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 понадобится мощный микроскоп, чтобы заглянуть внутрь человеческой клетки и раскрыть секретную формулу, которая превращает кучу белков в уникального человека.
Структура и функции ДНК
Вы когда-нибудь задумывались, почему ваш брат-близнец так медленно шаркает с ужасной качкой, в то время как вы не можете ударить по широкой стене сарая, но можете бежать со скоростью ветра? В этом виноваты три маленькие буквы, которые оказывают огромное влияние на вашу внешность, таланты и даже темперамент. Эти буквы представляют собой ДНК и обозначают длинное научное название дезоксирибонуклеиновая кислота. Вот как вы это говорите: ди-ОК-ви-рожь-бо-НОО-клей-ик.
ДНК - это молекула, содержащая информацию для создания белков. Белки вместе с водой, сахарами, жирами и ДНК составляют ваши клетки и создают химические вещества, необходимые для функционирования 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, скрученную в спиральную форму, называемую двойной спиралью. Скрученные нити ДНК очень изящны и красивы. Ваш дизайн исходит из этого удивительного произведения искусства, повторяющегося, создавая один и тот же узор снова и снова в каждой новой клетке по мере деления ваших клеток.
Крутые бобы Грегора Менделя
Австрийский монах 19-го века по имени Грегор Мендель был первым человеком, который разгадал тайну того, почему черты характера появляются из поколения в поколение. Грегор Мендель экспериментировал с садовым горошком в своем монастыре, чтобы выяснить, почему два разных растения одного и того же вида время от времени обладают определенными характеристиками.
Он скрестил пухлый круглый горох с морщинистым горошком - и получил круглый горох. Затем он вместе опылил эти растения с круглыми семенами и получил несколько круглых горошин и несколько морщинистых горошин. Так он открыл доминантные и рецессивные гены. Рецессивный признак - сморщенный горошек - вновь появился 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.
У Менделя не было мощного микроскопа, и он ничего не знал о генах, хромосомах и ДНК. Однако он открыл и написал о принципах, которые ученые используют сегодня для изучения генетики, поэтому мы называем его «Отцом генетики» за его новаторскую работу.
Доминантный и рецессивный
Закон работает 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 хрупкие кости, близорукость и дальнозоркость. Пока вы получаете одни и те же гены от обоих родителей, эти характеристики проявятся и в вас.
Доминантные гены являются самыми сильными и обычно обозначаются заглавной буквой - например, «B» для коричневого цвета. Рецессивные гены обычно скрыты доминантными генами. Обозначьте рецессивный ген голубых глаз буквой «b» - строчной. Если у вас есть два доминантных гена цвета глаз - BB - вы кареглазая красавица. Унаследовав доминантный и рецессивный ген – Bb – вы получите доминантный окрас: коричневый. Когда оба родителя несут рецессивный ген, в данном случае сине-голубой или bb, у вас голубые глаза.
Это базовая версия. Генетика немного сложнее. Вы можете унаследовать черты, которые заложены в ДНК ваших родителей, но не выражены. Например, ваш кареглазый отец может передать ген от своего голубоглазого прадеда. Сопоставьте это с геном голубых глаз вашей мамы, и вы получите блюз, даже если у вас кареглазый папа.
Будь генетиком
Извлеките свою ДНК, используя простые бытовые ингредиенты! Это реальная сделка, но вам может понадобиться помощь от тех родителей, которые 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 (размера кабинета стоматолога)
- Lemon Ice Gatorade или любой прозрачный спортивный напиток
- Прозрачное жидкое мыло для мытья посуды
- Одна столовая ложка ананасового сока
- От 90 до 100 процентов изопропилового спирта
- Прозрачная (стеклянная или пластиковая) пробирка с пробкой
- Подставка для пробирок, небольшая банка или стакан для хранения
- Одна тонкая деревянная или бамбуковая шпажка
Направления
- Накануне вечером поставьте алкоголь в морозилку. (Он не замерзнет, но вам нужен ледяной.)
- Поставьте все свое оборудование на стол в хорошо освещенном месте.
- Сделайте большой глоток спортивного напитка и полощите им рот, как вы полоскаете рот у стоматолога. Используйте зубы, чтобы аккуратно поцарапать края рта во время полоскания рта, чтобы ослабить больше клеток щек.
- Почаще глотайте – досчитайте минимум до 100. Выплюньте спортивный напиток в бумажный стаканчик.
- Вылейте содержимое бумажного стаканчика в пробирку, пока она не заполнится примерно на 1/3.
- Осторожно добавьте столько средства для мытья посуды, чтобы заполнить пробирку наполовину. Вставьте пробку в трубку.
- Положите большой палец на пробку и несколько раз поверните трубку вперед и назад, вверх и вниз. Не трясите его - вам не нужны пузыри или пена.
- Откройте пробирку. Добавьте пару капель ананасового сока – просто капните несколько капель в смесь. Затем закройте пробку и снова поверните пробирку.
- Достаньте спирт из морозильной камеры и снова откройте пробирку. Наклоните пробирку так, чтобы в нее можно было налить небольшую струйку спирта. Вам нужно, чтобы холодный алкоголь плавал поверх остальной смеси. Это поможет слить алкоголь по стенке трубки - не торопитесь.
- Поместите пробирку в держатель и оставьте ее вертикально минимум на одну минуту.
- Как только вы увидите слой белой липкой массы между спиртовым поплавком и остатком коктейля из слюны, медленно воткните шпажку в пробирку так, чтобы ее кончик коснулся белой липкой массы.
- Осторожно поверните шпажку в одном направлении, чтобы слизь обернулась вокруг нее, и вы могли 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 мыло для мытья посуды помогает вытягивать жиры и воду из клеток от ДНК. Ферменты ананасового сока еще сильнее разрушают клеточные мембраны.
ДНК растворяется в воде, но не в спирте. Итак, холодный спирт «вытащил» ДНК из жидкого раствора. Он собрался прямо под поплавком со спиртом, и именно тогда его можно было увидеть. Нити ДНК естественным образом стремятся скручиваться, поэтому они обернутся вокруг шампура, если вы будете вращать его только в одном направлении.
Если вы хотите какое-то время сохранить свою ДНК и полюбоваться ею, поместите ее в чистую пустую банку из-под детского питания, смоченную спиртом. Вы можете использовать этот эксперимент для извлечения ДНК из фруктов, таких как клубника или киви. Станция Воображения объяснит вам это.
Забавные ошеломляющие факты
- Все люди с голубыми глазами имели общего предка, жившего где-то между 10 000 и 6 000 лет назад.
- Самое редкое сочетание генетических признаков - рыжие волосы и голубые глаза. Оба этих гена рецессивны, и только один процент людей имеет такую комбинацию.
- У каждого человека есть некоторые гены от общего предка, женщины, жившей по крайней мере 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 вам, поделитесь этим полезным фактом с вашей мамой.
- Бананы - это генетический гибрид, называемый гибридом. Дикие бананы из Африки были твердыми, не очень вкусными и полными семян. Люди экспериментировали с различными вариантами, чтобы создать сладкие и мягкие фрукты без косточек, которые мы едим сегодня.
-
Генетическое общее происхождение 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 есть две Х-хромосомы; XX соответствует женскому полу. У мальчиков есть одна «Х»-хромосома и одна «Y»-хромосома - XY.
- ДНК в одной клетке вашего тела длиннее, чем вы сами. Если вы вытянете все нити ДНК прямо и сложите их конец в конец, диаметр ленты будет примерно в два раза больше диаметра всей Солнечной системы.
Больше интересного
У Американского музея естественной истории есть интерактивный онлайн-сайт Ology, который предлагает множество мероприятий на своей странице «Генная сцена». Изучите крутые модели, которые вы можете сделать, эксперименты, которые стоит попробовать, а также раздел клонирования, посвященный овце Долли.
ДНК здесь, чтобы остаться от доктора Фрэн Балквилл - это дружелюбный к детям, чудесно иллюстрированный ясный взгляд на генетику, доступный для детей школьного возраста, но наполненный простой для понимания информацией и для детей старшего возраста. Попробуйте в своей библиотеке или в интернет-магазине книг приобрести новый или подержанный экземпляр.
Гены – это только начало
Генетика - увлекательная и развивающаяся наука, таящая множество загадок, которые предстоит разгадать. Это многое говорит о том, почему живые существа выглядят и ведут себя именно так. Фермеры и ботаники экспериментируют, чтобы найти самые здоровые растения с наибольшим количеством цветов и плодов, или бережно сохраняют виды-реликвии для будущих поколений. Селекционеры животных подбирают самцов и самок вида с лучшими характеристиками для получения сильного потомства.
Иногда тест может определить, унаследовали ли вы семейный ген, вызывающий 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, солнечный или торжественный у вас характер. В конце концов, генетика может многое рассказать о вас. Однако настоящая сила природы, которая решает, как формировать вашу жизнь, - это вы.
