ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота , это строительный блок жизни. Почти все живые существа, от микроскопических бактерий до массивных калифорнийских секвойи и людей, имеют ДНК в своих клетках. Как и книга, ДНК состоит из «слов» и «букв». Однако для многих студентов может быть трудно представить себе ДНК, поскольку вы не можете увидеть ее структуру невооруженным глазом.
Основы ДНК
ДНК - это генетический код жизни. Он находится почти у всех живых существ в ядре клетки. ДНК состоит всего из четырех букв: A, G, C и T . Каждая буква - это химическая основа, которая соединяется с другой, образуя знаковую двойную спираль ДНК. Аденин (A) соединяется с тимином (T), а цитозин (C) соединяется с гуанином (G), образуя пары оснований. Каждая базовая пара также прикрепляется к молекула сахара и молекула фосфата для создания нуклеотида или «слова». Затем нуклеотиды образуют длинные нити, которые образуют лестницу, называемую двойной спиралью.
Статьи по Теме- Структура и функция ДНК
- Что такое репликация ДНК?
- Генетика для детей
В Соединенных Штатах учащиеся начинают изучать биологию и ДНК уже в 5–6 классах. Отличный способ научить студентов всех возрастов ДНК - это модели. Вы, конечно, можете приобрести комплект для изготовления модели, но самодельные модели не менее интересны и намного дешевле.
Съедобная ДНК
Молодые студенты только изучают биологию, поэтому лучше, чтобы эти модели были как можно более простыми. В этой модели конфеты используются для обозначения основных молекул и структуры ДНК. Этот проект займет около часа и лучше всего подходит для учащихся с четвертого по шестой класс.
Материалы:
- Цветные зефиры (или альтернативные разноцветные мягкие конфеты, такие как мармеладки)
- Веревки солодки
- Зубочистки
Инструкции:
- Назначьте каждому цвету зефира основу (например, розовый - А, белый - Т).
- Соедините вместе зефир подходящего цвета.
- Положите по одному зефору из каждой пары на кончик зубочистки.
- Воткните каждый конец зубочистки с зефиром в веревочку из солодки.
- Продолжайте, пока вся полоска лакричника не будет покрыта зубочистками с парами оснований.
- Возьмитесь за один конец веревки солодки и скрутите, чтобы образовалась двойная спираль.
- Наслаждайтесь съедобной структурой ДНК.
Пенополистирол ДНК
Учащиеся средней школы начали понимать основы биологии и могут больше узнать об уникальной структуре ДНК. Эта модель немного углубляется в сахарно-фосфатную основу структуры ДНК. Этот проект должен занять два часа в классе в двух отдельных классах и подходит для седьмого по восьмой классы.
Материалы:
- 100 маленьких пенополистирольных шариков от одного до двух дюймов
- Зубочистки
- Шесть разных цветов краски
- Кисти для рисования
- Клей
Инструкции:
- Выберите разные цвета краски для молекул сахара, фосфатов и каждой из четырех основ.
- Раскрасьте 20 шариков как молекулы сахара и 20 шариков как молекулы фосфата.
- Раскрасьте по 15 шариков для каждой основы в соответствующий цвет.
- Дайте шарикам из пенополистирола высохнуть.
- Когда шары из пенополистирола высохнут, соедините основания вместе (от A до T, от C до G).
- Вставьте зубочистки между каждой парой оснований.
- При необходимости приклейте зубочистки и шарики из пенополистирола.
- Создайте две сахарно-фосфатные основы, используя иглу и нитку и соединяя шарики вместе.
- Прикрепите пары оснований к молекуле сахара зубочистками.
- Вращайте шарики из пенополистирола, добавляя пары оснований, чтобы создать поворот в двойной спирали.
Модель ДНК из двенадцати пар оснований
Старшеклассники должны понимать основы ДНК, генетики и деления клеток. На этом этапе студенты также должны иметь некоторое базовое представление о химии и химических связях. Эта модель показывает химическую структуру ДНК. Студенты строят модели аденина (A), тимина (T), цитозина (C) и гуанина (G). Затем они соединяют аденин с тимином, цитозин с гуанином и создают реалистичную модель ДНК.
Материалы:
- Диаграмма для структурной формулы ДНК
- Связь расстояние для ДНК
- Большой плоский кусок пенополистирола
- Шары из пенополистирола среднего размера
- Маленькие шары из пенополистирола
- Шампуры или зубочистки
- Четыре разных цвета краски
- Кисти для рисования
Инструкции:
- Возьмите один средний шарик из пенопласта и вставьте в него зубочистку. Раскрасьте мяч, а затем вставьте его в плоский кусок пенополистирола, чтобы он высох. Таким же образом покрасьте все шары из пенопласта и оставьте их там, пока они не высохнут. Чтобы сделать одну базовую пару (вам понадобится 12):
- Раскрасьте четыре шара в один цвет, чтобы представить фосфор.
- Раскрасьте 26 шаров в один цвет, чтобы представить кислород.
- Раскрасьте 17 шаров другим цветом, чтобы обозначить азот.
- Раскрасьте 30 шаров в другой цвет, чтобы представить углерод.
- Оставьте маленькие белые шарики как есть; они представляют собой сахар.
- Дайте шарикам из пенополистирола высохнуть.
- Оставьте маленькие шарики из пенополистирола простыми, поскольку они представляют собой водородные связи.
- Отрежьте зубочистки до нужной длины (в зависимости от расстояния склеивания), чтобы закрепить их.
- Создайте молекулы с помощью зубочисток, вставленных в соответствующие места. Вам понадобится диаграмма структуры вашей ДНК.
- При необходимости прикрепите зубочистки к шарикам из пенополистирола с помощью клея.
- Создайте две сахарно-фосфатные основы, нанизывая сахарные и фосфатные шарики (по 20 шариков с каждой стороны) с помощью иглы и нити.
- Присоедините пары оснований к молекулам сахара, приклеивая зубочистки к противоположной стороне каждой пары оснований.
- По ходу дела создайте спиральную форму, чтобы готовый продукт выглядел как настоящая ДНК.
Модели ДНК для визуальных учащихся
ДНК, генетика и биология в целом преподаются студентам с юных лет. Однако многим ученикам может быть трудно понять концепцию, если они учатся наглядно. Модели - отличный способ помочь молодым умам понять одну из важнейших научных тем.
