Исследовательская работа «Сравним ДНК»

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы

«Школа № 000»

ГБОУ Школа № 000 Россия, 142784, г. Москва, А.  ;  ;

тел. / ; email: *****@***mos. ru; web: http://sch2120tn. mskobr. ru/

Исследовательская работа

«Сравним ДНК!»

Выполнил: обучающийся 6В класса

ГБОУ Школа № 000 Ш1

Степанов Семен

Руководитель:

учитель биологии

 

г. Москва

г. Московский

2017

Содержание

Введение - 3 Подготовительная работа - 3 Опытная часть - 4 Анализ и сравнение данных об объектах исследования - 5 Исследование образцов ДНК печени курицы, говядины и банана под электронным микроскопом - 6 ДНК печени курицы под электронным микроскопом - 7 ДНК печени говядины под электронным микроскопом - 8 ДНК банана под электронным микроскопом - 8 Результаты - 9 Выводы -10 Приложение (фотографии) - 10 Глоссарий -  15 Полезная информация - 16 Список использованной литературы - 17

Введение

Как известно, ДНК находится в клетках живых организмов: людей, животных, птиц, рыб, растений и даже бактерий. Даже у некоторых вирусов имеется ДНК. Белки и ДНК находятся в ядре почти в каждой клетки организма. Большей частью, тем какие мы есть с вами, мы обязаны ДНК. В ней записаны особым языком наши черты внешности и особенности характера. Изучая материал о ДНК, и проводя биологический опыт, можно узнать много интересного. Оказывается, что ДНК – это не просто загадочное существо, которое могут увидеть только ученые в лабораториях. Выделить и найти ДНК двух разных животных и растений, сравнить их, оказывается, можно в кабинете биологии.

Цель работы: научиться получать фракцию ДНК из ядра и сравнить фракции ДНК печени животной ткани (коровы, цыплёнка) и растительной (банан).

Гипотеза. Несмотря на то, что корова, курица и банан  относятся к разным царствам,  ДНК их сильно друг от друга не отличается.

Объекты исследования: печень животных – курицы и коровы, растительная ткань – род  Банан (Musa acuminata)

Подготовительная работа.

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.

Электронный микроскоп

Посуда.

Блендер Пробирки Подставка для пробирок Кухонный нож Стекляная баночка

Пищевые продукты.

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

Дополнительно.

Раствор для промывания контактных линз Средство для мытья посуды 30 мл. Марля Холодный изопропиловый спирт 350 мл. Теплой воды 350 мл. Стеклянная палочка для размешивания

Опытная часть

  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.

И так начинаем!

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.

Анализ и сравнение данных об объектах исследования

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

Исследование образцов ДНК печени курицы, говядины и банана

под электронным микроскопом

ДНК печени курицы под электронным микроскопом

 

ДНК печени говядины под электронным микроскопом

 

ДНК банана под электронным микроскопом

 

Результаты.

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

Можно сделать следующий вывод:

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)

Приложение 1

Фото 1

Фото 2

Фото 3

Фото 4

               Фото 5

 

Фото 6

Фото 7

Фото 8

Фото 9

 

Фото 10

 

Приложение 2

Глоссарий

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. Фракция - составная часть смеси жидкостей, выделяемая при дробной - фракционной – перегонке (в химии). Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, . 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, . 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. (1892) открыл вирус табачной мозаики. Они могут существовать только внутри живых организмов. Наука о вирусах – вирусология.

Приложение 3

Для любознательных.

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.

Список используемой литературы и Интернет-источников

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