Context
În acest laborator web, elevii experimentează cu plante de mazăre de grădină (Pisum sativum) așa cum a făcut călugărul austriac Gregor Mendel (1822-1884). Mendel a ales să experimenteze cu mazărea deoarece aceasta posedă patru calități importante:
- S-a demonstrat că mazărea se înmulțește cu adevărat (toți descendenții vor avea aceeași caracteristică generație după generație).
- Mazărea prezintă o varietate de trăsături contrastante (flori purpurii vs. albe; semințe rotunde vs. ridate).
- Forma florii de mazăre a protejat-o de polenul străin. Mazărea se reproduce de obicei prin autopolenizare, în care polenul produs de o floare fertilizează ouăle din aceeași floare.
- Plantele de mazăre cresc rapid și nu necesită mult spațiu.
Caracterele pe care Mendel le-a studiat sunt enumerate mai jos:
- Forma semințelor coapte (R) netedă sau încrețită
- Culoarea albuminei semințelor (Y) galbenă sau verde
- Culoarea florii (P) purpurie sau albă
- Forma păstăilor coapte (I) umflate sau contractate
- Culoarea păstăilor necoapte. (G) verde sau galbenă
- Poziția florilor (A) axială sau terminală
- Lungimea tulpinii (T) înaltă sau pitică
Acest laborator web are cinci secțiuni care sunt accesibile prin intermediul butonului „Secțiuni” din stânga jos-stânga jos a ecranului. Elevii pot explora întregul laborator web dând clic pe el sau pot sări la anumite secțiuni folosind meniul. Fiecare secțiune este descrisă mai jos.
Introducere
Mendel este ghidul studenților pe tot parcursul laboratorului web. Când apare pentru prima dată, el spune: „Bună ziua. Numele meu este Gregor Mendel. Am trăit în Austria în anii 1800, cu mult înainte ca cineva să știe despre gene și genetică. Am făcut experimente pe plante pentru a studia modul în care trăsăturile sunt transmise de la părinți la descendenți și am descoperit regulile de bază ale moștenirii care sunt folosite și astăzi în manualele voastre. Vino și încearcă câteva dintre experimentele mele pentru a vedea ce poți descoperi despre moștenire. Faceți clic pe Următorul pentru a continua.”
Textul următor sună astfel: „Am folosit plante de mazăre pentru că ele cresc rapid și ușor și este ușor să vezi și să recunoști diferitele lor trăsături.”
Plantă &Cruce
Această secțiune a laboratorului web le permite elevilor să exploreze trăsăturile asupra cărora Mendel a experimentat, apoi să încrucișeze plante de mazăre pentru a vedea ce urmași produc.
Mendel îi îndeamnă pe elevi să: „Plantați cinci plante de mazăre și observați cum arată”. Atunci când elevii fac clic pe butonul „Plantează”, Mendel animat plantează și udă cinci plante de mazăre. Fiecare dintre plantele de mazăre încolțește rapid. Trecând cu cursorul peste plante, elevul poate vedea culoarea păstăilor de mazăre, forma păstăilor, precum și culoarea și forma semințelor coapte.
Toate variantele diferite de plante de mazăre pot fi văzute în aceste plante în creștere, deși plantele sunt alese aleatoriu de fiecare dată când aplicația este rulată. După ce au plantat și cultivat cinci plante, Mendel îi întreabă pe elevi câte trăsături distinctive observă la plante. Pe ecranul următor, el dezvăluie că există șapte trăsături diferite:
- Forma bobului (rotund sau încrețit)
- Culoarea bobului (verde sau galben)
- Forma bobului (strâmt sau umflat)
- Culoarea bobului (verde sau galben)
- Culoarea bobului (verde sau galben)
- Culoarea florilor (violet sau alb)
- Dimensiunea plantei (înaltă sau pitică)
- Poziția florilor (axială sau terminală)
.
Aceste trăsături sunt toate ilustrate în plantele de mai jos:
Studenții sunt apoi rugați să experimenteze cu încrucișări de plante. Folosind cele cinci plante pe care le-au cultivat, ei pot încrucișa orice plantă cu ea însăși sau cu o altă plantă. Este posibil ca elevii să înceapă să observe unele modele în ceea ce privește modul în care sunt moștenite trăsăturile. De exemplu, ei pot recunoaște că o plantă cu flori albe încrucișată cu ea însăși sau cu o altă plantă cu flori albe va produce numai plante cu flori albe, în timp ce o plantă cu flori purpurii încrucișată cu ea însăși sau cu o altă plantă cu flori purpurii produce uneori descendenți cu flori albe. Încurajându-i pe elevi să se uite la trăsăturile individuale în timpul experimentării lor, s-ar putea să constatați că încep să recunoască singuri aceste modele.
După ce au realizat cinci încrucișări, butonul Next este activat și elevii pot trece la următoarea secțiune.
Predicerea rezultatelor
În această secțiune a laboratorului web, elevii explorează încrucișările de plante și prezic cum va arăta descendența acestor încrucișări.
Apare pe ecran o plantă cu mazăre rotundă și un sortiment aleatoriu de alte trăsături. Mendel spune: „Încrucișați această plantă cu ea însăși. Ce forme de mazăre au descendenții?”
Când elevul trage planta într-una din căsuțele Parent, apare butonul Cross. Când elevul face clic pe butonul Cross, cresc cinci descendenți. Unii dintre descendenții plantei cu mazăre rotundă au mazărea încrețită. Mendel întreabă apoi: „Ați fost surprinși că o plantă cu mazăre rotundă a produs câțiva descendenți cu mazăre zbârcită?”
O plantă cu mazăre zbârcită apare pe ecran și studenților li se cere să încrucișeze această plantă cu ea însăși. Ca și înainte, atunci când elevul trage planta într-una din căsuțele Parent, apare butonul Cross. Când studentul face clic pe butonul Cross, cresc cinci descendenți.
Mendel apare și spune: „Ce ai învățat despre mazărea ta?”. Elevii vor recunoaște probabil că, în timp ce o plantă cu mazăre rotundă a produs câțiva descendenți cu mazăre zbârcită, planta cu mazăre zbârcită a produs numai descendenți cu mazăre zbârcită. Aceasta este una dintre cheile experimentului lui Mendel – o trăsătură care nu era evidentă la o generație de părinți a apărut în generația F1.
Când elevul face clic pe Next, pe ecran apar două plante, ambele cu mazăre încrețită. Studentul este rugat să prezică formele mazărelor urmașilor (atât rotunde, cât și încrețite; toate rotunde; toate încrețite; sau nu poate prezice). Deoarece alela care produce mazărea zbârcită este recesivă, toți descendenții acestei încrucișări vor avea mazărea zbârcită.
Mendel explică apoi conceptul de alele dominante și recesive spunând: „Realizând experimentele mele cu mazărea, am învățat multe despre genetică și despre modul în care se transmit trăsăturile. Am observat că, uneori, descendenții par să aibă trăsături pe care părinții lor nu le prezentau. Am numit dominante trăsăturile care păreau să mascheze (sau să ascundă) alte trăsături. Am numit trăsăturile care păreau să fie ascunse recesive.”
Pedigree
În această secțiune a laboratorului web, elevii experimentează cu plante de mazăre pentru a încerca să descopere care alele sunt dominante și care sunt recesive. Folosind patru plante de mazăre diferite, elevii pot încrucișa plantele cu ele însele sau între ele pentru a determina dominanța. O strategie pe care elevii ar putea să o folosească este să încrucișeze plantele cu ei înșiși, iar urmașii care prezintă o trăsătură diferită de cea a părintelui dintr-o astfel de încrucișare posedă alela recesivă (care a fost ascunsă de alela dominantă în generația părintelui).
Mendel spune: „Folosind aceste plante, descoperiți cum se transmite trăsătura pentru culoarea florilor. Ce culoare este dominantă, alb sau violet? Acesta este un pedigree. Puteți încrucișa plantele cu ele însele sau între ele.”
Când un elev face clic pe unul dintre simbolurile plantelor (o căsuță albă sau una neagră), apare butonul de încrucișare. Dacă elevul selectează două plante, atunci cele două plante sunt încrucișate, iar descendenții apar mai jos. Dacă elevul selectează doar o singură plantă și face clic pe butonul Cross (încrucișare), atunci planta se autofertilizează, iar descendenții apar mai jos. Elevii pot încrucișa plantele de câte ori doresc înainte de a decide care alelă este dominantă.
Explorați
Elevii pot explora toate cele șapte trăsături ale mazărei pe care Mendel le-a explorat în această secțiune. Patru plante de mazăre apar în pedigree, iar elevii pot selecta trăsătura pe care o analizează cu ajutorul meniului derulant din colțul din stânga sus al ecranului.
Când elevii au determinat care alele sunt dominante, ei își pot înregistra alegerile în carnețelul lor de notițe, făcând clic pe butonul View Notepad. Butonul Check (Verificare) le permite elevilor să verifice răspunsurile pe care le-au introdus în blocurile lor de notițe. Tabelul următor prezintă fiecare dintre trăsături și ce trăsături sunt dominante și care sunt recesive.
| Trasatura | Expresie dominantă | Expresie recesivă |
| Forma semințelor coapte (R) | Smooth | Wrinkled |
|
Culoarea albumenului semințelor (Y)
|
Galben | Verde |
| Culoarea florii (P) | Purpuriu | Alb |
| Forma păstăilor coapte (I) | Inflată | Constrictă |
| Culoarea păstăilor necoapte (G) | Verde | Galbenă |
| Postura florilor (A) | Axial | Terminal |
| Lungimea tulpinii (T) | Înalt | Panic |
Glosar
Axial
Flori situate aproape de mijlocul plantei.
Dominantă
Caracteristici care par să mascheze (sau să ascundă) alte caracteristici.
Pedigree
O diagramă a istoriei unei familii folosită pentru urmărirea unei trăsături de-a lungul mai multor generații.
Recesive
Trasături care pot fi ascunse într-o generație și apoi apar în următoarea.
Terminație
Flori situate la capetele tulpinilor.
Tratament
Caracteristică distinctivă.
Întoarceți la Web Lab Directory
.