Der Code des Lebens - DNA-Isolation leicht gemacht

Do it yourself anleitung

DNA ist die Grundlage des Lebens auf unserer Erde: Jedes Lebewesen besitzt DNA. Polizist*innen lösen mithilfe von DNA-Spuren Verbrechen. Es ist aber gar nicht so einfach, zu verstehen, was DNA eigentlich ist. Und sehen können wir sie in der Regel auch nicht. Hier zeigen wir Euch, wie Ihr DNA zu Hause selbst isolieren und sichtbar machen könnt! Und Ihr erfahrt noch mehr zum Thema...

Video-Anleitung aus dem BIOTOPIA Lab

Das erwartet Euch in diesem Experiment

Das Faszinierende an unserem Versuch ist, dass wir die DNA sichtbar machen. So sichtbar, dass Ihr sie vielleicht auch anfassen könnt. Und das alles mit Dingen, die Ihr schon zu Hause habt oder ganz leicht besorgen könnt!

Da nicht nur Menschen und Tiere, sondern auch Pflanzen und Pilze sowie Obst und Gemüse aus DNA bestehen, nutzen wir für den Versuch eine Banane. Denn wusstet Ihr, dass wir Menschen der Banane in unserer DNA zu etwa 50% ähneln?

Los geht's - Viel Spaß beim Forschen!

Ihr wollt mehr über den Code des Lebens erfahren?

Was genau passiert eigentlich in den einzelnen Schritten dieses Versuchs? Wie genau bekommen wir die DNA aus der Banane heraus? Wie funktioniert der genetische Code und was hat der Geschmack von Koriander damit zu tun? Wenn Ihr direkt mehr über DNA und Gene erfahren wollt, dann klickt hier!


Auf einen Blick

  • Geeignet für Altersgruppe: 8-14 Jahre
    (aber faszinierend für Groß und Klein)

  • Besonders interessant für: Schüler*innen ab der 7. Klasse, die schon Vorwissen bezüglich DNA haben, werden den theoretischen Hintergrund des Versuchs gut verstehen. Aber auch Kinder, die mit dem Konstrukt der DNA noch nicht viel anfangen können, werden Spaß haben und etwas lernen.

  • Dauer: ca. 30 min


Material

  • Habt Ihr vermutlich zu Hause:

  • Ein Teelöffel

  • Ein Esslöffel

  • Küchenrolle

  • Kochsalz

  • Spülmittel

  • Ein Glas

  • Handdesinfektionsmittel

  • Außerdem:

  • Eine Banane

  • Plastiktüte mit Verschluss (Gefrierbeutel)

  • Ein Trichter (geht zur Not auch ohne)

  • Ein Reagenzglas oder ein kleines, schmales Glas (wichtig ist, dass es durchsichtig ist). Gut eignet sich zum Beispiel ein Schnapsglas oder ein hohes Saftglas


Ablauf

Schritt 1: Vorbereitung

Legt Euch zuerst alle Materialien auf Eurem Tisch bereit. Wenn Ihr einen Gefrierbeutel mit Verschluss habt, öffnet diesen und legt ihn zur Seite.

Schritt 2: Bananenmus

Nun geht es los! Schält zuerst die Banane und brecht ein 3-4 cm langes Stück (ein bisschen weniger als die Hälfte der Banane) heraus.

Legt das Bananenstück in Euren Gefrierbeutel.
Nun fügt Ihr Folgendes zur Banane hinzu:

  • 1 TL Salz
  • 1 EL Spülmittel
  • circa 20 ml Wasser 

Danach schließt Ihr den Gefrierbeutel und zerdrückt mit Euren Fingern den Inhalt.

Schritt 3: Filter vorbereiten

Da wir nur die Flüssigkeit und nicht die großen Stücke brauchen, basteln wir uns nun einen Filter. Dafür nehmt Ihr Euch ein Stück Küchenrolle und faltet es so, dass es in den Trichter passt. Danach stellt Ihr den Trichter auf ein leeres Glas.

Schritt 4: Filtern

Haltet den Gefrierbeutel so, dass in der rechten Ecke keine Flüssigkeit ist. Jetzt schneidet Ihr mit der Schere die untere rechte Ecke des Gefrierbeutels ab.

Achtung!
Passt auf, dass Euch nicht alles ausläuft. Wenn Ihr das alles geschafft habt, seht Ihr nun eine kleine Öffnung. Durch diese Öffnung könnt Ihr den Inhalt in den Trichter schütten und die Flüssigkeit (das sogenannte Bananenfiltrat) in einem frischen Glas sammeln.

Schritt 5: Schichten

Die Flüssigkeit wird nun in ein Reagenzglas oder anderes Glas geschüttet.
Achtet darauf, dass das Glas maximal bis zur Hälfte befüllt ist.
Nun nehmt Ihr das Handdesinfektionsmittel und lasst es vorsichtig am Glasrand einlaufen. Ziel ist es, genauso viel Desinfektionsmittel wie Bananenfiltrat im Glas zu haben. 

Schritt 6: Beobachten und Staunen

Ihr solltet nun 2 Schichten in Eurem Glas sehen können. 

  • Die untere Schicht (Schicht 1) ist Euer Bananenfiltrat (darin befindet sich die DNA) 
  • Die obere Schicht (Schicht 2) ist das Desinfektionsmittel. 

Nun wartet Ihr ein paar Minuten bis sich zwischen Schicht 1 und Schicht 2 eine weitere kleine Schicht bildet. In dieser Schicht könnt Ihr dann schon die DNA Fäden erkennen. Wie viele Minuten benötigt Eure DNA, bis sie aufsteigt?


Ergebnis

Nach ein paar Minuten kann Euer Ergebnis so aussehen. Mit etwas Glück lässt sich die DNA sehr gut mit einer Spatel, einem Zahnstocher oder dünnen Stift aus dem Glas fischen.


Viel Spaß
beim Experimentieren!


Erfahrt mehr!

In unserem Versuch haben wir am Ende eine glibberige weiße Substanz erhalten - die DNA. Aber was ist da eigentlich genau passiert? Wozu dienen die einzelnen Schritte und Zutaten?

Hier erklären wir es Euch!

Wenn Ihr den Versuch mit der Banane gut gemeistert habt, dann könnt Ihr Euch ruhig auch an andere Materialien trauen. Versucht es doch mal mit Pilzen, einer Mandarine oder Tomate. Wichtig dabei ist nur, dass Ihr immer wieder versucht, die Zellwände “aufzubrechen”, indem Ihr das Obst oder Gemüse mit den anderen Zutaten zermatscht.

Was passiert bei welchem Schritt?

Was bewirkt das Zerdrücken der Banane?

Damit Ihr an die DNA in der Zelle gelangt, muss erst die Zellwand zerstört werden. Das machen wir hier auf mechanischem Weg. Ihr könnt Euch die Zelle wie einen Luftballon vorstellen, in dem eine Murmel drin ist. Um an die Murmel zu kommen, müsst Ihr den Luftballon “platzen” lassen. Ihr könnt z.B. draufspringen oder es mit einem Stift versuchen. So ähnlich, aber ein bisschen komplizierter, ist es mit der Zelle und der DNA.

Was bewirkt die Zugabe von Spülmittel?

Spülmittel enthält Tenside (Substanzen, die als Lösungsvermittler wirken), die die Zellmembran sowie Kernmembran auflösen. Das führt zur Freisetzung von DNA.

Was bewirkt die Zugabe von Salz?

Salz erhöht die Löslichkeit der DNA während des Versuchs und puffert den pH-Wert.

Was passiert beim Filtern?

Die anschließende Filtration durch die Küchenrolle trennt die groben Zelltrümmer von der in der Lösung verbleibenden DNA und weiteren gelösten Bestandteilen.

Was passiert nach Zugabe des Handdesinfektionsmittels?

Desinfektionsmittel besteht zu einem großen Anteil aus Alkoholen. Es destabilisiert die DNA, indem sie ihr die Hydrathülle entzieht. Diese befindet sich normalerweise um die Phosphatreste der DNA herum und besteht aus Wasser. Durch den Alkohol wird genau diese Hülle aufgebrochen und lässt die DNA sichtbar erscheinen. Diesen Prozess nennt man in der Fachsprache “ausfällen”. Beim Mischen mit Alkohol entstehen Gasbläschen, die die ausgefällten DNA-Fäden (welche also nicht mehr von der Wasserhülle umgeben sind) nach oben ziehen. Da die DNA ein langes fadenartiges Molekül ist, bilden sich dadurch faserartige Ausfällungen.


Weiterführende Links

Wie funktioniert DNA?

TED Talks für Erwachsene
Eure DNA macht Euch zu Euch - aber wie funktioniert das?
Diese Gespräche erforschen, was wir über das Genom wissen, die einzigartige genetische Sequenz, die das Leben, wie wir es kennen, ausmacht. [Auf Englisch]
 
© TED

Chromosome, Gene, DNS / DNA

Video für Kinder und Jugendliche

Simpleclub bietet auf 4 Kanälen unterhaltsame Videos zu den Themen Mathematik, Biologie, Chemie und Physik.
In verschiedenen Kategorien und Schwierigkeitsgraden.
Egal ob Schüler*in oder Student*in, ob jung oder alt.

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Lebenswissenschaften im Dialog

Open Science steht für den Dialog zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit. Der gemeinnützige, wissenschaftliche Verein setzt sich dafür ein, Lebenswissenschaften sichtbar, erlebbar und verständlich zu machen und eine eigenständige Meinungsbildung zu Themen der Lebenswissenschaften zu ermöglichen.

© Open Science

Klexikon: DNA und Gene

Nachschlage-Artikel für kinder

Klexikon ist das Lexikon für die Kleinen! Hier wird auf einfache und kindgerechte Art und Weise erklärt, was DNA und Gene sind, wie sie funktionieren und was sie bewirken.

© Klexikon

Warum viele sich vor Koriander ekeln

Artikel für Erwachsene

Das Kraut hat bei vielen Menschen den Ruf, ekelhaft seifig zu schmecken. Doch das liegt nicht an der Pflanze selbst - sondern daran, dass der Ekel vor ihr vererbt wird. Wer sich anstrengt, kann Koriander sogar mögen lernen.

© Welt

Erstellt von unseren Lab Pilots Kim Schmitz, Nellie Prinz, Annabel Mechela und Cécile Hauser






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