Tło
W tym laboratorium internetowym uczniowie eksperymentują z roślinami groszku ogrodowego (Pisum sativum), tak jak austriacki mnich Gregor Mendel (1822-1884). Mendel wybrał do eksperymentów groch, ponieważ posiadał on cztery ważne cechy:
- Wykazano, że groch jest prawdziwie rozmnażalny (wszystkie rośliny potomne będą miały tę samą cechę pokolenie po pokoleniu).
- Groch posiada wiele kontrastujących ze sobą cech (fioletowe i białe kwiaty; okrągłe i pomarszczone nasiona).
- Kształt kwiatu grochu chronił go przed obcym pyłkiem. Groch zwykle rozmnaża się przez samozapylenie, w którym pyłek wytwarzany przez kwiat zapładnia jaja w tym samym kwiecie.
- Rośliny grochu rosną szybko i nie wymagają dużo miejsca.
Cechy, które badał Mendel, są wymienione poniżej:
- Forma dojrzałych nasion (R) gładka lub pomarszczona
- Kolor bielma nasion (Y) żółty lub zielony
- Kolor kwiatów (P) fioletowy lub biały
- Forma dojrzałych strąków (I) nadmuchana lub zwężona
- Kolor niedojrzałych strąków. (G) zielony lub żółty
- Pozycja kwiatów (A) osiowa lub terminalna
- Długość łodygi (T) wysoka lub karłowata
To laboratorium internetowe ma pięć sekcji, które są dostępne poprzez przycisk „Sekcje” w lewym dolnym rogu ekranu.dolnym lewym rogu ekranu. Studenci mogą przeglądać całe laboratorium klikając na poszczególne sekcje lub przechodzić do nich za pomocą menu. Każda sekcja jest opisana poniżej.
Wprowadzenie
Mendel jest przewodnikiem dla uczniów w całym laboratorium internetowym. Kiedy pojawia się po raz pierwszy, mówi: „Witam. Nazywam się Gregor Mendel. Mieszkałem w Austrii w 1800 roku, na długo zanim ktokolwiek wiedział o genach i genetyce. Eksperymentowałem z roślinami, aby zbadać, jak cechy są przekazywane z rodziców na potomstwo i odkryłem podstawowe zasady dziedziczenia, które są nadal używane w waszych podręcznikach dzisiaj. Przyjdź i wypróbuj niektóre z moich eksperymentów, aby zobaczyć, co możesz odkryć na temat dziedziczenia. Kliknij Dalej, aby kontynuować.”
Następny tekst brzmi: „Użyłem roślin grochu, ponieważ rosną szybko i łatwo, i łatwo jest zobaczyć i rozpoznać ich różne cechy.”
Roślina &Krzyż
Ta część laboratorium internetowego pozwala uczniom zbadać cechy, na których eksperymentował Mendel, a następnie skrzyżować rośliny grochu, aby zobaczyć, jakie potomstwo produkują.
Mendel zachęca uczniów, aby „posadzili pięć roślin grochu i obserwowali, jak wyglądają.” Kiedy uczniowie klikają przycisk „Roślina”, animowany Mendel sadzi i podlewa pięć roślin grochu. Każda z roślin szybko kiełkuje. Przez przewrócenie roślin kursorem, student może zobaczyć kolor strąka grochu, kształt strąka, oraz kolor i formę dojrzałych nasion.
Wszystkie z różnych odmian roślin grochu można zobaczyć w tych rosnących grochu, chociaż rośliny są losowo wybierane za każdym razem aplikacja jest uruchomiona. Po zasadzeniu i wyhodowaniu pięciu roślin Mendel pyta uczniów, ile cech wyróżniających widzą w roślinach. Na następnym ekranie ujawnia, że jest siedem różnych cech:
- Kształt groszku (okrągły lub pomarszczony)
- Kolor groszku (zielony lub żółty)
- Kształt strąka (zwężony lub nadmuchany)
- Kolor strąka (zielony lub żółty)
- Kolor kwiatu (zielony lub żółty)
- Kolor kwiatów (purpurowy lub biały)
- Wielkość rośliny (wysoka lub karłowata)
- Położenie kwiatów (osiowe lub terminalne)
.
Te wszystkie cechy są przedstawione w roślinach poniżej:
Studenci są następnie proszeni o eksperymentowanie z krzyżówkami roślin. Używając pięciu roślin, które wyhodowali, mogą skrzyżować dowolną roślinę z samą sobą lub z inną rośliną. Uczniowie mogą zacząć dostrzegać pewne wzorce w sposobach dziedziczenia cech. Na przykład, mogą zauważyć, że roślina o białych kwiatach skrzyżowana z samą sobą lub z inną rośliną o białych kwiatach da tylko rośliny o białych kwiatach, podczas gdy roślina o fioletowych kwiatach skrzyżowana z samą sobą lub z inną rośliną o fioletowych kwiatach czasami daje potomstwo o białych kwiatach. Zachęcając uczniów do przyjrzenia się indywidualnym cechom podczas eksperymentów, można zauważyć, że zaczną oni sami rozpoznawać te wzorce.
Po wykonaniu pięciu krzyżówek, przycisk Dalej jest włączony i uczniowie mogą przejść do następnej sekcji.
Przewidywanie wyników
W tej części laboratorium internetowego uczniowie badają krzyżówki roślin i przewidują jak będzie wyglądało potomstwo tych krzyżówek.
Na ekranie pojawia się roślina z okrągłym groszkiem i losowym zestawem innych cech. Mendel mówi: „Skrzyżuj tę roślinę z samą sobą. Jaki kształt grochu będzie miało potomstwo?”
Kiedy uczeń przeciąga roślinę do jednego z pól Rodzic, pojawia się przycisk Krzyż. Gdy uczeń kliknie przycisk Krzyżyk, wyrasta pięć roślin potomnych. Część potomstwa z rośliny o okrągłym groszku ma groszek pomarszczony. Mendel pyta: „Czy byłeś zaskoczony, że roślina z okrągłym groszkiem dała potomstwo z pomarszczonym groszkiem?”
Na ekranie pojawia się roślina z pomarszczonym groszkiem i uczniowie są proszeni o skrzyżowanie tej rośliny z samą sobą. Tak jak poprzednio, gdy uczeń przeciągnie roślinę do jednego z pól Rodzic, pojawia się przycisk Krzyż. Gdy uczeń kliknie przycisk Krzyż, wyrasta pięć roślin potomnych.
Pojawia się Mendel i mówi: „Czego dowiedziałeś się o swoim groszku?”. Uczniowie prawdopodobnie rozpoznają, że podczas gdy roślina z okrągłymi groszkami wyprodukowała pewne potomstwo z pomarszczonymi groszkami, roślina z pomarszczonymi groszkami wyprodukowała tylko potomstwo z pomarszczonymi groszkami. Jest to jeden z kluczy do eksperymentów Mendla – cecha, która nie była widoczna w pokoleniu rodzicielskim, pojawiła się w pokoleniu F1.
Kiedy uczeń klika przycisk Dalej, na ekranie pojawiają się dwie rośliny, obie z pomarszczonym grochem. Student jest proszony o przewidzenie kształtów grochu potomstwa (zarówno okrągłe jak i pomarszczone; wszystkie okrągłe; wszystkie pomarszczone; lub nie może przewidzieć). Ponieważ allel, który wytwarza pomarszczony groch jest recesywny, potomstwo tej krzyżówki będzie miało pomarszczony groch.
Mendel następnie wyjaśnia koncepcję alleli dominujących i recesywnych, mówiąc: „Przeprowadzając moje eksperymenty z grochem, nauczyłem się wiele o genetyce i o tym, jak przekazywane są cechy. Zauważyłem, że czasami potomstwo wydaje się mieć cechy, których nie wykazywali ich rodzice. Cechy, które wydawały się maskować (lub ukrywać) inne cechy, nazwałem dominującymi. Nazwałam cechy, które wydawały się być ukryte recesywnymi.”
Pedigree
W tej części laboratorium internetowego, uczniowie eksperymentują z roślinami grochu, aby spróbować odkryć, które allele są dominujące, a które recesywne. Używając czterech różnych roślin grochu, studenci mogą krzyżować rośliny ze sobą lub ze sobą nawzajem, aby określić dominację. Jedną ze strategii, którą uczniowie mogą zastosować, jest krzyżowanie roślin ze sobą – potomstwo, które wykazuje inną cechę niż rodzic takiej krzyżówki, posiada allel recesywny (który był ukryty przez allel dominujący w pokoleniu rodzicielskim).
Mendel mówi: „Używając tych roślin, sprawdź, jak przekazywana jest cecha koloru kwiatu. Który kolor jest dominujący, biały czy fioletowy? To jest rodowód. Możesz krzyżować rośliny ze sobą lub między sobą.”
Kiedy uczeń kliknie na jeden z symboli roślin (białe lub czarne pole), pojawia się przycisk krzyżowania. Jeśli uczeń wybierze dwie rośliny, wówczas obie rośliny zostaną skrzyżowane, a ich potomstwo pojawi się poniżej. Jeśli uczeń wybierze tylko jedną roślinę i kliknie przycisk krzyżowania, roślina zapłodni się sama, a jej potomstwo pojawi się poniżej. Uczniowie mogą krzyżować rośliny tyle razy, ile chcą, zanim zdecydują, który allel jest dominujący.
Zbadaj
Uczniowie mogą zbadać wszystkie siedem cech grochu, które Mendel badał w tej sekcji. Cztery rośliny grochu pojawiają się w rodowodzie, a uczniowie mogą wybrać cechę, której się przyglądają, korzystając z rozwijanego menu w lewym górnym rogu ekranu.
Gdy uczniowie określą, które allele są dominujące, mogą zapisać swoje wybory w notatniku, klikając przycisk Wyświetl notatnik. Przycisk Sprawdź pozwala uczniom sprawdzić odpowiedzi, które wprowadzili do swoich notatników. Poniższa tabela pokazuje każdą z cech oraz to, które cechy są dominujące, a które recesywne.
| Cecha | Wyraz dominujący | Wyraz recesywny |
| Forma dojrzałego nasiona (R) | Gładkie | Pomarszczone |
|
Kolor bielma nasion (Y)
|
Żółty | Zielony |
| Kolor kwiatu (P) | Purpurowy | Biały |
| Postać dojrzałych strąków (I) | Nadęte | Zwężone |
| Kolor niedojrzałych strąków (G) | Zielone | Żółte |
| Położenie kwiatów (A) | Ośmiowe | Terminal |
| Długość łodygi (T) | Tall | Dwarf |
Glossary
Axial
Kwiaty umieszczone w pobliżu środka rośliny.
Dominant
Cechy, które wydają się maskować (lub ukrywać) inne cechy.
Pedigree
Schemat historii rodziny używany do śledzenia cechy przez kilka pokoleń.
Recessive
Cechy, które mogą być ukryte w jednym pokoleniu, a następnie pojawiają się w następnym.
Terminal
Kwiaty znajdujące się na końcach łodyg.
Treść
Cecha wyróżniająca.
Back to Web Lab Directory
.