DNA, príp deoxyribonukleová kyselina , je stavebnou jednotkou života. Takmer všetky živé tvory, od mikroskopických baktérií cez obrovské kalifornské sekvoje až po ľudí, majú vo svojich bunkách DNA. Rovnako ako kniha, DNA je konštruovaná z „slov“ a „písmen“. Pre mnohých študentov však môže byť ťažké predstaviť si DNA, pretože jej štruktúru nevidíte voľným okom.
Základy DNA
DNA je genetický kód pre život. Nachádza sa takmer u všetkých živých tvorov v jadre bunky. DNA obsahuje iba štyri písmená: A, G, C a T . Každé písmeno je chemická báza, ktorá sa spája s iným, aby vytvorila ikonickú dvojzávitnicu, ktorou je DNA. Adenín (A) sa spája s tymínom (T) a cytozín (C) sa spája s guanínom (G), aby sa vytvorili páry báz. Každý pár báz sa tiež pripája k a molekula cukru a molekula fosfátu na vytvorenie nukleotidu alebo „slova“. Nukleotidy sa potom usporiadajú do dlhých vlákien, ktoré vytvárajú tvar rebríka, ktorý sa nazýva dvojitá špirála.
Súvisiace články- Štruktúra a funkcia DNA
- Čo je replikácia DNA?
- Genetika pre deti
Študenti sa začínajú učiť o biológii a DNA už v 5. a 6. ročníku v USA. Skvelým spôsobom, ako naučiť študentov všetkých vekových skupín o DNA, sú modely. Samozrejme si môžete kúpiť súpravu na výrobu modelu, ale domáce modely sú rovnako zábavné a oveľa lacnejšie.
Jedlá DNA
Mladí študenti sa len učia o biológii, takže je najlepšie, aby boli tieto modely čo najjednoduchšie. Tento model používa cukríky na symbolizáciu základných molekúl a štruktúry DNA. Tento projekt bude trvať asi hodinu a je najlepší pre študentov 4. až 6. ročníka.
Materiály:
- Farebné marshmallows (alebo alternatívne viacfarebné jemné cukríky ako gumové kvapky)
- Laná zo sladkého drievka
- Špáradlá
Inštrukcie:
- Priraďte každej farbe marshmallow základňu (napr. Ružová je A, biela je T).
- Spárujte príslušné farebné marshmallowy dohromady.
- Jeden z každého páru marshmallow položte na koniec špáradla.
- Prilepte každý koniec špáradla s marshmallows do lana zo sladkého drievka.
- Pokračujte, kým celá šnúra sladkého drievka nebude mať špáradlá so základnými pármi.
- Držte jeden koniec lana sladkého drievka a otočte ním, aby ste vytvorili dvojitú špirálu.
- Vychutnajte si jedlú štruktúru DNA.
Polystyrénová DNA
Študenti stredných škôl začali rozumieť základom biológie a môžu sa dozvedieť viac o jedinečnej štruktúre DNA. Tento model zachádza do trochu väčšej hĺbky s kostrou cukru a fosfátov v štruktúre DNA. Tento projekt by mal trvať dve hodiny vyučovania v dvoch samostatných triedach a je vhodný pre ročníky sedem až osem.
Materiály:
- 100 malých jedno- až dvojpalcových guľôčok z polystyrénu
- Špáradlá
- Šesť rôznych farieb laku
- Štetce
- Lepidlo
Inštrukcie:
- Vyberte si inú farbu laku pre molekuly cukru, molekuly fosfátu a pre každú zo štyroch báz.
- Maľujte 20 guľôčok ako molekuly cukru a 20 guľôčok ako molekuly fosfátu.
- Namaľte 15 guľôčok pre každý základ príslušnou farbou.
- Guľôčky z polystyrénu nechajte zaschnúť.
- Keď sú guľôčky z polystyrénu suché, spárujte navzájom základne (A až T, C až G).
- Medzi každý základný pár prilepte špáradlá.
- Podľa potreby lepte špáradlá a guľôčky z polystyrénu.
- Pomocou ihly a nite a navlečením guľôčok vytvorte dva hlavné reťazce cukru a fosfátu.
- Špáradlami pripevnite páry báz k molekule cukru.
- Otáčaním guľôčok z polystyrénu pridávaním párov báz vytvárajte zákruty v dvojitej špirále.
Model DNA s dvanástimi pármi párov báz
Stredoškoláci by mali rozumieť základom DNA, genetiky a bunkového delenia. V tomto bode by študenti mali mať tiež základné znalosti z chémie a chemických väzieb. Tento model ukazuje chemickú štruktúru DNA. Študenti zostavujú modely adenínu (A), tymínu (T), cytozínu (C) a guanínu (G). Potom spárujú adenín s tymínom, cytozín s guanínom a vytvoria realistický model DNA.
Materiály:
- Graf pre štruktúrny vzorec DNA
- Bond vzdialenosť pre DNA
- Veľký plochý kus polystyrénu
- Stredné guľky z polystyrénu
- Malé guľôčky z polystyrénu
- Špízy alebo špáradlá
- Štyri rôzne farby laku
- Štetce
Inštrukcie:
- Vezmite jednu strednú guľku z polystyrénu a vložte špáradlo. Namaľte guľku a potom vložte guľku do plochého kusa polystyrénu, aby zaschol. Rovnakým spôsobom natrite všetky svoje guľôčky z polystyrénu a nechajte ich tam, kým nevyschnú. Ak chcete vytvoriť jeden pár báz (budete chcieť 12):
- Namaľte štyri guľky jednou farbou, aby predstavovali fosfor
- Namaľte 26 guličiek jednou farbou, aby predstavovali kyslík
- Namaľujte 17 guľôčok inou farbou, ktorá predstavuje dusík
- Maľujte 30 guličiek inou farbou, aby predstavovali uhlík
- Menšie biele guľôčky nechajte tak, ako sú; predstavujú cukor.
- Guľôčky z polystyrénu nechajte zaschnúť.
- Menšie guľôčky z polystyrénu nechajte hladké, pretože predstavujú vodíkové väzby.
- Strihajte špáradlá na príslušné dĺžky (na základe vzdialeností väzieb), aby sa väzby vytvorili.
- Vytvorte molekuly špáradlami vloženými na príslušné miesta. Budete potrebovať svoj štruktúrny diagram DNA.
- Podľa potreby pomocou lepidla pripevnite špáradlá k guľkám z polystyrénu.
- Vytvorte dva hlavné reťazce cukru a fosfátu navlečením ihly a šnúrky na cukor a fosfáty (20 guľôčok na každej strane).
- Pripojte páry báz k molekulám cukru prilepením špáradiel na opačnú stranu každého páru báz.
- Postupne vytvorte tvar špirály, aby hotový výrobok vyzeral ako skutočná DNA.
Modely DNA pre vizuálnych študentov
DNA, genetika a biológia ako celok sa učia študentov od mladého veku. Mnoho študentov však môže mať problém pochopiť tento koncept, ak sú vizuálnymi študentmi. Modely sú skvelým spôsobom, ako pomôcť mladým rozumom pochopiť jednu z najdôležitejších vedeckých tém.
