Лабораторная работа №8, страница 107, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

Изготовление модели ДНК

Лабораторное оборудование: небольшие шарики пенопласта, иголка с ниткой, краска и зубочистки.

Ход работы

Покрасьте пенопластовые шарики. Выберите шесть разных цветов, которые будут представлять сахар, фосфатную группу и четыре азотистых основания. Это могут быть шесть любых цветов на ваш выбор.

Вам нужно будет покрасить 16 шариков сахара, 14 фосфатных групп и подобрать 4 разных цвета для каждого азотистого основания (цитозин, гуанин, тимин и аденин).

Вы можете выбрать таким образом, чтобы один из цветов был белым, так вам не придется красить весь пенопласт. Это рациональнее всего применить к шарикам сахара, поскольку в этом случае общий объем вашей работы значительно уменьшится.

Как только краска высохнет, назначьте каждому азотистому основанию цвет. Цитозин всегда связан с гуанином, а тимин — с аденином.

Воткните зубочистку в каждую пару шариков (пару азотистых оснований), оставив немного места у концов зубочистки.

Отрежьте кусок нити достаточной длины, чтобы пройти сквозь 15 пенопластовых шариков. Завяжите узел на одном конце нити и проденьте иглу в другой.

Выстройте пенопластовые шарики сахара и фосфатов так, чтобы они чередовались в двух рядах по 15 шариков. Шариков сахара должно быть больше, чем фосфатных.

Убедитесь, чтобы в обоих нитях сахар и фосфаты находились в одинаковом порядке, а если положить их рядом, то можно увидеть, что они совпадают.

Проденьте нитку сквозь центры каждой цепочки пенопластовых шариков сахара и фосфатов. Завяжите нитку на концах, чтобы предотвратить выпадение шариков.

Возьмите зубочистки с парами азотистых оснований и прикрепите их острыми концами к соответствующим шарикам сахара на обоих длинных нитях.

Прикрепив все пары оснований на зубочистках, изогните двойную спираль в направлении против часовой стрелки, чтобы осматривать внешний вид настоящей двойной спирали ДНК.

Для выполнения лабораторной работы по изготовлению модели ДНК необходимо последовательно выполнить несколько шагов, внимательно следуя инструкциям и понимая строение молекулы.

Подготовка материалов и распределение цветов

В первую очередь необходимо подготовить "строительные блоки" для модели. Вам потребуется 6 разных цветов краски для окрашивания пенопластовых шариков, которые будут представлять различные компоненты ДНК.

Компоненты и их количество:

1. Сахар (дезоксирибоза): 16 шариков. Целесообразно выбрать для них белый цвет, если шарики изначально белые — это сэкономит время, так как их не придется красить.
2. Фосфатная группа: 14 шариков.
3. Азотистые основания: для них нужно 4 разных цвета. Общее количество шариков для оснований зависит от длины создаваемой цепи. Поскольку у нас 16 шариков сахара, к которым будут крепиться основания (по 8 на каждую цепь), нам понадобится 8 пар оснований. Следовательно, нужно подготовить шарики для 8 пар, например, по 4 шарика для каждого из четырех оснований: аденина (А), гуанина (Г), тимина (Т) и цитозина (Ц). Итого 16 шариков для оснований.

После покраски и высыхания шариков четко определите, какой цвет какому компоненту соответствует.

Ответ: Необходимо подготовить и окрасить пенопластовые шарики: 16 шариков для сахара (например, белые), 14 шариков для фосфатных групп и по 4 шарика для каждого из четырех азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин, тимин), используя для них 4 разных цвета. Всего используется 6 различных цветов.

Сборка структурных элементов ДНК

На этом этапе создаются две основные части модели: пары азотистых оснований и сахаро-фосфатные остовы.

1. Пары азотистых оснований: Соедините шарики, изображающие азотистые основания, парами с помощью зубочисток. Важно соблюдать принцип комплементарности: аденин (А) всегда соединяется с тимином (Т), а гуанин (Г) — с цитозином (Ц). Таким образом, у вас получатся "перекладины" двух типов: $А \leftrightarrow Т$ и $Г \leftrightarrow Ц$. Воткните зубочистку в пару шариков так, чтобы ее острые концы выступали с обеих сторон.

2. Сахаро-фосфатные остовы: Модель ДНК состоит из двух цепей. Каждая цепь (остов) состоит из чередующихся сахаров и фосфатных групп. Вам нужно собрать две одинаковые цепи. Поскольку у вас 16 шариков сахара и 14 фосфатов, на каждую из двух цепей придется по 8 шариков сахара и 7 шариков фосфата. Общая длина каждой цепи — 15 шариков. Нанижите их на нитку, чередуя в последовательности: Сахар-Фосфат-Сахар-Фосфат... и так далее. Каждая цепь должна начинаться и заканчиваться шариком сахара. Убедитесь, что обе собранные на нитках цепи имеют одинаковую последовательность.

Ответ: Следует создать 8 пар азотистых оснований (Аденин-Тимин, Гуанин-Цитозин), соединив соответствующие шарики зубочистками. Параллельно нужно собрать на двух отдельных нитях два сахаро-фосфатных остова, каждый из которых состоит из 15 шариков (8 сахаров и 7 фосфатов), чередующихся между собой.

Окончательная сборка модели ДНК

Последний шаг — соединение всех подготовленных элементов в единую структуру.

1. Расположите два сахаро-фосфатных остова параллельно друг другу.

2. Возьмите заготовленные на зубочистках пары оснований ($А \leftrightarrow Т$ и $Г \leftrightarrow Ц$).

3. Прикрепите эти пары к остовам, втыкая свободные концы зубочисток в шарики, изображающие сахар. Важно: азотистые основания в молекуле ДНК присоединены именно к сахару, а не к фосфатной группе. У вас получится структура, напоминающая лестницу, где две боковые опоры — это сахаро-фосфатные цепи, а ступеньки — пары азотистых оснований.

4. После того как все пары оснований будут прикреплены, аккуратно изогните полученную "лестницу", чтобы сформировать двойную спираль. Согласно инструкции, изгибать модель нужно в направлении против часовой стрелки. Это имитирует природную правозакрученную спираль ДНК (B-форма).

Ответ: Соедините пары азотистых оснований с шариками сахара на двух сахаро-фосфатных цепях, чтобы получилась "лестница". Затем скрутите эту конструкцию против часовой стрелки для придания ей формы двойной спирали, характерной для молекулы ДНК.