilir. Bu, baskınlık yasası olarak bilinir.
Zamanın çoğu bilim adamı Mendel'in çalışmasını reddetti. Ölene kadar geniş çapta kabul görmedi. Yaşamı boyunca çoğu bilim insanı, yavruların özellikleri harmanlama yoluyla miras aldığına, yani yavruların ebeveynlerinin özelliklerinin 'ortalama' bir kısmını miras aldığına inanıyordu.
Mendel Genetiğini Göstermek
Mendel'in bu sonuca varmak için 28.000'den fazla bitkiyi test ettiği söyleniyor. Projesinin kapsamı sizin için yeniden yaratmanız muhtemelen gerçekçi olmasa da bitkileri kullanarak genetiği çalışabilirsiniz.
Baba kim?
Baba Kimdir, öğrencilerin gözlemlenebilir özellikleri tahmin etmek için bitkiler üzerinde deney yapacakları bir deneydir. Öğrencilerin genetik çalışmak için kullanabilmeleri için özel olarak tasarlanmış olan Wisconsin Fast Plants®'i (Brassica rapa) kullanarak deneyi yeniden oluşturabilirsiniz. Ayrıca daha hızlı büyürler; tam bir yaşam döngüsü 28-30 gün sürer. Bu deneyin tamamlanması yaklaşık altı haftalık günlük gözlemleri gerektirecektir. Ortaokul veya lisede genetik eğitimi alan daha büyük öğrenciler için çok uygundur.
Malzemeler
- Wisconsin Fast Plants® Tohumu, Mor Olmayan Kök, Tüysüz (200'lü paket)
- Wisconsin Fast Plants® Tohumu, Sarı-Yeşil Yaprak (200'lü paket)
- Wisconsin Fast Plants® Tohumu, Mor Olmayan Kök, Sarı-Yeşil Yaprak (200'lü paket)
- Saksı karışımı
- Yavaş salınan gübre peletleri
- Ev yapımı floresan aydınlatma sistemi veya satın alınan aydınlatma sistemi
- Ev yapımı yetiştirme sistemi (alternatif olarak bir sulama sistemi satın alabilirsiniz)
- Bitkiler için etiketler
- Konular ve beraberlikler
- Q-ipuçları veya arı çubukları (sadece birkaçına ihtiyacınız var)
Talimatlar
- Önce aydınlatma ve sulama sistemlerinizi oluşturun. Wisconsin Fast Plants®'in sürekli floresan ışığa ve sürekli gübre ve su kaynağına ihtiyacı var. Bunların ev yapımı versiyonlarını oluşturabilir veya Carolina Biological'dan önceden hazırlanmış kitler satın alabilirsiniz. Her iki seçenek de yukarıdaki malzeme listesinde bağlantılıdır.
- Tohumları yetiştirme talimatlarına göre ekin (hepsini kullanmanıza gerek yoktur). Mor olmayan, sarı-yeşil yapraklı tohumları (buna birinci nesil yavrular veya O1 olarak anılacaktır) ekerek başlamak isteyeceksiniz. Ayrıca mor olmayan saplı, tüysüz tohumları da ekin. (Bu tohumlar P1 olarak adlandırılan ana tohumlardır). Hangisinin hangisi olduğunu etiketlediğinizden emin olun!
- Yaklaşık dört ila yedi gün içinde bitkilerinizin büyümesi gerekir. Her iki bitki grubunun da gövde ve yaprak renklerini gözlemleyin ve gözlemlerinizi laboratuvar defterinize kaydedin. Gözlemlerinizi ölçmenin en iyi yolu fenotipleri saymaktır (mor olmayan saplara sahip bitkilerin sayısını, sarı-yeşil yaprakları olan bitkilerin sayısını vb. sayın).)
- Ana bitkileri atın, ancak yavru bitkileri koruyun.
- Yavru bitkilerin gözlemlenebilir genetik özelliklerini nasıl miras aldıklarına dair bir hipotez yazın. Örneğin, yavru bitkilerinizin çoğunun mor olmayan saplarının sarı yaprakları olduğunu gözlemlerseniz, bunları baskın özellikler olarak atayabilirsiniz. Yavru bitkilerinizden bazılarının mor saplı ve yeşil yapraklı olduğunu gözlemlerseniz, bunların resesif özellikler olduğunu varsayabilirsiniz. Gözlemlerinize dayanarak test edilebilir bir hipotez oluşturun. Hipotezinize dayanarak baba bitkinin kök ve yaprak renklerini tahmin etmeye çalışacaksınız.
- Bitkileri bir arı çubuğu veya kulak çubuğu kullanarak birbirine bağlayın. Bunu yapmak için, arı çubuğunu yavaşça bir bitkinin üzerine yerleştirin, bitkide polen olduğundan emin olun ve ardından onu başka bir bitkiyle paylaşın. Her bitkinin, hem benzer hem de gözlemlenebilir özelliklere sahip olmayan diğer bitkilerden polen aldığından emin olmak için bunu birkaç kez yapın. Bunu üç gün boyunca günde bir kez yapın.
- Üç gün bittiğinde, tozlaşmayan çiçek tomurcuklarını kesin.
- Bitkileri sulamayı bırakın ve kurumasını bekleyin.
- Tohumları hasat edin ve yeniden ekin, aslında süreci yeniden başlatın. Bu tohumlar ikinci nesil yavrular veya O2'dir.
- Gelecek nesil bitkilerin gövde ve yaprak rengi hakkında gözlemler yapın. Hipotezinizin doğru olduğunu düşünüyor musunuz?
- Sarı-yeşil yapraklı tohumları ek. Bunlar 'baba' veya P2 olarak bilinecek.
- Birkaç gün sonra P2 bitkilerinin gövde ve yaprak renklerini gözlemleyin. Gözlemleriniz hipotezinizi destekliyor mu?
Video Yol Tarifleri
Bu video genetik laboratuvarlarının nasıl yapılacağını gösterir ve bitkilerinizin genetiğini inceleme prosedürünü çözmenize yardımcı olacaktır.
Çevrimiçi Laboratuvarlar
Bezelye yetiştirmek ve ev yapımı aparatlar yapmak sandığınızdan biraz daha fazlaysa, internette birkaç harika etkileşimli laboratuvar bulunduğunu belirtmekte fayda var.
Mendel'in Bezelyesi
Bu çevrimiçi laboratuvar, Mendel'in bezelye deneylerinin bir kopyasıdır. Laboratuvarın kullanışlı bir menüsü vardır, böylece herhangi bir şey yapmadan önce laboratuvarı gerçekten keşfedebilirsiniz. Laboratuar sizi bezelyelerin ekimi, özelliklerinin gözlemlenmesi ve ardından yetiştirdiğiniz ilk bitkilerin çapraz tozlaştırılması dahil olmak üzere çeşitli adımlardan geçirir. Mendel'in yaptığı da tam olarak buydu, böylece öğrenciler onun gözlemlerine ulaşmak için geçirdiği sıkıcı süreç hakkında fikir sahibi olabilirler.
Bezelye Çorbası
Grafiksel olarak o kadar heyecan verici olmasa da Bezelye Çorbası, öğrencilerin bezelye bitkilerindeki iki özelliği gözlemlemesine yardımcı olan başka bir çevrimiçi seçenektir. Başlamak için 'denemeye başla' düğmesine tıklayın. Daha sonra iki farklı bezelyeyi 'çiftleştirmeyi' seçebileceğiniz bir sayfaya yönlendirilirsiniz. Genotipleri sizin için yazılmıştır. Daha sonra sayfa, seçtiğiniz 'ebeveynler' için mevcut tüm seçenekleri gösterecektir. Sayfa hızla hareket ediyor ve her şeyi yazmıyorsanız kaçırabilirsiniz.
MIT'in YILDIZ Genetiği
MIT'in STAR Genetics laboratuvarı, öğrencilerin bezelye bitkileri, meyve sinekleri ve hatta inekler de dahil olmak üzere çeşitli türlerin genotiplerini karıştırıp eşleştirebilecekleri indirilebilir bir 'oyundur'. Program, Biyoloji konusunda güçlü bir anlayışa sahip olan lise öğrencilerine yöneliktir.
Genetik Eğlencelidir
İster bezelye bitkileri veya meyve sinekleri üzerinde çalışın, ister eve gidip ebeveynlerinizin özelliklerini gözlemleyin ve kendi özelliklerinizi nasıl elde ettiğinizi bulmaya çalışın, genetik çalışmak çok eğlenceli olabilir. Modern genetik, Mendel'in yanlış yaptığı birkaç şeyi tespit etse de onun teorileri, özelliklerin bağlantılı olmadığı veya diğer faktörlerden etkilenmediği durumlarda hâlâ geçerlidir.
