Noen enkle arvelighetsfohold hos mennesker

Elevøvelse gjennomført 19.12.12

Av Tuva Klunderud

Utstyr:

Oversikt over tabeller og det genetiske hjulet

Naturfag 3

Meg selv

I dette forsøket skal jeg undersøke hvilke genotype og fenotyper jeg har.

Genotyper er hvilke arveanlegg (gener) et individ har for en egenskap, mens med fenotype menes egenskapen slik det kommer til uttrykk (utseende).

Hvilke genotyper og fenotyper vi har, avhenger av hvilke gener vi har nedarvet og om disse genene er dominante eller recessive. Om et genpar består av et dominant gen og et recessivt gen, vil det dominante genets egenskaper overstyre det recessive genets egenskaper. Et eksempel på dette er at brune øyne er et dominant gen, i motsetning til blå øyne som er et recessivt gen. Om mor har brune øyne og far har blå øyne, og du arver begge disse genene, vil du mest sannsynlig få brune øyne, fordi det er det brune genet som er dominant.

Men om genparene som krysses, inneholder både et dominant gen og et recessivt gen, kan utfallet både bli dominant og recessivt. Hvordan dette kan forekomme ser vi i et krysningsskjema:

 

I tabellen ser vi at dominante gener er skrevet med stor bokstav, mens recessive gener er skrevet med liten bokstav. Om det står ? eller - etter et stor bokstav, betyr det at det er uvisst om den andre delen av genparet er dominant eller recessiv, men dette har ikke stor betydning, når det er det dominante genet som overstyrer. For å finne ut mer om den andre delen av genet, må man foreta ulike gentester.

Som sagt er alle genene vi har vårt arvemateriale, som vi har arvet fra våre skapere. Unntaket er når det blir dannet nye gener gjennom mutasjon. Ved en mutasjon oppstår det en feil i kopieringen av et DNA-molekyl, og det blir endringer i rekkefølgen på nitrogenbasene som danner et gen. Dette skaper derfor endringer i et gen, eller at et nytt gen oppstår.

MINE GENOTYPER OG FENOTYPER:

Egenskap	Fenotype	Genotype	Egen fenotype	Egen genotype
Kjønn	Gutt Jente	xy xx	Jente	xx
Øyefarge	Brun Blå	B? bb	Brun	B?
Tungerulling	Rulle Ikke rulle	T? tt	Rulle	T?
Øreflipp	Fri Festet	F? ff	Fri	F?
Foldede hender	Høyre tommel øverst Venstre tommel øverst	H? hh	Høyre tommel øverst	H?
Lillefingers form	Bøyd Rett	L? ll	Bøyd	L?

Ved å sette inn resultatet fra tabellen ovenfor, i det genetiske hjulet, viste det seg at jeg har genotypenummer 33.  

 

Neste steg i forsøket var å finne andre i klassen som hadde samme genotypenummer som meg, men jeg fant ingen som hadde det. En av grunnene til det kan være at jeg har arvet genmateriale fra min ungarske bestemor, som er mer ulikt fra det ”normale” nordiske genmateriale. Etter å ha funnet noen å sammenlikne med, skulle vi fylle ut et nytt skjema, og deretter sammenlikne svarene igjen – for å se likheter og ulikheter mellom genotypene og fenotypene til hverandre. Jeg hadde ingen å sammenlikne med, men fylte likevel ut skjemaet allikevel.  

           

Egenskap	Fenotype	Genotype	Egen fenotype	Egen genotype
PTC-smak	Smaker Smaker ikke	S? ss	Smaker ikke	ss
Korslagte armer	Høyre øverst Venstre øverst	K? kk	Venstre	kk
Hår på fingrenes midtledd	Hår Ikke hår	M? mm	Hår	M?
Fregner	Fregner Ikke fregner	A? aa	Ikke fregner	aa
Nesefasong	Rett nesetipp Oppstoppernese	N? nn	Rett nesetipp	N?
Haike-tommel	Haike-tommel Ikke haiketommel	C? cc	Ikke haiketommel	cc
Irissirkel	Irissirkel Ikke irissirkel	I? ii	Irissirkel	I?
Hårlinje (i panne)	Spiss Rett	H? hh	Spiss	H?

Er det sannsynlig at to mennesker har helt lik genotype for alle egenskaper?

Det er absolutt lite sannsynlig at to mennesker har helt lik genotype, dette av flere grunner. For det første er det faktumet at ulikt opphav gir ulike gener – vi arver gener fra vårt opphav, fra foreldre og besteforeldre, og de fleste mennesker har ulikt opphav. Mens selv søsken er forskjellige, selv om de har akkurat samme foreldre (bortsett fra eneggede tvillinger, som er nokså like). Ulikhetene i genmaterialet til mennesker oppstår fordi arvestoff fra to personer blander seg og skaper nye kombinasjoner av dominante og recessive gener. Det meste av variasjonene oppstår når det dannes kjønnsceller, og gener og kromosomer kombineres på nye måter.

Finnes det eksempler på at to mennesker har like genotyper?
Det finnes to type mennesker som har like genotyper – eneggede tvillinger og kloner. Grunnen til at eneggede tvillinger har helt like genotyper er fordi de kommer fra samme egg- og sædcelle. Det befruktede egget deler seg etter 14 dager etter befruktning, og siden de da utvikler seg fra det samme utgangspunktet, blir genmaterialet helt likt. De blir altså samme kjønn, får likt utseende, samme blodtype ect.

Kloner skapes ved å ta arvemateriale fra den klonedes celler og utvikle dette slik at det oppfostres til et nytt individ, eller vokser opp til en ny plante ect. På samme måte som med eneggede tvillinger, har utviklingen av en klone samme utgangspunkt og arvemateriale som den klonede.

Kilder

Naturfag 3

Galvanisk celle / Daniellcelle

Elevøvelse gjennomført 6.12.12

Av Tuva Klunderud

Utstyr:

2 begerglass

Multimeter

Kobberelektrode (s)

Sinkelektrode (s)

Kobberløsning CuSO₄ (aq) (blå)

Sinkløsning ZnSO₄ (aq)

Kaffefilter dyppet i saltløsning

Kobbertråd

Lysdiode

Hensikt med forsøket

Hensikten med forsøket er å se og forstå hvordan en daniellcelle fungerer, og hvilke redoksreaksjoner som oppstår.

Fremgangsmåte

Vi fylte et begerglass med sinkløsning (en gjennomsiktig væske) og et begerglass med kobberløsning (en blå væske). I glasset med sinkløsningen plasserte vi sinkelektroden, og i glasset med kobberløsningen plasserte vi kobberelektroden. Mellom elektrodene koblet vi en kobbertråd. Deretter tok vi et kaffefilter og dyppet det i saltløsning (natriumsulfat) og rullet det sammen til en avlang pølse. Vi la papiret med hver sin ende i hver av begerglassene. På denne måten fungerer kaffefilteret som en saltbro. Til kobbertråden koblet vi en lysdiode, som vil lyse når det kommer nok elektrisk strøm gjennom tråden. Vi brukte et multimeter, som vi koblet til hver av elektrodene, for å måle spenningen.

Fagstoff

For å få en god forståelse av hva som skjer i forsøket, må vi gå litt inn på hvordan en daniellcelle fungerer:

- En galvanisk celle består av to poler. Mellom polene er det en elektrolytt.

- Ved den negative polen skjer det en oksidasjon, og det avgis elektroner.

- Ved den positive polen skjer det en reduksjon, og her tas elektronene opp.

- Elektrolytten leder strøm og forbinder de to halvcellene (saltbro).

En daniellcelle er en videreutvikling av Alessandro Voltas elektriske batteri, som var det første elementet med varige strømmer. John Fredric Daniell (1790-1845) laget videreutviklingen, som hadde mer jevn strøm. En daniellcelle består av to halvceller. De to halvcellene er forbundet med hverandre ved hjelp av en saltbro. I hver av halvcellene er det en løsning. I dette tilfellet er det en sinkløsning og en kobberløsningen. I vanlige batterier brukes andre materialer, ofte nikkel og kadmium. I sinkløsningen er det frie sinkatomer og frie sulfationer, mens i kobberløsningen er det frie kobberioner og sulfationer.

Saltbroen inneholder en elektrolytt – en løsning som leder strøm, men som ikke lar løsningen i de to halvcellene blande seg. Den fungerer også slik at den holder strømkretsen lukket.

Mellom elektrodene oppstår det en redoksreaksjon. Fordi sink står over kobber i spenningsrekka, gir sinkatomer fra seg elektroner til kobberatomer, for å oppnå åtteregelen.

Sinkatomene i sinkelektroden avgir to atomer: Zn --> Zn²⁺+2e^- Sinkatomene blir da oksidert, og ved å gi fra seg elektroner mister sinkelektroden masse.

De frie kobberionene i kobberløsningen tar opp de to elektronene fra sinkatomene: Cu²⁺ +2e^- --> Cu. Kobberionene blir redusert til nøytrale Cu-atomer og setter seg på kobberelektroden, som da får tilført masse. Sinkelektroden fungerer som en negativ pol (anode) og kobberelektroden som en positiv pol (katode). Elektronene som overføres går gjennom ledningen (en ytre krets – kobbertråden i dette tilfellet) og det går en strøm.

Når det har blitt overført elektroner blir det et overtall av positive ioner i sinkløsningen, og overtall av negative ioner i kobberløsningen. Negative sulfationer går derfor gjennom saltbroen, for å jevne ut ladningene og nøytralisere løsningene.

Som sagt bruks det ofte andre materialer i vanlige batterier, men prinsippet er det samme: to elementer med ulik plass i spenningsrekken brukes til å tvinge elektroner gjennom en ytre krets. Det som er med en slik daniellcelle er at den også kan lades opp. Dette fungere slik at ved å koble på en spenning, tvinges elektronene til å gå tilbake – motsatt vei. Oksidasjonen og reduksjonen vil da foregå ved motsatt pol enn tidligere. Når alle elektronene har gått tilbake slik de var i utgangpunktet, er batteriet (daniellcellen) ferdig oppladet. Men ved hver oppladning minsker noe av batteriets fulle funksjon, fordi alle elektronen vil ikke føres tilbake, slik at utgangpunktet vil ikke bli like godt.

Resultat

Etter å ha koblet til multimeteret observerte vi hva som skjedde. Spenningen som strømmet gjennom var veldig ujevn, fra 0 til 1,1 V. Det kan ha vært flere grunner til dette, blant annet at det var forlite saltløsning i saltbroen. Vi tok en ny saltbro, men med løsning i, og da fikk vi større utslag på multimeteret. Men det tok ikke lang tid, før spenningen sank, mest sannsynlig fordi det ikke tok lang tid før elektronen var overført fra sinkatomene til kobberatomene. Hadde vi hatt to stoffer som stod lenger fra hverandre i spenningsrekka, ville nok den elektriske spenninga vært større. Vi fikk dessverre ikke noe lys i lysdioden, fordi spenningen var for svak og/eller for ujevn.

Da forsøket var ferdig så vi ingen synlig endring av masse på elektrodene.

                                Bildene er speilvendte, så spenningene var på 0,05 (øverst) og 1,15.

Kilder

Naturfag 3

http://ndla.no/nb/node/13153?fag=7&meny=30.

http://ndla.no/nb/node/14709

Sitronbatteri - to elektroder og en elektrolytt

Elevøvelse gjennomført 6.12.12

Av Tuva Klunderud

Utstyr:

Sitron

Kobberelektrode

Zinkelektrode

Multimeter

Lysdiode - liten lyspære

Hensikt med forsøket

Hensikten med dette forsøket er å vise hvordan en sitron kan fungere som et galvanisk element – som et batteri.

Hypotese

Min hypotese er at det vil oppstå en redoksreaksjon mellom stoffene i kobberelektroden og sinkelektroden, som vil føre til at det ledes strøm gjennom sitronen og det vil få lysdioden til å lyse.

Fremgangsmåte

Vi klemte på sitronen, slik at den ble full av sitronsaft. I sitronen puttet vi sinkelektroden og kobberelektroden. Mellom disse puttet vi lysdioden. Deretter koblet vi multimeteret til hver av elektrodene, og stilte det inn på 20 V, slik at vi kunne måle spenningen i volt.

 

Observasjoner og fagstoff

Et elektrisk batteri er en komponent som har en lagret energi i kjemisk form, og kan avgi den i elektrisk form. Det samme skjer med sitronbatteriet når vi kobler til multimeteret – kjemisk energien overføres til elektrisk energi. For å forstå hvordan dette fungerer, må vi igjen se litt på redoksreaksjoner og spenningsrekka.

I sitronen puttet vi som sagt en kobberelektrode og en sinkelektrode. I spenningsrekka står sink over kobber, og sink vil derfor lettere gi fra seg elektroner til kobberet. Sinkelektroden er en anode (navnet på én av to elektroder – betyr å stige), fordi ladningen i sinkatomene siger når de gir fra seg elektroner – de blir oksidert. På den andre siden er kobberelektroden en katode (som betyr å synke) fordi ladningen i kobberatomene synker når de mottar elektroner – og blir redusert.
Ved en redoksreaksjon som i dette tilfellet, vil de to elektrodene fungere som to poler - den ene er positivt ladet, mens den andre en negativ. 

Når sinkatomene overfører elektroner til kobberatomene går de gjennom en ytre krets og det er dette som gjør at den kjemiske energien (redoksreaksjonen) overføres til elektrisk energi. Det som leder elektronene fra den ene elektroden til den andre, gjennom en ytre krets, er sitronsyren. Den kjemiske formelen for sitronsyre er C₆H₈O₇ og den har tre karboksylgrupper (COOH). Sitronsyren fungerer
som en elektrolytt (en løsning som inneholder fri, bevegelige ioner, og leder derfor strøm), fordi hver av karboksylgruppene har et positivladet hydrogenatom som den kan gi bort. Hydrogenatomet binder seg til elektronene fra sinkelektroden og ledes til kobberelektroden.

Når sinkelektroden gir fra seg elektroner til kobberelektroden, mister den masse. Men det var alt for lite spenning mellom elektrodene til at det ble noen masseoverføringer som man kunne se med det blott øyet.

Konklusjon

Hypotesen jeg kom med i begynnelsen av forsøksrapporten stemte omtrent. Det oppstod en redoksreaksjon mellom sink- og kobberelektroden, men spenningen var ikke sterk nok til at det ble lys i lysdioden. Vi gjorde målinger av den elektriske energien med multimeteret, men vi kom aldri over 1 V. Når et batteri gir såpass lite strøm, er det ikke så stor hensikt å bruke det til noe praktisk.

Det kan være flere grunner til at det ikke ble generert mye strøm i sitronbatteriet: mest sannsynlig var det for lite spenning mellom sink- og kobberelektroden fordi de ligger såpass nære hverandre i spenningsrekka at det ikke overføres så mange elektroner. En annen grunn kan være at det var en ujevn og for liten mengde hydrogenioner i sitronsyra, slik at overføringen av elektroner ble ujevn mellom elektrodene.

Kilder

http://no.wikipedia.org/wiki/Elektrisk_batteri

http://no.wikipedia.org/wiki/Syre