DNA, lub kwas dezoksyrybonukleinowy , jest budulcem życia. Prawie wszystkie żywe stworzenia, od mikroskopijnych bakterii przez ogromne sekwoje kalifornijskie po ludzi, mają DNA w swoich komórkach. Podobnie jak książka, DNA składa się ze „słów” i „liter”. Jednak wielu studentom może być trudno wyobrazić sobie DNA, ponieważ nie można zobaczyć jego struktury gołym okiem.
Podstawy DNA
DNA to kod genetyczny życia. Występuje u prawie wszystkich żywych stworzeń w jądrze komórki. DNA zawiera tylko cztery litery: A, G, C i T . Każda litera jest bazą chemiczną, która łączy się z inną, tworząc kultową podwójną helisę, którą jest DNA. Pary adeniny (A) z tyminą (T) i cytozyną (C) z guaniną (G) tworzą pary zasad. Każda para zasad łączy się również z cząsteczka cukru i cząsteczka fosforanu stworzyć nukleotyd lub „słowo”. Nukleotydy następnie układają się w długie pasma, które tworzą drabinkowy kształt zwany podwójną helisą.
Powiązane artykuły- Struktura i funkcja DNA
- Co to jest replikacja DNA?
- Genetyka dla dzieci
Uczniowie zaczynają uczyć się biologii i DNA już w 5 i 6 klasie w Stanach Zjednoczonych. Świetnym sposobem na nauczenie uczniów w każdym wieku o DNA są modele. Oczywiście możesz kupić zestaw do wykonania modelu, ale modele domowej roboty są równie zabawne i dużo tańsze.
Jadalne DNA
Młodzi studenci dopiero uczą się biologii, więc najlepiej, aby te modele były jak najprostsze. Ten model wykorzystuje cukierki do symbolizowania podstawowych cząsteczek i struktury DNA. Ten projekt zajmie około godziny i jest najlepszy dla uczniów klas od czwartej do szóstej.
Materiały:
- Kolorowe pianki (lub alternatywne wielokolorowe miękkie cukierki, takie jak żelki)
- Liny lukrecji
- Wykałaczki
Instrukcje:
- Przypisz każdemu kolorowi marshmallow bazę (np. różowy to A, biały to T).
- Połącz ze sobą odpowiednie kolorowe pianki.
- Umieść jedną z każdej pary pianek na końcu wykałaczki.
- Wbij każdy koniec wykałaczki piankami marshmallow w sznurek z lukrecji.
- Kontynuuj, aż cały ciąg lukrecji będzie miał wykałaczki z parami zasad.
- Przytrzymaj jeden koniec liny lukrecji i przekręć, aby utworzyć podwójną spiralę.
- Ciesz się jadalną strukturą DNA.
Styropianowe DNA
Uczniowie gimnazjum zaczęli rozumieć podstawy biologii i mogą dowiedzieć się więcej o unikalnej strukturze DNA. Ten model wchodzi nieco głębiej w szkielet cukrowy i fosforanowy struktury DNA. Ten projekt powinien zająć dwie godziny zajęć w dwóch oddzielnych klasach i jest odpowiedni dla klas od siódmej do ósmej.
Materiały:
- 100 małych kulek styropianowych o średnicy od jednego do dwóch cali
- Wykałaczki
- Sześć różnych kolorów farb
- Pędzle malarskie
- Klej
Instrukcje:
- Wybierz różne kolory farb dla cząsteczek cukru, cząsteczek fosforanów i każdej z czterech baz.
- Pomaluj 20 kulek jako cząsteczki cukru i 20 kulek jako cząsteczki fosforanów.
- Pomaluj 15 kulek na każdą bazę odpowiednim kolorem.
- Niech kulki styropianowe wyschną.
- Gdy kulki styropianowe wyschną, połącz razem bazy (A do T, C do G).
- Wbij wykałaczki między każdą parę zasad.
- W razie potrzeby przyklej wykałaczki i kulki styropianowe.
- Stwórz dwa szkielety cukrowe i fosforanowe, używając igły i nici i splatając kulki ze sobą.
- Przymocuj pary zasad do cząsteczki cukru za pomocą wykałaczek.
- Obracaj kulki styropianowe, dodając pary zasad, aby stworzyć skręt w podwójnej helisie.
Model DNA dwunastu par zasad
Uczniowie szkół średnich powinni rozumieć podstawy DNA, genetyki i podziału komórek. W tym momencie uczniowie powinni również mieć podstawową wiedzę na temat chemii i wiązań chemicznych. Ten model pokazuje strukturę chemiczną DNA. Studenci budują modele adeniny (A), tyminy (T), cytozyny (C) i guaniny (G). Następnie łączą adeninę z tyminą, cytozynę z guaniną i tworzą realistyczny model DNA.
Materiały:
- Wykres dla wzoru strukturalnego DNA
- Więź odległość dla DNA
- Duży płaski kawałek styropianu
- Średnie kulki styropianowe
- Małe kulki styropianowe
- Szaszłyki lub wykałaczki
- Cztery różne kolory farb
- Pędzle malarskie
Instrukcje:
- Weź jedną średnią kulkę styropianową i włóż wykałaczkę. Pomaluj kulkę, a następnie włóż kulkę do płaskiego kawałka styropianu, aby wyschła. W ten sam sposób pomaluj wszystkie kulki styropianowe i pozostaw je tam, aż wyschną. Aby zrobić jedną parę zasad (chcesz 12):
- Pomaluj cztery kulki jednym kolorem, aby przedstawić fosfor
- Pomaluj 26 kulek jednym kolorem, aby przedstawić tlen
- Pomaluj 17 kulek innym kolorem reprezentującym azot
- Pomaluj 30 kulek na inny kolor, aby przedstawić węgiel
- Pozostaw mniejsze białe kulki bez zmian; reprezentują cukier.
- Niech kulki styropianowe wyschną.
- Pozostaw mniejsze kulki styropianowe gładkie, ponieważ reprezentują wiązania wodorowe.
- Przytnij wykałaczki na odpowiednią długość (w oparciu o odległości wiązania), aby wykonać wiązania.
- Stwórz cząsteczki za pomocą wykałaczek włożonych w odpowiednie miejsca. Będziesz potrzebował diagramu struktury DNA.
- W razie potrzeby użyj kleju, aby przymocować wykałaczki do kulek styropianowych.
- Stwórz dwa szkielety cukrowe i fosforanowe, naciągając kulki cukrowe i fosforanowe (20 kulek z każdej strony) za pomocą igły i sznurka.
- Dołącz pary zasad do cząsteczek cukru, przyklejając wykałaczki po przeciwnej stronie każdej pary zasad.
- Po drodze stwórz kształt helisy, aby gotowy produkt wyglądał jak prawdziwe DNA.
Modele DNA dla wizualnych uczniów
DNA, genetyka i biologia jako całość są uczone uczniów od najmłodszych lat. Jednak wielu uczniów może mieć trudności ze zrozumieniem koncepcji, jeśli są wzrokowcami. Modele to świetny sposób, aby pomóc młodym umysłom zrozumieć jeden z najważniejszych tematów naukowych.
