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DNAの模型は手近な材料で作ることができ、かつ独自の形に仕上げられるため、楽しい科学プロジェクトになります。材料として、パイプクリーナーとテープ、または発泡スチロールのボールと爪楊枝のいずれかのセットを使い、糖(デオキシリボース)とリン酸からなる主鎖、シトシン、チミン、グアニン、アデニンといった塩基などの構成要素の全てを含むDNAの立体模型を作ることができます。

方法 1
方法 1 の 2:
パイプクリーナーを使う

  1. 1
    多色パイプクリーナーのパッケージを購入する 少なくとも6色入りパッケージを探しましょう。模型の各部分に異なる色が必要になります。加えて、多色使いをすると、本物のように見え、見て楽しい模型になります。[1]
    • 6色入りが見つからなくても問題ありません。異なる要素を同じ色で表しても支障ありません。
    • パイプクリーナーは、地元の工芸品店やデパートで購入できるでしょう。または、オンラインで注文することもできます。
  2. 2
    鎖の外側用に2色、内側用に4色を選ぶ DNAは細長い鎖型をしていて、模型では鎖の外側と内側とが区別できるように色を変える必要があります。外側、内側それぞれに何色を割り当てるかは重要ではありませんが、できれば外側用に2色、内側用に4色の合計6種類を使うと効果的です。[2]
    • 例えば、鎖の外側には青とピンクのパイプクリーナーを、内側には緑、黄色、紫、赤のパイプクリーナーを選びましょう。
    • 鎖の外側は2色で、糖(デオキシリボース)とリン酸塩を表し、内側は4色でシシン、チミン、グアニン、およびアデニンを表します。
  3. 3
    鎖の外側を示すパイプクリーナー2本を捻る パイプクリーナー2本を一緒に捻るには、まず2本を平行に並べ、側面を接触させて手に持ち、上から下に向かって手で捻りましょう。[3]
    • 捻り終わると、2色が混じり合った鎖の外側部分が1本完成します。
  4. 4
    同色のパイプクリーナー2本を使い同様にもう1本作る これで鎖の外側が2本できます。両方とも、同じ2色使いであることが重要です。[4]
    • 例えば、ピンクと青のパイプクリーナーを使って1本目の鎖の外側を作成した場合は、同様にピンクと青を使って2本目の外側を作成します。
  5. 5
    鎖の内側は5等分にカットされたパイプクリーナーで示す 1本のパイプクリーナーを5等分にカットするには、定規で(あるいは目分量で)5分の1の長さを計算し、各区切りで折り曲げ、最後にハサミで折り曲げた箇所をカットします。同サイズの短いパイプクリーナーが5本でき上がります。[5]
    • 鎖の内側用に、4色のパイプクリーナーをそれぞれ5等分して使うため、最終的には短いパイプクリーナーが20本できます。
  6. 6
    外側用パイプクリナー1本にカットした内側用の短いパイプクリーナー10本を組み合わせる 外側用のパイプクリーナーに組み合わせる内側用の短いパイプクリーナー10本は、どの色の物を選んで構いませんが、2色に限定しましょう。[6] 窒素塩基(アデニン、チミン、シトシン、グアニン)全てが鎖の外側に結合しなければなりません。そうするには、各塩基に色を割り当てると便利です。
    • 例えば、アデニンは赤、チミンは青、シトシンは緑、グアニンは緑で表しましょう。
    • 色を割り当てれば、最終的に塩基同士を相補的に結合させることができます。アデニンは常にチミンとペアになり、グアニンはシトシンとペアになります。つまり、片側に赤(アデニン)の短いパイプクリーナーがある場合は、反対側の同じ場所に青(チミン)のパイプクリーナーを配置します。
    • 塩基を表す内側用の短いパイプクリーナーを外側用パイプクリーナーに付ける前に、すべてのパイプクリーナーが混ざらないように、それぞれを配置した後離したままにしておきます。
  7. 7
    内側に配置する短いパイプクリーナー(塩基)を外側用のパイプクリーナーに付ける 塩基を示す短いパイプクリーナーを外側用パイプクリーナーに上から巻き付けていきましょう。塩基の色が交互になるように巻きつけましょう。巻きつけた塩基は、外側用パイプクリーナーから突起した形になります。塩基同士の間隔は約2〜3 cm 開けましょう。[7]
    • 外側用パイプクリーナーから突起している塩基は全て同じ方向を向かせましょう。
  8. 8
    外側用パイプクリーナーに塩基が等間隔で巻き付けられた鎖2本を縦に並べ各鎖の塩基同士をテープで留める 2本の鎖を縦に並行に並べると梯子団のような形になります。まず、1本の鎖に繋がれた塩基とそれに呼応するもう1本の鎖に繋がれた塩基の端同士を僅かに重ね合わせてから、セロハンテープで留めましょう。鎖の上から下まで塩基が相補的に結合するように全て組み合わせましょう。[8]
    • セロハンテープのような透明なテープがなくても大丈夫です。別のテープを代用しましょう。完成時に、テープの色が少し目立つかもしれません。
  9. 9
    2本の鎖をらせん状に捻って、DNAの模型を完成させる 2本の鎖をらせん状に捻るには、まず鎖2本の上下両端を掴み、反対方向にゆっくりとねじりましょう。2本がらせん状になったら両手で押して平らになるように押しましょうしましょう。パイプクリーナーがらせん状にねじれた状態で固定するはずです。2本の鎖がその形状を保持できたら模型の完成です。[9]
    • 模型の形が崩れたら、もう一度捻り、強く押し付けましょう。
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方法 2
方法 2 の 2:
発泡スチロールで模型を作る

  1. 1
    プロジェクト用に48個の白い発泡スチロールのボールを購入する 直径およそ2〜3cmの発泡スチロールのボールを探しましょう。色々な色に塗り分けるため、必ず白いボールを選びましょう。[10]
    • 発泡スチロールのボールは工芸品店かオンラインで購入できます。
  2. 2
    48個の内24個のボールを取り、その内の12個を緑色に塗り残りの12個は白のまま残す DNAは2本の鎖がねじれ合わさった二重らせん構造をしていますが、緑と白のボールは、各鎖の糖(デオキシリボース)とリン酸から成る外側部分を表します。ブラシを使って緑色の水彩絵の具をボールに薄く塗りましょう。塗り終わったらボールを脇に置き、他の作業を進めましょう。[11]
    • 水彩絵の具は工芸品店やデパートで、あるいはオンラインで購入できます。
  3. 3
    残りの24個のボールを6個ずつのグループに分け、グループごとに異なる色を割り当てる グループに赤、青、黄、オレンジをそれぞれ割り当て、割り当てられた色をボールに塗りましょう。これらのボールは、グアニン、シトシン、チミン、アデニンを表し、模型を構成する2本の鎖のそれぞれ内側に配置されます。[12]
    • ボールを全て塗り終わったら、新聞紙やキッチンタオルの上に置いて乾かしましょう。
    • 赤いボール6個、青いボール6個、黄色のボール6個、オレンジのボール6個ができるはずです。
  4. 4
    赤いボール1個と黄色のボール1個を1本の爪楊枝に通す 模型は全体として梯子のような形になりますが、この赤と黄色のボールは梯子の構成要素である横木1つ1つの中央に配置されます。2つのボールの間隔を少し開けましょう。[13]
  5. 5
    各横木の両端に白いボールを取り付ける 白いボールを取り付ける前に、爪楊枝に赤と黄色のボールを挿したものを複数本作りますが、それらが全て縦に繋がった時に、赤と黄色のボールが全て中央に揃うように調整します。次に、赤と黄色のボールが通った爪楊枝の両端に白いボールをそれぞれ挿します。[14]
    • 終了すると、中央に赤と黄色のボールが、両端に白のボールが挿さった横木が完成します。
  6. 6
    新たな爪楊枝を2本用意し両端の白いボールに上に突き出るように挿す 白いボールに挿す爪楊枝は新たな横木をサポートするのに役立ちます。そのため、最初に作った横木の白いボールから上に突き出るように挿します。ただし、適切ならせん形状にするためにも、真上ではなく、多少傾けて挿しましょう。[15]
    • 爪楊枝を挿す角度は精密である必要はありません。4個のボール(両端の白2つと中央の赤と黄色)が通った爪楊枝を床か台に平らに置き、新たに爪楊枝を上方向に挿せば模型として成り立ちます。
  7. 7
    白いボールから上に突き出た爪楊枝に緑色のボールを挿す 緑色のボールを挿したら押し下げて、白いボールと接触させます。緑と白のボールは鎖の外側を構成するもので、新たな横木を支えるのに役立ちます。[16] 緑のボールはリン酸を表し、白いボールは糖(デオキシリボース)を表します。
    • 白いボールから上方向に爪楊枝を挿したため、緑色のボールは白いボールの上に重なっているはずです。
  8. 8
    青とオレンジのボールを使って新たに横木を作成する 横木ごとにボールの色を変えます。最初に赤と黄色のボールを使ったので、次の横木には青とオレンジのボールを使いましょう。最初の横木と同じように、青とオレンジのボールを爪楊枝に挿入し、両端に白いボールを挿します。[17]
    • 塩基同士の相補的結合を表すために、 二重らせんを構成する2本の鎖間に配置するボールは、赤と黄色、青とオレンジをそれぞれペアにしましょう。
    • 最初の横木に倣って、両端の白いボールに爪楊枝を上方向に挿します。
  9. 9
    爪楊枝を使って2つめの横木を最初の横木の緑色のボールに付ける 最初に作った横木の緑色のボール2つにそれぞれ爪楊枝を挿入します。緑色のボールの真下にある白いボールに挿さっている爪楊枝と同方向に挿します。次に、2つめの横木の両端にある白いボールを緑色のボールから突き出ている爪楊枝に挿します。[18]
    • この時点で、DNAの二重らせん構造ができつつあるのが分かります。
  10. 10
    発泡スチロールのボールをすべて使い切るまで横木を繋げて行く 横木を新たに作る際は、その直前の横木に挿した中央のボールとは別の色を使い、全体的に色が交互に連なるようにします。また、各横木の間に緑色のボールを挿入し忘れてはいけません。全てのボールを使い終わったら、模型の完成です。[19]
    • 模型を立たせたい場合は、一番下の横木を爪楊枝で箱型の発泡スチロールに取り付けましょう。
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必要なもの

パイプクリーナーで作る場合

  • 多色のパイプクリーナー
  • ハサミ
  • テープ(セロハンテープ等)

発砲スチロールで作る場合

  • 発砲スチロールのボール48個
  • 水彩絵の具
  • ブラシ
  • 爪楊枝
  • 箱型の発泡スチロール (任意)

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このwikiHow記事について

Meredith Juncker, PhD
共著者 ::
科学研究者
この記事の共著者 : Meredith Juncker, PhD. メリディス・ジュンカーは生物化学と分子生物学の博士候補生です。ルイジアナ州立大学ヘルスサイエンスセンターにて、タンパク質と神経変性疾患(アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、脊髄小脳変性症等)の関連性に焦点をおいた研究に取り組んでいます。 この記事は1,548回アクセスされました。
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