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摘要:本文根据DNA分子结构,利用数学思维化繁为简,将有关DNA分子的计算规律转化为学生熟悉的分数的形式,便于學生的理解掌握,有效的达到教学目标,提高教学效率。
关键词:DNA,计算规律,分数线
高中阶段有关DNA分子结构内容课标要求学生达到理解层次,可以运用所学知识对生物问题解释、推理。但学生首次接触DNA分子计算,常出现记忆混乱,运用困难。针对此问题,笔者首次采用分数线模型改进教学方法,有效提高教学效果。
由沃森与克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型,可知DNA分子两条单链之间通过碱基互补配对,且DNA分子中胸腺嘧啶(T)的总数等于腺嘌呤(A)的总数,鸟嘌呤(G)的总数等于胞嘧啶(C)的总数。因此,得:双链DNA分子中嘌呤(A+G)数=嘧啶(T+C)数。
DNA分子中,有关互补碱基的计算,做如下分数线模型图1。设两条互补单链分别为1链与2链,两链碱基数分别为m1,m2,总数为m。
1链碱基总数为m1看作分子a1与分母b1 两部分和。同理2链碱基总数m2看作分子a2与分母b2 两部分碱基和。a、b 分别双链中代表互补碱基和。
例1、(潍坊一摸)真核细胞内某基因由1000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%,下列说法正确
A 该基因一定存在染色体上
B 该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3:2
C DNA解旋酶能催化该基因水解多个脱氧核苷酸
D 该基因复制2次,需游离的鸟嘌呤脱氧苷酸2800个
正确答案B。解析:因为A占20%,所以T占20%,由图1的推论 互补碱基之和的比例a1/b1=a2/b2=a/b,可知A+T=40%,G+C=60%,选B。
例2、(黄冈模拟)在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基数目的22%和28%,则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数。
因为碱基互配对,信使RNA中G数量等于模板链中C数量,选A。
通过教学实践发现利用分数线模型将DNA分子有关的计算规律转为学生熟悉的分数线的数学模式,更易于学生的理解与记忆,更好的达到教学效果。
关键词:DNA,计算规律,分数线
高中阶段有关DNA分子结构内容课标要求学生达到理解层次,可以运用所学知识对生物问题解释、推理。但学生首次接触DNA分子计算,常出现记忆混乱,运用困难。针对此问题,笔者首次采用分数线模型改进教学方法,有效提高教学效果。
由沃森与克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型,可知DNA分子两条单链之间通过碱基互补配对,且DNA分子中胸腺嘧啶(T)的总数等于腺嘌呤(A)的总数,鸟嘌呤(G)的总数等于胞嘧啶(C)的总数。因此,得:双链DNA分子中嘌呤(A+G)数=嘧啶(T+C)数。
DNA分子中,有关互补碱基的计算,做如下分数线模型图1。设两条互补单链分别为1链与2链,两链碱基数分别为m1,m2,总数为m。
1链碱基总数为m1看作分子a1与分母b1 两部分和。同理2链碱基总数m2看作分子a2与分母b2 两部分碱基和。a、b 分别双链中代表互补碱基和。
例1、(潍坊一摸)真核细胞内某基因由1000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%,下列说法正确
A 该基因一定存在染色体上
B 该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3:2
C DNA解旋酶能催化该基因水解多个脱氧核苷酸
D 该基因复制2次,需游离的鸟嘌呤脱氧苷酸2800个
正确答案B。解析:因为A占20%,所以T占20%,由图1的推论 互补碱基之和的比例a1/b1=a2/b2=a/b,可知A+T=40%,G+C=60%,选B。
例2、(黄冈模拟)在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基数目的22%和28%,则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数。
因为碱基互配对,信使RNA中G数量等于模板链中C数量,选A。
通过教学实践发现利用分数线模型将DNA分子有关的计算规律转为学生熟悉的分数线的数学模式,更易于学生的理解与记忆,更好的达到教学效果。