DNA-Detektiv

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Experiment Category: 

Ziel: 

Löse den Fall mit einer DNA-Analyse.

Benötigtes Material: 

  • ein Spritzer Geschirrspülmittel
  • 1/2 Teelöffel Salz
  • 1 Teelöffel eiskaltes Äthanol oder Brennspiritus oder
  • Reinigungsalkohol (Isopropanol)
  • zwei Tassen und
  • ein durchsichtiger Behälter mit Deckel

Aufgaben und Beobachtungen: 

1. Löse einen halben Teelöffel Salz in einer halben Tasse Wasser auf. Füge einen Spritzer Geschirrspülmittel hinzu. Diese Flüssigkeit schließt die Zellen auf, so dass die DNA freigelegt werden kann.

2. Nimm einen Esslöffel (20-25 ml) Wasser in den Mund. Nicht runterschlucken! Spüle deinen Mund mit dem Wasser ungefähr 30 Sekunden lang gründlich aus. So lösen sich einige Zellen aus deiner Mundhöhle. Spucke das Wasser in eine saubere Tasse oder in ein Glas.

3. Gib etwa 1 Teelöffel (5 ml) von dieser Flüssigkeit in einen sauberen kleinen Behälter mit Deckel (es geht auch mit einem 20-ml-Reagenzglas oder einem durchsichtigen Plastikbecher). Füge ungefähr einen halben Teelöffel (2,5 ml) der Salz-/Spülmittellösung hinzu. Verschließe den Behälter und bewege ihn drei- oder viermal zum Mischen hin und her (ganz vorsichtig, damit sich nicht zuviel Schaum bildet). Dabei werden hunderte von Zellen aus deinem Mund aufgeschlossen, so dass sich die DNA vom Zellkern löst.

4. Lass einen Teelöffel eisgekühlten Äthylalkohol in das Reagenzglas laufen. Es geht auch mit Methanol oder Reinigungsalkohol (Isopropanol). Achte darauf, dass der Alkohol eiskalt ist. Stelle die Flasche deshalb einige Stunden vor dem Experiment in das Gefrierfach. Beobachte die Stelle, an der sich die beiden Flüssigkeiten treffen. Vielleicht siehst du, wie sich DNA-Stränge bilden, die sich wie verschwommene Fäden in die obere Flüssigkeitsschicht (Äthanol) ausbreiten. Da DNA nicht in Äthanol lösbar ist, beginnt die DNA-Lösung beim Zusammentreffen mit dem Äthanol sich abzuscheiden (bildet ein DNA-Salz).

5. Versuche die DNA-Stränge mit einem Glas- oder Plastikstäbchen herauszufischen, indem du es langsam in den beiden Flüssigkeitsschichten nach oben und unten bewegst. Wenn das nicht funktioniert, drehe das Reagenzglas ein paarmal um, bis sich der Alkohol vermischt hat. Die ausgefällte DNA sieht aus wie ein kleines weißes Fadenknäuel.

Was passiert: 

Jede Zelle deines Körpers enthält die gleiche DNA! Die Zellen aus dem Mund sind einfach am leichtesten zu gewinnen. DNA befindet sich im Zellkern, der "Steuerzentrale" der Zelle. Um die DNA zu isolieren, musst du die Zelle aufbrechen, das Lösungsmittel zerstört die Zellmembran (die Außenhaut der Zelle), so dass die DNA und sonstiger Zellinhalt herausfließen kann. Wenn du Äthanol (oder Alkohol) hinzufügst, werden die DNA-Stränge von den anderen Zellteilen getrennt. Wissenschaftler wenden im Labor ein ähnliches Verfahren an, um die DNA für weitere Experimente zu isolieren, zum Beispiel die DNA-Analyse.

Tipps für Eltern und Lehrer: 

Untersuche echte Kriminalfälle, bei denen der Täter anhand der DNA überführt wurde. Wie eindeutig war die Beweislage? Wie lange lagen die Fälle zurück? Wie sehr hat sich die DNA-Analyse in den letzten zehn Jahren verändert?

Discussion Points: 

Pre-Experiment Questions:

  • Have you ever seen a movie or TV show that talked about DNA?
  • Do identical twins have the same DNA?
  • What else is determined by your DNA?

Post Experiment Questions:

  • How would you describe your DNA?
  • Does it look like/feel like what you expected?
  • What kind of jobs with with DNA?