ADN, ou acide désoxyribonucléique , est la pierre angulaire de la vie. Presque toutes les créatures vivantes, des bactéries microscopiques aux énormes séquoias de Californie en passant par les humains, ont de l'ADN dans leurs cellules. Tout comme un livre, l'ADN est composé de « mots » et de « lettres ». Cependant, pour de nombreux étudiants, il peut être difficile d'imaginer l'ADN, car vous ne pouvez pas voir sa structure à l'œil nu.
Bases de l'ADN
L'ADN est le code génétique de la vie. On le trouve dans presque toutes les créatures vivantes dans le noyau de la cellule. L'ADN ne contient que quatre lettres : A, G, C et T . Chaque lettre est une base chimique qui s'associe à une autre pour créer la double hélice emblématique qu'est l'ADN. L'adénine (A) s'apparie avec la thymine (T) et la cytosine (C) s'apparie avec la guanine (G) pour créer des paires de bases. Chaque paire de bases s'attache également à un molécule de sucre et une molécule de phosphate pour créer un nucléotide, ou un 'mot'. Les nucléotides s'organisent ensuite en longs brins qui forment une forme d'échelle appelée double hélice.
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Les élèves commencent à apprendre la biologie et l'ADN dès la 5e et la 6e année aux États-Unis. Un excellent moyen d'enseigner l'ADN aux étudiants de tous âges est à travers des modèles. Vous pouvez bien sûr acheter un kit pour faire un modèle, mais les modèles faits maison sont tout aussi amusants et beaucoup moins chers.
ADN comestible
Les jeunes étudiants apprennent tout juste la biologie, il est donc préférable de garder ces modèles aussi simples que possible. Ce modèle utilise des bonbons pour symboliser les molécules de base et la structure de l'ADN. Ce projet prendra environ une heure et convient mieux aux élèves de la quatrième à la sixième année.
Matériaux:
- Guimauves colorées (ou autres bonbons mous multicolores comme des boules de gomme)
- Cordes de réglisse
- Cure-dents
Instructions:
- Attribuez une base à chaque couleur de guimauve (par exemple, le rose est A, le blanc est T).
- Associez les guimauves colorées appropriées ensemble.
- Placez une de chaque paire de guimauves au bout d'un cure-dent.
- Collez chaque extrémité du cure-dent avec des guimauves dans une corde de réglisse.
- Continuez jusqu'à ce que toute la chaîne de réglisse ait des cure-dents avec des paires de bases.
- Tenez une extrémité de la corde de réglisse et tournez pour former la double hélice.
- Profitez de la structure de l'ADN comestible.
ADN de polystyrène
Les collégiens ont commencé à comprendre les bases de la biologie et peuvent en apprendre davantage sur la structure unique de l'ADN. Ce modèle va un peu plus en profondeur avec le squelette sucre et phosphate de la structure de l'ADN. Ce projet devrait prendre deux heures de cours, dans deux classes distinctes, et convient aux élèves de la septième à la huitième année.
Matériaux:
- 100 petites boules de polystyrène d'un à deux pouces
- Cure-dents
- Six couleurs de peinture différentes
- Pinceaux
- La colle
Instructions:
- Choisissez différentes couleurs de peinture pour les molécules de sucre, les molécules de phosphate et chacune des quatre bases.
- Peignez 20 boules comme molécules de sucre et 20 boules comme molécules de phosphate.
- Peignez 15 boules pour chaque base avec leur couleur appropriée.
- Laissez sécher les boules de polystyrène.
- Une fois que les boules de polystyrène sont sèches, associez les bases (A à T, C à G).
- Collez des cure-dents entre chaque paire de base.
- Collez des cure-dents et des boules de polystyrène au besoin.
- Créez deux épines dorsales de sucre et de phosphate en utilisant une aiguille et du fil et en enfilant les boules ensemble.
- Attachez les paires de bases à la molécule de sucre avec leurs cure-dents.
- Faites pivoter les boules de polystyrène pendant que vous ajoutez des paires de bases pour créer la torsion dans la double hélice.
Modèle d'ADN à douze paires de bases
Les élèves du secondaire doivent comprendre les bases de l'ADN, de la génétique et de la division cellulaire. À ce stade, les élèves devraient également avoir une compréhension de base de la chimie et des liaisons chimiques. Ce modèle montre la structure chimique de l'ADN. Les élèves construisent des modèles d'adénine (A), de thymine (T), de cytosine (C) et de guanine (G). Ensuite, ils associent l'adénine à la thymine, la cytosine à la guanine et créent un modèle réaliste d'ADN.
Matériaux:
- Graphique pour la formule structurelle de l'ADN
- Lier distance pour l'ADN
- Grand morceau de mousse de polystyrène plat
- Boules moyennes en polystyrène
- Petites boules de polystyrène
- Brochettes ou cure-dents
- Quatre couleurs de peinture différentes
- Pinceaux
Instructions:
- Prenez une boule de polystyrène moyenne et insérez un cure-dent. Peignez la balle, puis insérez la balle dans le morceau de mousse de polystyrène plat pour la faire sécher. Peignez toutes vos boules de polystyrène de la même manière et laissez-les là jusqu'à ce qu'elles soient sèches. Pour faire une paire de bases (vous en voudrez 12) :
- Peignez quatre boules d'une couleur pour représenter le phosphore
- Peignez 26 boules d'une couleur pour représenter l'oxygène
- Peignez 17 boules d'une autre couleur pour représenter l'azote
- Peignez 30 boules d'une couleur différente pour représenter le carbone
- Laissez les petites boules blanches telles quelles; ils représentent le sucre.
- Laissez sécher les boules de polystyrène.
- Laissez les petites boules de polystyrène simples car elles représentent des liaisons hydrogène.
- Coupez des cure-dents aux longueurs appropriées (en fonction des distances de liaison) pour faire les liaisons.
- Créez les molécules avec des cure-dents insérés aux endroits appropriés. Vous aurez besoin de votre diagramme de structure d'ADN.
- Utilisez de la colle pour attacher les cure-dents aux boules de polystyrène si nécessaire.
- Créez deux squelettes de sucre et de phosphate en enfilant des boules de sucre et de phosphate (20 boules de chaque côté) à l'aide d'une aiguille et d'une ficelle.
- Attachez les paires de bases aux molécules de sucre en collant des cure-dents sur le côté opposé de chaque paire de bases.
- Au fur et à mesure, créez une forme d'hélice pour que le produit fini ressemble à un véritable ADN.
Modèles d'ADN pour les apprenants visuels
L'ADN, la génétique et la biologie dans son ensemble sont enseignés aux étudiants dès leur plus jeune âge. Cependant, de nombreux étudiants peuvent avoir du mal à saisir le concept s'ils sont des apprenants visuels. Les modèles sont un excellent moyen d'aider les jeunes esprits à comprendre l'un des sujets scientifiques les plus importants.
