Генетика — это наука о том, что делает вас вами. Генетика объясняет, почему у вас рыжие волосы, как у вашего отца, широкая улыбка, как у вашей мамы, и длинные худые ноги, как у вашей тети Хелен. Вам нужен мощный микроскоп, чтобы заглянуть внутрь человеческой клетки и открыть секретную формулу, которая превращает кучу белков в уникального человека.
Структура и функция ДНК
Вы когда-нибудь задумывались, почему ваш брат-близнец — медленный шаркатель со злой рукой, а вы не можете ударить по широкой стене сарая, но можете бежать со скоростью ветра? Вините в этом три маленькие буквы, которые имеют огромное влияние на вашу внешность, таланты и даже темперамент. Эти буквы — ДНК, и они обозначают длинное научное название дезоксирибонуклеиновой кислоты. Вот как вы это говорите: ди-ок-ви-рожь-бох-НОО-клей-ик .
ДНК — это молекула, которая содержит информацию для создания белков. Белки, наряду с водой, сахарами, жирами и ДНК, составляют ваши клетки и создают химические вещества, обеспечивающие работу вашего тела. Ваша ДНК — это рецепт белка. Он содержит уникальную формулу для вас. Если вы посмотрите на ДНК через электронный микроскоп, вы увидите структуру, напоминающую лестницу, закрученную в спиральную форму, называемую двойной спиралью. Скрученные нити ДНК очень элегантны и красивы. Конструкция вас исходит от того удивительного произведения искусства, дублирует себя , чтобы создать точно такую же картину снова и снова в каждой новой клетке , как ваши клетки делятся.
Прохладные бобы Грегора Менделя
Австрийский монах XIX века по имени Грегор Мендель был первым, кто разгадал тайну того, почему черты появляются из поколения в поколение. Грегор Мендель экспериментировал с горохом в своем монастыре, чтобы выяснить, почему два разных растения одного и того же вида время от времени проявляют определенные характеристики.
Скрестил пухлые круглые горошины с морщинистыми – и получил круглые горошины. Затем он опылил эти растения с круглыми семенами вместе и получил несколько круглых горошин и несколько морщинистых горошин. Так он открыл доминантные и рецессивные гены . Рецессивный признак — морщинистый горох — вновь появлялся примерно у каждого четвертого растения после первого поколения. То же самое произошло, когда он работал с желтыми и зелеными растениями. Желтые растения были доминантными, а зеленые рецессивными.
Мендель не имел мощного микроскопа и ничего не знал о генах, хромосомах и ДНК. Однако он открыл и написал о принципах, которые современные ученые используют для изучения генетики, поэтому мы называем его «отцом генетики» за его новаторскую работу.
Доминантный и рецессивный
Закономерности работают следующим образом: два гена голубых глаз, один от мамы и один от папы, дадут вам голубые глаза. Пара генов высокого роста заставит вас расти как сорняк. То же самое касается таких атрибутов, как светлые или вьющиеся волосы, цвет кожи, тяжелые или нежные кости, близорукость и дальнозоркость. Пока вы получаете одинаковые гены от обоих родителей, эти характеристики будут проявляться и у вас.
Доминантные гены являются самыми сильными и обычно обозначаются заглавной буквой, например, «В» для коричневого цвета. Рецессивные гены обычно скрыты доминантными генами. Обозначьте рецессивный ген голубых глаз буквой «b» — строчными буквами. Если у вас есть два доминантных гена цвета глаз — ВВ — вы кареглазая красавица. Наследуя доминантный и рецессивный ген — Bb — вы получаете доминантный окрас: коричневый. Когда оба родителя вносят рецессивный ген, в данном случае сине-голубой или bb, у вас голубые глаза.
Это базовая версия. Генетика немного сложнее. Вы можете унаследовать черты, заложенные в ДНК ваших родителей, но не выраженные в них. Например, ваш кареглазый папа может передать ген своего голубоглазого прадедушки. Сопоставьте это с голубоглазым геном вашей мамы, и у вас будет бэби-блюз, даже с кареглазым отцом.
Быть генетиком
Извлеките свою ДНК, используя простые бытовые ингредиенты! Это реальная сделка, но вам может понадобиться помощь тех родителей, которые так удобно одолжили вам свои хромосомы. Вы не сможете увидеть двойную спираль без очень сложной научной лаборатории и дорогого электронного микроскопа. Вы можете отделить свою ДНК от слюны с помощью спортивного напитка, мыла и ледяного алкоголя.
Материалы
Маленькие бумажные стаканчики (размером со стоматологический кабинет)
Lemon Ice Gatorade или любой чистый спортивный напиток
Прозрачное жидкое мыло для посуды
Одна столовая ложка ананасового сока
изопропиловый спирт от 90 до 100 процентов
Прозрачная (стеклянная или пластиковая) пробирка с пробкой.
Подставка для пробирок или небольшая банка или стакан для ее хранения
Одна тонкая деревянная или бамбуковая шпажка
Направления
Поместите алкоголь в морозильную камеру накануне вечером. (Он не замерзнет, но вам нужен ледяной.)
Разместите все свое оборудование на столе в хорошо освещенном месте.
Сделайте большой глоток спортивного напитка и прополощите им рот, как вы полоскаете рот у стоматолога. Используйте свои зубы, чтобы аккуратно поцарапать края рта во время взмаха, чтобы ослабить больше клеток щеки.
Много размахивайте – сосчитайте не менее чем до 100. Выплюньте спортивный напиток в бумажный стаканчик.
Вылейте содержимое бумажного стаканчика в пробирку, пока не заполните пробирку примерно на 1/3.
Аккуратно добавьте достаточно средства для мытья посуды, чтобы заполнить пробирку наполовину. Вставьте пробку в трубку.
Поместите большой палец на пробку и несколько раз поверните трубку вперед-назад, вверх-вниз. Не трясите его — вам не нужны пузырьки или пена.
Откройте пробирку. Добавьте пару капель ананасового сока — просто капните несколько капель в смесь. Затем закрывают пробкой и снова вращают пробирку.
Достаньте спирт из морозилки и снова откройте пробирку. Наклоните пробирку так, чтобы в нее можно было влить небольшую струйку спирта. Вы хотите, чтобы холодный алкоголь плавал поверх остальной части смеси. Это помогает стекать спирту по стенке тюбика — не торопитесь.
Поместите пробирку в держатель и оставьте ее в вертикальном положении не менее чем на одну минуту.
Как только вы увидите слой белой липкой субстанции между поплавком со спиртом и остальной частью вашего коктейля из щечных клеток, медленно воткните шпажку в пробирку так, чтобы ее кончик коснулся белой липкой жидкости.
Аккуратно вращайте шпажку в одном направлении, чтобы слизь обмоталась вокруг нее, и вы сможете вытащить образец ДНК из пробирки.
Что происходит
Спортивный напиток содержит соли, которые помогают разрушать клеточные мембраны и высвобождать ДНК. Моющее средство притягивает молекулы жира и воды, поэтому жидкое средство для мытья посуды помогает вытягивать жиры и воду из клеток, удаляя их от ДНК. Ферменты в ананасовом соке еще больше разрушают клеточные мембраны.
ДНК растворяется в воде, но не в спирте. Итак, холодный спирт «вытащил» ДНК из жидкого раствора. Он собрался прямо под поплавком для спирта, и тогда его можно было увидеть. Нити ДНК, естественно, стремятся свернуться, поэтому они намотаются на шампур, если вы будете вращать его только в одном направлении.
Если вы хотите оставить свою ДНК на некоторое время, чтобы полюбоваться ею, бросьте ее в чистую пустую банку из-под детского питания, смоченную спиртом. Вы можете использовать этот эксперимент для извлечения ДНК из таких фруктов, как клубника или киви. Imagination Station расскажет вам об этом.
Забавные ошеломляющие факты
У всех людей с голубыми глазами был общий предок , живший где-то между 10 000 и 6 000 лет назад.
Редчайшее сочетание генетических признаков является рыжие волосы и голубые глаза. Оба этих гена рецессивны, и только у одного процента людей есть комбинация.
Каждый человек имеет некоторые гены от общего предка, женщины, жившей не менее 200 000 лет назад, которую ученые называют « митрохондиальной Евой ». Вы унаследовали эти гены от своей матери.
Если вы ненавидите есть брокколи, вините в этом свои гены. Некоторые люди унаследовали вкусовые рецепторы, которые сильно реагируют на горечь капусты, брокколи и других растений рода Brassica. Брокколи может быть полезна для вас, но скажите это своему языку. Удачи поделиться этим удобным фактом с вашей мамой.
Бананы — это генетическое скрещивание, называемое гибридом. Дикие бананы из Африки были твердыми, не очень вкусными и полными семян. Люди экспериментировали с различными вариациями, чтобы создать сладкие и мягкие фрукты без косточек, которые мы едим сегодня.
ДНК человека и гориллы на 98 процентов совпадают. Люди генетически ближе к гориллам, чем к другим обезьянам, таким как орангутанги.
Одна хромосома определяет, мальчик вы или девочка. У девочек две Х-хромосомы; ХХ равно женскому полу. Мальчики имеют одну «X» хромосому и одну «Y» хромосому — XY.
ДНК в одной клетке вашего тела длиннее, чем вы сами. Если бы вы растянули все свои нити ДНК прямо и уложили их конец к концу, лента была бы примерно в два раза больше диаметра всей Солнечной системы.
Больше для изучения
У Американского музея естественной истории есть интерактивный онлайн-сайт Ology, который предлагает множество мероприятий на странице The Gene Scene . Исследуйте крутые модели, которые вы можете сделать, эксперименты, которые можно попробовать, и раздел клонирования, посвященный овечке Долли.
«ДНК здесь, чтобы остаться » доктора Фрэн Балквилл — это удобный для детей, чудесно иллюстрированный ясный взгляд на генетику, доступный для детей школьного возраста, но наполненный легкой для понимания информацией и для детей старшего возраста. Поищите новую или подержанную копию в своей библиотеке или в интернет- магазине книг .
Гены — это только начало
Генетика — увлекательная и развивающаяся наука, в которой есть много загадок, которые предстоит разгадать. Это многое говорит о том, почему живые существа выглядят и ведут себя именно так, а не иначе. Фермеры и ботаники экспериментируют, чтобы найти самые здоровые растения с наибольшим количеством цветов или плодов, или бережно сохранить реликвии для будущих поколений. Заводчики животных подбирают самцов и самок одного вида с лучшими чертами для получения сильного потомства.
Тест иногда может сказать вам, унаследовали ли вы семейный ген проблемы со здоровьем. Генетика дает вам информацию, которую вы можете использовать. Но это не определяет вас. Ваше окружение оказывает большое влияние на ваше здоровье, на то, как вы учитесь, какие занятия вы выбираете, а также на то, какой у вас солнечный или торжественный нрав. В конце концов, генетика может многое о вас рассказать. Однако настоящая сила природы, которая решает, как формировать вашу жизнь, — это вы сами.
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
