ژنتیک علم چیزی است که شما را، شما می سازد. ژنتیک توضیح می دهد که چرا شما مانند پدرتان موهای قرمز دارید، مانند مادرتان لبخند پهنی دارید و مانند عمه هلن، پاهای لاغری بلندی دارید. شما به یک میکروسکوپ قدرتمند برای نگاه کردن به داخل سلول انسانی نیاز دارید تا فرمول مخفی را باز کنید که دسته ای از پروتئین ها را به یک فرد منحصر به فرد تبدیل می کند.
ساختار و عملکرد DNA
تا به حال به این فکر کرده اید که چرا برادر دوقلوی شما یک آهسته حرکت می کند و بازوی بدی دارد در حالی که شما نمی توانید به سمت پهن انبار ضربه بزنید، اما می توانید مانند باد بدوید؟ سه حرف کوچک را سرزنش کنید که تأثیر زیادی بر ظاهر، استعداد و حتی خلق و خوی شما دارد.این حروف DNA هستند و مخفف نام علمی طولانی دئوکسی ریبونوکلئیک اسید هستند. نحوه بیان آن به این صورت است: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNA مولکولی است که حاوی اطلاعات ساخت پروتئین است. پروتئین ها به همراه آب، قندها، چربی ها و DNA سلول های شما را تشکیل می دهند و مواد شیمیایی را برای عملکرد بدن شما ایجاد می کنند. DNA شما دستور پروتئین است. این شامل فرمول منحصر به فرد برای شما است. اگر از طریق میکروسکوپ الکترونی به DNA نگاه کنید، ساختاری را می بینید که شبیه یک نردبان است که به شکل مارپیچی به نام مارپیچ دوتایی پیچ خورده است. رشته های پیچ خورده DNA بسیار ظریف و زیبا هستند. طراحی شما از آن اثر هنری شگفت‌انگیز ناشی می‌شود و خود را تکرار می‌کند تا در هر سلول جدید، با تقسیم سلول‌های شما، بارها و بارها همان الگوی دقیق ایجاد شود.
لوبیاهای باحال گرگور مندل
یک راهب اتریشی قرن نوزدهمی، به نام گرگور مندل، اولین کسی بود که معمای این که چرا صفات نسل به نسل ظاهر می‌شوند را حل کرد. گرگور مندل با نخودهای باغی در صومعه خود آزمایش کرد تا دریابد چرا دو گیاه مختلف در یک گونه هر چند وقت یکبار ویژگی های خاصی را تولید می کنند.
او نخودهای گرد چاق و چرک را با نخودهای چروک تلاقی کرد - و نخودهای گرد را گرفت. سپس آن گیاهان گرد دانه را گرده افشانی کرد و مقداری نخود گرد و مقداری نخود چروکیده به دست آورد. این گونه بود که او ژن های غالب و مغلوب را کشف کرد. صفت مغلوب - نخود فرنگی چروکیده - تقریباً در هر چهارمین گیاه پس از نسل اول دوباره ظاهر می شود. وقتی با گیاهان زرد و گیاهان سبز کار می کرد همین اتفاق افتاد. گیاهان زرد غالب و سبزها مغلوب بودند.
مندل میکروسکوپ قدرتمندی نداشت و درباره ژن ها، کروموزوم ها و DNA چیزی نمی دانست. با این حال، او اصولی را که امروزه دانشمندان برای بررسی ژنتیک به کار می برند، کشف کرد و در مورد آن نوشت، بنابراین ما او را به خاطر کارهای پیشگامانه اش «پدر ژنتیک» می نامیم.
مسلط و مغلوب
الگوها به این صورت عمل می‌کنند: دو ژن برای چشم‌های آبی، یکی از مادر و دیگری از پدر، به شما چشم‌های آبی می‌دهد. یک جفت ژن برای قد بلند باعث می شود مانند علف هرز رشد کنید. همین امر برای ویژگی هایی مانند موهای بلوند یا مجعد، رنگ پوست، استخوان های سنگین یا ظریف، نزدیک بینی، و دور بینی. تا زمانی که ژن های یکسانی را از هر دو والدین دریافت کنید، این ویژگی ها در شما ظاهر می شود.
ژن‌های غالب قوی‌ترین هستند و معمولاً با یک حرف بزرگ برچسب‌گذاری می‌شوند - برای مثال، "B" برای قهوه‌ای. ژن‌های مغلوب معمولاً توسط ژن‌های غالب پنهان می‌شوند. ژن مغلوب چشم آبی را با حروف کوچک "b" علامت گذاری کنید. اگر دو ژن غالب برای رنگ چشم - BB - دریافت می کنید، یک زیبایی چشم قهوه ای هستید. به ارث بردن یک ژن غالب و مغلوب - Bb - رنگ غالب را دریافت می کنید: قهوه ای. وقتی هر دو والدین یک ژن مغلوب دارند، در این مورد آبی-آبی یا bb، شما چشم آبی دارید.
این نسخه اصلی است.ژنتیک کمی پیچیده تر از این است. شما می توانید صفاتی را به ارث ببرید که در DNA والدینتان وجود دارد اما بیان نشده است. به عنوان مثال، پدر چشم قهوه ای شما ممکن است ژن را از پدربزرگ چشم آبی خود منتقل کند. آن را با ژن چشم آبی مادرتان تطبیق دهید، و حتی با پدری با چشمان قهوه‌ای رنگ آبی دارید.
ژنتیک باشید
DNA خود را با استفاده از مواد ساده خانگی استخراج کنید! این یک معامله واقعی است - اما ممکن است از والدینی که کروموزوم های خود را به راحتی به شما قرض داده اند کمک بخواهید. شما نمی توانید مارپیچ دوگانه را بدون یک آزمایشگاه علمی بسیار پیچیده و میکروسکوپ الکترونی گران قیمت ببینید. می توانید DNA خود را از تف با نوشیدنی ورزشی، صابون و الکل سرد جدا کنید.
مواد
- لیوان کاغذی کوچک (سایز دندانپزشکی مطب)
- Lemon Ice Gatorade، یا هر نوشیدنی ورزشی شفاف
- صابون ظرف مایع شفاف
- یک قاشق غذاخوری آب آناناس
- 90 درصد تا 100 درصد ایزوپروپیل الکل
- لوله آزمایش شفاف (شیشه ای یا پلاستیکی) با درپوش
- پایه لوله آزمایش یا شیشه یا لیوان کوچک برای نگه داشتن آن
- یک سیخ چوب لاغر یا بامبو
مسیرها
- الکل را از شب قبل در فریزر بگذارید. (یخ نمی زند، اما شما به آن نیاز دارید.)
- همه وسایل خود را روی یک میز در فضایی روشن قرار دهید.
- یک نوشابه بزرگ از نوشیدنی ورزشی بردارید و آن را در دهان خود بچرخانید، همانطور که در دندانپزشک آبکشی می کنید. از دندان‌هایتان برای خراشیدن آرام کناره‌های دهانتان در حین چرخیدن استفاده کنید تا سلول‌های گونه‌تان شل شود.
- زیاد سوئیت بزن - حداقل تا 100 بشمار. نوشیدنی ورزشی را در لیوان کاغذی تف کن.
- محتویات لیوان کاغذی را داخل لوله آزمایش بریزید تا حدود 1/3 لوله را پر کنید.
- با دقت به اندازه کافی صابون ظرفشویی اضافه کنید تا لوله آزمایش تا نیمه پر شود. درپوش را در لوله قرار دهید.
- شست خود را روی درپوش قرار دهید و لوله را چند بار به جلو و عقب، بالا و پایین بچرخانید. آن را تکان ندهید - شما یک دسته حباب یا کف نمی خواهید.
- درپوش لوله آزمایش را باز کنید. چند قطره آب آناناس اضافه کنید - فقط چند قطره را داخل مخلوط بچکانید. سپس لوله آزمایش را بسته و دوباره بچرخانید.
- الکل را از فریزر خارج کنید و لوله آزمایش را دوباره خاموش کنید. لوله آزمایش را کج کنید تا بتوانید کمی الکل داخل لوله بریزید. شما می خواهید الکل سرد روی بقیه مخلوط شناور شود. این کمک می کند تا الکل در کنار لوله چکانده شود - وقت بگذارید.
- لوله آزمایش را در نگهدارنده قرار دهید و بگذارید حداقل یک دقیقه به صورت عمودی بماند.
- به محض اینکه بین شناور الکلی و بقیه کوکتل تف سلول گونه خود لایه ای از مواد سفید رنگی را دیدید، سیخ را به آرامی داخل لوله آزمایش فرو کنید تا نوک آن به گوه سفید برخورد کند.
- سیخ را به آرامی در یک جهت بچرخانید تا گود دور آن بپیچد و بتوانید نمونه DNA خود را از لوله آزمایش بیرون بیاورید.
چه خبر است
نوشیدنی ورزشی حاوی املاحی است که به تجزیه غشای سلولی برای آزادسازی DNA کمک می کند. مواد شوینده هم مولکول های چربی و هم آب را جذب می کند، بنابراین صابون ظرف مایع به بیرون کشیدن چربی ها و آب از سلول ها از DNA کمک می کند. آنزیم های موجود در آب آناناس غشای سلولی را بیشتر می شکنند.
DNA در آب حل می شود اما در الکل حل نمی شود. بنابراین الکل سرد DNA را از محلول مایع بیرون کشید. درست زیر شناور الکل جمع شد، و آن موقع بود که می توانستید آن را ببینید. رشته‌های DNA به طور طبیعی می‌خواهند به هم بپیچند، بنابراین اگر فقط در یک جهت آن را بچرخانید، خود را دور یک سیخ می‌پیچند.
اگر می خواهید DNA خود را برای مدتی در اطراف نگه دارید تا آن را تحسین کنید، آن را در یک شیشه تمیز و خالی غذای کودک در مقداری الکل بریزید. شما می توانید از این آزمایش برای استخراج DNA از میوه هایی مانند توت فرنگی یا کیوی استفاده کنید. ایستگاه تخیل آن را برای شما هجی می کند.
حقایق جالب و شگفت انگیز
- همه افرادی که چشمان آبی داشتند یک اجداد مشترک داشتند که بین 10 تا 6000 سال پیش زندگی می کرد.
- نادرترین ترکیب صفات ژنتیکی موهای قرمز و چشمان آبی است. هر دوی این ژن‌ها مغلوب هستند و تنها یک درصد از انسان‌ها این ترکیب را دارند.
- هر انسان دارای تعدادی ژن از یک اجداد مشترک است، زنی که حداقل 200000 سال پیش می زیسته است که دانشمندان او را "حوای میتروکندیایی" می نامند. شما این ژن ها را از مادرتان به ارث برده اید.
- اگر از خوردن کلم بروکلی خود متنفرید، آن را به گردن ژن های خود بیندازید. برخی از افراد جوانه های چشایی را به ارث برده اند که به شدت به تلخی کلم، کلم بروکلی و سایر گیاهان در جنس Brassica واکنش نشان می دهند. کلم بروکلی ممکن است برای شما مفید باشد، اما این را به زبان خود بگویید. موفق باشید این حقیقت مفید را با مادرتان به اشتراک بگذارید.
- موز یک تلاقی ژنتیکی به نام هیبرید است. موز وحشی آفریقایی سفت، نه چندان خوش طعم و پر از دانه بود. انسان‌ها انواع مختلفی را برای ایجاد میوه‌ای بدون دانه، شیرین و نرمی که امروزه می‌خوریم، آزمایش کردند.
-
نسب مشترک ژنتیکی DNA انسان و گوریل 98 درصد یکسان است. مردم از نظر ژنتیکی به گوریل‌ها نزدیک‌تر از میمون‌های دیگر مانند اورانگوتان‌ها هستند.
- یک کروموزوم تکی تعیین می کند که شما پسر هستید یا دختر. دختران دو کروموزوم "X" دارند. XX برابر با زن است. پسران یک کروموزوم "X" و یک کروموزوم "Y" دارند - XY.
- DNA در یک سلول بدن شما طولانی تر از شماست. اگر تمام رشته های DNA خود را مستقیم بکشید و آنها را از انتها به انتها بچینید، قطر نوار تقریباً دو برابر کل منظومه شمسی خواهد بود.
بیشتر برای کاوش
موزه تاریخ طبیعی آمریکا یک وب‌سایت آنلاین تعاملی به نام Ology دارد که فعالیت‌های زیادی را در صفحه The Gene Scene ارائه می‌دهد. مدل‌های جالبی را که می‌توانید بسازید، آزمایش‌هایی که باید امتحان کنید و بخش شبیه‌سازی درباره گوسفند دالی کاوش کنید.
DNA اینجا برای ماندن است نوشته دکتر فران بالکویل یک نگاه واضح برای کودکان پسند و به طرز شگفت انگیزی به ژنتیک است که برای کودکان سن مدرسه قابل دسترسی است، اما مملو از اطلاعات آسان برای درک کودکان بزرگتر نیز است. کتابخانه خود یا یک کتابفروش آنلاین را برای نسخه جدید یا استفاده شده امتحان کنید.
ژن ها تازه شروع هستند
ژنتیک علمی جذاب و در حال توسعه است که رازهای زیادی برای کشف کردن دارد. این موضوع چیزهای زیادی را نشان می دهد که چرا موجودات زنده به همان شکلی که می بینند و عمل می کنند. کشاورزان و گیاه شناسان آزمایش می کنند تا سالم ترین گیاهان را با بیشترین شکوفه ها یا میوه ها بیابند یا با دقت گونه های موروثی را برای نسل های آینده حفظ کنند. پرورش دهندگان حیوانات نر و ماده یک گونه با بهترین صفات را برای تولید فرزندان قوی مطابقت می دهند.
تست گاهی اوقات می تواند به شما بگوید که آیا ژن خانواده را برای یک مشکل سلامتی به ارث برده اید یا خیر. ژنتیک به شما اطلاعاتی می دهد که می توانید از آنها استفاده کنید. اما شما را تعریف نمی کند. محیط شما تأثیر زیادی بر سلامتی شما، نحوه یادگیری، فعالیت هایی که انتخاب می کنید، یا اینکه آیا شما روحیه آفتابی یا جدی دارید، دارد.در پایان، ژنتیک می تواند چیزهای زیادی در مورد شما توضیح دهد. با این حال، نیروی واقعی طبیعت که تصمیم می گیرد چگونه زندگی شما را شکل دهید، شما هستید.
