אבולוציה ותורשה

ה-DNA הוא "ספר ההוראות" המאפשר להפעיל את כל הדברים החיים. הוראות ה-DNA מחולקות לקטעים הנקראים גנים. כל גן מספק המידע להכנת חלבון, שמבצע פונקציה ספציפית בתא. DNA הוא למעשה מולקולה של חומצה (DeoxyriboNucleic Acid). המולקולה מורכבת משני "עמודי שלד" ומארבעה סוגים של בסיסים חנקניים. עמוד השלד נוצר על ידי שרשרת של קבוצות זרחה וסוכרים לסירוגין. כל אחת ממולקולות הסוכר בעמוד השלד מצורפת לאחד מארבעה בסיסים חנקניים: אדנין, תימין, ציטוזין וגואנין. בדרך כלל הם מיוצגים לפי האותיות הראשונות שלהם: A, T, C ו-G. בסיסים יוצרים זוגות בצורה מאוד ספציפית: A מזווג תמיד ל-T, ו-C מזווג תמיד ל-G. זוג בסיסים מחוברים ביניהם באמצעות קשרי מימן. כל בסיס בזוג מחובר גם למולקולת סוכר בעמוד השלד של ה-DNA. לעיתים קרובות משווים מולקולת DNA לסולם, כששני צידי הסולם הם "עמודי השלד" וזוגות הבסיסים החנקניים יוצרים את המדרגות. עם זאת, במקום סולם ישר, ה-DNA נראה כמו סולם מפותל, המכונה סליל כפול. רצף ה-DNA הוא הסדר הרצוף של בסיסים מצד אחד, או גדיל, של הסולם המפותל. הגדיל השני הוא גדיל משלים, על פי חוקי ההתאמה של T-A ו-G-C.

חלק ראשון

• מחלקים את המשתתפים לרביעיות.
• כל רביעייה מקבלת 24 סוכריות דובוני גומי בארבעה צבעים שונים, לדוגמה: אדום: 6, ירוק: 6, כתום: 6, צהוב: 6. קופסה עם קיסמי שיניים, וסוכריות ליקוריץ ארוכות (או סוכריות חמצוצים ארוכות).

מרכיבים בעזרת קיסמים 12 זוגות של דובוני גומי, על פי הכללים הבאים:

1. מול דובון ירוק יהיה תמיד דובון אדום.
2. מול דובון כתום יהיה תמיד דובון צהוב.

המשימה היא לחבר בין דובוני הגומי על פי החוקים ולהרכיב סליל כפול של DNA, כך שעמודי השלד יהיו מרצועות הליקוריץ או החמצוצים ושלבי ה"סולם" יהיו זוגות הדובונים, בדומה לתמונה. בסיום ההרכבה אפשר לפתל את הדגם, ליצירת סליל כפול.

לאחר צילום התוצר והדיון אפשר גם לאכול את הסוכריות!

שאלות לסיכום ודיון

• האם כל המשתתפים הרכיבו דגם זהה? מה הסיבה לכך? מה המשמעות הביולוגית של הרצפים השונים?
• מה קורה אם אחד הבסיסים החנקניים משתנה ב-DNA? (מוטציה), מה קורה לדובון הנגדי?

חלק שני

צפו בסרטון תהליך שכפול ה- DNA

• נסו להדגים שכפול DNA על ידי הפרדת חלק מהדובונים המחוברים ובנייה משלימה באמצעות חיבור דובונים נוספים על פי החוקים.
• בתום המשימה מצלמים את הדגם ואוכלים את הסוכריות!

שאלות לסיכום ודיון

• כמה סלילי DNA כפולים התקבלו?
• האם סלילים אלה הם העתק מדויק של הסליל הכפול המקורי?

 ציוד וחומרים:

סוכריות דובוני גומי בארבעה צבעים.
רצועות סוכריות ליקוריץ ארוכות או חמצוצים.
קיסמי שיניים.