Gregor Mendel anachukuliwa kuwa baba wa chembe za urithi za kisasa. Alikuwa mtawa wa Austria ambaye alifanya kazi na mimea ya mbaazi kueleza jinsi watoto hurithi sifa kutoka kwa wazazi wao. Kazi yake ikawa msingi wa jinsi wanasayansi wanavyoelewa urithi, na anachukuliwa sana kuwa mwanzilishi katika uwanja wa chembe za urithi.
Mimea ya Mbaazi na Jenetiki za Mendelian
Katika majaribio maarufu ya mmea wa mbaazi ya Mendel, alichavusha kwa makusudi mimea ya mbaazi yenye sifa tofauti ili kugundua baadhi ya mambo muhimu kuhusu jinsi watoto wanavyorithi tabia kutoka kwa wazazi wao.
Majaribio
Mendel alipima sifa saba mahususi za mmea wa njegere:
- Mbegu mbivu laini au iliyokunjana
- Albamu ya mbegu ya manjano au ya kijani
- ua la zambarau au jeupe
- ganda mbivu lenye umechangiwa au kubanwa
- Maganda mabichi ya kijani au manjano
- Axial au nafasi ya mwisho ya maua
- Urefu wa shina mrefu au kibeti
Alichogundua
Kati ya 1856 na 1863 Mendel alifanya majaribio ya aina ya Pisum sativum, au mmea wa pea. Majaribio yake yalimpelekea kufanya jumla tatu:
- Watoto hupata kipengele kimoja cha kurithi kutoka kwa kila mzazi. Hii inajulikana kama sheria ya ubaguzi.
- Sifa tofauti zina fursa sawa ya kutokea pamoja. Hii inajulikana kama sheria ya urval huru, na wanasayansi wa leo wanaelewa kuwa hii sio sahihi kwa kiasi kikubwa. Baadhi ya jeni kwa kweli, zimeunganishwa pamoja na huonekana mara nyingi zaidi pamoja.
- Watoto watarithi sifa kuu, na wanaweza tu kurithi sifa ya kurudi nyuma ikiwa watarithi vipengele vyote viwili. Hii inajulikana kama sheria ya kutawala.
Wanasayansi wengi wa siku zake walikataa kazi ya Mendel. Haikukubaliwa sana hadi baada ya kufa. Wakati wa uhai wake, wanasayansi wengi waliamini kwamba watoto walirithi sifa za kurithi kwa kuchanganya, hiyo ni kwamba watoto walirithi 'wastani' wa tabia za wazazi.
Kuonyesha Jenetiki za Mendelian
Mendel inasemekana alifanyia majaribio zaidi ya mimea 28,000 ili kufikia hitimisho lake. Ingawa wigo wa mradi wake labda si wa kweli kwako kuunda upya, unaweza kusoma jeni kwa kutumia mimea.
Baba ni nani?
Baba ni nani ni jaribio ambalo wanafunzi watafanya majaribio kwenye mimea ili kutabiri sifa zinazoweza kuonekana. Unaweza kuunda jaribio upya kwa kutumia Wisconsin Fast Plants® (Brassica rapa) - ambazo zimeundwa mahususi ili wanafunzi waweze kuzitumia kusoma jeni. Pia hukua kwa kasi - mzunguko kamili wa maisha huchukua siku 28-30. Jaribio hili litachukua takriban wiki sita za uchunguzi wa kila siku kukamilika. Inafaa zaidi kwa wanafunzi wakubwa katika shule ya sekondari au shule ya upili ambao wanasoma genetics.
Nyenzo
- Wisconsin Fast Plants® Mbegu, Shina Isiyo na Zambarau, Isiyo na Nywele (pakiti ya 200)
- Wisconsin Fast Plants® Mbegu, Majani Manjano-Kijani (pakiti 200)
- Wisconsin Fast Plants® Mbegu, Shina Lisilo la Zambarau, Jani la Manjano-Kijani (pakiti 200)
- Mchanganyiko wa chungu
- vidonge vya mbolea vinavyotolewa polepole
- Mfumo wa taa za fluorescent uliotengenezewa nyumbani au mfumo wa taa ulionunuliwa
- Mfumo wa ukuzaji wa kujitengenezea nyumbani (au, unaweza kununua mfumo wa kumwagilia)
- Lebo za mimea
- Vigingi na mahusiano
- Vidokezo vya Q, au vijiti vya nyuki (unahitaji vichache)
Maelekezo
- Jenga mifumo yako ya taa na maji kwanza. Wisconsin Fast Plants® inahitaji mwanga wa umeme unaoendelea, na usambazaji endelevu wa mbolea na maji. Unaweza kuunda matoleo yaliyotengenezwa nyumbani ya haya, au unaweza kununua vifaa vilivyotengenezwa tayari kupitia Carolina Biological. Chaguo zote mbili zimeunganishwa hapo juu kwenye orodha ya nyenzo.
- Panda mbegu (huhitaji kutumia zote) kulingana na maelekezo ya kukua. Utahitaji kuanza kwa kupanda mbegu za majani zisizo zambarau, njano-kijani (hii itarejelewa kama uzao wa kizazi cha kwanza, au O1.) Pia panda shina lisilo na zambarau, mbegu zisizo na manyoya. (Mbegu hizi ni mbegu mama, zinazojulikana kama P1). Hakikisha umeweka lebo ipi ni ipi!
- Katika takriban siku nne hadi saba, mimea yako inapaswa kukua. Angalia rangi ya shina na majani ya seti zote mbili za mimea na urekodi uchunguzi wako katika daftari lako la maabara. Njia bora ya kuhesabu uchunguzi wako ni kuhesabu phenotypes (hesabu idadi ya mimea ambayo ina shina zisizo za zambarau, idadi ya mimea ambayo ina majani ya njano-kijani, nk.)
- Tupa mimea mama, lakini tunza mimea inayozaa.
- Andika dhana ya jinsi mimea chipukizi ilirithi tabia zao za kijeni zinazoonekana. Kwa mfano, ukiona kwamba mimea mingi inayozaa ina mashina yasiyo ya zambarau lakini yenye majani ya manjano, unaweza kuziweka kama sifa kuu. Ukiona kwamba baadhi ya mimea ya uzao wako ina mashina ya rangi ya zambarau na majani ya kijani kibichi, unaweza kudhani kuwa hizi ni sifa za kurudi nyuma. Kulingana na uchunguzi wako, tengeneza dhana inayoweza kujaribiwa. Utataka kujaribu kukisia shina na rangi ya majani ya mmea kulingana na dhana yako.
- Ingiza mimea kwa kutumia fimbo ya nyuki au ncha ya Q. Ili kufanya hivyo, ubadilishe kwa upole fimbo ya nyuki kwenye mmea mmoja, uhakikishe kuwa mmea una poleni, na kisha ushiriki na mmea mwingine. Fanya hivi mara kadhaa ili kuhakikisha kwamba kila mmea unapokea chavua kutoka kwa mimea mingine kadhaa, yenye sifa zinazoonekana na zinazoonekana. Fanya hivi mara moja kwa siku kwa siku tatu.
- Baada ya siku tatu kuisha, kata machipukizi yoyote ambayo hayakuchavushwa.
- Acha kumwagilia mimea na iache ikauke.
- Vuna mbegu na uzipande tena, kimsingi anza mchakato tena. Mbegu hizi ni kizazi cha pili cha uzao, au O2.
- Fanya uchunguzi kuhusu shina na rangi ya majani ya kizazi kijacho cha mimea. Je, unafikiri dhana yako ilikuwa sahihi?
- Panda mbegu za majani ya manjano-kijani. Hizi zitajulikana kama 'baba' au P2.
- Baada ya siku chache, angalia shina na rangi ya majani ya mimea ya P2. Je, uchunguzi wako unaunga mkono dhana yako?
Maelekezo ya Video
Video hii inaonyesha jinsi ya kufanya maabara ya genetics na itakusaidia kukabiliana na utaratibu wa kusoma jenetiki ya mimea yako.
Maabara za Mtandao
Inafaa kuzingatia kwamba ikiwa ukuzaji wa mbaazi na kutengeneza vifaa vya kujitengenezea nyumbani ni zaidi ya ulivyokuwa ukijadiliana, kuna maabara chache bora zinazoingiliana mtandaoni.
Peas za Mendel
Maabara hii ya mtandaoni ni kielelezo cha majaribio ya njegere ya Mendel. Maabara ina menyu inayofaa ili uweze kuchunguza maabara kabla ya kufanya chochote. Maabara hukuchukua kupitia hatua mbalimbali ikiwa ni pamoja na kupanda mbaazi, kuchunguza tabia zao, na kisha kuvuka kuchavusha mimea ya kwanza uliyootesha. Hivi ndivyo Mendel alivyofanya ili wanafunzi waweze kuhisi mchakato wa kuchosha aliopitia kuja na uchunguzi wake.
Supu ya Pea
Ingawa haisisimui sana, Supu ya Pea ni chaguo jingine la mtandaoni ambalo huwasaidia wanafunzi kuchunguza sifa mbili za mimea ya njegere. Ili kuanza, bonyeza kitufe cha 'anza majaribio'. Kisha unaletwa kwenye ukurasa ambapo unaweza kuchagua 'kuoa' mbaazi mbili tofauti. Genotypes zao zimeandikwa kwa ajili yako. Kisha ukurasa utakuonyesha chaguo zote zinazopatikana kwa 'wazazi' uliochagua. Ukurasa unasonga haraka, na unaweza kuukosa ikiwa hutaandika kila kitu.
MIT's STAR Genetics
MIT's STAR Genetics maabara ni 'mchezo' unaoweza kupakuliwa ambapo wanafunzi wanaweza kuchanganya na kulinganisha aina za spishi mbalimbali zikiwemo mimea ya njegere, nzi wa matunda na hata ng'ombe. Mpango huu unafaa zaidi kwa wanafunzi wa shule ya upili ambao wana ufahamu mkubwa wa Biolojia.
Genetics Inafurahisha
Iwapo unasoma mimea ya mbaazi au inzi wa matunda, au nenda tu nyumbani na uangalie sifa za wazazi wako na ujaribu kubaini jinsi ulivyojipatia yako mwenyewe, kusoma kuhusu chembe za urithi kunaweza kufurahisha sana. Ingawa chembe za urithi za kisasa hubainisha mambo machache ambayo Mendel alikosea, nadharia zake bado zinatumika pale ambapo sifa hazihusiani au kuathiriwa na mambo mengine.
