注意:實驗中涉及使用強力膠,可能會產生危險。在使用前,請閱讀所有安全使用說明。
所需材料
風干黏土(輕質“軟陶泥(Fimo)”模型黏土比較適用);
比較鈍的小刀:
切菜板;
搟面杖:
木質串肉扦或者60根牙簽;
6個小磁鐵(在工藝品店有售);
強力膠:
3種不同顏色的顏料:
畫筆:
實驗圖示模板(見附圖)。
活動步驟
1 將木質串肉扦切成60小段(每段約長5cm),或者你可以使用60根牙簽。
2 大概需要19個差不多大小的模型黏土塊,在切菜板上用搟面杖把模型黏土制成平整的方塊。然后把它切成約2-3cm寬的長條,并將長條切成相同大小的小塊。
3 用手把小黏土塊揉成小球。
4 再切9個更小一些的模型黏土塊,并用相同的方法把它們揉成小球。
5 參考附圖中的堿基對模型圖示。選擇“AT(腺嘌呤一胸腺嘧啶)”或者“CG(鳥嘌呤一胞嘧啶)”。
6 根據附圖中的AT或CG圖示模型,用串肉扦把大黏土球連接在一起。
7 根據圖示將每個小磁鐵按入黏土球的側面,注意這些小磁鐵必須按照圖示的標記來安放,這樣才能與相對的模型配對。
8 模型黏土放置一段時間以便風干。
9 將串肉扦或牙簽用強力膠粘在一起,確保它們固定在一個位置。將小磁鐵也粘好,注意磁鐵放置的位置,要正對外側,這樣才能與對面模型的磁鐵相吸(只有這樣兩個模型中的磁鐵在靠近的時候才可以互相吸引)。
10 等膠水完全干透以后,給模型中的原子涂色。為不同的元素涂不同的顏色。查看模型附圖,辨別出各個小球分別代表的元素。
11 根據圖示把更小的黏土球粘在相應的位置,它們代表氫原子。
12 將兩個模型放在一起,使相對應的磁鐵彼此吸引。


活動概述
你制作的模型代表兩種類型的分子力。用強力膠與牙簽或木質串肉扦緊緊粘在一起的原子之間,就是“共價鍵”;磁鐵代表一個比較弱的結合類型,被稱為“氫鍵”。
當一個帶陰電荷的電子屬于兩個不同的原子時,就會出現共價鍵,這樣這個電子就可以被有效地共享。如果一對電子共享兩個電子,就會有一個更強大的雙鍵。在你的模型中,共價鍵是非常堅固的,它會用化學反應使電子脫離或是將它們扯斷。
在微正的氫原子與另一個微負原子例如氧原子或氮原子之間就形成了氫鍵。就像模型中的小磁鐵一樣,它們相對來說比較容易被扯斷。水分子連接在一起是因為有氫鍵,同樣的,DNA或RNA的長鏈——它們就是你的基因密碼——也是如此。
活動應用
DNA存在于你身體里大多數細胞的細胞核中,它具有雙鏈結構。DNA看起來就像是一個梯子,兩邊是由糖構成的(稱為“核糖”),通過一個被稱為“磷酸鹽”的分子結合在一起。梯級是由一對分子或“基質”通過氫鍵結合在一起構成的。一對(腺嘌呤和胸腺嘧啶)有兩個氫鍵,另一對(鳥嘌呤和胞嘧啶)有三個氫鍵。
這些氫鍵十分重要的理由有兩個:一個是這些基質通常只與它們的同伴配對,例如,胞嘧啶不能與胸腺嘧啶結合,這樣就可以使DNA編碼;第二個原因是通過酶很容易使氫鍵“釋放”,這樣你的DNA密碼就可以被解讀并變成蛋白質序列。 (NiNi編