DNA, nebo deoxyribonukleová kyselina , je stavebním kamenem života. Téměř všichni živí tvorové, od mikroskopických bakterií přes masivní kalifornské sekvoje až po člověka, mají ve svých buňkách DNA. Stejně jako kniha je DNA konstruována ze „slov“ a „písmen“. Pro mnoho studentů však může být těžké představit si DNA, protože její strukturu nevidíte pouhým okem.
Základy DNA
DNA je genetický kód pro život. Nachází se téměř u všech živých tvorů v jádru buňky. DNA obsahuje pouze čtyři písmena: A, G, C a T . Každé písmeno je chemická báze, která se spojuje s jiným a vytváří ikonickou dvojitou spirálu, kterou je DNA. Adenin (A) se spáruje s tyminem (T) a cytosin (C) se spáruje s guaninem (G), aby se vytvořily páry bází. Každý pár bází se také připojí k a molekula cukru a molekula fosfátu k vytvoření nukleotidu nebo „slova“. Nukleotidy se poté uspořádají do dlouhých řetězců, které tvoří tvar žebříku nazývaného dvojitá spirála.
Související články- Struktura a funkce DNA
- Co je replikace DNA?
- Genetika pro děti
Studenti se začínají učit o biologii a DNA již v 5. a 6. ročníku ve Spojených státech. Skvělým způsobem, jak učit studenty všech věkových skupin o DNA, jsou modely. Samozřejmě si můžete koupit sadu pro výrobu modelu, ale domácí modely jsou stejně zábavné a mnohem levnější.
Jedlá DNA
Mladí studenti se teprve učí o biologii, takže je nejlepší udržovat tyto modely co nejjednodušší. Tento model používá cukrovinky k symbolizaci základních molekul a struktury DNA. Tento projekt bude trvat asi hodinu a je nejlepší pro studenty ve stupních čtyři až šest.
Materiály:
- Barevné marshmallows (nebo alternativní vícebarevné měkké bonbóny jako gumové kapky)
- Lana z lékořice
- Párátka
Instrukce:
- Přiřaďte každé barvě marshmallow základnu (např. Růžová je A, bílá je T).
- Spárujte vhodné barevné marshmallowy dohromady.
- Umístěte jeden z každé dvojice marshmallow na konec párátka.
- Každý konec párátka přilepte marshmallows do provazu z lékořice.
- Pokračujte, dokud celá řada lékořice nemá párátka se základními páry.
- Držte jeden konec provazu lékořice a kroucením vytvořte dvojitou šroubovici.
- Užijte si jedlou strukturu DNA.
Polystyrenová DNA
Studenti středních škol začali rozumět základům biologie a mohou se dozvědět více o jedinečné struktuře DNA. Tento model jde do trochu větší hloubky s páteří cukru a fosfátu struktury DNA. Tento projekt by měl trvat dvě hodiny třídního času ve dvou samostatných třídách a je vhodný pro sedmý až osmý ročník.
Materiály:
- 100 malých jedno- až dvoupalcových kuliček z polystyrenu
- Párátka
- Šest různých barev
- Štětce
- Lepidlo
Instrukce:
- Vyberte různé barvy laku pro molekuly cukru, molekuly fosfátu a každou ze čtyř bází.
- Namalujte 20 kuliček jako molekuly cukru a 20 kuliček jako molekuly fosfátu.
- Malovat 15 kuliček pro každou základnu s jejich odpovídající barvou.
- Nechte kuličky polystyrenu zaschnout.
- Jakmile kuličky polystyrenu uschnou, spárujte základny dohromady (A až T, C až G).
- Mezi každou základní dvojici nalepte párátka.
- Podle potřeby lepte párátka a kuličky polystyrenu.
- Vytvořte dvě cukrové a fosfátové páteře pomocí jehly a nitě a závitů kuliček dohromady.
- Pomocí párátka připojte páry bází k molekule cukru.
- Otáčením kuliček z polystyrenu přidávejte páry základen a vytvářejte kroucení ve dvojité šroubovici.
Dvanáct základních párů DNA
Studenti středních škol by měli rozumět základům DNA, genetiky a dělení buněk. V tomto bodě by studenti měli mít také základní znalosti o chemii a chemických vazbách. Tento model ukazuje chemickou strukturu DNA. Studenti sestavují modely adeninu (A), thyminu (T), cytosinu (C) a guaninu (G). Poté spárují adenin s tyminem, cytosin s guaninem a vytvoří realistický model DNA.
Materiály:
- Schéma pro strukturní vzorec DNA
- Pouto vzdálenost pro DNA
- Velký plochý polystyrenový kus
- Střední kuličky z polystyrenu
- Malé kuličky z polystyrenu
- Špízy nebo párátka
- Čtyři různé barvy laku
- Štětce
Instrukce:
- Vezměte jednu střední kuličku z polystyrenu a vložte párátko. Malování kuličky a pak vložte kuličku do plochého polystyrenu kus uschnout. Natřete všechny kuličky z polystyrenu stejným způsobem a nechte je tam, dokud nevyschnou. Chcete-li vytvořit jeden pár bází (budete chtít 12):
- Namalujte čtyři kuličky jednou barvou, aby představovaly fosfor
- Namalujte 26 kuliček jednou barvou, která představuje kyslík
- Malovat 17 koulí jinou barvou, která představuje dusík
- Natřete 30 kuliček jinou barvou, aby představovaly uhlík
- Nechte menší bílé koule tak, jak jsou; představují cukr.
- Nechte kuličky polystyrenu zaschnout.
- Menší kuličky polystyrenu nechejte nahoře, protože představují vodíkové vazby.
- Řezáním párátka na příslušné délky (na základě vzdáleností vazeb) vytvořte vazby.
- Vytvořte molekuly pomocí párátků vložených na příslušných místech. Budete potřebovat svůj diagram struktury DNA.
- Podle potřeby pomocí lepidla připevněte párátka na kuličky polystyrenu.
- Vytvořte dvě cukrová a fosfátová páteř navlečením cukrových a fosfátových koulí (20 míčků na každé straně) pomocí jehly a provázku.
- Připevněte páry bází k molekulám cukru přilepením párátka na opačné straně každého páru bází.
- Postupně vytvořte tvar šroubovice, aby výsledný produkt vypadal jako skutečná DNA.
Modely DNA pro vizuální studenty
DNA, genetika a biologie jako celek se učí studenty od mladého věku. Mnoho studentů však může mít potíže s uchopením konceptu, pokud jsou vizuálními studenty. Modely jsou skvělým způsobem, jak pomoci mladým myslí pochopit jedno z nejdůležitějších vědeckých témat.
