DNA ، یا اسید دئوکسی ریبونوکلئیک ، سنگ بنای زندگی است. تقریباً همه موجودات زنده ، از باکتری های میکروسکوپی گرفته تا ردوودز بزرگ کالیفرنیا گرفته تا انسان ، DNA در سلول های خود دارند. درست مثل یک کتاب ، DNA از 'کلمات' و 'حروف' ساخته شده است. با این حال ، برای بسیاری از دانش آموزان ، تصویربرداری از DNA دشوار است ، زیرا نمی توانید ساختار آن را با چشم غیر مسلح مشاهده کنید.
مبانی DNA
DNA کد ژنتیکی زندگی است. تقریباً در تمام موجودات زنده هسته سلول وجود دارد. DNA فقط شامل چهار حرف است: A ، G ، C ، و T . هر حرف یک پایه شیمیایی است که با دیگری جفت می شود تا مارپیچ دوتایی نمادین را ایجاد کند. آدنین (A) با تیمین (T) و سیتوزین (C) با گوانین (G) جفت می شود و جفت باز ایجاد می کند. هر جفت پایه نیز به a متصل می شود مولکول قند و یک مولکول فسفات برای ایجاد یک نوکلئوتید یا 'کلمه' سپس نوکلئوتیدها خود را به صورت رشته های طولانی مرتب می کنند که به شکل یک نردبان به نام مارپیچ مضاعف تشکیل می شود.
مقالات مرتبط- ساختار و عملکرد DNA
- همانند سازی DNA چیست؟
- ژنتیک برای کودکان
دانش آموزان از اوایل کلاس 5 و 6 در ایالات متحده شروع به یادگیری زیست شناسی و DNA می کنند. یک روش عالی برای آموزش دانش آموزان در هر سنی در مورد DNA استفاده از مدل ها است. شما البته می توانید برای ساخت یک مدل کیت خریداری کنید ، اما مدل های خانگی به همان اندازه سرگرم کننده و بسیار ارزان تر هستند.
DNA خوراکی
دانشجویان جوان فقط در مورد زیست شناسی می آموزند بنابراین بهتر است این مدل ها تا حد ممکن ساده باشد. این مدل با استفاده از آب نبات نماد مولکول های اساسی و ساختار DNA است. این پروژه حدود یک ساعت به طول خواهد انجامید و برای دانش آموزان کلاس چهارم تا ششم بهترین است.
مواد:
- گل ختمی رنگی (یا آبنبات نرم چند رنگ جایگزین مانند قطره های لثه)
- طناب شیرین بیان
- خلال دندان
دستورالعمل ها:
- به هر مارشمالو رنگ یک پایه اختصاص دهید (به عنوان مثال صورتی A ، سفید T است).
- مارشمالو های رنگی مناسب را با هم جفت کنید.
- یکی از هر جفت مارشمالو را در انتهای خلال دندان قرار دهید.
- هر انتهای خلال دندان را با مارشمالو به یک طناب شیرین بیان بچسبانید.
- ادامه دهید تا زمانی که کل رشته شیرین بیان خلال دندان با جفت پایه داشته باشد.
- یک سر طناب شیرین بیان را بگیرید و بپیچانید تا مارپیچ دوتایی ایجاد شود.
- از ساختار DNA خوراکی لذت ببرید.
پلی استایرن DNA
دانش آموزان دبیرستانی شروع به درک اصول زیست شناسی کرده اند و می توانند در مورد ساختار منحصر به فرد DNA اطلاعات بیشتری کسب کنند. این مدل با ستون فقرات قند و فسفات ساختار DNA کمی عمق بیشتری پیدا می کند. این پروژه باید در دو کلاس مجزا ، دو ساعت وقت بگذارد و برای کلاس های هفتم تا هشتم مناسب باشد.
مواد:
- 100 توپ کوچک یک تا دو اینچی فوم
- خلال دندان
- شش رنگ مختلف رنگ
- قلم موی رنگ آمیزی
- چسب
دستورالعمل ها:
- رنگهای مختلف رنگ را برای مولکولهای قند ، مولکولهای فسفات و هر یک از چهار پایه انتخاب کنید.
- 20 توپ را به عنوان مولکول های قند و 20 توپ را به عنوان مولکول های فسفات رنگ کنید.
- برای هر پایه 15 توپ را با رنگ مناسب آنها رنگ کنید.
- اجازه دهید گلوله های فوم خشک شود.
- پس از خشک شدن گلوله های فوم ، پایه ها را با هم جفت کنید (A تا T ، C تا G).
- بین هر جفت پایه خلال دندان بچسبانید.
- در صورت نیاز خلال دندان و گلوله های فوم را چسب بزنید.
- با استفاده از یک سوزن و نخ و نخ های گلوله ای به هم ، دو ستون فقرات شکر و فسفات ایجاد کنید.
- با خلال دندانهایشان جفت بازها را به مولکول قند وصل کنید.
- همزمان با افزودن جفت های پایه ، گلوله های فوم را بچرخانید تا پیچ و تاب در مارپیچ دوتایی ایجاد شود.
مدل DNA جفت دوازده پایه
دانش آموزان دبیرستان باید اصول DNA ، ژنتیک و تقسیم سلولی را درک کنند. در این مرحله ، دانش آموزان همچنین باید مقداری درک اساسی از شیمی و پیوندهای شیمیایی داشته باشند. این مدل ساختار شیمیایی DNA را نشان می دهد. دانش آموزان مدل های آدنین (A) ، تیمین (T) ، سیتوزین (C) و گوانین (G) را می سازند. سپس آنها آدنین را با تیمین ، سیتوزین را با گوانین جفت می کنند و یک مدل واقع گرایانه از DNA ایجاد می کنند.
مواد:
- چارت سازمانی برای فرمول ساختاری DNA
- رابطه، رشته فاصله برای DNA
- قطعه فوم تخت بزرگ
- گلوله های فوم فوم متوسط
- گلوله های کوچک فوم
- سیخ یا خلال دندان
- چهار رنگ مختلف رنگ
- قلم موی رنگ آمیزی
دستورالعمل ها:
- یک گلدان فوم متوسط را برداشته و یک خلال دندان فرو کنید. توپ را رنگ آمیزی کرده و سپس توپ را درون تکه فوم فوم قرار دهید تا خشک شود. تمام گلوله های فوم خود را به همان روش رنگ آمیزی کنید و آنها را در آنجا بگذارید تا خشک شوند. برای ساخت یک جفت پایه (12 مورد می خواهید):
- چهار توپ را یک رنگ نقاشی کنید تا فسفر را نشان دهد
- برای نشان دادن اکسیژن ، 26 توپ را یک رنگ نقاشی کنید
- 17 توپ را به رنگ دیگر رنگ کنید تا نشان دهنده نیتروژن باشد
- برای نشان دادن کربن ، 30 توپ را با رنگ متفاوت رنگ کنید
- گلوله های سفید کوچکتر را همانطور که هست بگذارید آنها نشان دهنده قند هستند.
- اجازه دهید گلوله های فوم خشک شود.
- گلوله های استیر فوم کوچکتر را ساده بگذارید زیرا آنها نشان دهنده پیوندهای هیدروژن هستند.
- برای ایجاد پیوندها ، خلال دندانها را به طول مناسب برش بزنید (براساس فاصله پیوندها).
- مولکول ها را با خلال دندان در مکان های مناسب قرار دهید. شما به نمودار ساختار DNA خود نیاز خواهید داشت.
- در صورت لزوم از چسب برای اتصال خلال دندان به گلوله های استیروفوم استفاده کنید.
- با رشته كردن گلوله های شكر و فسفات (هر طرف 20 توپ) با استفاده از سوزن و رشته دو ستون فقرات قند و فسفات ایجاد كنید.
- با چسباندن خلال دندان در طرف مقابل هر جفت باز ، جفت بازها را به مولکول های قند وصل کنید.
- هنگام رفتن ، شکل مارپیچ ایجاد کنید تا محصول نهایی مانند DNA واقعی به نظر برسد.
مدل های DNA برای زبان آموزان بصری
DNA ، ژنتیک و زیست شناسی به طور کلی از سنین پایین به دانش آموزان آموزش داده می شود. با این حال ، بسیاری از دانش آموزان در صورت درک زبان ، ممکن است درک این مفهوم را دشوار کنند. مدل ها راهی عالی برای کمک به ذهن جوان در درک یکی از مهمترین مباحث علمی هستند.
