კვლავ გთავაზობთ ექსპერიმენტს, რომელიც ხელს შეუწყობს მოსწავლეთა მეცნიერული კვლევის უნარ-ჩვევების განვითარებას. სტანდარტში მითითებული ერთ-ერთი კვლევითი უნარი, რომელიც მოსწავლეებს უნდა ჰქონდეთ,მოდელის შექმნა და გამოყენებაა. ქვემოთ სწორედ ასეთი შინაარსის ექსპერიმენტის ინსტრუქციას მოვიყვანთ:
ექსპერიმენტი: კროსინგოვერის მოდელი
თემა:გენთა შეჭიდული დამემკვიდრება
წინარე ცოდნა:
მოსწავლეებმა იციან გენთა შეჭიდულობის კანონისა და კროსინგოვერის არსი:ერთ ქრომოსომაში ლოკალიზებული გენები შეჭიდულად დამემკვიდრდებიან; ერთ ქრომოსომაში ლოკალიზებულ გენებს შეჭიდული გენების ჯგუფს უწოდებენ.შეჭიდულობა ხშირად არასრულიადა შესაძლოა დაირღვეს კროსინგოვერის შედეგად. მოცემულ გენებს შორის კროსინგოვერის სიხშირე მათ შორის მანძილის პირდაპირპროპორციულია,ანუ რაც უფრო დაშორებულია ქრომოსომაში გენები ერთმანეთისგან, მით უფრო მაღალია მათ შორის კროსინგოვერის სიხშირე და დაბალია ამ გენებს შორის შეჭიდულობის ხარისხი. მანძილი იზომება პირობითი ერთეულებით- მორგანიდებით. ერთი მორგანიდა (სანტიმორგანიდა) – ეს არისისეთი მანძილი გენებს შორის, რომლის დროსაც კროსინგოვერის სიხშირე1%-ია.
კავშირი სტანდარტთან
კვლ. XI.2. მოსწავლეს შეუძლია კვლევითი პროცედურის განხორციელება/ მონაცემების აღრიცხვა.
შედეგი თვალსაჩინოა, თუ მოსწავლე:
- იყენებს შესაბამის მასალას ან/და აღჭურვილობას და ატარებს დაგეგმილ ცდას უსაფრთხოების წესების დაცვით;
- აწარმოებს დაკვირვებას და/ან გაზომვებს, იღებს სარწმუნო მონაცემებს.
კვლ. XI.4. მოსწავლეს შეუძლია მონაცემთა ანალიზი და შეფასება.
შედეგი თვალსაჩინოა, თუ მოსწავლე:
- იყენებს დიაგრამებს, ცხრილებსა და გრაფიკებს მონაცემებს ან ცვლადებს შორის დამოკიდებულების აღსაწერად;
- აანალიზებს მონაცემებს (მაგ., საშუალო არითმეტიკული სიდიდისა და საშუალოდან გადახრების დადგენა), საჭიროების შემთხვევაში, საკონტროლო ცდის შედეგების გათვალისწინებით, გამოიტანს დასკვნებს;
- განიხილავს, საკმარისია თუ არა მონაცემები (რაოდენობრივად და თვისებრივად) გამოთქმული ვარაუდის დასადასტურებლად ან დასკვნის გამოსატანად;
- ადარებს დასკვნებს გამოთქმულ ვარაუდს, განსხვავების შემთხვევაში ხსნის მიზეზებს;
ბიოლ. XI.6. მოსწავლეს შეუძლია ჩამოაყალიბოს მემკვიდრეობითობისკანონები და იმსჯელოს ცვალებადობის ფორმებზე.
შედეგი თვალსაჩინოა, თუ მოსწავლე:
- ადგენს გენთა დამოუკიდებლად და შეჭიდულად მემკვიდრეობის სქემებს, ადარებს ერთმანეთს და მსჯელობს მათ შორის განსხვავებაზე.
სასწავლო მიზანი
მოსწავლეები შეძლებენ:
- მოდელის შექმნას და გამოყენებას;
- ჰიპოთეზის გამოთქმას;
- დაგეგმილი ცდის ჩატარებას;
- მონაცემების აღრიცხვას;
- მონაცემთა ცხრილის საშუალებით მონაცემების წარმოდგენას;
- მონაცემების ანალიზს და ანალიზის საფუძველზე დასკვნების გამოტანას;
- დასკვნების შედარებას გამოთქმულ ვარაუდთან;
- მსჯელობას გენთა შეჭიდულობის შესახებ.
ექსპერიმენტის მიზანი: იმის დადგენა,როგორ შეიძლება გამოყენებულ იქნესგენებს შორის კროსინგოვერის სიხშირექრომოსომული რუქის შესადგენად
მასალა:
- ხის 15 სმ სიგრძის ჯოხი, რომლის ქვედა ბოლო შეფერილია მარკერით;
- სახაზავი;
- კალამი;
- თაბახის ფურცელი.
პროცედურა:
- თაბახისფურცლისშუაგულში სახაზავითჩამოუსვით 15სმსიგრძისხაზი. ხაზისბოლოშიგააკეთეთპატარაჰორიზონტალურიხაზი, აქედანგადაზომეთდაგააკეთეთხაზზემონიშვნები1-3-6-10 და 15 სმ-ზე.
- თითოეულიმონიშვნადაასათაურეთანბანის მიხედვით,A-დან F-მდე(დაიწყეთბოლოდან).
- ვერტიკალურიხაზიასახავსქრომოსომას, რომელზეცგანლაგებულია 6 გენი (A, B, C, D, E, F). ამქრომოსომისჰომოლოგიურიქრომოსომაამონიშნულბოლოიანიხისჯოხი.
- თაბახისფურცელიისემოათავსეთმაგიდაზე, რომმისიქვედაკუთხე 15სმ-ითიყოსდაშორებულიმაგიდისკიდიდან. სკამიისე გასწიეთუკან,რომმისიწინამხარე 30სმ-ითიყოსდაშორებულიმაგიდას.
- გამოთქვითჰიპოთეზა: რომელიგენებიუფროხშირადდასცილდებიან A გენს?
- ისროლეთხისჯოხივერტიკალურიხაზისმიმართულებით, სანამარდაეცემახაზზეანხაზისგასწვრივ. ესკროსინგოვერისპროცესსასახავს.
- როდესაც “კროსინგოვერი”მოხდება,შეხედეთჯოხისფერადკუთხეს, რათაგანსაზღვროთ, სადმოხდაკროსინგოვერიA გენსადადანარჩენგენებსშორის. შესაბამისიაღრიცხვაგააკეთეთმონაცემთააღრიცხვისცხრილში. მაგალითად, თუჯოხისფერადიკუთხედაეცემაD-სადაE-სშორის,ცხრილშიაღნიშვნაგააკეთეთE დაFგენებზე, რადგანAგენსესგენებიგამოეყვნენკროსინგოვერისშედეგად.
- იქამდე ისროლეთ ჯოხი და დათვალეთ შედეგები, სანამ “კროსინგოვერი”100-ჯერ არ მოხდება.
- შეაჯამეთ რიცხვები ყოველი 5 გენისათვის. ცხრილის შესაბამის გრაფაში ჩაწერეთ, რამდენჯერ დასცილდა თითოეული გენი A გენს.
- გამოიანგარიშეთ კროსინგოვერის სიხშირე. ამისთვის თითოეული გენის A გენიდან გამოყოფის საერთო რაოდენობა გაყავით 100-ზე. შედეგი ჩაწერეთ მონაცემთა ცხრილის შესაბამის გრაფაში.
- გამოთვალეთ თითოეული გენის ადგილმდებარეობა A გენთან მიმართებითთქვენს ექსპერიმენტში მიღებული კროსინგოვერის სიხშირის მიხედვით: მათი კროსინგოვერის სიხშირე გაამრავლეთ 15-ზე და დაამრგვალეთ უახლოეს მთელ რიცხვამდე. მიღებული შედეგი ჩაინიშნეთ მონაცემთა ცხრილში.
ანალიზი და დასკვნა
- ჯოხის ყოველი სროლა იწვევს თუ არა “კროსინგოვერს”?
- რომელი გენი სცილდება ყველაზე ხშირად A გენს?
- რომელი გენი სცილდება ყველაზე იშვიათად A გენს?
- შეადარეთ მიღებული შედეგი თქვენ მიერ გამოთქმულ ჰიპოთეზას.
- როგორ არის დამოკიდებული კროსინგოვერის შედეგად გენების დაცილების (ანუ კროსინგოვერის) სიხშირე ამ გენებს შორის არსებულ მანძილზე?
- არის თქვენ მიერ გამოთვლილი გენის ადგილმდებარეობა ზუსტად ისეთი, როგორიც ფაქტობრივიადგილმდებარეობა (თაბახის ფურცელზე გაკეთებული ნახაზის მიხედვით)? თუ კი, ახსენით, რატომ წარიმართა ექსპერიმენტი ისე, როგორც თეორიულად იყო მოსალოდნელი. თუ არა, ჩამოთვალეთ შეცდომების შესაძლო მიზეზები.
- როგორ შეიძლება, გენებს შორის კროსინგოვერის სიხშირე გამოყენებულ იქნეს ქრომოსომული რუქების შესადგენად?
1.
| monacemTa cxrili1. krosingoveris modeli | ||||
| genebi, romle-bic A gens scildeba | ramdenjer moxda Agenisgan dacileba | krosingoveris sixSire | genebis adgilmdebareoba qromosomaSi A genis mimarT | |
| gamoTvlili | faqtobrivi | |||
| B | 1 | |||
| C | 3 | |||
| D | 6 | |||
| E | 10 | |||
| F | 15 | |||
დამატებითი ინფორმაცია მასწავლებლებისთვის:მორგანის ერთ-ერთმა სტუდენტმა,ალფრედ სტარტევანტმა,გენეტიკური რუკის კონსტრუირების მეთოდი შეიმუშავა. გენეტიკურ რუკას, რომელიც რეკომბინაციის სიხშირეების საფუძველზეა შექმნილი, შეჭიდულობის რუკას უწოდებენ.
რეკომენდაცია მასწავლებლებისთვის: სასურველია,ეს ექსპერიმენტი ჩატარდეს გაკვეთილის რეფლექსიის ფაზაშიან მიეცეს მოსწავლეებს საშინაო დავალებად.
