Genetik är vetenskapen om vad som gör dig till dig. Genetik förklarar varför du har rött hår som din pappa, ett brett leende som din mamma och långa smala ben som din moster Helen. Du behöver ett kraftfullt mikroskop för att kika in i en mänsklig cell för att låsa upp den hemliga formeln som förvandlar en massa proteiner till en unik person.
DNA:s struktur och funktion
Har du någonsin undrat varför din tvillingbror är en långsam shuffler med en elak arm medan du inte kan träffa bredsidan av en lada, men du kan springa som vinden? Skyll på tre små bokstäver som har en enorm effekt på ditt utseende, talanger och till och med temperament. Dessa bokstäver är DNA, och de står för ett långt vetenskapligt namn deoxiribonukleinsyra. Så här säger du det: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNA är en molekyl som innehåller informationen för att göra proteiner. Proteiner, tillsammans med vatten, sockerarter, fetter och DNA, utgör dina celler och skapar kemikalierna för att din kropp ska fungera. Ditt DNA är proteinets recept. Den innehåller den unika formeln för dig. Om du tittar på DNA genom ett elektronmikroskop ser du en struktur som liknar en stege vriden till en spiralform som kallas en dubbelhelix. De tvinnade DNA-strängarna är mycket eleganta och vackra. Designen av dig kommer från det fantastiska konstverket, replikerar sig själv för att skapa samma exakta mönster om och om igen i varje ny cell när dina celler delar sig.
Gregor Mendels coola bönor
En österrikisk munk från 1800-talet, vid namn Gregor Mendel, var den första personen som löste mysteriet om varför egenskaper dyker upp generation efter generation. Gregor Mendel experimenterade med trädgårdsärter i sitt kloster för att ta reda på varför två olika växter av samma art gav vissa egenskaper gång på gång.
Han korsade fylliga runda ärtor med skrynkliga ärtor - och fick alla runda ärtor. Sedan pollinerade han de där rundfröiga plantorna tillsammans och fick några runda ärtor och några skrynkliga ärtor. Det var så han upptäckte dominanta och recessiva gener. Den recessiva egenskapen - skrynkliga ärtor - återkom i ungefär var fjärde planta efter den första generationen. Samma sak hände när han arbetade med gula växter och gröna växter. De gula plantorna var dominerande och de gröna var recessiva.
Mendel hade inget kraftfullt mikroskop eller visste något om gener, kromosomer och DNA. Men han upptäckte och skrev om principerna som forskare använder för att undersöka genetik idag, så vi kallar honom "genetikens fader" för hans banbrytande arbete.
Dominant och recessiv
Mönstren fungerar så här: två gener för blå ögon, en från mamma och en från pappa, ger dig blå ögon. Ett par gener för långhet kommer att få dig att växa som ett ogräs. Samma för egenskaper som blont eller lockigt hår, hudfärg, tunga eller ömtåliga ben, närsynthet och långsynthet. Så länge du får samma gener från båda föräldrarna kommer dessa egenskaper att dyka upp som du.
Dominanta gener är de starkaste och är vanligtvis märkta med stor bokstav - "B" för brun, till exempel. Recessiva gener döljs vanligtvis av dominerande gener. Märk den recessiva genen för blå ögon "b" - gemener. Om du får två dominerande gener för ögonfärg - BB - är du en brunögd skönhet. Ärv en dominant och en recessiv gen - Bb - du får den dominerande färgen: brun. När båda föräldrarna bidrar med en recessiv gen, i det här fallet blå-blå eller bb, har du blå ögon.
Det är grundversionen. Genetik är lite mer komplicerat än så. Du kan ärva egenskaper som finns i dina föräldrars DNA men som inte kommer till uttryck. Till exempel kan din brunögda pappa förmedla genen från sin blåögda farfarsfar. Matcha det med din mammas blåögda gen, så har du baby blues, även med en brunögd pappa.
Var en genetiker
Extrahera ditt DNA med vanliga hushållsingredienser! Det är den verkliga affären - men du kanske vill ha hjälp från de föräldrar som bekvämt lånade ut sina kromosomer till dig. Du kan inte se dubbelspiralen utan ett mycket sofistikerat vetenskapslabb och ett dyrt elektronmikroskop. Du kan skilja ditt DNA från ditt spott med en sportdryck, tvål och iskall alkohol.
Material
- Små pappersmuggar (tandläkarmottagningsstorlek)
- Lemon Ice Gatorade, eller någon klar sportdryck
- Klar flytande diskmedel
- En matsked ananasjuice
- 90 procent till 100 procent isopropylalkohol
- Ett klart (glas eller plast) provrör med en propp
- Provrörsställ eller en liten burk eller glas för att hålla det
- Ett sm alt spett av trä eller bambu
Vägbeskrivning
- Lägg in alkoholen i frysen kvällen innan. (Den fryser inte, men du behöver den iskall.)
- Ställ all din utrustning på ett bord i ett väl upplyst utrymme.
- Ta en stor klunk av sportdrycken och svepa runt den i munnen, som du sköljer hos tandläkaren. Använd dina tänder för att försiktigt skrapa sidorna av munnen medan du swishar, för att lossa fler kindceller.
- Swisha mycket - räkna till minst 100. Spotta sportdrycken i en pappersmugg.
- Häll innehållet i papperskoppen i provröret tills du har fyllt röret ungefär 1/3.
- Tillsätt försiktigt tillräckligt med diskmedel för att fylla provröret halvvägs. Sätt proppen i röret.
- Sätt tummen på proppen och rotera tuben fram och tillbaka, upp och ner, några gånger. Skaka den inte - du vill inte ha en massa bubblor eller skum.
- Ta av locket på provröret. Tillsätt ett par droppar ananasjuice - droppa bara några droppar i blandningen. Stoppa sedan och rotera provröret igen.
- Hämta alkoholen från frysen och stoppa provröret igen. Luta provröret så att du kan hälla lite sprit i röret. Du vill att den kalla alkoholen ska flyta ovanpå resten av blandningen. Det hjälper till att sippra ner alkoholen på sidan av tuben - ta dig tid.
- Placera provröret i hållaren och låt det vila upprätt i minst en minut.
- Så fort du ser ett lager av vita klibbiga grejer mellan alkoholen flyter och resten av din kindcellsspottcocktail, stick långsamt in spetten i provröret så att spetsen nuddar den vita smutsen.
- Snurra försiktigt spetten åt ena hållet så att smutsen lindas runt den och du kan dra ut ditt DNA-prov ur provröret.
Vad händer
Sportdrycken innehåller s alter som hjälper till att bryta ner cellmembran för att frigöra DNA. Tvättmedel drar till sig både fett- och vattenmolekyler, så den flytande diskmedlet hjälper till att dra bort fetterna och vattnet från cellerna från DNA:t. Enzymerna i ananasjuicen bryter ner cellmembranen ännu mer.
DNA löser sig i vatten men inte i alkohol. Så den kalla alkoholen "drog" DNA:t ur den flytande lösningen. Det samlades precis under spritflottan, och det var då man kunde se det. DNA-strängar vill naturligtvis lindas ihop, så de lindar sig runt ett spett om du bara snurrar det åt ena hållet.
Om du vill ha kvar ditt DNA ett tag för att beundra det, häll det i en ren, tom barnmatsburk i lite alkohol. Du kan använda detta experiment för att extrahera DNA från frukt som jordgubbar eller kiwi. Imagination Station förklarar det för dig.
Roliga överraskande fakta
- Alla människor med blå ögon hade en gemensam förfader som levde för en tid mellan 10 000 och 6 000 år sedan.
- Den sällsynta kombinationen av genetiska egenskaper är rött hår och blå ögon. Båda dessa gener är recessiva, och bara en procent av människorna har kombinationen.
- Varje enskild människa har några gener från en gemensam förfader, en kvinna som levde för minst 200 000 år sedan som forskare kallar "Mitrochondial Eve." Du ärver de generna från din mamma.
- Om du hatar att äta din broccoli, skyll på dina gener. Vissa människor har ärvt smaklökar som reagerar starkt på bitterheten i kål, broccoli och andra växter i släktet Brassica. Broccoli kan vara bra för dig, men säg det till din tunga. Lycka till med att dela detta praktiska faktum med din mamma.
- Bananer är en genetisk korsning som kallas hybrid. Vilda bananer från Afrika var hårda, inte särskilt välsmakande och fulla av frön. Människor experimenterade med olika varianter för att skapa den fröfria, söta och mjuka frukten vi äter idag.
-
Genetisk gemensam härkomst Människans och gorilla-DNA är 98 procent detsamma. Människor är genetiskt närmare gorillor än andra apor, som orangutanger.
- En enda kromosom avgör om du är pojke eller tjej. Flickor har två "X" -kromosomer; XX är lika med hona. Pojkar har en "X" -kromosom och en "Y" -kromosom - XY.
- DNA:t i en enda cell i din kropp är längre än du är. Om du sträckte ut alla dina DNA-strängar rakt och lade dem från ände till ände, skulle bandet vara ungefär dubbelt så stort som hela solsystemets diameter.
Mer att utforska
The American Museum of Natural History har en interaktiv webbsida, Ology, som erbjuder massor av aktiviteter på sin The Gene Scene-sida. Utforska coola modeller du kan göra, experiment att prova och en kloningsavdelning som handlar om fåret Dolly.
DNA är här för att stanna av Dr. Fran Balkwill är en barnvänlig, underbart illustrerad tydlig titt på genetik som är tillgänglig för barn i skolåldern, men full med lättfattlig information även för äldre barn. Prova ditt bibliotek eller en onlinebokhandlare för ett nytt eller begagnat exemplar.
Gener är bara början
Genetik är en fascinerande och utvecklande vetenskap med många mysterier att reda ut. Det avslöjar mycket om varför levande saker ser ut och beter sig som de gör. Bönder och botaniker experimenterar för att hitta de hälsosammaste växterna med flest blommor eller frukt, eller bevara noggrant arvegods för framtida generationer. Djuruppfödare matchar hanar och honor av en art med de bästa egenskaperna för att få kraftfulla avkommor.
Ett test kan ibland berätta om du har ärvt en släktgen för ett hälsoproblem. Genetik ger dig information som du kan använda. Men det definierar dig inte. Din miljö har stor inverkan på din hälsa, hur du lär dig, vilka aktiviteter du väljer eller om du har en solig eller högtidlig läggning. I slutändan kan genetik förklara en hel del om dig. Men den verkliga naturkraften som bestämmer hur du ska forma ditt liv är du.
