днк РАСТЕНИЙ КОЛИЧЕСТВЕНННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИx

Муниципальное образовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №4
Городского округа Стрежевой с углубленным изучением отдельных
предметов
ДНК растений - количественная
характеристика
Автор:
Лойко Юлия
Ученица 9 «б» класса
МОУ СОШ №4
Руководитель: Лысенко С.Г.
Учитель биологии
МОУ СОШ №4
г. Стрежевой - 2011г.
Содержание
Введение
1. Литературный обзор
1.1.
Что такое ДНК?
1.2.
История ДНК
2. Методика
2.1. Методика………………………………………………….…………..
3. Характеристика объекта исследования
4. Результаты исследования
4.1.
Результаты химического анализа
Выводы
Литературные источники
Приложение
Введение
Кто бы вы ни были – человек (лат. Homo sapiens), крыса (лат. Rattus),
помидор(лат. Solánum lycopérsicum) или бактерия (лат. Bacteria) , каждая
клетка вашего организма содержит внутри ДНК. ДНК – это как чертеж всего,
что происходит внутри клетки организма, и поэтому ученые изучают ДНК.
Они могут понять, как части ДНК помогают вашему телу правильно
функционировать, используют ДНК для того, чтобы создавать новые
лекарства. Могут генетически модифицировать растения для еды, чтобы
повысить сопротивляемость растений к насекомым (лат. Insecta). Даже
используют древнюю ДНК для воссоздания эволюционной истории видов!
Ученые получают ДНК из клетки для ее изучения, при помощи извлечения
ДНК. Эта процедура называется экстракцией, и многие киты для экстракции
ДНК производятся биотехнологическими компаниями, чтобы ученые могли
использовать их в лабораториях. В нашем эксперименте был сделан
собственный кит для экстракции ДНК из предметов домашнего обихода и
использован для выделения ДНК из выбранных продуктов.
Цель: Получить ДНК из выбранных продуктов, и выяснить в каком из
них выход ДНК самый большой.
Задачи:
1.
Создать кит (экстрагирующую жидкость) для экстракции ДНК;
2.
Использовать кит для выделения ДНК из банана (лат. Músa), киви
(лат. Actinidia
deliciosa),
помидора
(лат. Solánum
lycopérsicum)
и
апельсина(лат. Citrus sinensis);
3.
Взвесить полученную ДНК и рассчитать ее выход;
4.
Сравнить полученные результаты;
5.
Определить, в каком из выбранных продуктов выход ДНК самый
большой.
1. Литературный обзор
1.1.
Что такое ДНК?
Мы решили узнать, что собой представляет ДНК. Для этого мы нашли
и изучили информацию о ДНК на Интернет сайтах.
Дезоксирибонуклеиновая кислота́ (ДНК) — один из двух типов
нуклеиновых кислот. Молекулы ДНК представлены в виде длинных нитей,
состоящих из большого числа дезоксирибонуклеотидов. Нити ДНК толще и
длиннее, чем нити белков. Длина молекулы ДНК достигает сотен тысяч
нанометров.
ДНК
состоит
в
основном
из
четырех
нуклеотидов,
которые
соответствуют четырем азотистым основаниям: аденину, гуанину, тимину и
цитозину.
Основную
структурную
цепь
молекулы
последовательно соединенные друг с другом
ДНК
образуют
молекулы пентозы и
ортофосфорной кислоты. Цепь ДНК представляет углеводно-фосфатную
последовательность, с которой соединены азотистые основания. Молекула
ДНК имеет две цепи нуклеотидов, расположенных параллельно друг ругу, но
в обратной последовательности. Эти цепи удерживаются между собой за счет
водородных
связей
между парами аденин-тимин и гуанин-цитозин.
Азотистые основания располагаются внутри спирали. Молекула ДНК в ядре
клетки окружена связанными с ней белками.
При нагревании ДНК разрушается. Разрушение двух цепочек ДНК
происходит при температуре выше 90 С, а частичное разрушение начинается
при температуре 85 С.
1.2.
История ДНК
Люди еще несколько веков назад начали изучать строение клеток
живых организмов. Со временем они узнавали все больше и больше. Но по
прежнему оставалось то, о чем люди не знали. ДНК – это было тем, что они
не могли обнаружить, как ни пытались. Но ведь сейчас мы практически все
знаем о ДНК. Так как же обнаружили его? И кто сделал это первым?
ДНК впервые были открыты Мишером (1869), который назвал
полученное вещество нуклеином (лат. nucleus ядро). Впоследствии было
показано,
что
нуклеин
представляет
собой
высокомолекулярную,
содержащую фосфор кислоту, находящуюся в комплексе с белками, поэтому
стали различать нуклеиновую кислоту и ее комплексы с белками —
нуклеопротеиды. Вскоре нуклеиновая кислота была получена из вилочковой
железы (тимуса) теленка, оказавшейся богатым источником этого вещества.
Вещество, близкое по свойствам, но отличающееся от нуклеиновой кислоты,
полученной из тимуса, выделили из дрожжей. Выяснилось, что нуклеиновая
кислота дрожжей содержит аденин, гуанин, цитозин и урацил, тогда как
нуклеиновая кислота. Выделенная из тимуса теленка, вместо урацила
содержит тимин. В качестве углеводного компонента в дрожжевой
нуклеиновой кислоте нашли пентозу, а в препарате из тимуса —
дезоксипентозу. В зависимости от источника получения эти нуклеиновые
кислоты
получили
названия
тимонуклеиновой
и
зимонуклеиновой.
Поскольку первый тип нуклеиновой кислоты находили в животных объектах,
а второй — в растительных, употребляли также названия «животная» и
«растительная» нуклеиновые кислоты. Однако, когда Фейльген (R. Feulgen)
разработал гистохимическую реакцию на «животную» нуклеиновую кислоту,
оказалось, что она обнаруживается в ядре как животных, так и растительных
клетках. С другой стороны, «дрожжевая» нуклеиновая кислота была найдена
Ж. Браше главным образом в цитоплазме клеток и растений, и животных.
Наконец, А. Н. Белозерским наличие ДНК у растений было доказано
химически. Сначала Белозерским был выделен и идентифицирован тимин самый характерный компонент ДНК - из семян гороха а затем сама ДНК
была препаративно выделена из семян конского каштана Так установилось
окончательное понимание того, что ДНК - это универсальный тип
нуклеиновых кислот, присущих всем царствам живого мира.. Названия
«дезоксирибонуклеиновая кислота» (ДНК) и было предложено после того,
как Левином (Р.A. Levenе) было установлено, что дезоксипентоза в
тимонуклеиновой кислоте является дезоксирибозой.
2. Методика
2.1.
Методика
Исследование проводилось в МОУ СОШ № 4 в кабинете биологии
(март 2011 г.), объектом исследования взяли пищевые продукты.
Для осуществления исследования, мы использовали следующую
методику:
Химический анализ. Создавали кит для выделения ДНК и определяли
массу выхода ДНК из банана, киви, помидора и апельсина.
Для создания кита:
Смешали половину чайной ложки соли, 1/3 чашки воды и детергент
(моющее средство) в стакане.
Для получения ДНК, работу осуществляли в следующем порядке:
1. Охладили спирт в морозильнике;
2. Постелили кусок ткани в воронку и положили воронку в стакан;
3. Положили продукт в пластиковый пакет и выдавили из него воздух;
4. Растирали продукт в течение 2 минут;
5. Добавили три столовых ложек экстрагирующей жидкости к растертому
продукту;
6. Выдавили воздух и закрыли мешок;
7. Перетерли смесь в мешке в течение 1 минуты;
8. Перелили смесь из мешка в воронку;
9. Содержимое воронки профильтровали;
10. Полученный фильтрат в объеме 4 миллилитра и перелили в пробирку;
11. К
фильтрату
добавили
охлажденный
спирт,
так
чтобы
он
не
соприкоснулся с ним;
12. Взвесили деревянную палочку на весах;
13. Палочкой собрали между спиртовым слоем и слоем фильтрата,
получившееся нитеобразное вещество (ДНК);
14. Измерили вес палочки с находящейся на ней ДНК;
15. Отняли исходный вес от конечного – это выход ДНК в миллиграммах;
16. Сравнили выходы ДНК у выбранных продуктов.
3. Характеристика объекта исследования
Чтобы подробнее узнать об исследуемых объектах, мы изучили
найденную о них информацию. Информация представлена в таблице 1.
Таблица 1
Общая характеристика объектов исследования
№ Продукт
Семейство
Листья
Плод
Цветки
1 Банан
Банановых
Очень крупные
Ягодовидные,
Однополые
толстокожие
и обоеполые
2 Апельсин Рутовых
Кожистые,
Мякоть сочная, Обоеполые
овальные,
с сладкая
заостренной
или
кисло-сладкая
верхушкой
3 Киви
Антинидие
Большие,
темно- Зеленая мякоть Однополые
вых
зеленые,
с
кожистые,
опушенной
овальные,
коричневой
почти мелкими
круглые
волосками
кожицей
4 Помидор
Пасленовые Очередные,
Сочные,
Обоеполые
состоят из долек и различной
долечек, размер и формы
окраска
варьируются
Мы выяснили, к каким семействам относятся выбранные нами продукты,
какие они имеют листья, плоды и цветки
4. Результаты исследований
Результаты исследований химического анализа сведены в таблицу 2.
4.1.
Таблица 2
Результаты исследований химического анализа
№
Продукт
Вес деревянной
Вес деревянной
палочки (мг)
палочки с ДНК (мг)
Расчет
Выход ДНК
(мг)
1.
Помидор
380
490
490-380
110
2.
Киви
300
390
390-300
90
3.
Апельсин
340
390
390-340
50
4.
Банан
340
490
490-340
150
В банане выход ДНК больше чем у других выбранных продуктов,
потому что масса полученного ДНК превосходит остальные.
Последовательность осуществления химического анализа представлена
на фотографиях.
Фото 1. Оборудование и материала для анализа
Фото 2. Подготовка кита
Фото 3.Готовый кит
Фото 4. Оборудование для фильтрации
Фото 5. Растирание материала (банан)
Фото 6. Фильтрация материала (банан)
Фото 7. Фильтрация материала (киви)
Фото 8. Профильтрованный материал
Фото 9.Фильтрат в пробирках
Фото 10. Экстракция ДНК
Фото 11. Полученное ДНК
Фото 12. Взвешивание ДНК (киви)
Фото 13. ДНК - банана
Фото 14. Микрофотография ДНК - банана
Выводы
1. Создали кит (экстрагирующую жидкость) для экстракции ДНК;
2. Использовали полученный кит, выделили ДНК из банана, киви, помидора
и апельсина;
3. Взвесили полученную ДНК и рассчитать ее выход;
4. Определили, что банан является продуктом с большим выходом ДНК, чем
у других выбранных нами продуктов.
Список используемой литературы
1. Остороумов Л.А., А.Ю. Просеков., Известия Самарского научного центра
Российской академии наук, т.12, №4(3).- 2010.
2. Браун А.Д., Фаддеева М.Д., Молекулярные основы жизни. – М.:
Просвещение, - 1976.
3. Лусс А.И., Цитрусовые культуры в России. – М.-Л., - 1947.
4. http://www.wikipedia.ru/
5. http://www.inplants.ru/
Приложение