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神奇的DNA及大卫·普莱斯科普巡演

发布时间:2019/1/25 10:27:00  来源:本站原创  作者:本站  查看次数:

——记福建省福州实验小学科技活动

  DNA常被称为“遗传微粒”,许多人都觉得它很神秘。说到DNA的提取,别说孩子,连大人都觉得那必须得专家在实验室才能完成。而日常时如何来提取DNA,我们提取出的DNA又是什么样的?带着这些问题,福州实验小学四年级的同学开展了一次提取香蕉的DNA的科学活动,揭开了DNA的神秘面纱。

活动开展之前,四年级同学们先听了一场《神奇的DNA》精彩讲座,我们邀请到了福州一中余洁博士。在讲座中,余博士告诉同学们,细胞是构成生物体的基本单位,它非常小,小到平均直径只有在10—20微米之间;然而还有比细胞还要小的物质吗?有,那就是细胞核!而DNA就存在于这些细胞核中。DNA携带着遗传物质,构成不同的序列,也构成了不同的基因, 自然也构成了不同的蛋白质——这就是我们所说的“种瓜得瓜,种豆得豆”的原理吧!

绝大多数的人 DNA 序列都是相同的,只有少部分的不同,大部分的“变异”对我们并不会有什么影响,但有些变异与我们的健康和特征息息相关,我们甚至可以通过这些携带遗传物质的DNA的基因变异推断您祖先的情况...…

原来如此!在余博士的带领下,同学们慢慢走进DNA的科学殿堂,简单生动的讲解,使大家对这些奇妙的生命密码充满了兴趣,也对DNA提取活动充满期待。

  在学校领导的支持下,我们的实验材料到齐了。经过充分的实验论证,老师的分工安排,为活动顺利开展做好一切准备。

万事俱备,只待东风。1月9日下午,同学们带好材料,在家长义工的帮助下,活动拉开了序幕!

  提取DNA的步骤其实不难(详见文章底部视频):①化合:先取半截的香蕉,加入两勺盐(NaCl),20ml洗涤剂(含有十二烷基硫酸钠和碱),这些试剂可使细胞膜破裂让蛋白质变性,使蛋白质与DNA分离。②揉捏:揉捏密封袋中的混合物,使这些“奶昔“充分”混合(破坏细胞壁),让细胞核中的DNA容易释放。③过滤:用纱布搭在自制的过滤器上,将“奶昔”混合物慢慢过滤。④提取:静待之后,取出上清液,加入到装有95%酒精的小瓶子中(DNA不溶于酒精),沿一个方向轻轻搅拌,期望析出DNA。⑤发现:发现有丝状物(即香蕉DNA)出现后,再静置一段时间,就会发现有更多絮状物出现,用玻璃棒轻轻缠起。哇!这就是我们肉眼能看到的DNA了。

  学生们能不能提取出DNA呢?这略带复杂的程序他们能操作吗?他们能控制好时间和剂量吗?他们会有什么样新的发现呢?带着这些问题,我们的实验开始了!


  黄老师第一个登场;身手敏捷,化学专业毕业的他迅速把各种材料分工到位;剂量上的增减,他严格控制,为实验的成功奠定了关键的一步!

  马老师带领的四年三班不甘落后,生物专业的她指导细致,节奏井然有序,学生们不慌不忙,动作熟练利索,大大提高了实验的成功几率!

  陈老师把“以学为本,先导后学”的教学方式带入了四年五班,大胆尝试。学生有了导学案,有了具体的线索和步骤,凭借导学案这个“抓手”,五班的学生思路清晰,忙而不乱,似乎有了不少新的发现!

  年轻小将徐老师,成为大家的实验小助手,虽然从事科学教学工作时间不长,但对实验操作一点也不陌生,“徐老师,帮我加些洗洁精”,“徐老师,我的水加得太多怎么办?”,“徐老师,这是不是就是DNA?”......徐老师沉着冷静,有序回答——我们不生产DNA,我们只是大自然DNA的搬运工。

  潘老师,潘老师呢?他已经淹没在香蕉的DNA中了.......

  “杨副校长,您也来试试吧!”——杨副校长开心地加入到同学们的探究中。

  经过了一个小时的实验,同学们经过混合、揉捏、过滤、提取等等实验步骤,终于看到了期待已久的丝状、絮状、透明沉淀物,这符合DNA的性状特征。成功啦!同学们脸上洋溢着成功的喜悦。

  这是草莓的DNA。

  这是芒果的DNA。

  这是香蕉的DNA。

问题来了,为什么我们要选择提取香蕉DNA这个实验呢?

科学家们在破解香蕉的基因密码中,发现香蕉的基因有60%以上是和人类相同的,这就奇怪了,有60%以上相同的基因,为什么香蕉和人类长的差距那么大,而且还一个是动物,一个是植物,让很多人费解。

  原来,在人类的基因中,绝大部分基因都是普通基因,只是一条单纯的蛋白链而已,只是用来证明你是一个生物而已,而少部分的编码基因决定了人产生的性状,这些编码基因在人体内大概只有1.5%到2%之间,所以香蕉和人类基因是有相似之处。但是这些相似的基因并不是决定我们外形或者智能的决定性基因,决定一个生物的基因只存在于那少之又少的编码基因中,和其他的基因是没有关系的。

此外,通过研究,人类的基因跟果蝇的基因相似度也达到了60%。同学们,你们是不是觉得大自然很神奇呢?

  一次短短的科技活动,让同学们增长了知识,开拓了视野,提高了实验动手操作能力。举办这种大型的科普活动虽然很辛苦,但看着同学们兴奋的笑脸,老师们感到很欣慰,内心感叹到:科学素养的提升,靠的是日常的点滴积累,靠的是日复一日的观察,靠的是持之以恒的探索,或许这就是科学的魅力,也是福州实验小学老师不懈地带领学生探索科学世界的原动力。

送上两个有趣的科学视频,一个是DNA的提取,一个是科学小魔术。喜欢科学的同学们,寒假可以好好试一试吧!


  为了给同学们创造更多的学习机会,提高同学们学习科学的兴趣与热情,在王国光校长的牵头下,福建省福州实验小学与福建省科技馆再次联手,邀请英国科普大师、优秀的街头科学表演艺术家大卫·普莱斯来到学校,给孩子们做了一场精彩的科普表演,这也是大卫·普莱斯中国巡演的一站。1月20日上午,来自实验小学的师生共200多人观看了这场别开生面的国际科学表演。大卫·普莱斯充满激情而又幽默的科普表演,让同学们在轻松快乐中理解了抽象的物理知识。

科普巡展以《运动的科学》为主题,大卫老师全程和小朋友们亲切互动,通过诙谐有趣又通俗易懂的表演,让孩子们在玩中明白了平衡、摩擦力、作用力与反作用力、惯性、重心等物体运动所涉及到的科学概念,还巧妙引导孩子学会在运动中利用科学原理来保护自己,使自己不受伤害。

  活动伊始,大卫老师先和大家进行了互动。同学们很快进入学习的状态,接着,科学问题接踵而来:相扑运动员的姿势为何这样?“重心”的变化与运动的有什么关系?在运动中,如何帮我们保持“平衡”?物体如何通过改变它们与旋转中心的距离来改变物体旋转的速度?......一个个问题的解决,我们也学到了一个个的科学原理。

  为什么郭老师能坐在钉满钉子的圆盘上而不受伤呢?这里蕴含着科学道理的。原来,如果坐在一根钉子上,不仅会扎破裤子,还会刺得流血,但是坐在一盘子的钉子上,力就被分散了,我们就能完好无损。我们可以改变受力的面积来改变压强的大小。压强原来跟压力与面积有紧密关系!同学们虚惊一场。


  短短的80分钟的表演,我们意犹未尽。大卫老师的激情表演,幽默风趣的展示,生动形象的科学实验,让孩子们在轻松愉快的氛围中领悟科学的奥秘,科学可以不枯燥,科学可以很有趣!

  科学表演作为一项科学与艺术相融合的科学传播和科学教育形式,受到越来越多学校的认可和欢迎。科学原理原本严谨而枯燥,而这样充满趣味互动的科普教育对于引导孩子爱上科学、主动探索的科学精神是促进的,也与福州实验小学科学老师所提出的让每个孩子都能感受科学阳光的普照,树立敢于探求的信心,保持学习科学热情的教学理念是相吻合的。

  未来已来,将至已至;国之重器,人才为要。未来道路上,实小老师们将给孩子们创造更多的机会,提供更多的条件,为提升孩子们的科学素养而更加努力着!

人才梦,成就中国梦!