Genetika je věda o tom, co dělá vás, vámi. Genetika vysvětluje, proč máš zrzavé vlasy jako tvůj táta, široký úsměv jako tvoje máma a dlouhé hubené nohy jako tvoje teta Helena. Potřebujete výkonný mikroskop, abyste nahlédli do lidské buňky, abyste odemkli tajný vzorec, který promění spoustu proteinů v jedinečného člověka.
Struktura a funkce DNA
Přemýšleli jste někdy nad tím, proč je váš bratr-dvojče pomalým míchačem se zlomyslnou paží, když nemůžete trefit širokou stranu stodoly, ale můžete běžet jako vítr? Sv alte to na tři malá písmena, která mají obrovský vliv na váš vzhled, talent a dokonce i temperament. Tato písmena jsou DNA a znamenají dlouhý vědecký název deoxyribonukleová kyselina. Říkáš to takhle: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNA je molekula, která obsahuje informace pro tvorbu proteinů. Bílkoviny spolu s vodou, cukry, tuky a DNA tvoří vaše buňky a vytvářejí chemické látky, aby vaše tělo fungovalo. Vaše DNA je recept na bílkoviny. Obsahuje unikátní vzorec pro vás. Pokud se podíváte na DNA elektronovým mikroskopem, uvidíte strukturu, která připomíná žebřík stočený do spirálovitého tvaru zvaného dvojitá šroubovice. Zkroucená vlákna DNA jsou velmi elegantní a krásná. Váš design pochází z toho úžasného uměleckého díla, replikuje se a vytváří stejný přesný vzor znovu a znovu v každé nové buňce, jak se vaše buňky dělí.
Super fazole Gregora Mendela
Rakouský mnich z 19. století jménem Gregor Mendel byl prvním člověkem, který rozluštil záhadu, proč se rysy objevují z generace na generaci. Gregor Mendel experimentoval se zahradním hráškem ve svém klášteře, aby zjistil, proč dvě různé rostliny stejného druhu produkují čas od času určité vlastnosti.
Zkřížil baculatý kulatý hrášek s vrásčitým – a dostal celý kulatý hrášek. Pak ty rostliny s kulatými semeny opyloval dohromady a získal nějaký kulatý hrách a nějaký vrásčitý hrášek. Tak objevil dominantní a recesivní geny. Recesivní znak – vrásčitý hrách – se po první generaci znovu objevil asi u každé čtvrté rostliny. Totéž se stalo, když pracoval se žlutými rostlinami a zelenými rostlinami. Žluté rostliny byly dominantní a zelené byly recesivní.
Mendel neměl výkonný mikroskop ani nevěděl nic o genech, chromozomech a DNA. Objevil a napsal o principech, které dnes vědci používají ke zkoumání genetiky, a tak mu za jeho přelomové dílo říkáme „Otec genetiky“.
Dominantní a recesivní
Vzory fungují takto: dva geny pro modré oči, jeden od mámy a jeden od táty, ti dají modré oči. Dvojice genů pro výšku vás přiměje růst jako plevel. Totéž platí pro atributy, jako jsou blond nebo kudrnaté vlasy, barva pleti, těžké nebo jemné kosti, krátkozrakost a dalekozrakost. Dokud získáte stejné geny od obou rodičů, tyto vlastnosti se projeví jako vy.
Dominantní geny jsou nejsilnější a jsou obvykle označeny velkým písmenem - "B" například pro hnědou. Recesivní geny jsou typicky skryty dominantními geny. Označte recesivní gen pro modré oči „b“– malá písmena. Pokud získáte dva dominantní geny pro barvu očí - BB - jste hnědooká kráska. Zdědí dominantní a recesivní gen - Bb - získáte dominantní barvu: hnědou. Když oba rodiče přispívají recesivním genem, v tomto případě modro-modrým nebo bb, máte modré oči.
To je základní verze. Genetika je o něco složitější. Můžete zdědit rysy, které jsou v DNA vašich rodičů, ale které nejsou vyjádřeny. Například váš hnědooký táta může předat gen od svého modrookého pradědečka. Přiřaďte to k modrookému genu své mámy a máte baby blues, dokonce i s hnědookým tátou.
Buď genetik
Extrahujte svou DNA pomocí běžných domácích surovin! Je to skutečný problém - ale možná budete chtít pomoc od rodičů, kteří vám pohodlně půjčili své chromozomy. Bez velmi sofistikované vědecké laboratoře a drahého elektronového mikroskopu dvojšroubovici neuvidíte. Svou DNA můžete oddělit od svého slinu pomocí sportovního nápoje, mýdla a ledově vychlazeného alkoholu.
Materiály
- Malé papírové kelímky (velikost zubní ordinace)
- Lemon Ice Gatorade, nebo jakýkoli čirý sportovní nápoj
- Čisté tekuté mýdlo na nádobí
- Jedna lžíce ananasového džusu
- 90 procent až 100 procent isopropylalkohol
- Číra (skleněná nebo plastová) zkumavka se zátkou
- Stojan na zkumavku nebo malou skleničku nebo skleničku na uchycení
- Jeden tenký dřevěný nebo bambusový špíz
Trasy
- Alkohol dejte večer předtím do mrazáku. (Nezmrzne, ale potřebujete to ledově vychlazené.)
- Položte si veškeré vybavení na stůl v dobře osvětleném prostoru.
- Velmi si napijte sportovního nápoje a promněte si ho v ústech, stejně jako vyplachujete u zubaře. Pomocí zubů si při švihání jemně škrábejte po stranách úst, abyste uvolnili více lícních buněk.
- Hodně švihejte - počítejte alespoň do 100. Plivněte sportovní nápoj do papírového kelímku.
- Nasypte obsah papírového kelímku do zkumavky, dokud nenaplníte zkumavku asi do 1/3.
- Opatrně přidejte jen tolik saponátu, aby se zkumavka naplnila do poloviny. Vložte zátku do tuby.
- Položte palec na zátku a několikrát otáčejte trubicí tam a zpět, nahoru a dolů. Netřes s tím - nechceš hromadu bublinek nebo pěny.
- Odemkněte zkumavku. Přidejte pár kapek ananasové šťávy – stačí pár kapek nakapat do směsi. Poté zazátkujte a znovu zkumavku otočte.
- Vyjměte alkohol z mrazáku a zkumavku znovu odstavte. Nakloňte zkumavku tak, abyste do zkumavky mohli nalít mírný pramínek alkoholu. Chcete, aby studený alkohol plaval na zbytku směsi. Pomáhá stékat alkohol po stěně tuby - nespěchejte.
- Umístěte zkumavku do držáku a nechte ji stát ve svislé poloze alespoň jednu minutu.
- Jakmile mezi lihovým plovákem a zbytkem svého plivaného koktejlu uvidíte vrstvu bílé mazlavé hmoty, pomalu zapíchněte špejli do zkumavky tak, aby se její špička dotkla bílé kaše.
- Jemně zakružte špejlí jedním směrem, aby se špejle obtočila kolem, a vy můžete vytáhnout vzorek DNA ze zkumavky.
Co se děje
Sportovní nápoj obsahuje soli, které pomáhají rozkládat buněčné membrány a uvolňovat DNA. Mycí prostředek přitahuje molekuly tuku i vody, takže tekuté mýdlo pomáhá vytahovat tuky a vodu z buněk pryč od DNA. Enzymy v ananasové šťávě ještě více rozkládají buněčné membrány.
DNA se rozpouští ve vodě, ale ne v alkoholu. Studený alkohol tedy „vytáhl“DNA z kapalného roztoku. Shromáždilo se to těsně pod plovákem na alkohol a tehdy to bylo vidět. Řetězce DNA se přirozeně chtějí svinout, takže se omotají kolem špejle, pokud ji roztočíte pouze jedním směrem.
Pokud si chcete ponechat svou DNA na chvíli, abyste ji mohli obdivovat, nasypte ji do čisté prázdné sklenice na dětskou výživu v alkoholu. Tento experiment můžete použít k extrakci DNA z ovoce, jako jsou jahody nebo kiwi. Imagination Station vám to vysvětlí.
Zábavná ohromující fakta
- Všichni lidé s modrýma očima měli společného předka, který žil před nějakým časem mezi 10 000 a 6 000 lety.
- Nejvzácnější kombinací genetických vlastností jsou zrzavé vlasy a modré oči. Oba tyto geny jsou recesivní a pouze jedno procento lidí má tuto kombinaci.
- Každý člověk má nějaké geny od společného předka, ženy, která žila nejméně před 200 000 lety a kterou vědci nazývají „Mitrochondriální Eva“. Ty geny zdědíš po své matce.
- Pokud nenávidíte jíst svou brokolici, obviňujte to ze svých genů. Někteří lidé zdědili chuťové buňky, které silně reagují na hořkost zelí, brokolice a dalších rostlin rodu Brassica. Brokolice může být pro vás dobrá, ale řekněte to svému jazyku. Hodně štěstí při sdílení tohoto užitečného faktu se svou matkou.
- Banány jsou genetický kříženec nazývaný hybrid. Divoké banány z Afriky byly tvrdé, nepříliš chutné a plné semínek. Lidé experimentovali s různými variacemi, aby vytvořili sladké a měkké ovoce bez semen, které dnes jíme.
-
Genetický společný původ DNA člověka a gorily je z 98 procent stejná. Lidé mají geneticky blíže ke gorilám než k jiným lidoopům, jako jsou orangutani.
- Jeden chromozom určuje, zda jste chlapec nebo dívka. Dívky mají dva "X" chromozomy; XX rovná se žena. Chlapci mají jeden chromozom "X" a jeden chromozom "Y" - XY.
- DNA v jediné buňce vašeho těla je delší než vy. Pokud byste natáhli všechny své řetězce DNA rovně a položili je od konce ke konci, páska by měla asi dvojnásobek průměru celé sluneční soustavy.
Další k prozkoumání
Americké muzeum přírodní historie má interaktivní online webovou stránku Ology, která nabízí spoustu aktivit na své stránce The Gene Scene. Prozkoumejte skvělé modely, které můžete vyrobit, experimenty k vyzkoušení a sekci klonování o ovci Dolly.
DNA is Here to Stay od Dr. Fran Balkwill je pro děti báječně ilustrovaný jasný pohled na genetiku, který je přístupný dětem školního věku, ale je nabitý snadno uchopitelnými informacemi i pro starší děti. Vyzkoušejte svou knihovnu nebo online knihkupce pro novou nebo použitou kopii.
Geny jsou teprve začátek
Genetika je fascinující a rozvíjející se věda s mnoha záhadami, které je třeba odhalit. Odhaluje mnoho o tom, proč živé věci vypadají a chovají se tak, jak vypadají. Farmáři a botanici experimentují, aby našli ty nejzdravější rostliny s nejvíce květy nebo plody, nebo pečlivě zachovali dědičné druhy pro budoucí generace. Chovatelé zvířat spojují samce a samice druhu s nejlepšími vlastnostmi, aby produkovali silné potomstvo.
Test vám někdy může prozradit, zda jste zdědili rodinný gen pro zdravotní problém. Genetika vám dává informace, které můžete použít. Ale to tě nedefinuje. Prostředí má velký vliv na vaše zdraví, na to, jak se učíte, jaké aktivity si vybíráte nebo zda máte slunečnou nebo slavnostní povahu. Genetika o vás nakonec může mnohé vysvětlit. Avšak skutečná síla přírody, která rozhoduje o tom, jak utvářet svůj život, jste vy.
