實驗四---制作DNA雙螺旋結(jié)構模型.doc

實驗四 制作DNA雙螺旋結(jié)構模型實驗原理DNA分子雙螺旋結(jié)構由 脫氧多核苷酸鏈組成。雙螺旋結(jié)構外側(cè)的每條長鏈，是由脫氧核糖與磷酸交互連接形成的，兩條長鏈以反向平行方式向右盤繞成雙螺旋，螺旋直徑為2nm，螺距為3.4 nm；兩條長鏈上對應堿基以 連接成對，對應堿基的互補關系為： ，堿基對位于雙螺旋結(jié)構內(nèi)側(cè)，每個螺距有10對堿基，兩個相鄰堿基對平面的垂直距離為0.34 nm。目的要求通過制作DNA分子雙螺旋結(jié)構模型，深入理解DNA雙螺旋結(jié)構的特點。實驗過程一、材料用具硬塑方框2個(長約10cm)，細鐵絲2根(長約0.5m)，球形塑料片(代表磷酸)，雙層五邊形塑料片(代表脫氧核糖)，四種不同顏色的長方形塑料片(代表四種不同堿基)，粗鐵絲2根(長約10cm)，代替氫鍵的連接物（如訂書釘）。二、方法步驟1取一個硬塑方框，在硬塑方框一側(cè)的兩端各拴上一條長0.5m的鐵絲。2將一個剪好的球形塑料片(代表 )和一個長方形塑料片(四種不同顏色的長方形塑料片分別代表四種不同的 )，分別用訂書釘連接在一個剪好的五邊形塑料片(代表 )上，制成一個個含有不同堿基的脫氧核苷酸模型。3將12個制成的脫氧核苷酸模型，按堿基(從上到下)GAAAGCCAGTAT的順序依次穿在一條長細鐵絲上。按同樣方法制作好DNA的另一條鏈(注意堿基的順序及脫氧核苷酸的方向)，用訂書釘將兩條鏈之間的 連接好。4將兩條鐵絲的末端分別拴到另一個硬塑方框一側(cè)的兩端，并在所制模型的背側(cè)用兩根較粗的鐵絲加固。雙手分別提起硬塑方框，拉直雙鏈，旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個DNA分子的 模型。三、結(jié)果記錄由每小組選一個代表介紹本小組的作品并說明DNA分子結(jié)構特點, 老師與其他同學給予評價和記錄，并評選出最優(yōu)秀的制作小組。四、實驗結(jié)論DNA分子具有特殊的空間結(jié)構 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構，這一結(jié)構的主要特點是：(1) (2) (3) 五、實驗評價所制作的模型與你的預期相吻合嗎？如果不吻合，你認為是什么原因造成的？誤區(qū)警示本實驗制作過程中的注意事項：(1)制作“脫氧核苷酸模型”：按照每個脫氧核苷酸的結(jié)構組成，挑選模型零件，組裝成若干個脫氧核苷酸。(2)制作“多核苷酸長鏈模型”：按照一定的堿基排列順序，將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成條多核苷酸長鏈。在組裝另一條多核苷酸長鏈時，方法相同，但要注意兩點：是兩條長鏈的單核苷酸數(shù)目必須相同；二是兩條長鏈并排時，必須保證堿基之間能夠相互配對，不能隨意組裝。這是實驗成敗的關鍵所在。(3)制作DNA分子平面結(jié)構模型：按照堿基互補配對的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來。(4)制作DNA分子的立體結(jié)構(雙螺旋結(jié)構)：把DNA分子平面結(jié)構旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個DNA分子的雙螺旋結(jié)構模型。問題探究一、問題思考1.作為遺傳物質(zhì)，應該儲存有大量的遺傳信息。DNA只含有四種脫氧核苷酸，它是怎樣儲存足夠量的遺傳信息的？2.作為遺傳物質(zhì)，應該能夠精確地復制自己。設想一下，DNA分子是如何復制自己的？二、探究創(chuàng)新制作DNA雙螺旋結(jié)構模型的材料很多，可以根據(jù)實際情況因地制宜、就地取材，那么就請你替一所農(nóng)村中學設計一套制作方案。鞏固練習1.決定DNA分子具有特異性的因素是 ( )A 兩條長鏈上的脫氧核苷酸與磷酸的交替排列的順序是穩(wěn)定不變的B 嚴格的堿基互補配對原則C 構成DNA分子的脫氧核苷酸只有四種D 每個DNA分子都有特定的堿基排列順序2從DNA的組成成分的分析表明下列的堿基相關比值中，可變的是 ( )AA/T B.G/C C.(A+T)/(G+C) D.(A+G)/(T+C)3從各種DNA分子的結(jié)構來看，有一個明顯的共同特點是 ( )A.兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交互排列的順序是穩(wěn)定不變的，與長鏈相聯(lián)系的堿基對的排列順序也是穩(wěn)定不變的B.兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交互排列的順序以及與長鏈相聯(lián)系的堿基對的排列順序都是千變?nèi)f化的C.兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交互排列的順序是千變?nèi)f化的，與長鏈相聯(lián)系的堿基對的排列順序是穩(wěn)定不變的D.兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交互排列的順序是穩(wěn)定不變的，與長鏈相聯(lián)系的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的4.下圖是DNA分子結(jié)構模式圖，請根據(jù)圖回答下列問題（1）組成DNA的基本單位是 ，這是由 、 和 所組成，其中 共四種，其中 是DNA所特有的。（2）DNA分子長鏈的基本骨架是由 和 組成，位于外側(cè)，兩條鏈之間有許多橫檔，每個橫檔是兩個 通過 連接起來形成 。答案實驗原理兩條 氫鍵 AT、CG（TA、GC）實驗過程二、2. 磷酸 堿基 脫氧核糖 3. 互補堿基 4. 雙螺旋結(jié)構三、DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)；堿基排列在內(nèi)側(cè)，有四種（A、T、G、C）。DNA分子兩條鏈上的堿基按照堿基互補配對原則兩兩配對，并且以氫鍵連接。（根據(jù)DNA分子結(jié)構特點，評選出最優(yōu)秀的制作小組）四、(1)DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。(2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)DNA分子兩條鏈上的堿基按照互補配對原則兩兩配對，并且以氫鍵連接。五、吻合。如果不吻合，可能的原因有：組裝的脫氧核苷酸，結(jié)構出現(xiàn)錯誤，但沒有及時發(fā)現(xiàn)。沒有按照堿基互補配對的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接，而是隨意連接。制作模型時不認真，對實驗步驟不熟悉，等等。問題探究一、1.DNA雖然只含有四種脫氧核苷酸，但是堿基對的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基對千變?nèi)f化的排列順序使DNA儲存了大量的遺傳信息2.把兩條螺旋的雙鏈解開，然后以解開的每一段母鏈為模板，以4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。每條子鏈與其對應的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構，從而各形成一個新的DNA分子，這樣，復制結(jié)束后，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。二、就農(nóng)村中學而言，只要取麥稈、細高粱稈、薏米、細繩、牙簽即可。將麥稈剪成等長，染上4種不同的顏色，分別代表4種不同的堿基。高粱稈去皮留芯，剪成小塊，代表脫氧核糖。薏米代表磷酸。用兩條等長的細繩將高粱稈芯和薏米交替穿上，再用牙簽穿好上色的麥稈(代表互補配對的堿基)，將牙簽的兩端分別插入兩條細繩穿起的相應高粱稈芯