DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型制作

胡艷麗

關(guān)鍵詞：DNA；雙螺旋結(jié)構(gòu)；模型；制作

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1009-010X（2015）24-0080-01

高中生物必修2《遺傳與進(jìn)化》中DNA分子結(jié)構(gòu)一節(jié)非常抽象，學(xué)生難以理解，而且按書上介紹的模型構(gòu)建制作出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型不直觀，效果不理想。DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，隸屬分子水平，無(wú)法在顯微鏡下觀察到，需要學(xué)生通過空間想象才能理解。在教這部分內(nèi)容時(shí)，利用直觀教具進(jìn)行教學(xué)，才能生動(dòng)、直觀、形象，使學(xué)生更好地了解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和DNA作為遺傳物質(zhì)的特性，可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。于是我就創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

一、思路與方法

關(guān)于DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在高中生物課本上要求學(xué)生用紙片、牙簽、曲別針等材料拼接成一個(gè)平面結(jié)構(gòu)，然后雙手提起旋轉(zhuǎn)成雙螺旋結(jié)構(gòu)（見圖1）。雙手提起旋轉(zhuǎn)成的雙螺旋不穩(wěn)定，而且不能擺放也很容易在連接處脫落。于是點(diǎn)燃我的創(chuàng)新制作靈性，動(dòng)手制作DNA分子模型（見圖2）。DNA分子是由兩條鏈組成的，此模型由塑料球、塑料泡沫、牙簽、銅絲、高密度板及吸管等組成。塑料球代表磷酸，塑料泡沫割成五邊形代表脫氧核糖，4種不同顏色不同形狀塑料泡沫分別代表4種不同的堿基，分別是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C），用銅絲把塑料球和五邊形塑料泡沫交替穿起來，排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)，且堿基配對(duì)的互補(bǔ)關(guān)系是A-T，C-G。

二、DNA的制作過程

第一階段：實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備階段

本階段主要工作是準(zhǔn)備該項(xiàng)目所需的材料、用具和網(wǎng)上搜索有關(guān)資料。根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)，選擇的實(shí)驗(yàn)材料為塑料泡沫、塑料球、用過的筆芯、細(xì)銅絲、即時(shí)貼、高密度板、鐵桿等，制作模型所需工具工筆刀、剪子、直尺等。

第二階段：模型制作階段

用工筆刀切割塑料泡沫，把塑料泡沫切割成五邊形等。經(jīng)過多次計(jì)算實(shí)驗(yàn)才切割出大小合適的形狀，白色五邊形塑料泡沫代表脫氧核糖，白色塑料球代表磷酸，4種不同顏色不同形狀塑料泡沫分別代表4種不同的堿基，藍(lán)色塑料泡沫代表腺嘌呤（A）、白色塑料泡沫代表胸腺嘧啶（T）、紅色塑料泡沫代表胞嘧啶（C）、黃色塑料泡沫代表鳥嘌呤（G）。首先把鐵桿固定在高密度板上，其次4種不同的堿基通過舊筆芯連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：腺嘌呤（A）一定與胸腺嘧啶（T）配對(duì)；鳥嘌呤（G）一定與胞嘧啶（C）配對(duì)，再把堿基對(duì)打孔串到鐵桿上。另外用銅絲把塑料球和五邊形塑料泡沫交替穿起來，排列在外側(cè)，經(jīng)過多次試驗(yàn)與反反復(fù)復(fù)計(jì)算，并且中間經(jīng)歷了多次失敗，才把DNA分子兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

第三階段：成果運(yùn)用階段

經(jīng)過模型制作階段后就轉(zhuǎn)入了課堂生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究實(shí)踐，目的是檢驗(yàn)該項(xiàng)目實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和應(yīng)用價(jià)值。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.操作簡(jiǎn)單，取材廣泛， 價(jià)格低廉，使用方便。

2.結(jié)構(gòu)牢固，體現(xiàn)新教學(xué)手段的科學(xué)性。

3.形象、直觀，提高實(shí)驗(yàn)探究效果。

四、研究結(jié)論

該項(xiàng)目在課堂上通過多次演示DNA分子的結(jié)構(gòu)，節(jié)省時(shí)間，節(jié)省人力物力，演示效果良好。此模型充分體現(xiàn)了科學(xué)的嚴(yán)密性、真實(shí)性、可探索性。在整個(gè)制作過程中，視野開闊了、動(dòng)手能力提高了，深感“科學(xué)來源于生活，生活離不開科學(xué)”。