用串珠做DNA模型.doc

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1、材料：红色圆管30个，绿色圆管30个，黄色圆管20个，蓝色圆管20个，白色圆珠100个，黑色圆珠100个。丝线若干。 制作：一、制作平面的梯子形状  二、扭曲成右螺旋  关于DNA的一些小知识 1什么是DNA？    在自然界中，为了适应环境的变化，生物进化出丰富多彩的性状。人和猴子不同，猴子和青蛙不同，青蛙和蜘蛛也不同。在人类中，不同的人种、不同的民族、不同的地域的人们，有共通之处也有许多不同。在一个家庭里，父母和子女之间，兄弟姊妹之间，也是相似又不相同。这一切都是由什么决定的呢？决定生物性状的物质就是DNA. 

2、  DNA的中文名字叫做“脱氧核糖核酸”。人类的细胞核里有23对“染色体”，染色体是由DNA和蛋白质组成的。DNA是一条长长的右旋的双链，你可以通过我们用串珠做的模型想象一下吧！这条链子的某一个片段，表达一种特定的遗传信息，比如你的眼睛是单眼皮还是双眼皮，而另外一个片段则表示另一个遗传信息，比如你的血型，这些DNA的片段就叫做“遗传基因”。    人类的23对染色体之中，有22对叫做“体染色体”，男女都一样。剩下1对叫做“性染色体”，决定人的性别。女人的“性染色体”中包含2条“X染色体”，男人的“性染色体”中包含1

3、条“X染色体”和1条“Y染色体”。要生小孩了，男人拿出1条染色体，女人也拿出1条染色体。女人拿出的一定是“X染色体”，男人拿出的如果是“X染色体”，那么生出的就是女孩，男人拿出的如果是“Y染色体”，那么生出的就是男孩。 2DNA是由什么物质组成的？    从化学上讲，DNA是由氢（H）、碳（C）、氧（O）、氮（N）、磷（P）五种化学元素组成的。   从有机化学上讲，DNA是“脱氧核糖核酸”聚合体。它的每个单体叫做“脱氧核苷酸”。每个“脱氧核苷酸”由3部分组成，即1个“含氮碱基”、一个“脱氧核糖”（五碳糖）和一个“磷

4、酸根”。   这里，“含氮碱基”特别关键。“含氮碱基”分为4类：“鸟嘌呤”（G）、“胸腺嘧啶”（T）、“腺嘌呤”（A）和“胞嘧啶”（C）。   “含氮碱基”和“脱氧核糖”结合成“核苷”，“核苷”和“磷酸根”结合成“核苷酸”。   在我们的模型里，“含氮碱基”A、T、G、C用红、绿、黄、蓝4种不同颜色的圆管来表示，“脱氧核糖”用白球表示，“磷酸根”用黑球表示。    在DNA里，A和T总是成对出现的，它们之间通过2个氢键结合；G和C也总是成对出现的，它们之间通过3个氢键结合。在我们的模型里，总是红管和绿管穿在一起，黄

5、管和蓝管穿在一起。DNA里，“嘌呤”的总摩尔量和“嘧啶”的总摩尔量是相等的。   在不同的生物物种中，A、T的含量和G、C的含量的比例是不同的。而对于同一个物种，则A、T的含量和G、C的含量的比例是相同的，在个体之间不存在差异。     3DNA的结构   我们在用串珠做DNA模型的时候，是先做一个梯子的形状，暂不考虑双螺旋结构。DNA的1级结构也是在平直的梯子上来考虑问题，并不涉及双螺旋结构。我们在穿圆管的时候，只要求红绿配对，黄蓝配对，并不在意它们在梯子上排列的次序。然而，DNA的1级结构，研究的却正是含氮碱基

6、A、T、G、C在梯子上的次序，即碱基序列。一个基因就是DNA的一个片段，在这个片段里，有十几万个碱基对。每一个碱基对相当于密码的1位，基因里碱基对按照一定的次序排列，就表达了一定的遗传信息。   一个基因包含有多大的信息量呢？人类的DNA大约有30亿个碱基对，组成大约25000个基因，平均每个基因包含有12万个碱基对。也就是说，这是一个长达120000位的密码，而它每一位可能出现的码元是A、T、G、C共4个，其表达的信息量为4的120000次方。这是一个多大的数呀？我们把它换算成10的方次比较好认识。把4的1200

7、00次方求对数，得72240，也就是说，是10的72240次方。用什么来比喻这个数的大小呢？它不是印度恒河里的沙粒的数目那样微不足道，这么多的沙粒可以充填整个银河系！   1975年，美国的吉尔伯特和英国的桑格创立了基因测序的方法。其后，基因测序的方法又得到不断的改进，测出了许多重要的序列。现在，科学家们正制定一个十几年的合作计划，要测出人类的全部基因序列。我国的科学家也参与了其中的工作。虽然承担的任务所占比例极小，但是意义是很重大的。    1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构，或称DNA的2级结构。

8、这个模型得到科学实验的证实。双螺旋结构较好地解释了基因复制的问题。因为A、T是成对的，G、C也是成对的，当双螺旋结构从中间开裂成为两个单链后，若要形成新的双链，必然要添加与所失去的一模一样的单链。   后来科学家们又进一步发现，双螺旋结构具有多种形态，主要有B、A、Z等3大类。   DNA的3级结构有点像电话绳儿。电话绳在2级结构上表现为螺旋状，而在3级结构