Genetik er videnskaben om, hvad der gør dig til dig. Genetik forklarer, hvorfor du har rødt hår som din far, et bredt smil som din mor og lange tynde ben som din tante Helen. Du har brug for et kraftfuldt mikroskop for at kigge ind i en menneskelig celle for at låse op for den hemmelige formel, der gør en masse proteiner til en unik person.
DNA's struktur og funktion
Har du nogensinde spekuleret på, hvorfor din tvillingebror er en langsom shuffler med en ond arm, mens du ikke kan ramme den brede side af en lade, men du kan løbe som vinden? Skyld det på tre små bogstaver, der har en enorm effekt på dit udseende, talenter og endda temperament. Disse bogstaver er DNA, og de står for et langt videnskabeligt navn deoxyribonukleinsyre. Sådan siger du det: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNA er et molekyle, der indeholder informationen til at lave proteiner. Proteiner, sammen med vand, sukkerarter, fedtstoffer og DNA, udgør dine celler og skaber kemikalierne til at få din krop til at fungere. Dit DNA er proteinets opskrift. Den indeholder den unikke formel til dig. Hvis du ser på DNA gennem et elektronmikroskop, ser du en struktur, der ligner en stige snoet i en spiralform kaldet en dobbelt helix. De snoede DNA-strenge er meget elegante og smukke. Designet af dig kommer fra det fantastiske kunstværk, replikerer sig selv for at skabe det samme nøjagtige mønster igen og igen i hver ny celle, mens dine celler deler sig.
Gregor Mendels seje bønner
En østrigsk munk fra det 19. århundrede, ved navn Gregor Mendel, var den første person, der løste mysteriet om, hvorfor egenskaber opstår generation efter generation. Gregor Mendel eksperimenterede med haveærter i sit kloster for at finde ud af, hvorfor to forskellige planter i samme art gav bestemte egenskaber gang på gang.
Han krydsede fyldige runde ærter med rynkede ærter - og fik alle runde ærter. Så bestøvede han de rundfrøede planter sammen og fik nogle runde ærter og nogle rynkede ærter. Det var sådan, han opdagede dominerende og recessive gener. Det recessive træk - rynkede ærter - dukkede op igen i cirka hver fjerde plante efter den første generation. Det samme skete, da han arbejdede med gule planter og grønne planter. De gule planter var dominerende, og de grønne var recessive.
Mendel havde ikke et kraftigt mikroskop eller vidste noget om gener, kromosomer og DNA. Men han opdagede og skrev om de principper, som videnskabsmænd bruger til at undersøge genetik i dag, så vi kalder ham "genetikens fader" for hans banebrydende arbejde.
Dominerende og recessiv
Mønstrene fungerer sådan her: to gener for blå øjne, et fra mor og et fra far, vil give dig blå øjne. Et par gener for højhed vil få dig til at vokse som ukrudt. Samme for egenskaber som blondt eller krøllet hår, hudfarve, tunge eller sarte knogler, nærsynethed og langsynethed. Så længe du får de samme gener fra begge forældre, vil disse egenskaber dukke op som dig.
Dominante gener er de stærkeste og er norm alt mærket med et stort bogstav - "B" for f.eks. brun. Recessive gener er typisk skjult af dominerende gener. Mærk det recessive gen for blå øjne "b" - små bogstaver. Hvis du får to dominerende gener for øjenfarve - BB - er du en brunøjet skønhed. Nedarv et dominant og et recessivt gen - Bb - du får den dominerende farve: brun. Når begge forældre bidrager med et recessivt gen, i dette tilfælde blå-blå eller bb, har du blå øjne.
Det er den grundlæggende version. Genetik er lidt mere kompliceret end som så. Du kan arve træk, der er i dine forældres DNA, men som ikke kommer til udtryk. For eksempel kan din brunøjede far videregive genet fra sin blåøjede oldefar. Match det med din mors blåøjede gen, og du har babyblues, selv med en brunøjet far.
Vær en genetiker
Udtræk dit DNA ved hjælp af almindelige husholdningsingredienser! Det er den rigtige ting – men du vil måske have hjælp fra de forældre, der bekvemt lånte dig deres kromosomer. Du kan ikke se den dobbelte helix uden et meget sofistikeret videnskabeligt laboratorium og et dyrt elektronmikroskop. Du kan adskille dit DNA fra dit spyt med en sportsdrik, sæbe og iskold alkohol.
Materials
- Små papirkopper (størrelse på tandlægekontoret)
- Lemon Ice Gatorade eller enhver klar sportsdrik
- Klar flydende opvaskemiddel
- En spiseskefuld ananasjuice
- 90 procent til 100 procent isopropylalkohol
- Et klart (glas eller plastik) reagensglas med en prop
- Reagensglasstativ eller en lille krukke eller et glas til at holde det
- Et tyndt træ- eller bambusspyd
Rutevejledning
- Sæt alkoholen i fryseren aftenen før. (Den fryser ikke, men du har brug for den iskold.)
- Sæt alt dit udstyr på et bord i et godt oplyst rum.
- Tag en stor slurk af sportsdrikken og sus den rundt i munden, som du skyller hos tandlægen. Brug dine tænder til forsigtigt at skrabe siderne af din mund, mens du swish, for at løsne flere kindceller.
- Swis meget - tæl til mindst 100. Spyt sportsdrikken i en papirkop.
- Hæld indholdet af papirkoppen i reagensglasset, indtil du har fyldt glasset ca. 1/3.
- Tilsæt forsigtigt lige nok opvaskemiddel til at fylde reagensglasset halvt. Sæt proppen i røret.
- Sæt tommelfingeren på proppen og drej røret frem og tilbage, op og ned et par gange. Ryst det ikke - du vil ikke have en masse bobler eller skum.
- Tag hætten af reagensglasset. Tilsæt et par dråber ananasjuice - bare dryp et par dråber i blandingen. Stop derefter og drej reagensglasset igen.
- Hent alkoholen ud af fryseren og afstop reagensglasset igen. Vip reagensglasset, så du kan hælde en lille smule alkohol i glasset. Du vil have den kolde alkohol til at flyde oven på resten af blandingen. Det hjælper med at dryppe alkoholen ned langs siden af tuben - tag dig god tid.
- Placer reagensglasset i holderen og lad det hvile oprejst i mindst et minut.
- Så snart du ser et lag af hvidt klistret stof mellem alkoholen flyder og resten af din kindcelle-spyttecocktail, prik langsomt spyddet ind i reagensglasset, så dets spids rører den hvide klud.
- Snurr spyddet forsigtigt i den ene retning, så kluden vikler sig om det, og du kan trække din DNA-prøve ud af reagensglasset.
Hvad sker der
Sportsdrikken indeholder s alte, der hjælper med at nedbryde cellemembraner for at frigive DNA. Vaskemiddel tiltrækker både fedt- og vandmolekyler, så den flydende opvaskemiddel hjælper med at trække fedtstofferne og vandet fra cellerne væk fra DNA'et. Enzymerne i ananasjuicen nedbryder cellemembranerne endnu mere.
DNA opløses i vand, men ikke i alkohol. Så den kolde alkohol 'trak' DNA'et ud af den flydende opløsning. Det samlede sig lige under spritflyderen, og det var da, man kunne se det. DNA-strenge vil naturligvis gerne sno sig sammen, så de vil vikle sig rundt om et spyd, hvis du kun drejer det i én retning.
Hvis du vil beholde dit DNA i et stykke tid for at beundre det, skal du putte det i en ren, tom babymadkrukke i noget alkohol. Du kan bruge dette eksperiment til at udtrække DNA fra frugt som jordbær eller kiwier. Imagination Station forklarer det for dig.
Sjove overraskende fakta
- Alle mennesker med blå øjne havde en fælles forfader, som levede for et stykke tid mellem 10.000 og 6.000 år siden.
- Den sjældneste kombination af genetiske træk er rødt hår og blå øjne. Begge disse gener er recessive, og kun én procent af mennesker har kombinationen.
- Hvert enkelt menneske har nogle gener fra en fælles forfader, en kvinde, der levede for mindst 200.000 år siden, som videnskabsmænd kalder "Mitrochondial Eve." Du arver de gener fra din mor.
- Hvis du hader at spise din broccoli, så skylden på dine gener. Nogle mennesker har arvet smagsløg, der reagerer stærkt på bitterheden i kål, broccoli og andre planter i Brassica-slægten. Broccoli kan være godt for dig, men fortæl det til din tunge. Held og lykke med at dele denne praktiske kendsgerning med din mor.
- Bananer er en genetisk krydsning kaldet en hybrid. Vilde bananer fra Afrika var hårde, ikke særlig velsmagende og fulde af frø. Mennesker eksperimenterede med forskellige variationer for at skabe den frøfri, søde og bløde frugt, vi spiser i dag.
-
Genetisk fælles herkomst Dna fra mennesker og gorilla er 98 procent det samme. Mennesker er genetisk tættere på gorillaer end på andre aber, såsom orangutanger.
- Et enkelt kromosom afgør, om du er en dreng eller en pige. Piger har to "X" kromosomer; XX er lig med kvinde. Drenge har et "X" -kromosom og et "Y" -kromosom - XY.
- DNA'et i en enkelt celle i din krop er længere, end du er. Hvis du strakte alle dine DNA-strenge lige ud og lagde dem ende mod ende, ville båndet være omkring det dobbelte af diameteren af hele solsystemet.
Mere at udforske
The American Museum of Natural History har en interaktiv online hjemmeside, Ology, der tilbyder tonsvis af aktiviteter på sin The Gene Scene-side. Udforsk seje modeller, du kan lave, eksperimenter du kan prøve, og en kloningssektion, der handler om fåret Dolly.
DNA er her for at blive af Dr. Fran Balkwill er et børnevenligt, vidunderligt illustreret, klart blik på genetik, der er tilgængeligt for børn i skolealderen, men proppet med letforståelig information også for ældre børn. Prøv dit bibliotek eller en online boghandler for et nyt eller brugt eksemplar.
Gener er kun begyndelsen
Genetik er en fascinerende og udviklende videnskab med mange mysterier at optrevle. Det afslører meget om, hvorfor levende ting ser ud og opfører sig, som de gør. Landmænd og botanikere eksperimenterer for at finde de sundeste planter med flest blomster eller frugter, eller bevarer omhyggeligt arvestykker til fremtidige generationer. Dyreavlere matcher hanner og hunner af en art med de bedste egenskaber for at producere kraftigt afkom.
En test kan nogle gange fortælle dig, om du har arvet et familiegen for et helbredsproblem. Genetik giver dig information, du kan bruge. Men det definerer dig ikke. Dit miljø har stor betydning for dit helbred, hvordan du lærer, hvilke aktiviteter du vælger, eller om du har et solrigt eller højtideligt gemyt. I sidste ende kan genetik forklare en hel del om dig. Men den virkelige naturkraft, der bestemmer, hvordan du skal forme dit liv, er dig.
