Genetik ialah sains tentang perkara yang menjadikan anda, anda. Genetik menerangkan sebab anda mempunyai rambut merah seperti ayah anda, senyuman lebar seperti ibu anda, dan kaki kurus panjang seperti Mak Cik Helen anda. Anda memerlukan mikroskop yang berkuasa untuk mengintip ke dalam sel manusia untuk membuka kunci formula rahsia yang mengubah sekumpulan protein menjadi orang yang unik.
Struktur dan Fungsi DNA
Pernah tertanya-tanya mengapa saudara kembar anda seorang pengocok yang perlahan dengan lengan yang melempar yang jahat sedangkan anda tidak boleh memukul bahagian luas kandang, tetapi anda boleh berlari seperti angin? Salahkan tiga huruf kecil yang mempunyai kesan besar pada penampilan, bakat dan juga perangai anda. Huruf-huruf itu adalah DNA, dan ia adalah singkatan dari nama saintifik asid deoksiribonukleik yang panjang. Begini cara anda menyebutnya: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNA ialah molekul yang mengandungi maklumat untuk membuat protein. Protein, bersama dengan air, gula, lemak dan DNA, membentuk sel anda dan mencipta bahan kimia untuk menjadikan badan anda berfungsi. DNA anda adalah resipi protein. Ia mengandungi formula unik untuk anda. Jika anda melihat DNA melalui mikroskop elektron, anda melihat struktur yang menyerupai tangga yang dipintal menjadi bentuk lingkaran yang dipanggil heliks berganda. Untaian DNA yang dipintal sangat elegan dan cantik. Reka bentuk anda berasal daripada karya seni yang menakjubkan itu, mereplikasi dirinya untuk mencipta corak tepat yang sama berulang kali dalam setiap sel baharu apabila sel anda membahagi.
Kacang Sejuk Gregor Mendel
Seorang sami Austria abad ke-19, bernama Gregor Mendel, adalah orang pertama yang menyelesaikan misteri mengapa sifat muncul generasi demi generasi. Gregor Mendel bereksperimen dengan kacang taman di biaranya untuk mengetahui sebab dua tumbuhan berbeza dalam spesies yang sama menghasilkan ciri-ciri tertentu dari semasa ke semasa.
Dia menyeberangi kacang polong bulat gemuk dengan kacang polong berkedut - dan mendapat semua kacang polong bulat. Kemudian dia mendebungakan tumbuhan berbiji bulat itu bersama-sama dan mendapat beberapa kacang polong bulat dan beberapa kacang polong berkedut. Inilah cara dia menemui gen dominan dan resesif. Ciri resesif - kacang berkedut - muncul semula pada setiap tumbuhan keempat selepas generasi pertama. Perkara yang sama berlaku apabila dia bekerja dengan tumbuhan kuning dan tumbuhan hijau. Tumbuhan kuning dominan, dan hijau resesif.
Mendel tidak mempunyai mikroskop berkuasa atau mengetahui apa-apa tentang gen, kromosom dan DNA. Walau bagaimanapun, dia menemui dan menulis tentang prinsip yang digunakan oleh saintis untuk mengkaji genetik hari ini, jadi kami memanggilnya "Bapa Genetik" untuk kerja terobosannya.
Dominan dan Resesif
Corak berfungsi seperti ini: dua gen untuk mata biru, satu daripada ibu dan satu daripada ayah, akan memberikan anda mata biru. Sepasang gen untuk ketinggian akan menjadikan anda tumbuh seperti rumpai. Sama untuk sifat seperti rambut perang atau kerinting, warna kulit, tulang berat atau halus, rabun dekat dan rabun jauh. Selagi anda mendapat gen yang sama daripada kedua-dua ibu bapa, ciri-ciri tersebut akan kelihatan seperti anda.
Gen dominan adalah yang paling kuat dan biasanya dilabelkan dengan huruf besar - "B" untuk coklat, contohnya. Gen resesif biasanya disembunyikan oleh gen dominan. Labelkan gen resesif untuk mata biru "b" - huruf kecil. Jika anda mendapat dua gen dominan untuk warna mata - BB - anda seorang kecantikan bermata coklat. Mewarisi gen dominan dan resesif - Bb - anda mendapat warna dominan: coklat. Apabila kedua-dua ibu bapa menyumbang gen resesif, dalam kes ini biru-biru atau bb, anda mempunyai mata biru.
Itu versi asas. Genetik adalah sedikit lebih rumit daripada itu. Anda boleh mewarisi sifat yang ada dalam DNA ibu bapa anda tetapi itu tidak dinyatakan. Sebagai contoh, ayah anda yang bermata coklat mungkin mewariskan gen daripada moyangnya yang bermata biru. Padankan itu dengan gen bermata biru ibu anda, dan anda mempunyai bayi biru, walaupun dengan ayah bermata coklat.
Jadilah Pakar Genetik
Ekstrak DNA anda menggunakan bahan isi rumah biasa! Ini masalah sebenar - tetapi anda mungkin memerlukan bantuan daripada ibu bapa yang mudah meminjamkan kromosom mereka kepada anda. Anda tidak boleh melihat heliks berganda tanpa makmal sains yang sangat canggih dan mikroskop elektron yang mahal. Anda boleh memisahkan DNA anda daripada ludah anda dengan minuman sukan, sabun dan alkohol sejuk.
Bahan
- Cawan kertas kecil (saiz pejabat doktor gigi)
- Lemon Ice Gatorade, atau mana-mana minuman sukan yang jelas
- Sabun pinggan mangkuk cecair jernih
- Satu sudu besar jus nanas
- 90 peratus hingga 100 peratus isopropil alkohol
- Tiub uji jernih (kaca atau plastik) dengan penyumbat
- Adegan tabung uji atau balang kecil atau kaca untuk menyimpannya
- Satu lidi kayu kurus atau buluh
Arah
- Masukkan alkohol ke dalam peti sejuk pada malam sebelumnya. (Ia tidak akan membeku, tetapi anda memerlukannya sejuk.)
- Letakkan semua peralatan anda di atas meja dalam ruang yang terang.
- Ambil banyak minuman sukan dan sapu ke dalam mulut anda, seperti cara anda berkumur di doktor gigi. Gunakan gigi anda untuk mengikis perlahan-lahan bahagian mulut anda semasa anda berdesing, untuk melonggarkan lebih banyak sel pipi.
- Swish banyak - kira sehingga sekurang-kurangnya 100. Ludahkan minuman sukan ke dalam cawan kertas.
- Tuangkan kandungan cawan kertas ke dalam tabung uji sehingga anda telah mengisi tabung kira-kira 1/3.
- Tambahkan sabun pinggan mangkuk secukupnya untuk mengisi tabung uji separuh. Masukkan penyumbat ke dalam tiub.
- Letakkan ibu jari anda pada penyumbat dan putar tiub itu ke depan dan ke belakang, ke atas dan ke bawah, beberapa kali. Jangan goncang - anda tidak mahu sekumpulan buih atau buih.
- Buka tutup tabung uji. Tambah beberapa titis jus nanas - hanya titiskan beberapa titis ke dalam adunan. Kemudian sumbat dan putar tabung uji sekali lagi.
- Dapatkan semula alkohol dari peti sejuk dan nyahhentikan tabung uji sekali lagi. Condongkan tabung uji supaya anda boleh mencurahkan sedikit alkohol ke dalam tiub. Anda mahu alkohol sejuk terapung di atas baki adunan. Ia membantu untuk mengalirkan alkohol ke bahagian tepi tiub - luangkan masa anda.
- Letakkan tabung uji dalam pemegang dan biarkan ia tegak selama sekurang-kurangnya satu minit.
- Sebaik sahaja anda melihat lapisan bahan putih melekit di antara terapung alkohol dan baki koktel ludah sel pipi anda, cucuk lidi ke dalam tabung uji perlahan-lahan, supaya hujungnya menyentuh goo putih.
- Putar lidi perlahan-lahan ke satu arah, supaya goo melilitnya, dan anda boleh menarik sampel DNA anda keluar dari tabung uji.
Apa Yang Berlaku
Minuman sukan mengandungi garam yang membantu memecahkan membran sel untuk membebaskan DNA. Detergen menarik kedua-dua molekul lemak dan air, jadi sabun pinggan mangkuk cecair membantu menarik lemak dan air dari sel menjauhi DNA. Enzim dalam jus nanas memecahkan membran sel dengan lebih banyak lagi.
DNA larut dalam air tetapi tidak dalam alkohol. Jadi alkohol sejuk 'menarik' DNA keluar dari larutan cecair. Ia terkumpul tepat di bawah terapung alkohol, dan ketika itulah anda dapat melihatnya. Helaian DNA secara semula jadi mahu bergelung, jadi ia akan membalut diri dengan lidi jika anda hanya memutarkannya ke satu arah.
Jika anda ingin menyimpan DNA anda seketika untuk mengaguminya, masukkannya ke dalam balang makanan bayi yang bersih dan kosong dalam sedikit alkohol. Anda boleh menggunakan eksperimen ini untuk mengekstrak DNA daripada buah-buahan seperti strawberi atau kiwi. Stesen Imaginasi menerangkannya untuk anda.
Fakta Mengerikan Mengarut
- Semua orang yang bermata biru mempunyai nenek moyang yang sama yang hidup antara 10, 000 dan 6, 000 tahun dahulu.
- Gabungan paling jarang ciri genetik ialah rambut merah dan mata biru. Kedua-dua gen tersebut adalah resesif, dan hanya satu peratus manusia yang mempunyai gabungan itu.
- Setiap manusia mempunyai beberapa gen daripada nenek moyang yang sama, seorang wanita yang hidup sekurang-kurangnya 200, 000 tahun yang lalu yang dipanggil oleh saintis sebagai "Mitrochondial Eve." Anda mewarisi gen tersebut daripada ibu anda.
- Jika anda tidak suka makan brokoli anda, salahkan gen anda. Sesetengah orang telah mewarisi tunas rasa yang bertindak balas dengan kuat terhadap kepahitan dalam kubis, brokoli dan tumbuhan lain dalam genus Brassica. Brokoli mungkin baik untuk anda, tetapi beritahu itu kepada lidah anda. Semoga berjaya berkongsi fakta berguna ini dengan ibu anda.
- Pisang ialah kacukan genetik yang dipanggil hibrid. Pisang liar, dari Afrika, keras, tidak begitu enak, dan penuh dengan biji. Manusia bereksperimen dengan variasi yang berbeza untuk mencipta buah tanpa biji, manis dan lembut yang kita makan hari ini.
-
Keturunan bersama genetik DNA manusia dan gorila adalah 98 peratus sama. Manusia secara genetik lebih dekat dengan gorila berbanding beruk lain, seperti orang utan.
- Satu kromosom menentukan sama ada anda lelaki atau perempuan. Kanak-kanak perempuan mempunyai dua kromosom "X"; XX sama dengan perempuan. Lelaki mempunyai satu kromosom "X" dan satu kromosom "Y" - XY.
- DNA dalam satu sel badan anda lebih panjang daripada anda. Jika anda meregangkan semua helai DNA anda lurus dan meletakkannya dari hujung ke hujung, reben itu akan menjadi kira-kira dua kali diameter keseluruhan sistem suria.
Lagi untuk Dijelajah
The American Museum of Natural History mempunyai tapak web dalam talian interaktif, Ology, yang menawarkan banyak aktiviti di halaman The Gene Scene. Terokai model hebat yang boleh anda buat, percubaan untuk mencuba dan bahagian pengklonan semua tentang Dolly the sheep.
DNA is Here to Stay oleh Dr. Fran Balkwill ialah pandangan jelas mesra kanak-kanak, digambarkan dengan menarik pada genetik yang boleh diakses oleh kanak-kanak usia sekolah tetapi penuh dengan maklumat yang mudah difahami untuk kanak-kanak yang lebih tua juga. Cuba pustaka anda atau penjual buku dalam talian untuk mendapatkan salinan baharu atau terpakai.
Gen hanyalah Permulaan
Genetik ialah sains yang menarik dan berkembang dengan pelbagai misteri untuk dirungkai. Ia mendedahkan banyak perkara tentang sebab makhluk hidup kelihatan dan bertindak seperti yang mereka lakukan. Petani dan ahli botani bereksperimen untuk mencari tumbuhan paling sihat dengan paling banyak bunga atau buah, atau memelihara spesies pusaka dengan teliti untuk generasi akan datang. Penternak haiwan memadankan jantan dan betina spesies dengan ciri terbaik untuk menghasilkan anak yang cergas.
Ujian kadangkala boleh memberitahu anda sama ada anda telah mewarisi gen keluarga untuk masalah kesihatan. Genetik memberi anda maklumat yang boleh anda gunakan. Tetapi ia tidak menentukan anda. Persekitaran anda mempunyai kesan yang besar terhadap kesihatan anda, cara anda belajar, aktiviti yang anda pilih, atau sama ada anda mempunyai watak yang cerah atau serius. Akhirnya, genetik boleh menerangkan banyak perkara tentang anda. Walau bagaimanapun, kuasa alam semula jadi yang sebenar yang menentukan cara membentuk hidup anda ialah anda.
