Исследовательская работа «Сравним днк!»

Прежде чем заняться опытами я решил изучить теоретический материал о ДНК. Используя Интернет-ресурсы, я нашел значение новых слов и интересные исторические факты.

Для проведения опыта были подготовлены следующие материалы:

Электронные средства.

1. 
   Электронный микроскоп
   

1. 
   Блендер
   
2. 
   Пробирки
   
3. 
   Подставка для пробирок
   
4. 
   Кухонный нож
   
5. 
   Стекляная баночка
   

1. 
   Примерно 250 г. коровьей печени
   
2. 
   Примерно 250 г. куриной печени
   
3. 
   Соли 2,5 мл.
   

1. 
   Раствор для промывания контактных линз
   
2. 
   Средство для мытья посуды 30 мл.
   
3. 
   Марля
   
4. 
   Холодный изопропиловый спирт 350 мл.
   
5. 
   Теплой воды 350 мл.
   
6. 
   Стеклянная палочка для размешивания
   

Печень животных – коровы и цыплёнка и растений содержат много клеток, которые в свою очередь содержат ДНК и белки. Для того, чтобы «добраться» до ДНК, мы измельчаем печень и банан в блендере в течении 15 секунд, разрушив клетки, после чего нам необходимо добраться до ДНК, находящейся внутри клетки, для этого нужно разрушить внутреннюю среду и мембрану, окружающую клетку (процесс лизиса – процесс разрушения внутренней среды клетки).

Плазматическая мембрана состоит из двух слоев фосфолипидов, которые ведут себя как жиры, не смешиваясь с водой. Жирное вещество находится на внутренней, а не на внешней стороне мембраны, которую можно разрушить с помощью жидкости для мытья посуды, которая обезжирит мембрану и разрушит жир и ядерную оболочку, окружающую ядро, в котором располагается ДНК. После разрушения мембраны клетки и оболочки ядра, ДНК становится доступной.

Чтобы отделить от ДНК оставшиеся белки, мы используем в нашем опыте фермент – гидроксиалкилфосонат, который входит в состав раствора для промывания контактных линз и для возможности дальнейшего исследования добавляем изопропиловый спирт, который отделяет ДНК от остального раствора.

Берем коровью печень, отделяем три небольших кусочка кубической формы – 3 на 3 сантиметра, после чего помещаем их в блендер с небольшим количеством соли и воды, измельчаем все на большой скорости в течении 15 секунд. Далее процеживаем полученную смесь через марлевый фильтр в стеклянную емкость, добавляем жидкость для мытья посуды, перемешиваем и отстаиваем 10 минут. После этого я наполнил пробирку полученной смесью на треть и добавил в неё 3 капли ферментной жидкости с последующим отстаиванием в течение 20 минут. В отстоявшуюся смесь я медленно добавил холодный изопропиловый спирт, отстояв смесь еще 20 минут.

После этого фракция ДНК появляется как слой между нижней частью пробирки и верхнем слоем жидкости, из которого я осуществил забор стеклянной палочкой наматывающими, круговыми движениями. Пробу я поместил на предметное стекло и исследовал под электронным микроскопом.

Ту же самую процедуру, я проделал с куриной печенью и бананом.

Печень курицы
	Измельчение	Добавление жидкости для мытья посуды и отстаивание	Добавление ферментной жидкости для отделения от ДНК белков и отстаивание раствора	Добавление изопропилового спирта и отстаивание смеси	Исследование полученной фракции ДНК под электронным микроскопом
	В процессе измельчения образовалась однородная жидкость красновато-бордового цвета	После отстаивания –однородная, однотонная смесь	Текстура смеси стала более однородной, цвет не изменился	В смеси заметно разделение на две фракции – бесцветную в верхней части, красновато-бурая в нижней части пробирки	В смеси заметно разделение на три фракции – бесцветную в верхней части, бежевато-мутная прослойка более широкая, чем в образце с говядиной и красновато-бурая в нижней части пробирки
Печень коровы
	В процессе измельчения образовалась однородная жидкость буро-бордового цвета	После отстаивания –однородная, однотонная смесь	Текстура смеси стала более однородной, цвет не изменился	В смеси заметно разделение на две фракции – бесцветную в верхней части, бурая в нижней части пробирки	В смеси заметно разделение на три фракции – бесцветную в верхней части, бежевато-мутная прослойка и бурая в нижней части пробирки
Банан
	В процессе измельчения образовалась однородная смесь светло-желтого цвета с бежевым оттенком	После отстаивания –однородная, однотонная смесь бежево-коричневого цвета	Текстура смеси стала более однородной, цвет бежево-коричневого оттенка	В смеси заметно разделение на две фракции – бесцветную в верхней части, коричневатую в нижней части пробирки	В смеси заметно разделение на три фракции – прозрачный золотисный низ, сгусток светло-коричневого цвета и прозрачная верхняя часть

1. 
   В процессе проведения опыта я научился получать фракцию ДНК из ядра клеток.
   
2. 
   Выполнять последовательные действия, записывать и анализировать свои наблюдения.
   

1. 
   Предположение, что несмотря на то, что изучаемые объекты относятся к разным царствам живой природы, имеют ДНК, которое друг от друга резко не отличается, считаю, что подтвердилось. Отличия, конечно же, есть, так как это разные виды организмов. Увидеть маленькую молекула ДНК в школьный электронный микроскоп я не смог и сравнил только то, что увидел (данные приведены в таблице)
   

1. 
   ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота, присутствующая в каждом организме и в каждой живой клетке, главным образом в её ядре, нуклеиновая кислота , содержащая в качестве сахара дезоксирибозу, а в качестве азотистых оснований аденин, гуанин, цитозин и тимин. Играет очень важную биологическую роль, сохраняя и передавая по наследству генетическую информацию о строении, развитии и индивидуальных признаках любого живого организма. Препараты ДНК можно получить из различных тканей животных и растений, а также из бактерий и ДНК-содержащих вирусов. Большая советская энциклопедия.
   
2. 
   Фракция - составная часть смеси жидкостей, выделяемая при дробной - фракционной – перегонке (в химии). Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
   
3. 
   Лизис – растворение клеток, разрушение клеточной структуры тканей под действием ферментов, кислот, щелочей, солей, антибиотиков и т.п. (в биологии). Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
   
4. 
   Вирусы – внутриклеточные паразиты живых организмов; мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), покрытой белковой оболочкой. Болезнетворные вирусы вызывают вирусные болезни человека (СПИД, грипп, гепатит, бешенство и др.), животных и растений. Д.И.Ивановский (1892) открыл вирус табачной мозаики. Они могут существовать только внутри живых организмов. Наука о вирусах – вирусология.
   

• 
  25 апреля 1953 года в Кембридже, Англия, была опубликована первая информация о таинственной молекуле ДНК. Авторами были биолог Джеймс Уотсон и физик Френсис Крик.
  
• 
  Но открыта эта молекула была намного раньше, молодым никому не известным швецайрским врачом в 1869 году Фридрихом Мишером. Как часто бывает, открытие в научном мире не было оценено по достоинству и понадобилось еще много времени, чтобы понять его ценность.
  
• 
  В молекуле ДНК зашифрован код последовательности аминокислот в белке.
  
• 
  Белки – это крупные молекулы, которые выполняют разные функции. Каждый тип белков имеет свое значение и функцию.
  
• 
  Существует 20 разных аминокислот. Различное сочетание этих кислот в цепи и определяют функции белка.
  
• 
  Аминокислоты бывают заменимые и незаменимые. Незаменитых аминокислот – 8 и они должны поступать к нам в организм с пищей.
  
• 
  От ДНК код последовательности аминокислот передается РНК – рибонуклеиновой кислоте. РНК строит цепь из остатков аминокислот, и получаются белки.
  
• 
  Фракция ДНК, оказывается, может храниться долго в спирте и запечатанной емкости.
  
• 
  Банан. Его родина - тропические леса Африки и Юго-Восточной Азии. Банан является травой, но только гигантских размеров. Его шестиметровые стебли оканчиваются широкими, похожими на флаги листьями, длина которых иногда достигает 2 метров.
  

1. 
   http://bse.slovaronline.com/Д/ДН/12131-DNK
   
2. 
   www.efremova.info/word/fraktsija.html
   
3. 
   http://znayuvse.ru/nash-mir/chto-takoe-dnk
   
4. 
   http://elementy.ru/trefil/67/DNK
   
5. 
   http://www.factruz.ru/genetic_mistery/dna.htm
   
6. 
   О. Лири, Н.К. Увлекательные опыты. Биология, физика, химия, науки о Земле / Нэнси К. О. Лири, Сьюзен Шелли; пер. с англ. А. Галыгина, В. Герцика, Н. Харламовой. – М.: АСТ: Астрель, 2009, - 240с.: ил.
   
7. 
   Яковлев, В. Я. Активные формы и методы обучения биологии [Текст]: книга для учителя: из опыта работы / В. Я. Яковлев, Л. Ф. Спирин.- М.: Просвещение, 1992.- 160 с.