Genetika je veda o tom, čo z vás robí vás. Genetika vysvetľuje, prečo máte červené vlasy ako váš otec, široký úsmev ako vaša mama a dlhé chudé nohy ako vaša teta Helena. Potrebujete výkonný mikroskop, aby ste nahliadli do ľudskej bunky, aby ste odomkli tajný vzorec, ktorý premení kopu bielkovín na jedinečnú osobu.
Štruktúra a funkcia DNA
Zamýšľali ste sa niekedy nad tým, prečo je váš brat-dvojča pomalým miešačom so skazenou rukou, zatiaľ čo vy nemôžete trafiť širokú stranu stodoly, ale môžete bežať ako vietor? Obviňujte z toho tri malé písmenká, ktoré majú obrovský vplyv na váš vzhľad, talent a dokonca aj temperament. Tieto písmená sú DNA a znamenajú dlhý vedecký názov kyselina deoxyribonukleová. Takto sa to povie: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNA je molekula, ktorá obsahuje informácie na tvorbu bielkovín. Bielkoviny spolu s vodou, cukrami, tukmi a DNA tvoria vaše bunky a vytvárajú chemikálie, ktoré umožňujú fungovanie vášho tela. Vaša DNA je recept na bielkoviny. Obsahuje pre vás jedinečný vzorec. Ak sa pozriete na DNA cez elektrónový mikroskop, uvidíte štruktúru, ktorá pripomína rebrík stočený do špirálovitého tvaru nazývaného dvojitá špirála. Skrútené vlákna DNA sú veľmi elegantné a krásne. Váš dizajn pochádza z tohto úžasného umeleckého diela, replikuje sa a vytvára rovnaký presný vzor znova a znova v každej novej bunke, ako sa vaše bunky delia.
Super fazuľa Gregora Mendela
Rakúsky mních z 19. storočia, menom Gregor Mendel, bol prvým človekom, ktorý vyriešil záhadu, prečo sa črty objavujú z generácie na generáciu. Gregor Mendel experimentoval so záhradným hráškom vo svojom kláštore, aby zistil, prečo dve rôzne rastliny toho istého druhu majú z času na čas určité vlastnosti.
Skrížil tučný okrúhly hrášok s vráskavým hráškom - a dostal okrúhly hrášok. Potom tie rastliny s okrúhlymi semenami spolu opelil a získal niekoľko okrúhlych hrachov a niekoľko vrások. Takto objavil dominantné a recesívne gény. Recesívny znak – hrachor vráskavý – sa po prvej generácii znovu objavil asi u každej štvrtej rastliny. To isté sa stalo, keď pracoval so žltými rastlinami a zelenými rastlinami. Žlté rastliny boli dominantné a zelené boli recesívne.
Mendel nemal výkonný mikroskop ani nevedel nič o génoch, chromozómoch a DNA. Objavil však a napísal o princípoch, ktoré dnes vedci používajú pri skúmaní genetiky, preto ho za jeho prelomové dielo nazývame „Otec genetiky“.
Dominantné a recesívne
Vzory fungujú takto: dva gény pre modré oči, jeden od mamy a jeden od otca, ti dajú modré oči. Dvojica génov pre výšku vás prinúti rásť ako burina. To isté platí pre vlastnosti ako blond alebo kučeravé vlasy, farba pleti, ťažké alebo jemné kosti, krátkozrakosť a ďalekozrakosť. Pokiaľ dostanete rovnaké gény od oboch rodičov, tieto vlastnosti sa prejavia ako vy.
Dominantné gény sú najsilnejšie a zvyčajne sú označené veľkým písmenom - napríklad "B" pre hnedú farbu. Recesívne gény sú zvyčajne skryté dominantnými génmi. Označte recesívny gén pre modré oči „b“– malé písmená. Ak získate dva dominantné gény pre farbu očí – BB – ste hnedooká kráska. Zdedíte dominantný a recesívny gén - Bb - získate dominantnú farbu: hnedú. Keď obaja rodičia vložia recesívny gén, v tomto prípade modro-modrý alebo bb, máš modré oči.
To je základná verzia. Genetika je o niečo zložitejšia. Môžete zdediť vlastnosti, ktoré sú v DNA vašich rodičov, ale ktoré nie sú vyjadrené. Napríklad váš hnedooký otec môže odovzdať gén od svojho modrookého pradeda. Priraďte to k modrookému génu svojej mamy a máte baby blues, dokonca aj s hnedookým otcom.
Buďte genetikom
Extrahujte svoju DNA pomocou bežných domácich surovín! Je to skutočný problém - ale možno budete chcieť pomoc od rodičov, ktorí vám pohodlne požičali svoje chromozómy. Dvojzávitnicu nemôžete vidieť bez veľmi sofistikovaného vedeckého laboratória a drahého elektrónového mikroskopu. Svoju DNA môžete oddeliť od pľuvancov pomocou športového nápoja, mydla a ľadovo vychladeného alkoholu.
Materiály
- Malé papierové poháriky (veľkosť zubnej ambulancie)
- Lemon Ice Gatorade, alebo akýkoľvek číry športový nápoj
- Číre tekuté mydlo
- Jedna polievková lyžica ananásovej šťavy
- 90 percent až 100 percent izopropylalkohol
- Číra (sklenená alebo plastová) skúmavka so zátkou
- Stojan na skúmavku alebo malý téglik či pohár na uchytenie
- Jeden tenký drevený alebo bambusový špíz
Trasy
- Alkohol dajte večer predtým do mrazničky. (Nezamrzne, ale potrebujete ju ľadovo vychladenú.)
- Položte všetko svoje vybavenie na stôl v dobre osvetlenom priestore.
- Dajte si veľký dúšok športového nápoja a šúchajte si ho v ústach tak, ako si ho vyplachujete u zubára. Použite svoje zuby na jemné škrabanie po stranách úst, keď šviháte, aby ste uvoľnili viac lícnych buniek.
- Veľa šúchajte - počítajte aspoň do 100. Športový nápoj vypľujte do papierového pohára.
- Obsah papierového pohára nalejte do skúmavky, kým nenaplníte skúmavku asi do 1/3.
- Opatrne pridajte len toľko saponátu, aby sa skúmavka naplnila do polovice. Vložte zátku do skúmavky.
- Položte palec na zátku a niekoľkokrát otočte skúmavkou tam a späť, hore a dole. Netrepte - nechcete veľa bublín alebo peny.
- Odoberte skúmavku. Pridajte pár kvapiek ananásovej šťavy – stačí nakvapkať pár kvapiek do zmesi. Potom zazátkujte a znova otočte skúmavku.
- Vyberte alkohol z mrazničky a znova otvorte skúmavku. Nakloňte skúmavku, aby ste do skúmavky mohli naliať mierny pramienok alkoholu. Chcete, aby studený alkohol plával na zvyšku zmesi. Pomáha kvapkať alkohol po stene skúmavky – nespěchejte.
- Umiestnite skúmavku do držiaka a nechajte ju vo zvislej polohe aspoň jednu minútu odpočívať.
- Akonáhle uvidíte vrstvu bielej lepkavej hmoty medzi alkoholovým plavákom a zvyškom vášho kokteilu z lícnych buniek, pomaly zapichnite špajľu do skúmavky tak, aby sa jej hrot dotýkal bielej gule.
- Jemne otočte špajdľou jedným smerom, aby sa špíz okolo nej obtočil a môžete vytiahnuť vzorku DNA zo skúmavky.
Čo sa deje
Športový nápoj obsahuje soli, ktoré pomáhajú rozkladať bunkové membrány a uvoľňovať DNA. Čistiaci prostriedok priťahuje molekuly tuku aj vody, takže tekuté mydlo pomáha odvádzať tuky a vodu z buniek preč od DNA. Enzýmy v ananásovej šťave ešte viac rozkladajú bunkové membrány.
DNA sa rozpúšťa vo vode, ale nie v alkohole. Takže studený alkohol „vytiahol“DNA z tekutého roztoku. Nazbieral sa tesne pod liehovým plavákom a vtedy to bolo vidieť. Vlákna DNA sa prirodzene chcú zvinúť, takže sa omotajú okolo špajle, ak ju roztočíte iba jedným smerom.
Ak si chcete na chvíľu ponechať svoju DNA, aby ste ju mohli obdivovať, ponorte ju do čistej prázdnej nádoby na detskú výživu v nejakom alkohole. Tento experiment môžete použiť na extrakciu DNA z ovocia, ako sú jahody alebo kivi. Imagination Station to vysvetlí za vás.
Zábavné ohromujúce fakty
- Všetci ľudia s modrými očami mali spoločného predka, ktorý žil niekedy pred 10 000 až 6 000 rokmi.
- Najvzácnejšou kombináciou genetických vlastností sú ryšavé vlasy a modré oči. Oba tieto gény sú recesívne a iba jedno percento ľudí má túto kombináciu.
- Každý jeden človek má nejaké gény od spoločného predka, ženy, ktorá žila najmenej pred 200 000 rokmi a ktorú vedci nazývajú „Mitrochondriálna Eva“. Tieto gény zdedíš po svojej mame.
- Ak nenávidíte jesť svoju brokolicu, zvaľte to na svoje gény. Niektorí ľudia zdedili chuťové poháriky, ktoré silne reagujú na horkosť v kapuste, brokolici a iných rastlinách rodu Brassica. Brokolica môže byť pre vás dobrá, ale povedzte to svojmu jazyku. Veľa šťastia pri zdieľaní tohto praktického faktu so svojou mamou.
- Banány sú genetickým krížencom nazývaným hybrid. Divoké banány z Afriky boli tvrdé, málo chutné a plné semienok. Ľudia experimentovali s rôznymi variáciami, aby vytvorili sladké a mäkké ovocie bez semien, ktoré dnes jeme.
-
Genetický spoločný pôvod DNA človeka a gorily je na 98 percent rovnaká. Ľudia majú geneticky bližšie ku gorilám ako k iným ľudoopom, napríklad orangutanom.
- Jeden chromozóm určuje, či si chlapec alebo dievča. Dievčatá majú dva chromozómy "X"; XX sa rovná žene. Chlapci majú jeden chromozóm "X" a jeden chromozóm "Y" - XY.
- DNA v jedinej bunke vášho tela je dlhšia ako vy. Ak by ste natiahli všetky svoje vlákna DNA rovno a položili ich od konca ku koncu, páska by mala asi dvojnásobok priemeru celej slnečnej sústavy.
Viac na preskúmanie
Americké prírodovedné múzeum má interaktívnu online webovú stránku Oology, ktorá ponúka množstvo aktivít na svojej stránke The Gene Scene. Preskúmajte skvelé modely, ktoré môžete vyrobiť, experimenty na vyskúšanie a sekciu klonovania o ovečke Dolly.
DNA is Here to Stay od Dr. Fran Balkwill je pre deti priateľský, úžasne ilustrovaný jasný pohľad na genetiku prístupný deťom v školskom veku, ale nabitý ľahko pochopiteľnými informáciami aj pre staršie deti. Vyskúšajte svoju knižnicu alebo online kníhkupca pre novú alebo použitú kópiu.
Gény sú len začiatok
Genetika je fascinujúca a rozvíjajúca sa veda s mnohými záhadami, ktoré treba odhaliť. Odhaľuje veľa o tom, prečo živé veci vyzerajú a konajú tak, ako vyzerajú. Poľnohospodári a botanici experimentujú, aby našli tie najzdravšie rastliny s najväčším počtom kvetov alebo ovocia, alebo starostlivo zachovali dedičné druhy pre budúce generácie. Chovatelia zvierat spájajú samcov a samice druhu s najlepšími vlastnosťami na produkciu silných potomkov.
Test vám niekedy môže povedať, či ste zdedili rodinný gén pre nejaký zdravotný problém. Genetika vám dáva informácie, ktoré môžete použiť. Ale to ťa nedefinuje. Vaše prostredie má veľký vplyv na vaše zdravie, na to, ako sa učíte, aké aktivity si vyberáte, či máte slnečné alebo slávnostné dispozície. Koniec koncov, genetika o vás môže veľa vysvetliť. Avšak skutočná sila prírody, ktorá rozhoduje o tom, ako formovať svoj život, ste vy.
