L'expérience de la plante de pois de Gregor Mendel

Gregor Mendel est considéré comme le père de la génétique moderne. C'était un moine autrichien qui travaillait avec des plants de pois pour expliquer comment les enfants héritent des traits de leurs parents. Son travail est devenu le fondement de la façon dont les scientifiques comprennent l'hérédité, et il est largement considéré comme un pionnier dans le domaine de la génétique.

Les plants de pois et la génétique mendélienne

Dans les célèbres expériences de plantes de pois de Mendel, il a délibérément pollinisé des plantes de pois avec des caractéristiques évidemment différentes pour découvrir des choses importantes sur la façon dont la progéniture hérite des traits de leurs parents.

• 3 expériences scientifiques simples avec des plantes
• Projet de science sismique
• Génétique pour les enfants

Les expériences

Mendel mesuré sept caractéristiques spécifiques des plants de pois :

1. Graine mûre lisse ou ridée
2. Graine jaune ou verte l'album
3. Fleur violette ou blanche
4. Gousse mûre gonflée ou resserrée
5. Gousses vertes ou jaunes non mûres
6. Position axiale ou terminale des fleurs
7. Longueur de tige haute ou naine

Ce qu'il a découvert

Entre 1856 et 1863, Mendel expérimenta lePisum sativum, ou plante de pois, espèce. Ses expériences l'ont amené à faire trois généralisations :

1. La progéniture acquiert un facteur héréditaire de chaque parent. Ceci est connu comme le loi de ségrégation .
2. Différents traits ont une chance égale de se produire ensemble. C'est ce qu'on appelle la loi de assortiment indépendant , et les scientifiques d'aujourd'hui comprennent que cela est largement inexact. Certains gènes sont en effet liés entre eux et apparaissent plus souvent ensemble.
3. La progéniture héritera du trait dominant et ne pourra hériter du trait récessif que s'il hérite des deux facteurs récessifs. Ceci est connu comme le loi de domination .

La plupart des scientifiques de son époque rejetaient les travaux de Mendel. Cela n'a été largement accepté qu'après sa mort. Au cours de sa vie, la plupart des scientifiques croyaient que la progéniture héritait des traits par mélange, c'est-à-dire que la progéniture héritait d'une moyenne des traits des parents.

Démonstration de la génétique mendélienne

Mendel aurait testé plus de 28 000 plantes pour arriver à sa conclusion. Bien que la portée de son projet ne soit probablement pas réaliste à recréer, vous pouvez étudier la génétique en utilisant des plantes.

Qui est le Père ?

Who's the Father est une expérience dans laquelle les élèves expérimenteront sur des plantes pour prédire des traits observables. Vous pouvez recréer l'expérience en utilisant Wisconsin Fast Plants® ( Brassica rapa ) - qui sont spécialement conçus pour que les étudiants puissent les utiliser pour étudier la génétique. Ils poussent également plus vite - un cycle de vie complet prend 28 à 30 jours. Cette expérience prendra environ six semaines d'observations quotidiennes. Il convient mieux aux élèves plus âgés du collège ou du lycée qui étudient la génétique.

Matériaux

• Plantes rapides du Wisconsin ® Graine, tige non violette, glabre (paquet de 200)
• Plantes rapides du Wisconsin ® Graine, Jaune-Vert Feuille (paquet de 200)
• Plantes rapides du Wisconsin ® Graine, tige non violette, feuille jaune-vert (paquet de 200)
• Mélange de potting
• À libération lente granulés d'engrais
• Fait maison système d'éclairage fluorescent ou alors système d'éclairage acheté
• Fait maison système de croissance (alternativement, vous pouvez acheter un système d'arrosage )
• Etiquettes pour plantes
• Enjeux et liens
• Q-tips ou bâtons d'abeille (vous n'en avez besoin que de quelques-uns)

Instructions

1. Construisez d'abord vos systèmes d'éclairage et d'arrosage. Les Wisconsin Fast Plants® ont besoin d'une lumière fluorescente continue et d'un approvisionnement continu en engrais et en eau. Vous pouvez soit en créer des versions maison, soit acheter des kits préfabriqués via Carolina Biological. Les deux options sont liées ci-dessus dans la liste des matériaux.
2. Plantez les graines (vous n'avez pas besoin de toutes les utiliser) selon les instructions de culture . Vous voudrez commencer par planter les graines de feuilles non violettes et jaune-vert (ceci sera appelé la progéniture de première génération, ou O1.) Plantez également la tige non violette, les graines glabres. (Ces graines sont les graines mères, appelées P1). Assurez-vous d'étiqueter qui est quoi !
3. Dans environ quatre à sept jours, vos plantes devraient pousser. Observez les couleurs des tiges et des feuilles des deux ensembles de plantes et notez vos observations dans votre cahier de laboratoire. La meilleure façon de quantifier vos observations est de compter les phénotypes (compter le nombre de plantes qui ont des tiges non violettes, le nombre de plantes qui ont des feuilles jaune-vert, etc.)
4. Jeter les plantes mères, mais conserver les plantes descendantes.
5. Écrivez une hypothèse sur la façon dont les plantes descendantes ont hérité de leurs traits génétiques observables. Par exemple, si vous observez que la plupart de vos plants de progéniture ont des tiges non violettes mais des feuilles jaunes, vous pouvez les attribuer comme traits dominants. Si vous observez que certaines de vos plantes descendantes ont des tiges violettes et des feuilles vertes, vous pouvez supposer qu'il s'agit de traits récessifs. Sur la base de vos observations, créez une hypothèse vérifiable. Vous voudrez essayer de deviner les couleurs de la tige et des feuilles de la plante-père en fonction de votre hypothèse.
6. Intermédiaire les plantes à l'aide d'un bâton d'abeille ou d'un coton-tige. Pour ce faire, échangez doucement le bâton d'abeille sur une plante, en vous assurant que la plante a du pollen, puis partagez-le avec une autre plante. Faites-le plusieurs fois pour vous assurer que chaque plante reçoit du pollen de plusieurs autres plantes, à la fois avec des caractéristiques observables similaires et différentes. Faites-le une fois par jour pendant trois jours.
7. Une fois les trois jours écoulés, coupez les boutons floraux qui n'ont pas été pollinisés.
8. Arrêtez d'arroser les plantes et laissez-les sécher.
9. Récoltez les graines et replantez-les, essentiellement en redémarrant le processus. Ces graines sont la deuxième génération de progéniture, ou O2.
10. Faites des observations sur la couleur des tiges et des feuilles de la prochaine génération de plantes. Pensez-vous que votre hypothèse était correcte?
11. Plantez les graines de feuilles jaune-vert. Ceux-ci seront connus sous le nom de père ou P2.
12. Après quelques jours, observez les couleurs des tiges et des feuilles des plantes P2. Vos observations appuient-elles votre hypothèse ?

Instructions vidéo

Cette vidéo montre comment faire des laboratoires de génétique et vous aidera à aborder la procédure d'étude de la génétique de vos plantes.

Laboratoires en ligne

Il convient de noter que si la culture de pois et la fabrication d'appareils maison sont un peu plus que ce que vous négociez, il existe quelques excellents laboratoires interactifs en ligne.

Pois de Mendel

Cette laboratoire en ligne est une réplique des expériences de Mendel sur les pois. Le laboratoire propose un menu pratique pour que vous puissiez réellement explorer le laboratoire avant de faire quoi que ce soit. Le laboratoire vous guide à travers diverses étapes, notamment la plantation des pois, l'observation de leurs caractéristiques, puis la pollinisation croisée des premières plantes que vous avez cultivées. C'est exactement ce que Mendel a fait pour que les étudiants puissent avoir une idée du processus fastidieux qu'il a suivi pour arriver à ses observations.

La soupe aux pois

Bien que graphiquement pas aussi excitant, La soupe aux pois est une autre option en ligne qui aide les élèves à observer deux traits chez les plants de pois. Pour commencer, vous cliquez sur le bouton commencer l'expérience . Ensuite, vous êtes amené à une page où vous pouvez choisir de couper deux pois différents. Leurs génotypes sont écrits pour vous. Ensuite, la page vous montrera toutes les options disponibles pour les 'parents' que vous avez sélectionnés. La page se déplace rapidement et vous pouvez la manquer si vous n'écrivez pas tout.

La génétique STAR du MIT

Le laboratoire STAR Genetics du MIT est une sorte de jeu téléchargeable où les élèves peuvent mélanger et assortir les génotypes d'une variété d'espèces, notamment des plants de pois, des mouches des fruits et même des vaches. Le programme est le mieux adapté aux élèves du secondaire qui ont une solide compréhension de la biologie.

La génétique est amusante

Que vous étudiiez les plants de pois ou les mouches des fruits, ou que vous rentriez simplement chez vous et que vous observiez les traits de vos parents et essayiez de comprendre comment vous avez obtenu les vôtres, étudier la génétique peut être très amusant. Alors que la génétique moderne identifie certaines choses que Mendel s'est trompées, ses théories s'appliquent toujours là où les traits ne sont pas liés ou influencés par d'autres facteurs.