GREGOR MENDELS ERBSENPFLANZENEXPERIMENT

Gregor Mendel gilt als Vater der modernen Genetik. Er war ein österreichischer Mönch, der mit Erbsenpflanzen arbeitete, um zu erklären, wie Kinder Merkmale von ihren Eltern erben. Seine Arbeit wurde zur Grundlage dafür, wie Wissenschaftler Vererbung verstehen, und er gilt weithin als Pionier auf dem Gebiet der Genetik.

Erbsenpflanzen und Mendelsche Genetik

In Mendels berühmten Erbsenpflanzenexperimenten hat er Erbsenpflanzen mit offensichtlich unterschiedlichen Eigenschaften absichtlich fremdbestäubt, um einige wichtige Dinge darüber herauszufinden, wie Nachkommen Eigenschaften von ihren Eltern erben.

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Die Experimente

Mendel sieben spezifische Eigenschaften von Erbsenpflanzen gemessen:

Glatter oder faltiger reifer Samen
Gelber oder grüner Samen Das Album
Lila oder weiße Blume
Aufgeblasene oder eingeschnürte reife Schote
Grüne oder gelbe unreife Schoten
Axiale oder terminale Position der Blüten
Hohe oder Zwergstiellänge

Was er entdeckt hat

Zwischen 1856 und 1863 experimentierte Mendel an derPisum sativum, oder Erbsenpflanze, Arten. Seine Experimente führten ihn zu drei Verallgemeinerungen:

Nachkommen erwerben von jedem Elternteil einen Erbfaktor. Dies ist bekannt als die Gesetz der Rassentrennung .
Unterschiedliche Merkmale haben die gleiche Chance, zusammen aufzutreten. Dies ist als das Gesetz von bekannt eigenständiges Sortiment , und heutige Wissenschaftler verstehen dies als weitgehend ungenau. Einige Gene sind tatsächlich miteinander verknüpft und treten häufiger zusammen auf.
Nachkommen erben das dominante Merkmal und können das rezessive Merkmal nur erben, wenn er beide rezessiven Faktoren erbt. Dies ist bekannt als die Gesetz der Dominanz .

Die meisten Wissenschaftler seiner Zeit lehnten Mendels Arbeit ab. Es wurde erst nach seinem Tod allgemein akzeptiert. Zu seinen Lebzeiten glaubten die meisten Wissenschaftler, dass die Nachkommen Eigenschaften durch Vermischung erben, d. h. die Nachkommen erbten einen Durchschnitt der Eigenschaften der Eltern.

Nachweis der Mendelschen Genetik

Mendel soll über getestet haben 28.000 Pflanzen zu seinem Schluss zu kommen. Während der Umfang seines Projekts für Sie wahrscheinlich nicht realistisch ist, können Sie die Genetik mit Pflanzen studieren.

Wer ist der Vater?

Who's the Father ist ein Experiment, bei dem Schüler an Pflanzen experimentieren, um beobachtbare Merkmale vorherzusagen. Sie können das Experiment mit Wisconsin Fast Plants® ( Brassica rapa ) - die speziell entwickelt wurden, damit Studenten sie zum Studium der Genetik verwenden können. Sie wachsen auch schneller – ein kompletter Lebenszyklus dauert 28-30 Tage. Dieses Experiment wird ungefähr sechs Wochen täglicher Beobachtungen in Anspruch nehmen. Es ist am besten für ältere Schüler in der Mittel- oder Oberstufe geeignet, die Genetik studieren.

Materialien

Wisconsin Fast Plants ® Samen, nicht-violetter Stiel, unbehaart (Packung mit 200)
Wisconsin Fast Plants ® Samen, gelb-grünes Blatt (Packung mit 200)
Wisconsin Fast Plants ® Samen, nicht-violetter Stiel, gelb-grünes Blatt (Packung mit 200)
Gemischte Blumenerde
Langsame Freisetzung Düngerpellets
Hausgemacht fluoreszierendes Beleuchtungssystem oder gekaufte Beleuchtungsanlage
Hausgemacht Wachstumssystem (alternativ können Sie a Bewässerungssystem )
Etiketten für Pflanzen
Einsätze und Bindungen
Wattestäbchen oder Bienenstäbchen (du brauchst nur ein paar)

Anleitung

Bauen Sie zuerst Ihre Beleuchtungs- und Bewässerungssysteme. Wisconsin Fast Plants® benötigen kontinuierliches Fluoreszenzlicht und eine kontinuierliche Versorgung mit Dünger und Wasser. Sie können entweder selbstgemachte Versionen davon bauen oder vorgefertigte Kits über Carolina Biological kaufen. Beide Optionen sind oben in der Materialliste verlinkt.
Pflanzen Sie die Samen (Sie müssen nicht alle verwenden) gemäß der Anbauanleitung . Sie sollten damit beginnen, die nicht-violetten, gelbgrünen Blattsamen zu pflanzen (dies wird als Nachkommen der ersten Generation oder O1 bezeichnet). Pflanzen Sie auch die nicht-violetten, haarlosen Samen. (Diese Samen sind die Muttersamen, die als P1 bezeichnet werden). Stellen Sie sicher, dass Sie beschriften, was was ist!
In ungefähr vier bis sieben Tagen sollten Ihre Pflanzen wachsen. Beobachten Sie die Stängel- und Blattfarben beider Pflanzengruppen und notieren Sie Ihre Beobachtungen in Ihrem Laborheft. Der beste Weg, Ihre Beobachtungen zu quantifizieren, besteht darin, die Phänotypen zu zählen (zählen Sie die Anzahl der Pflanzen mit nicht-violetten Stängeln, die Anzahl der Pflanzen mit gelbgrünen Blättern usw.).
Entsorgen Sie die Mutterpflanzen, aber pflegen Sie die Nachkommen.
Stellen Sie eine Hypothese auf, wie die Nachkommen ihre beobachtbaren genetischen Merkmale geerbt haben. Wenn Sie beispielsweise feststellen, dass die meisten Ihrer Nachkommen keine lilafarbenen Stängel, sondern gelbe Blätter haben, können Sie diese als dominante Merkmale zuordnen. Wenn Sie feststellen, dass einige Ihrer Nachkommenpflanzen violette Stängel und grüne Blätter haben, könnten Sie davon ausgehen, dass es sich um rezessive Merkmale handelt. Erstellen Sie basierend auf Ihren Beobachtungen eine überprüfbare Hypothese. Sie sollten versuchen, die Stamm- und Blattfarben der Vaterpflanze basierend auf Ihrer Hypothese zu erraten.
Intermate die Pflanzen mit einem Bienenstock oder Wattestäbchen. Tauschen Sie dazu den Bienenstock vorsichtig an einer Pflanze aus, stellen Sie sicher, dass die Pflanze Pollen hat, und teilen Sie ihn dann mit einer anderen Pflanze. Tun Sie dies mehrmals, um sicherzustellen, dass jede Pflanze Pollen von mehreren anderen Pflanzen erhält, sowohl mit ähnlichen als auch mit unterschiedlichen beobachtbaren Merkmalen. Tun Sie dies einmal täglich für drei Tage.
Schneiden Sie nach Ablauf der drei Tage alle Blütenknospen ab, die nicht bestäubt wurden.
Hören Sie auf, die Pflanzen zu gießen und lassen Sie sie austrocknen.
Ernten Sie die Samen und pflanzen Sie sie neu ein, wobei Sie den Prozess im Wesentlichen erneut beginnen. Diese Samen sind die zweite Generation von Nachkommen oder O2.
Machen Sie Beobachtungen über die Stängel- und Blattfarbe der nächsten Pflanzengeneration. Halten Sie Ihre Hypothese für richtig?
Pflanzen Sie die gelb-grünen Blattsamen. Diese werden als Vater oder P2 bezeichnet.
Beobachten Sie nach einigen Tagen die Stängel- und Blattfarben der P2-Pflanzen. Unterstützen Ihre Beobachtungen Ihre Hypothese?

Video-Anleitung

Dieses Video zeigt, wie man ein genetisches Labor durchführt und wird Ihnen helfen, das Verfahren zur Untersuchung der Genetik Ihrer Pflanzen zu bewältigen.

Online-Labore

Es ist erwähnenswert, dass es ein paar großartige interaktive Labors online gibt, wenn der Anbau von Erbsen und die Herstellung selbstgemachter Geräte etwas mehr sind, als Sie erwartet haben.

Mendels Erbsen

Diese Online-Labor ist eine Nachbildung von Mendels Erbsenexperimenten. Das Labor verfügt über ein praktisches Menü, sodass Sie das Labor erkunden können, bevor Sie etwas unternehmen. Das Labor führt Sie durch verschiedene Schritte, darunter das Pflanzen der Erbsen, das Beobachten ihrer Eigenschaften und die anschließende Fremdbestäubung der ersten Pflanzen, die Sie angebaut haben. Genau das hat Mendel getan, damit die Schüler ein Gefühl für den langwierigen Prozess bekommen, den er durchlaufen hat, um seine Beobachtungen zu machen.

Erbsensuppe

Obwohl grafisch nicht so aufregend, Erbsensuppe ist eine weitere Online-Option, die den Schülern hilft, zwei Merkmale von Erbsenpflanzen zu beobachten. Um zu beginnen, klicken Sie auf die Schaltfläche 'Test beginnen'. Dann gelangen Sie auf eine Seite, auf der Sie zwei verschiedene Erbsen paaren können. Ihre Genotypen sind für Sie geschrieben. Dann zeigt Ihnen die Seite alle verfügbaren Optionen für die von Ihnen ausgewählten 'Eltern'. Die Seite bewegt sich schnell, und Sie können sie übersehen, wenn Sie nicht alles aufschreiben.

MITs STAR-Genetik

STAR Genetics-Labor des MIT ist ein herunterladbares 'Spiel', in dem die Schüler Genotypen verschiedener Arten, darunter Erbsenpflanzen, Fruchtfliegen und sogar Kühe, mischen und anpassen können. Das Programm ist am besten für Gymnasiasten geeignet, die über ein starkes Verständnis der Biologie verfügen.

Genetik macht Spaß

Egal, ob Sie Erbsenpflanzen oder Fruchtfliegen studieren oder einfach nach Hause gehen und die Eigenschaften Ihrer Eltern beobachten und versuchen, herauszufinden, wie Sie zu Ihren eigenen kommen, das Studium der Genetik kann viel Spaß machen. Während die moderne Genetik einige Dinge identifiziert, die Mendel falsch gemacht hat, gelten seine Theorien immer noch, wenn Merkmale nicht durch andere Faktoren verbunden oder beeinflusst werden.