Mendels experiment:

Bakgrund

I denna webblaboration experimenterar eleverna med ärtväxter (Pisum sativum) på samma sätt som den österrikiske munken Gregor Mendel (1822-1884). Mendel valde att experimentera med ärter eftersom de hade fyra viktiga egenskaper:

1. Ärter hade visat sig vara äkta avelsdjur (alla avkommor kommer att ha samma egenskap generation efter generation).
2. Ärter uppvisar en mängd olika kontrasterande egenskaper (lila vs. vita blommor; runda vs. skrynkliga frön).
3. Ärtblommans form skyddade den från främmande pollen. Ärter förökar sig vanligtvis genom självpollinering, där pollen som produceras av en blomma befruktar ägg i samma blomma.
4. Ärtväxter växer snabbt och kräver inte mycket utrymme.

De egenskaper som Mendel studerade är listade nedan:

• Form på mogna frön (R) slät eller skrynklig
• Färg på frövitan (Y) gul eller grön
• Färg på blomman (P) lila eller vit
• Form på mogna baljor (I) uppblåst eller ihopböjd
• Färg på omogna baljor. (G) grön eller gul
• Blommornas placering (A) axiell eller terminal
• Stjälkens längd (T) hög eller dvärg

Introduktion

Mendel är elevernas guide genom hela webblabbet. När han dyker upp första gången säger han: ”Hej. Mitt namn är Gregor Mendel. Jag bodde i Österrike på 1800-talet långt innan någon kände till gener och genetik. Jag experimenterade med växter för att studera hur egenskaper överförs från föräldrar till avkomma och upptäckte de grundläggande reglerna för arv som fortfarande används i era läroböcker idag. Kom och prova några av mina experiment för att se vad du kan upptäcka om arv. Klicka på Nästa för att fortsätta.”

Nästa text lyder: ”Jag använde ärtväxter eftersom de växer snabbt och lätt och det är lätt att se och känna igen deras olika egenskaper.”

Plant &Korsning

Den här delen av webblaboratoriet låter eleverna utforska de egenskaper som Mendel experimenterade med, och sedan korsa ärtväxter för att se vilka avkommor de producerar.

Mendel uppmanar eleverna att ”plantera fem ärtplantor och observera hur de ser ut”. När eleverna klickar på knappen ”Plant” planterar och vattnar den animerade Mendel fem ärtplantor. Var och en av ärtplantorna spirar snabbt. Genom att rulla över plantorna med markören kan eleven se färgen på ärtskålen, formen på skålen och färgen och formen på det mogna fröet.

Alla olika varianter av ärtplantor kan ses i dessa växande ärtor, även om plantorna väljs slumpmässigt varje gång programmet körs. När de har planterat och odlat fem plantor frågar Mendel eleverna hur många särskiljande egenskaper de ser hos plantorna. På nästa skärm avslöjar han att det finns sju olika egenskaper:

1. Ärtform (rund eller skrynklig)
2. Ärtfärg (grön eller gul)
3. Podform (trång eller uppblåst)
4. Podfärg (grön eller gul)
6. Blomsfärg (lila eller vit)
7. Plantstorlek (hög eller dvärg)
8. Blommornas placering (axialt eller terminalt)

Dessa egenskaper är alla avbildade i växterna nedan:

Studenterna ombeds sedan att experimentera med växtkorsningar. Med hjälp av de fem växter som de har odlat kan de korsa vilken växt som helst med sig själv eller med en annan växt. Eleverna kan börja lägga märke till vissa mönster i hur egenskaper ärvs. De kan till exempel inse att en växt med vita blommor som korsas med sig själv eller en annan växt med vita blommor endast ger vitblommiga växter, medan en lilablommig växt som korsas med sig själv eller en annan lilablommig växt ibland ger vitblommiga avkommor. Genom att uppmuntra eleverna att titta på enskilda egenskaper under experimenten kan det hända att de börjar känna igen dessa mönster på egen hand.

När de har gjort fem korsningar aktiveras knappen Nästa och eleverna kan gå vidare till följande avsnitt.

Förutsäga resultat

I det här avsnittet av webblabbet utforskar eleverna växtkorsningar och förutspår hur avkomman av dessa korsningar kommer att se ut.

En planta med runda ärtor och ett slumpmässigt urval av andra egenskaper visas på skärmen. Mendel säger: ”Korsa den här växten med sig själv. Vilka ärtformer har avkomman?”

När eleven drar växten in i en av rutorna för Föräldrar visas knappen Korsa. När eleven klickar på knappen Korsa växer fem avkommor. Några av avkommorna från plantan med runda ärtor har skrynkliga ärtor. Mendel frågar då: ”Blev du förvånad över att en planta med runda ärtor producerade några avkommor med rynkiga ärtor?”

En planta med rynkiga ärtor visas på skärmen och eleverna ombeds att korsa denna planta med sig själv. Liksom tidigare, när eleven drar växten in i en av Föräldrarutorna, visas knappen Korsa. När eleven klickar på knappen Korsa växer fem avkommor.

Mendel dyker upp och säger: ”Vad lärde du dig om dina ärtor?”. Eleverna kommer förmodligen att känna igen att medan en planta med runda ärtor producerade en del avkomma med skrynkliga ärtor, producerade plantan med skrynkliga ärtor endast avkomma med skrynkliga ärtor. Detta är en nyckel till Mendels experiment – en egenskap som inte var synlig i en föräldrageneration dök upp i F1-generationen.

När eleven klickar på Nästa visas två plantor på skärmen, båda med skrynkliga ärtor. Eleven ombeds att förutsäga avkommornas ärtformer (både runda och skrynkliga; alla runda; alla skrynkliga; eller kan inte förutsäga). Eftersom den allel som ger skrynkliga ärtor är recessiv, kommer alla avkommor från denna korsning att ha skrynkliga ärtor.

Mendel förklarar sedan begreppet dominanta och recessiva alleler genom att säga: ”Genom att utföra mina experiment med ärtor lärde jag mig mycket om genetik och hur egenskaper förs vidare. Jag lade märke till att avkomman ibland verkar ha egenskaper som deras föräldrar inte visade. Jag kallade de egenskaper som verkade maskera (eller dölja) andra egenskaper för dominanta. Jag kallade egenskaper som verkade vara dolda för recessiva.”

Stamtavla

I det här avsnittet av webblabbet experimenterar eleverna med ärtplantor för att försöka upptäcka vilka alleler som är dominanta och vilka som är recessiva. Med hjälp av fyra olika ärtplantor kan eleverna korsa plantorna med sig själva eller med varandra för att bestämma dominans. En strategi som eleverna kan använda är att korsa växter med sig själva – avkommor som uppvisar en annan egenskap än föräldern i en sådan korsning har den recessiva allelen (som doldes av den dominanta allelen i föräldragenerationen).

Mendel säger: ”Med hjälp av de här växterna ska du ta reda på hur egenskapen för blomfärg förs vidare. Vilken färg är dominant, vit eller lila? Detta är en stamtavla. Du kan korsa växter med sig själva eller med varandra.”

När en elev klickar på en av växtsymbolerna (en vit eller svart ruta) visas kryssningsknappen. Om eleven väljer två växter korsas de två växterna och avkomman visas nedan. Om eleven väljer endast en växt och klickar på kryssningsknappen, självbefruktar växten sig själv och avkomman visas nedan. Eleverna kan korsa plantorna så många gånger de vill innan de bestämmer sig för vilken allel som är dominant.

Utforska

Elverna kan utforska alla sju ärtegenskaperna som Mendel undersökte i det här avsnittet. Fyra ärtplantor visas i stamtavlan och eleverna kan välja vilken egenskap de tittar på med hjälp av rullgardinsmenyn i skärmens övre vänstra hörn.

När eleverna har bestämt vilka alleler som är dominanta kan de registrera sina val i sina anteckningsblock genom att klicka på knappen Visa anteckningsblock. Med knappen Kontrollera kan eleverna kontrollera de svar som de har skrivit in i sina anteckningsblock. Följande tabell visar varje egenskap och vilka egenskaper som är dominanta och vilka som är recessiva.

Förklaringslista

Axial

Blommor placerade nära mitten av växten.

Dominant

Tegenskaper som verkar maskera (eller dölja) andra egenskaper.

Stamtavla

En skiss över en familjehistoria som används för att spåra en egenskap genom flera generationer.

Recessiv

Förmåga som kan döljas i en generation för att sedan dyka upp i nästa.

Terminal

Blommor som sitter i ändarna av stjälkarna.

Trait

Ett särskiljande kännetecken.

Tillbaka till weblaboratoriekatalogen