Genetikk er vitenskapen om hva som gjør deg til deg. Genetikk forklarer hvorfor du har rødt hår som faren din, et bredt smil som moren din og lange tynne ben som tante Helen din. Du trenger et kraftig mikroskop for å kikke inn i en menneskelig celle for å låse opp den hemmelige formelen som gjør en haug med proteiner til en unik person.
Struktur og funksjon av DNA
Har du noen gang lurt på hvorfor tvillingbroren din er en langsom shuffler med en ond arm mens du ikke kan treffe den brede siden av en låve, men du kan løpe som vinden? Skyld på tre små bokstaver som har en enorm effekt på ditt utseende, talenter og til og med temperamentet ditt. Disse bokstavene er DNA, og de står for et langt vitenskapelig navn deoksyribonukleinsyre. Slik sier du det: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNA er et molekyl som inneholder informasjonen for å lage proteiner. Proteiner, sammen med vann, sukker, fett og DNA, utgjør cellene dine og skaper kjemikaliene for å få kroppen til å fungere. DNAet ditt er proteinets oppskrift. Den inneholder den unike formelen for deg. Hvis du ser på DNA gjennom et elektronmikroskop, ser du en struktur som ligner en stige vridd til en spiralform k alt en dobbel helix. De snoede DNA-strengene er veldig elegante og vakre. Designet til deg kommer fra det fantastiske kunstverket, replikerer seg selv for å skape det samme nøyaktige mønsteret om og om igjen i hver ny celle når cellene dine deler seg.
Gregor Mendels kule bønner
En østerriksk munk fra 1800-tallet, ved navn Gregor Mendel, var den første personen som løste mysteriet om hvorfor egenskaper dukker opp generasjon etter generasjon. Gregor Mendel eksperimenterte med hageerter i klosteret sitt for å finne ut hvorfor to forskjellige planter i samme art ga visse egenskaper gang etter gang.
Han krysset fyldige runde erter med rynkete erter - og fikk alle runde erter. Så pollinerte han de rundfrøplantene sammen og fikk noen runde erter og noen rynkete erter. Det var slik han oppdaget dominante og recessive gener. Den recessive egenskapen - rynkete erter - dukket opp igjen i omtrent hver fjerde plante etter første generasjon. Det samme skjedde da han jobbet med gule planter og grønne planter. De gule plantene var dominerende, og de grønne var recessive.
Mendel hadde ikke et kraftig mikroskop eller visste noe om gener, kromosomer og DNA. Imidlertid oppdaget og skrev han om prinsippene som forskere bruker for å undersøke genetikk i dag, så vi kaller ham "genetikkens far" for hans banebrytende arbeid.
Dominant og recessiv
Mønstrene fungerer slik: to gener for blå øyne, ett fra mamma og ett fra pappa, vil gi deg blå øyne. Et par gener for høyhet vil få deg til å vokse som et ugress. Samme for egenskaper som blondt eller krøllete hår, hudfarge, tunge eller sarte bein, nærsynthet og langsynthet. Så lenge du får de samme genene fra begge foreldrene, vil disse egenskapene dukke opp som deg.
Dominante gener er de sterkeste og er vanligvis merket med stor bokstav - "B" for brun, for eksempel. Recessive gener er vanligvis skjult av dominerende gener. Merk det recessive genet for blå øyne "b" - små bokstaver. Hvis du får to dominerende gener for øyenfarge - BB - er du en brunøyet skjønnhet. Arv et dominant og et recessivt gen - Bb - du får den dominerende fargen: brun. Når begge foreldrene bidrar med et recessivt gen, i dette tilfellet blå-blått eller bb, har du blå øyne.
Det er den grunnleggende versjonen. Genetikk er litt mer komplisert enn som så. Du kan arve egenskaper som er i foreldrenes DNA, men som ikke kommer til uttrykk. For eksempel kan din brunøyde far overføre genet fra sin blåøyde oldefar. Match det med morens blåøyne-gen, og du har babyblues, selv med en brunøyd far.
Vær en genetiker
Trekk ut DNAet ditt ved å bruke vanlige husholdningsingredienser! Det er den virkelige avtalen - men du vil kanskje ha hjelp fra de foreldrene som beleilig lånte deg kromosomene sine. Du kan ikke se den doble helixen uten et veldig sofistikert vitenskapelig laboratorium og et dyrt elektronmikroskop. Du kan skille DNA fra spyttet med en sportsdrikk, såpe og iskald alkohol.
Materials
- Små papirkopper (størrelse på tannlegekontoret)
- Lemon Ice Gatorade, eller hvilken som helst klar sportsdrikk
- Klar flytende oppvaskmiddel
- En spiseskje ananasjuice
- 90 prosent til 100 prosent isopropylalkohol
- Et klart (glass eller plast) reagensrør med en propp
- Reagensrørstativ eller en liten krukke eller glass for å holde det
- Ett magert tre- eller bambusspyd
Veibeskrivelse
- Legg alkoholen i fryseren kvelden før. (Den fryser ikke, men du trenger den iskald.)
- Sett alt utstyret ditt på et bord i et godt opplyst rom.
- Ta en stor slurk av sportsdrikken og sveip den rundt i munnen, slik du skyller hos tannlegen. Bruk tennene til å skrape sidene av munnen forsiktig mens du swish, for å løsne flere kinnceller.
- Svisj mye - tell til minst 100. Spytt sportsdrikken i en papirkopp.
- Hell innholdet i papirkoppen i reagensrøret til du har fylt røret ca. 1/3.
- Legg forsiktig til akkurat nok oppvaskmiddel til å fylle reagensrøret halvveis. Sett proppen i røret.
- Sett tommelen på proppen og roter røret frem og tilbake, opp og ned, noen ganger. Ikke rist den – du vil ikke ha en haug med bobler eller skum.
- Ta av lokket på reagensrøret. Tilsett et par dråper ananasjuice - bare drypp noen dråper i blandingen. Deretter stopper og roterer reagensrøret igjen.
- Hent alkoholen fra fryseren og stopp reagensrøret igjen. Vipp reagensrøret slik at du kan helle en liten drypp av alkohol i røret. Du vil at den kalde alkoholen skal flyte oppå resten av blandingen. Det hjelper å dryppe alkoholen ned på siden av tuben – ta deg god tid.
- Plasser reagensrøret i holderen og la det hvile oppreist i minst ett minutt.
- Så snart du ser et lag med hvite klebrige ting mellom alkoholen flyter og resten av kinncelle-spyttecocktailen, stikk spyden sakte inn i reagensrøret, så tuppen berører den hvite gooen.
- Snurr spyddet forsiktig i én retning, slik at klatten vikler seg rundt det, og du kan trekke DNA-prøven din ut av reagensrøret.
Hva skjer
Sportsdrikken inneholder s alter som bidrar til å bryte ned cellemembraner for å frigjøre DNA. Vaskemiddel tiltrekker seg både fett- og vannmolekyler, så den flytende oppvaskmiddelet hjelper til med å trekke fettet og vannet fra cellene bort fra DNA. Enzymene i ananasjuicen bryter ned cellemembranene enda mer.
DNA løses opp i vann, men ikke i alkohol. Så den kalde alkoholen "trakk" DNA ut av den flytende løsningen. Det samlet seg like under spritflåten, og det var da man kunne se det. DNA-tråder vil naturlig nok kveiles, så de vil vikle seg rundt et spyd hvis du bare snurrer det i én retning.
Hvis du vil beholde DNA-et ditt en stund for å beundre det, legg det i en ren, tom barnematkrukke i litt alkohol. Du kan bruke dette eksperimentet til å trekke ut DNA fra frukt som jordbær eller kiwi. Imagination Station staver det ut for deg.
Morsomme overraskende fakta
- Alle mennesker med blå øyne hadde en felles stamfar som levde for en tid mellom 10 000 og 6 000 år siden.
- Den sjeldneste kombinasjonen av genetiske egenskaper er rødt hår og blå øyne. Begge disse genene er recessive, og bare én prosent av mennesker har kombinasjonen.
- Hvert enkelt menneske har noen gener fra en felles stamfar, en kvinne som levde for minst 200 000 år siden som forskerne kaller "Mitrochondial Eve." Du arver disse genene fra moren din.
- Hvis du hater å spise brokkolien din, skyld på genene dine. Noen mennesker har arvet smaksløker som reagerer sterkt på bitterheten i kål, brokkoli og andre planter i Brassica-slekten. Brokkoli kan være bra for deg, men fortell det til tungen din. Lykke til med å dele dette praktiske faktum med moren din.
- Bananer er et genetisk kryss som kalles en hybrid. Ville bananer fra Afrika var harde, lite smakfulle og fulle av frø. Mennesker eksperimenterte med forskjellige varianter for å lage den frøfrie, søte og myke frukten vi spiser i dag.
-
Genetisk felles aner Menneske- og gorilla-DNA er 98 prosent det samme. Mennesker er genetisk nærmere gorillaer enn andre aper, for eksempel orangutanger.
- Et enkelt kromosom avgjør om du er gutt eller jente. Jenter har to "X" -kromosomer; XX er lik kvinne. Gutter har ett "X" -kromosom og ett "Y" -kromosom - XY.
- DNA i en enkelt celle i kroppen din er lengre enn du er. Hvis du strakte alle DNA-trådene dine rett og la dem ende-til-ende, ville båndet være omtrent det dobbelte av diameteren til hele solsystemet.
Mer å utforske
The American Museum of Natural History har en interaktiv nettside, Ology, som tilbyr tonnevis av aktiviteter på The Gene Scene-siden. Utforsk kule modeller du kan lage, eksperimenter du kan prøve og en kloningsdel om sauen Dolly.
DNA er her for å bli av Dr. Fran Balkwill er et barnevennlig, fantastisk illustrert klart blikk på genetikk tilgjengelig for barn i skolealder, men proppet med lettfattelig informasjon også for eldre barn. Prøv biblioteket ditt eller en nettbokhandler for et nytt eller brukt eksemplar.
Genene er bare begynnelsen
Genetikk er en fascinerende og utviklende vitenskap med mange mysterier å løse. Den avslører mye om hvorfor levende ting ser ut og oppfører seg slik de gjør. Bønder og botanikere eksperimenterer for å finne de sunneste plantene med flest blomster eller frukt, eller ta vare på arvestykker for fremtidige generasjoner. Dyreoppdrettere matcher hanner og hunner av en art med de beste egenskapene for å produsere kraftige avkom.
En test kan noen ganger fortelle deg om du har arvet et familiegen for et helseproblem. Genetikk gir deg informasjon du kan bruke. Men det definerer deg ikke. Miljøet ditt har stor innvirkning på helsen din, hvordan du lærer, hvilke aktiviteter du velger, eller om du har et solfylt eller høytidelig gemytt. Til slutt kan genetikk forklare mye om deg. Imidlertid er den virkelige naturkraften som bestemmer hvordan du skal forme livet ditt du.
