Ģenētika ir zinātne par to, kas padara jūs, jūs. Ģenētika izskaidro, kāpēc tev ir sarkani mati kā tavam tētim, plats smaids kā tavai mammai un garas, kalsnas kājas kā tavai tantei Helēnai. Lai ielūkotos cilvēka šūnā, ir nepieciešams jaudīgs mikroskops, lai atbloķētu slepeno formulu, kas proteīnu kopumu pārvērš par unikālu cilvēku.
DNS struktūra un funkcija
Vai kādreiz esat prātojies, kāpēc tavs dvīņubrālis ir lēns jaukts ar ļaunu roku, kamēr tu nevari trāpīt pret šķūņa plato malu, bet vari skriet kā vējš? Vainojiet to trīs mazos burtos, kuriem ir milzīga ietekme uz jūsu izskatu, talantiem un pat temperamentu. Šie burti ir DNS, un tie apzīmē garu zinātnisko nosaukumu dezoksiribonukleīnskābe. Lūk, kā jūs to sakāt: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNS ir molekula, kas satur informāciju proteīnu veidošanai. Olb altumvielas kopā ar ūdeni, cukuriem, taukiem un DNS veido jūsu šūnas un veido ķīmiskās vielas, kas nodrošina ķermeņa darbību. Jūsu DNS ir proteīna recepte. Tas satur jums unikālu formulu. Ja paskatās uz DNS caur elektronu mikroskopu, jūs redzat struktūru, kas atgādina kāpnes, kas savītas spirālveida formā, ko sauc par dubulto spirāli. DNS savītie pavedieni ir ļoti eleganti un skaisti. Jūsu dizains nāk no šī apbrīnojamā mākslas darba, tas atkārtojas, lai katrā jaunā šūnā atkal un atkal izveidotu to pašu precīzu modeli, kad jūsu šūnas dalās.
Gregora Mendeļa Cool Beans
19. gadsimta austriešu mūks, vārdā Gregors Mendels, bija pirmais cilvēks, kurš atrisināja noslēpumu par to, kāpēc iezīmes parādās no paaudzes paaudzē. Gregors Mendels savā klosterī eksperimentēja ar dārza zirņiem, lai noskaidrotu, kāpēc divi dažādi vienas sugas augi laiku pa laikam rada noteiktas īpašības.
Viņš krustoja briestos apaļos zirņus ar krunkainajiem zirņiem - un ieguva vispusīgus zirņus. Tad viņš kopā apputeksnēja tos apaļo sēklu augus un ieguva dažus apaļus zirņus un dažus krunkainus zirņus. Tādā veidā viņš atklāja dominējošos un recesīvos gēnus. Apmēram katrā ceturtajā augā pēc pirmās paaudzes atkal parādījās recesīvā īpašība – saburzīti zirņi. Tas pats notika, kad viņš strādāja ar dzeltenajiem augiem un zaļajiem augiem. Dzeltenie augi bija dominējošie, un zaļumi bija recesīvi.
Mendelam nebija jaudīga mikroskopa, un viņš neko nezināja par gēniem, hromosomām un DNS. Tomēr viņš atklāja un rakstīja par principiem, ko zinātnieki izmanto, lai izpētītu ģenētiku mūsdienās, tāpēc mēs viņu saucam par "ģenētikas tēvu" par viņa revolucionāro darbu.
Dominants un recesīvs
Raksti darbojas šādi: divi zilu acu gēni, viens no mammas un otrs no tēta, piešķirs tev zilas acis. Garuma gēnu pāris liks jums augt kā nezālei. Tas pats attiecas uz tādiem atribūtiem kā blondi vai cirtaini mati, ādas krāsa, smagi vai smalki kauli, tuvredzība un tālredzība. Kamēr saņemsiet vienādus gēnus no abiem vecākiem, šīs īpašības parādīsies kā jūs.
Dominējošie gēni ir visspēcīgākie un parasti tiek apzīmēti ar lielo burtu - piemēram, "B" brūnai. Recesīvos gēnus parasti slēpj dominējošie gēni. Apzīmējiet recesīvo gēnu zilām acīm "b" - mazie burti. Ja jums ir divi dominējošie gēni acu krāsai - BB -, jūs esat brūnacaina skaistule. Pārmanto dominējošo un recesīvo gēnu - Bb - jūs iegūstat dominējošo krāsu: brūnu. Ja abiem vecākiem ir recesīvs gēns, šajā gadījumā zili zils vai bb, jums ir zilas acis.
Tā ir pamata versija. Ģenētika ir nedaudz sarežģītāka. Jūs varat mantot iezīmes, kas ir jūsu vecāku DNS, bet kas nav izteiktas. Piemēram, jūsu brūnacais tētis var nodot gēnu no sava zilacainā vecvectēva. Pieskaņojiet to savas mammas zilo acu gēnam, un jums būs blūza zilums pat tad, ja tētis ir brūnas acis.
Esi ģenētiķis
Izņemiet savu DNS, izmantojot vienkāršas sadzīves sastāvdaļas! Tas ir īsts darījums, taču jūs varētu vēlēties palīdzību no tiem vecākiem, kuri jums ērti aizdeva savas hromosomas. Jūs nevarat redzēt dubulto spirāli bez ļoti sarežģītas zinātnes laboratorijas un dārga elektronu mikroskopa. Jūs varat atdalīt savu DNS no iesma ar sporta dzērienu, ziepēm un ledusaukstu alkoholu.
Materiāli
- Mazas papīra krūzītes (zobārsta kabineta izmērs)
- Lemon Ice Gatorade vai jebkurš dzidrs sporta dzēriens
- Dzidras šķidrās trauku ziepes
- Viena ēdamkarote ananāsu sulas
- 90% līdz 100% izopropilspirts
- Cidīga (stikla vai plastmasas) mēģene ar aizbāzni
- Mēģenes statīvs vai neliela burciņa vai glāze, kur to turēt
- Viens izdilis koka vai bambusa iesms
Norādes
- Iepriekšējā vakarā ievietojiet spirtu saldētavā. (Tas nesasals, bet jums tas ir nepieciešams ledus auksts.)
- Novietojiet visu savu aprīkojumu uz galda labi apgaismotā vietā.
- Iedzeriet lielu malku sporta dzēriena un velciet to mutē, tāpat kā skalojiet pie zobārsta. Izmantojiet zobus, lai viegli skrāpētu mutes malas, kad svilpjat, lai atbrīvotu vairāk vaigu šūnu.
- Daudz velciet - noskaitiet vismaz līdz 100. Iespļauj sporta dzērienu papīra glāzītē.
- Ielejiet papīra glāzītes saturu mēģenē, līdz esat piepildījis mēģenē apmēram 1/3.
- Uzmanīgi pievienojiet tikai tik daudz trauku ziepju, lai mēģeni piepildītu līdz pusei. Ievietojiet aizbāzni caurulē.
- Uzlieciet īkšķi uz aizbāžņa un dažas reizes pagrieziet cauruli uz priekšu un atpakaļ, uz augšu un uz leju. Nekratiet to - jūs nevēlaties burbuļus vai putas.
- Noņemiet mēģenes vāciņu. Pievienojiet pāris pilienus ananāsu sulas - tikai piliniet maisījumā dažus pilienus. Pēc tam aizbāziet un vēlreiz pagrieziet mēģeni.
- Izņemiet spirtu no saldētavas un vēlreiz atvienojiet mēģeni. Nolieciet mēģeni, lai mēģenē varētu ieliet nelielu spirta pilienu. Jūs vēlaties, lai aukstais spirts peldētu virs pārējā maisījuma. Tas palīdz notecināt alkoholu pa caurules malu - nesteidzieties.
- Ievietojiet mēģeni turētājā un ļaujiet tai nostāvēties vertikāli vismaz vienu minūti.
- Tiklīdz starp spirta pludiņu un pārējo vaigu šūnu spļaumu kokteili redzat b altu lipīgu vielu slāni, lēnām ieduriet iesmu mēģenē tā, lai tā gals pieskartos b altajam traipam.
- Lēni pavirpiniet iesmu vienā virzienā, lai traips apvilktos ap to, un jūs varat izvilkt DNS paraugu no mēģenes.
Kas notiek
Sporta dzēriens satur sāļus, kas palīdz noārdīt šūnu membrānas, lai atbrīvotu DNS. Mazgāšanas līdzeklis piesaista gan tauku, gan ūdens molekulas, tāpēc šķidrās trauku ziepes palīdz izvilkt taukus un ūdeni no šūnām no DNS. Ananāsu sulā esošie fermenti vēl vairāk noārda šūnu membrānas.
DNS izšķīst ūdenī, bet ne spirtā. Tātad aukstais spirts "izvilka" DNS no šķidrā šķīduma. Tas sakrājās tieši zem spirta pludiņa, un tieši tad to varēja redzēt. DNS pavedieni dabiski vēlas saritināties, tāpēc tie aptinsies ap iesmu, ja to pagriežat tikai vienā virzienā.
Ja vēlaties kādu laiku paturēt savu DNS tuvumā, lai to apbrīnotu, ievietojiet to tīrā, tukšā zīdaiņu pārtikas burciņā ar alkoholu. Varat izmantot šo eksperimentu, lai iegūtu DNS no augļiem, piemēram, zemenēm vai kivi. Imagination Station to izskaidro jūsu vietā.
Jautri, satriecoši fakti
- Visiem cilvēkiem ar zilām acīm bija kopīgs sencis, kurš kādu laiku dzīvoja pirms 10 000 līdz 6 000 gadiem.
- Retākā ģenētisko īpašību kombinācija ir sarkani mati un zilas acis. Abi šie gēni ir recesīvi, un tikai vienam procentam cilvēku ir šāda kombinācija.
- Katram cilvēkam ir daži gēni no kopīga senča - sievietes, kura dzīvoja vismaz pirms 200 000 gadu un kuru zinātnieki dēvē par "Mitrohondiju Ievu". Jūs mantojat šos gēnus no savas mātes.
- Ja jums nepatīk ēst savus brokoļus, vainojiet to savos gēnos. Dažiem cilvēkiem ir iedzimtas garšas kārpiņas, kas spēcīgi reaģē uz kāpostu, brokoļu un citu Brassica ģints augu rūgtumu. Brokoļi var jums noderēt, taču pasakiet to savai mēlei. Veiksmi, padaloties ar šo parocīgo faktu ar savu māti.
- Banāni ir ģenētisks krustojums, ko sauc par hibrīdu. Savvaļas banāni no Āfrikas bija cieti, ne pārāk garšīgi un pilni ar sēklām. Cilvēki eksperimentēja ar dažādām variācijām, lai radītu bez sēklām, saldos un mīkstos augļus, ko ēdam šodien.
-
Ģenētiski kopējie senči Cilvēka un gorillas DNS ir par 98 procentiem vienādas. Cilvēki ģenētiski ir tuvāki gorillām nekā citiem pērtiķiem, piemēram, orangutāniem.
- Viena hromosoma nosaka, vai esat zēns vai meitene. Meitenēm ir divas "X" hromosomas; XX ir vienāds ar sievieti. Zēniem ir viena "X" hromosoma un viena "Y" hromosoma - XY.
- DNS vienā jūsu ķermeņa šūnā ir garāka nekā jūs. Ja jūs izstieptu visas savas DNS šķipsnas taisni un novietotu tās no gala līdz galam, lente būtu aptuveni divas reizes lielāka par visas Saules sistēmas diametru.
Vairāk, ko izpētīt
Amerikas Dabas vēstures muzejam ir interaktīva tiešsaistes vietne Ology, kuras lapā The Gene Scene tiek piedāvātas daudzas aktivitātes. Izpētiet foršos modeļus, ko varat izveidot, eksperimentus, ko izmēģināt, un klonēšanas sadaļu par aitu Dolliju.
DNS ir šeit, lai paliktu, Dr. Fran Balkwill ir bērniem draudzīgs, brīnišķīgi ilustrēts skaidrs ieskats ģenētikā, kas pieejams skolas vecuma bērniem, bet ir pieblīvēts ar viegli uztveramu informāciju arī vecākiem bērniem. Izmēģiniet savu bibliotēku vai tiešsaistes grāmatu pārdevēju, lai iegūtu jaunu vai lietotu eksemplāru.
Gēni ir tikai sākums
Ģenētika ir aizraujoša un attīstoša zinātne ar daudziem atrisināmiem noslēpumiem. Tas daudz atklāj, kāpēc dzīvās būtnes izskatās un rīkojas tā, kā tās dara. Lauksaimnieki un botāniķi eksperimentē, lai atrastu veselīgākos augus ar visvairāk ziediem vai augļiem vai rūpīgi saglabātu mantojuma sugas nākamajām paaudzēm. Dzīvnieku audzētāji saskaņo vienas sugas tēviņus un mātītes ar vislabākajām īpašībām, lai iegūtu enerģiskus pēcnācējus.
Pārbaude dažkārt var noteikt, vai esat mantojis kādu veselības problēmu ģimenes gēnu. Ģenētika sniedz informāciju, ko varat izmantot. Bet tas tevi nenosaka. Jūsu videi ir liela ietekme uz jūsu veselību, to, kā jūs mācāties, kādas aktivitātes izvēlaties, vai jums ir saulains vai svinīgs noskaņojums. Galu galā ģenētika var daudz izskaidrot par jums. Tomēr īstais dabas spēks, kas izlemj, kā veidot tavu dzīvi, esi tu.
