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【STEM教育课程】和DNA来一次亲密之旅

实验背景

大家在童年时期有没有想过像超人一样拥有超凡的能力?能够在危难时刻挺身而出,保护人民,与恶势力搏斗,成为超级英雄是不是感觉很酷!

那你知道为什么像蝙蝠侠、神奇女侠、绿灯侠、绿巨人、蜘蛛侠、钢铁侠和X战警中的超级英雄们都自带超能力吗?比如超人的能量来自于他的母星,因为氪星球和地球的重力不同,超人和普通人之间身体机能存在很大的差异,x战警生来就具有异于常人的基因等,为什么一般的普通人通过训练也没有办法飞来飞去呢?超级英雄们要不是生的好,要不是后天受到刺激DNA发生突变(果然这种事情都是看命!枯了)

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那么你知道什么是DNA吗?你知道DNA长什么样子吗?

知识链接

DNA即脱氧核糖核酸(英文Deoxyribonucleic acid的缩写),是染色体主要化学成分,同时也是主要遗传物质。在我们的生活当中,所有具有生命特征的生命或物质都具有DNA,包括细菌、植物、动物、人类等生命体哦。

DNA是生物的遗传信息,承载着形成生命体的信息,可以决定不同个体的独特之处。在分子层面,DNA是呈螺旋体状结构的,这个梯子是由糖磷酸骨架和含氮碱基组成。这个架构小到连使用显微镜都观察不到哦,科学家们是使用了X射线衍射的方法才真正发现DNA的结构,了解DNA的结构可以帮助我们更好地理解如何治疗疾病等问题。

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所有生命体的DNA的化学成分都是相同的哦,DNA存在于细胞的染色体上。

哇!好腻害的样子,那如果我们要提取DNA,可以通过什么方法进行提取呢?

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材料准备

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10毫升的氯化钠溶液(由食盐和蒸馏水混合)

40毫升的洗洁精

10毫升的酒精(可用白酒替代)

实验袍(可用围裙等替代)

草莓两颗

滤纸一张

透明塑料杯一个

透明自封袋一个

搅拌棒一根(可用筷子等替代)

记录本

实验步骤

 

01

把洗干净的草莓放进透明的自封袋中,把封口封好。封口前尽量把袋子里面的空气排出来;接着用手指碾压草莓直至草莓变成草莓泥(注意不要弄破袋子)。可以记录下你的观察~

02

将洗洁精和氯化钠溶液加入装有草莓泥的袋子中,将封口封好。然后通过按压的方式按压袋子里的混合物,直至混合均匀。可以将你的观察记录下来~

03

把滤纸放在透明塑料杯上,打开装有草莓泥的透明自封袋,仔细将袋子里面的混合物倒在滤纸上,耐心等待,让混合物中的液体滴入杯中。

 

04

收集好混合液体之后,在塑料杯中滴入酒精(或白酒),注意让酒精沿着杯壁流入,可以将你所观察到的现象记录下来哦

05

静置塑料杯大约6-8分钟,注意观察杯子中液体的变化,看到黏糊糊的一团棉絮状物体吗?那个就是DNA啦,用搅拌棒将这团DNA挑出来就可以啦!

实验思考

为什么DNA可以用洗洁精、氯化钠溶液和酒精的混合物提取出来呢?

点击空白处查看答案

因为DNA存在于细胞的细胞核中,细胞被细胞膜包裹着,而细胞核被细胞核膜包裹着,细胞膜和细胞核膜的基本成分都是磷脂,那应该用什么去除油油的东西呢?洗洁精可以溶解脂质,有效破坏细胞结构。细胞核中主要含有DNA和蛋白质,当洗洁精混合一定浓度的氯化钠溶液可以使细胞里的DNA和部分蛋白质等成分分离,溶于液体当中,为了呈现DNA,方便观察,在混合物加入酒精(或白酒),使混合物与酒精(或白酒)发生化学反应,液体中析出像鼻涕样(棉絮状)的沉淀物,该沉淀物就是我们所需提取的DNA,由于DNA无法溶解于酒精(或白酒),但其他成分易溶于酒精(或白酒),因此可以通过沉淀的办法来提取DNA。

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