2022年11月21日

用紙條與組花片類比DNA與轉錄轉譯蛋白質

 要對小學生談DNA是什麼,甚至說基因是什麼樣的東西。到底要怎樣做呢?


想到了一個類比方式,似乎還不錯。事先準備了塑膠蛋殼,每個蛋內都有一個塑膠袋,塑膠袋裡有一張紙條。



每個學生拿一個蛋

把蛋打開,塑膠袋打開來,拿出裏頭的紙條,接下來按照紙條上的指示,找到對應的花片組合起來
品名是五彩小花片,320元,有950片。


裡頭共有五色,五種形狀。




這個類比是簡化過的,首先蛋就是類比細胞,蛋內的塑膠袋類比細胞核,而紙條則是類比DNA,上頭有著遺傳訊息(要拚出特定顏色和形狀),而花片則是類比胺基酸。

前一篇提到了要做DNA萃取的工作,則是讓學生先能理解【紙條在蛋內的塑膠袋內】,所以要拿出DNA就像是要把蛋打開、拆開塑膠袋那樣,把細胞弄開、打開細胞核。

我給學生拼花片的紙條,是每個學生都不一樣的。這是用python寫code產生。code如下,預設輸出六十組字串,每組字串都是十種花片,會輸出到output.txt文字檔儲存:
import random
color = ["紅","綠","白","黃","藍"]
shape = ["長方","正方","橢圓","三角","星星"]
colorIdx = int(random.random()*len(color))
shapeIdx = int(random.random()*len(shape))

def brick():
    colorIdx = int(random.random()*len(color))
    shapeIdx = int(random.random()*len(shape))
    return color[colorIdx]+shape[shapeIdx]


segN = 10
amount = 60

path = 'output.txt'
f = open(path, 'w')


for i in range(amount):
    seq =""
    for j in range(segN):
        seq +=  brick() + "-"
        

    print(seq[:-1])
    f.write(seq[:-1] + "\n")
f.close()


萃取DNA的簡易方式

 最近應泛科學之邀,到坪林國小去辦了一個科學營隊。對象是從小二到小六的小學生,其中一個實驗要做DNA萃取。若是要用以前教科書的流程來進行,我可是完全無法備料,什麼果汁機打水果啦、添加酵素啦、使用冰酒精之類的。

為了備料方便,我測試了好幾種材料和方法,總算是找到簡單的方法了啊。

  1. 萃取時所需要的萃取液,可以略過酵素、鹽,其實只要洗碗精就可以。
  2. 酒精:不需要使用冰的,也不需要使用95%的,只需要一般消毒用的75%濃度。
  3. 材料:金黃奇異果最方便,一顆可以切給六七個人使用。
  4. 果汁機?不用,只要用冰棒棍和塑膠杯就可以把奇異果壓碎。

整理一下所需要的材料:
  1. 一瓶75%酒精
  2. 一瓶已調好的DNA萃取液(600g水、4.8克鹽、10克洗碗精),事先加好水以外的東西,要實驗前才添加水。以方便攜帶與備料。(其實連鹽也可以不用)
  3. 每人兩個小塑膠杯 、冰棒棍、紗布(藥局購買4吋*4吋的紗布,一包有10片,一片剪開後,可給兩人使用),牙籤和小離心管(收集DNA使用)


1.每杯放入一片奇異果片,不需去皮


2.加入萃取液,蓋過果片就可以。用冰棒棍將果肉壓爛


3.將紗布蓋在另一個小塑膠杯上準備過濾

4.把壓爛的奇異果倒入紗布中

5.拎起紗布四角將果肉撈起,並用冰棒棍輕壓,將果汁濾出。得到一個加了鹽和洗碗精的奇異果汁。


6.準備與奇異果汁等量的消毒酒精(左)倒入奇異果汁(右)


7.一分鐘內,就可以看到上層逐漸出現成團膠狀的物質,此為粗萃取的DNA,內容物還有很多雜質。


這部影片有全部的製作流程




酵素消化藥分解粉圓的小實驗

學期初的酵素分解實驗可真是頭痛,疫情期間是要怎麼吐口水做實驗呢?想來想去,不如去買個含消化酵素的腸胃藥來試試看吧?本來打算買膠囊狀或是藥粉狀的,比較方便處理,結果我跑了好幾間藥局,就只能找到錠狀的藥品,不如就買了吧。

 


180元十顆


結果發現沒辦法拿來做實驗啊!為什麼呢?它有乳糖啊,加了本氏液自己就變色了啊。

既然不能拿來做實驗,還是想想看可以拿來做什麼吧。拿研缽磨成粉,加些水變成水溶液。

冰箱裡有別人請的珍珠奶茶,不如來做個分解珍珠的實驗看看,看看效果如何,如果速度夠快,未來也能變成課堂操作的實驗。

先挑選十顆差不多大小的珍珠

接著放在酵素溶液裏頭,另一杯則是放在水裡頭

過了十幾分鐘再拿出來,大小果然是有差。只是本來想像是可以完全分解掉,但是卻只有變小一點點啊。

結論是喔,這個藥品拿來取代教科書實驗的唾液,顯然不可。但是拿來做分解澱粉的實驗是可以的喔。