ESPERIMENTO PER L ESTRAZIONE DEL DNA DELLA FRUTTA INTRODUZIONE L insegnamento delle scienze e della tecnologia si configura, nella scuola primaria, come un obiettivo fondamentale che dà le coordinate per interpretare correttamente l attuale società. E importante che l alunno acquisisca un pensiero scientifico, nel senso che deve non assumere acriticamente contenuti enciclopedici, ma sviluppare la capacità di formulare ipotesi e di verificarle, per giungere a conclusioni e generalizzazioni. Per una buona didattica delle scienze è opportuno strutturare le attività secondo il seguente percorso - delineazione del problema - domanda chiave e formulazione di ipotesi da parte dell alunno - esperimento o osservazione - conclusione e generalizzazione L esperimento qui proposto è utilizzabile dagli alunni di classe IV - V nel momento dello studio della cellula animale e vegetale. Competenza (dalle Indicazioni per il Curricolo) Ha capacità operative, progettuali e manuali, che utilizza in contesti di esperienza-conoscenza per un approccio scientifico ai fenomeni. Obiettivi di apprendimento (dalle Indicazioni per il Curricolo) - L uomo i viventi e l ambiente Indagare le relazioni tra organi di senso, fisiologia complessiva e ambienti di vita Proseguire lo studio del funzionamento degli organismi. Saper estrarre il DNA dalla frutta. Obiettivo dell esperimento ATTREZZATURE INGREDIENTI Ingredienti 100 g di banana 3 g di sale da cucina succo d ananas ghiaccio 100 cc acqua distillata 10 cc di detersivo liquido per piatti alcool Materiali bilancia digitale provette becker da 200 cc cucchiai, forchette, coltelli siringhe taglieri pentola fornello termometro colino
carta da filtro bacchetta di vetro coppetta microscopio vetrini e vetrini coprioggetti blu di metilene contagocce PROCEDURA (Descrizione esperimento) Step 1: Preparazione della soluzione Il DNA è contenuto nel nucleo delle cellule della banana. Per liberarlo, è necessario demolire le membrane cellulari e quelle del nucleo. Queste membrane sono costituite da molecole ricche di grassi, le scioglieremo usando del detersivo liquido. Useremo anche un po' di sale che ha la funzione di facilitare l'eliminazione delle proteine su cui è avvolto il DNA - Versare 80 cc di acqua distillata e aggiungere 3 g di sale in un becker da 100 cc; - mescolare fino alla completa dissoluzione del sale; - con la siringa, prelevare 10 cc di detersivo liquido e aggiungerlo alla soluzione; - con acqua distillata, portare la soluzione a 100 cc; - mescolare per omogeneizzare la soluzione, evitando di produrre bolle; - la soluzione di estrazione è pronta.
Step 2: preparazione della poltiglia Questa operazione ha la funzione di separare le cellule le une dalle altre e di esporle direttamente all'azione della soluzione di estrazione. - Mettere 100 g di polpa di banana (senza la buccia) su di un tagliere e schiacciarla con una forchetta fino a trasformarla in una poltiglia. Non sminuzzare troppo a lungo il materiale per evitare di riscaldare la poltiglia; - versare la poltiglia in un becker da 200 cc.
Step 3: estrazione del DNA Questa operazione ha lo scopo di demolire le membrane cellulari e quelle del loro nucleo per liberare il DNA. La poltiglia verrà portata a 60 C per accelerare e favorire il processo. La permanenza a questa temperatura per lungo tempo, comincia però a degradare ugualmente il DNA frammentandolo. Questa è la ragione per cui, dopo 15 minuti, bisogna raffreddare la poltiglia. Versare la soluzione di estrazione nella poltiglia; - porre il becker a bagnomaria nella pentola con acqua a 60 C; - mescolare la poltiglia in modo da distribuire la soluzione di estrazione e da uniformare la temperatura; - dopo 15 minuti, porre il becker a bagnomaria nell'acqua con cubetti di ghiaccio; - mescolare la poltiglia per uniformare la temperatura; - dopo 5 minuti, togliere il becker dall'acqua fredda Step 4 Filtrazione Con questa operazione, si raccoglie un liquido ricco di DNA, separandolo dai residui cellulari e dagli altri tessuti del frutto che verranno scartati. - Mettere il colino sopra una coppetta; - prendere un foglio di carta da filtro, bagnarlo e sistematelo nel colino; - versare un po' di poltiglia sul filtro; - mescolare con cura; Si ottiene un liquido ricco di DNA.
Step 5 - RIMOZIONE DELLE PROTEINE Per ottenere un DNA più puro usiamo il succo di ananas che ha la funzione di demolire le proteine negli amminoacidi e di facilitarne l'eliminazione - Versare in una provetta 5 cc di soluzione filtrata; - aggiungere 1 cc di succo di ananas ed agitare; - aspettare 2-3 minuti per lasciare il tempo all enzima contenuto nel succo di ananas di agire. Step 6 EVIDENZIAMENTO DEL DNA Aggiungendo alcool alla soluzione presente nella provetta, rendiamo visibile il DNA, poiché in esso precipita e si rende visibile - Versare lentamente nella provetta della fase precedente dell'alcool freddo, evitando che si mescoli con il filtrato; - il volume dell'alcool deve essere circa pari a quello della soluzione; - lasciare riposare la provetta per 5 minuti per consentire al DNA di precipitare e di raccogliersi; Ora, all'interfaccia fra l'alcool e il filtrato dovreste si osserva una sostanza bianchiccia. Si tratta del DNA della banana.
Step 7. Osservazione al microscopio - Con un ansa, estrarre un po' di DNA dalla provetta e porlo sopra un vetrino pulito; - Colorarla con il blu di metilene; - Mettere il coprioggetti e osservare al microscopio. CONCLUSIONE Noi osserviamo al microscopio semplicemente dei puntini filamentosi blu. Questo esperimento permette di isolare il DNA, ma non di osservarne la struttura a doppia elica, cosa possibile solo con microscopi a scansione elettronica. De Leonardis Margherita Gonnella Teresa Landi Angela G. Laterza Emilia Loliva Gianpiero Pricci Antonia Maria Rongo Maria