DNA的结构和复制全解
(完整版)DNA分子的结构详解
⑵转运RNA(tRNA):含有反密码子
tRNA
一个转运RNA 只能携带一种特定的氨基酸!
细胞中的转运RNA至少有 61 种!
UA U
异亮氨酸
UA U 携带什么氨基酸?
A U A mRNA
5.转录 地点:主要在细胞核 模板: DNA的一条链 原料: 4 种核糖核苷酸 条件: RNA聚合酶、ATP
DNA分子是有 2 条链组成,反向平行 盘旋
成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸 交替连接,排列在外侧, 构成基本骨架; 碱基对 排列在内侧。 碱基通过 氢键 连接成碱基对,并遵循
碱基互补配对 原则。
2、DNA的多样性
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
碱基对的排列顺 序是千变万化
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
一个DNA分子的结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
T 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
碱基
核糖
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
硫酸二酯键
一条脱氧核苷酸链
…
DNA 分 子 结 构 主 要 特 点
A
T
C
G
A
T
A
T
C
DNA分子的结构详解
DNA分子的结构详解DNA(脱氧核糖核酸)是生物体内储存和传递遗传信息的分子。
它通过对其特殊的结构和序列进行复制、转录和翻译,指导生物体的发育和功能。
DNA分子的结构包括双螺旋结构、碱基配对和其他辅助结构。
DNA的双螺旋结构是由两条螺旋状的链条组成,这两条链条互相缠绕并通过氢键相互保持稳定。
一条链条的末端与另一条链条的末端方向性相反,形成了一个沿着链条方向递增的极性。
这种双螺旋结构被称为B型DNA,是DNA最常见的形式。
DNA分子的碱基是构成DNA序列的基本单元。
DNA分子中存在着四种不同的碱基:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这四种碱基通过特定的碱基配对规则相互配对,A与T之间形成两条氢键,G与C之间形成三条氢键,从而使得两条DNA链之间保持稳定的结构。
除了双螺旋结构和碱基配对,DNA分子还有一些辅助结构,包括起始点、复制泡和DNA超螺旋。
DNA复制的起始点是DNA链的特定区域,用于启动DNA复制过程。
在复制过程中,起始点会形成一个复制泡,其中包含两条链的两个分离区域。
复制泡的形成使得DNA复制酶能够进入并复制DNA。
DNA超螺旋是指DNA分子在螺旋轴周围形成的进一步扭曲。
DNA分子的结构不仅仅是一个静态的双螺旋、碱基配对和辅助结构的组合,还具有一些动态特性。
DNA可以通过一系列的生物化学过程来进行复制、转录和翻译。
DNA复制是指DNA分子在细胞分裂时复制自身的过程。
DNA复制过程中,DNA双链被解开形成两条单链,然后每条单链再通过碱基配对原则复制成新的DNA分子,最终形成两个完全一致的DNA分子。
DNA转录是指DNA分子通过转录酶将其遗传信息转录成RNA分子的过程。
转录过程中,DNA双链的其中一条链被解开,转录酶沿着DNA模板链合成一条与DNA编码链相互配对的RNA分子。
这条RNA分子可以被进一步翻译成蛋白质或发挥其他功能。
DNA翻译是指RNA分子通过核糖体将其遗传信息转化为蛋白质的过程。
DNA名词解释
DNA名词解释DNA,即脱氧核糖核酸,是构成生命的基础物质之一。
它是一种复杂的分子,在生物体内扮演着重要的角色。
在本文中,我们将对DNA进行详细的解释,包括它的组成、结构、功能以及相关领域的应用。
一、组成DNA由四种碱基、糖分子和磷酸分子组成。
四种碱基分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
这些碱基是DNA 的基本单元,它们按照一定的顺序排列,形成了DNA的序列。
糖分子是脱氧核糖,它与碱基结合形成核苷酸。
磷酸分子则连接在核苷酸之间,形成了DNA的骨架。
二、结构DNA的结构非常复杂,它包括双螺旋结构、超级螺旋结构、染色体结构等多种形态。
其中最为常见的是双螺旋结构,它由两条互补的链组成,这两条链以螺旋的形式缠绕在一起。
每一条链都由碱基、糖分子和磷酸分子组成,这些分子之间通过氢键相互连接。
在双螺旋结构中,A与T之间有两个氢键连接,G与C之间有三个氢键连接。
这种互补的配对方式保证了DNA的稳定性和可靠性。
三、功能DNA的主要功能是存储和传递遗传信息。
在生物体内,DNA通过基因的形式存储着生物的遗传信息。
每个基因都是由一段特定的DNA 序列组成,它能够编码特定的蛋白质。
当基因被转录成RNA时,这些信息就能够被翻译成蛋白质,从而控制生物体内的生化反应和生理功能。
除了存储和传递遗传信息外,DNA还有其他的功能。
例如,它能够通过DNA复制过程来保证遗传信息的传递准确无误。
在DNA复制过程中,双螺旋结构被解开,新的碱基和糖分子被加入到两条链上,最终形成两条完全相同的DNA分子。
此外,DNA还参与了许多细胞的生化反应和调节机制。
四、应用随着生物技术的不断发展,DNA已经成为了许多领域的研究热点。
以下是一些常见的DNA应用领域:1. 基因工程:基因工程是一种利用DNA技术来改变生物体遗传信息的方法。
通过基因工程,科学家们能够改变生物体的基因构成,从而使其具有特定的功能或性状。
例如,基因工程可以用于生产转基因作物、制造新药物等。
DNA的结构与功能解析
DNA的结构与功能解析DNA(脱氧核糖核酸)是构成生物体的遗传物质,也是遗传信息的携带者。
它在细胞内起着关键的作用,决定了生物体的性状和功能。
本文将对DNA的结构和功能进行详细解析。
一、DNA的结构DNA的基本结构是由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟苷和胞嘧啶)以及糖和磷酸组成的一条链。
这四种碱基按照一定的规则连接在一起,形成DNA的纤维状结构。
DNA由两条互补的链以螺旋形式绕在一起,形成双螺旋结构。
DNA的双螺旋结构由两条链通过氢键连接在一起。
碱基之间的氢键是成对的,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键,鸟苷与胞嘧啶之间形成三个氢键。
这种成对的氢键连接使得DNA的两条链保持稳定,并且具有高度的互补性。
二、DNA的功能1. 遗传信息的存储和传递:DNA中的碱基序列编码了生物体的遗传信息。
通过遗传物质的复制和传递,DNA能够将这些信息传递给下一代。
在细胞分裂过程中,DNA会通过复制来产生新的DNA分子,确保遗传信息的传递。
2. 蛋白质合成的指导:DNA通过转录的过程将遗传信息转化为RNA,然后通过翻译的过程将RNA转化为蛋白质。
蛋白质是细胞的重要组成部分,也是调控细胞功能的关键分子。
DNA扮演着指导蛋白质合成的角色,决定了细胞的结构和功能。
3. 遗传变异和进化的基础:DNA的碱基序列可以发生变异,这种变异称为突变。
突变是生物进化的基础,它创造了遗传多样性,并且通过天然选择的作用使得适应环境的个体获得更多的生存和繁殖机会。
4. 细胞的调控:DNA不仅编码了蛋白质的信息,还包含了调控基因表达的序列元素。
这些序列元素可以结合与之相互作用的蛋白质来调控基因的表达水平。
通过这种方式,DNA能够参与调控细胞的发育、分化和代谢等过程。
5. 法医学应用:DNA具有独特的遗传性,不同个体的DNA序列是不同的。
基于这个原理,DNA技术被广泛应用于法医学领域,如犯罪现场的DNA分析、亲子鉴定等。
结论DNA作为生物体的遗传物质,在细胞内起着至关重要的作用。
DNA分子的复制及图解
DNA分子的复制及图解所谓复制就是新合成的DNA分子与原来的DNA分子结构一致。
能够“自我”复制是遗传物质的重要特征之一。
染色体能够复制,基因能够复制,归根到底是DNA能够复制。
DNA分子的复制发生在细胞的有丝分裂或减数分裂的第一次分裂前的间期。
这时候,一个DNA分子双链之间的氢键断裂,两条链彼此分开,各自吸收细胞内的核苷酸,按照碱基配对原则合成一条新链,然后新旧链联系起来,各自形成一个完整的DNA分子。
复制完毕时,原来的一个DNA分子,即成为两个DNA分子,因为新合成的每条DNA分子都含有一条原来的链和一条新链,所以这种复制方式称为半保留复制。
应该指出,研究工作表明,在复制过程中,DNA的两条母链并不是完全解开以后才合成新的子链,而是在DNA聚合酶的作用下,边解开边合成的(图6-11),并且这种复制需要RNA作引物,待DNA复制合成后,由核酸酶切掉引物,经DNA聚合酶的修补和连结酶的“焊接”把它们连结成完整的DNA链(图6-12)。
1.DNA的解旋。
亲代DNA分子,利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,氢键断裂,部分双螺旋链解旋为二条平行双链(图6-12,1)。
2.RNA引物的生成。
以单股DNA为模板,在引物酶作用下,合成小段(由几十个核苷酸组成)RNA引物(图6-12,2)。
3.DNA的生成。
以单股DNA为模板,在DNA聚合酶作用下,在RNA引物末端合成DNA(图6-12,3)。
4.切掉引物生成冈崎片段。
在核酸酶作用下切掉引物。
在DNA聚合酶作用下,将引物部位换上DNA,此时的DNA片段(由1 000~2 000个核苷酸组成)称为冈崎片段(1968年日本科学家冈崎等人首先提出的)(图6-12,4)。
5.DNA片段的连结。
在连结酶作用下,将冈崎片段连结起来(图6-12,5),形成一条完整的新的DNA链,新链与旧链构成DNA双链。
关于DNA分子的复制功能,现已在人工合成DNA分子的实验中获得完全的证实。
2021届高考生物一轮复习知识点专题24 DNA分子的结构与复制【含解析】
2021届高考生物一轮复习知识点专题24 DNA 分子的结构与复制一、基础知识必备(一)DNA 分子的结构1.DNA 分子的结构层次2、DNA 分子的化学组成3.DNA 的空间结构 项目 主链侧链 构成方式①脱氧核糖与磷酸交替排列;②两条主链呈反向平行;③两条主链盘旋成规则的双螺旋①主链上对应碱基以氢键连接成对; ②碱基互补配对(A —T,G —C ); ③碱基对平面之间平行 位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧 DNA 分子的复制过程基本组成元素C 、H 、O 、N 、P 基本组成物质磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A 、G 、C 、T 四种) 基本组成单位四种脱氧核苷酸 DNA 分子的结构两条反向平行的脱氧核苷酸链复制时间 体细胞为有丝分裂间期;生殖细胞为减数第一次分裂前的间期复制场所 主要是细胞核,但在拟核、叶绿体、线粒体、细胞质基质(质粒)中也进行DNA 的复制①解旋:利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;②合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等的作用下,利用细胞中游离复制过程的4种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则合成与母链互补的一段子链;③形成子代DNA:每条新链(子链)与对应的模板链(母链)盘绕成双螺旋结构以两条DNA分子的单链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,需要解旋酶、复制条件DNA聚合酶等的催化,需要A TP提供能量复制特点边解旋边复制、半保留复制复制结果形成两个完全相同的DNA分子复制意义将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的连续性二、通关秘籍1、巧记DNA分子结构的“五四三二一”(1)五种元素:C、H、O、N、P;(2)四种碱基:A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸;(3)三种物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基;(4)两条单链:两条反向平行的脱氧核苷酸链;(5)一种空间结构:规则的双螺旋结构。
2、关于DNA复制(1)DNA能够精确复制的原因:具有独特的双螺旋结构、碱基互补配对原则。
DNA分子的结构与复制(一轮复习)详解
(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%
3. DNA分子其中一条链中的互补碱基对的碱基之和的 比值与另一条互补链中以及双链DNA中该比值相等。
若(A1+ T1)/(G1+ C1)= a 则(A2+ T2)/(G2 + C2)= a
C.双链RNA
D.单链RNA
3. 在双链DNA分子中,当(A+G)/(T +C)在 一条多脱氧核苷酸链上的比例为0.4时, 则在另一互补链和整个DNA中,这种
比例分别是[ ] D A. 0.4,1 B. 1 ,1
C. 0.6,1 D. 2.5,1
4.由120个碱基对组成的DNA分子片段,
可因其碱基对组成和序列不同携带不同 的遗传信息,其种类最多可达[ D ]
DNA分子是有 2 条链组成,反向平行盘旋
成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧, 构成基本骨架; 碱基对 排列在内侧。 碱基通过 氢键 连接成碱基对,并遵循
碱基互补配对 原则。
结构特点
稳定性:
1、每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构
2、脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变 3、碱基之间的氢键维持了双螺旋结构的稳定 4、DNA分子两条链之间对应碱基严格按照碱
基本单位-脱氧核苷酸
磷酸
4′
1′
5′
脱氧
核糖
3′
2′
碱GACT基
DNA的化学结构 (2) 5’
氢
3’
键
连
3’-5’磷 酸二酯 键
A
T
T
A
DNA复制PPT(共38张PPT)
在减数第二次分裂的后期
碱基互补配对原则 新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的?
亲代DNA分子的两条链
科学家推测:如果DNA复制以半保留方式进行,那么经过离心以后子代中将会出现 三种DNA分子:
腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
半保留复制 (3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:
通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)
亲代DNA分子
如果对亲代、子一代、子二代的DNA都分别进行 离心,结果会怎样分布?
DNA分子复制的过程
DNA的复制的定义、时间、场所
★1定义: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
★2时间: 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★3场所: 真核生物:细胞核(主要)、叶绿体、线粒体
200/20%=1000(个) (2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核
苷酸:[1000-(200×2)]/2=300(个) (3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:
(24-1)×300=4500(个)
能力提升
以含有31P标志的大肠杆菌放 入32P的培养液中,培养2代。离 心结果如右:
亲代DNA
子代DNA
复制一次
沃森和克里克推测是半保留复制模型
沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说:DNA 分子在复制时DNA双螺旋将解开,互补的碱基之间的 氢键断裂,解开的两条单链作为复制的模板游离的脱氧 核苷酸依据碱基互补配对原则通过形成氢键,结合到作 为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中,都 保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方 式被称作半保留复制。
例2、从DNA分子的复制过程可以看出,DNA分子复制
dna复制知识点讲解
DNA复制知识点讲解1. 引言DNA复制是细胞分裂过程中的重要环节,它使得细胞能够复制并传递遗传信息。
本文将从基本概念、复制过程、关键酶等方面,逐步解析DNA复制的知识点。
2. 基本概念2.1 DNA的结构DNA由两条互补的链组成,每条链由一系列核苷酸组成。
核苷酸是由碱基、脱氧核糖和磷酸组成的分子。
2.2 DNA复制的目的DNA复制的主要目的是通过复制DNA分子,使得每个新细胞都能够获得完整的遗传信息。
3. 复制过程DNA复制是一个复杂的过程,主要包括以下步骤:3.1 拆开DNA双链复制开始时,酶会解开DNA双链,形成一个复制起点。
3.2 DNA聚合酶的作用DNA聚合酶是复制过程中的重要酶类,它能够识别模板链,并在模板链上合成新的互补链。
3.3 DNA合成DNA聚合酶按照碱基互补原则,在模板链上合成新的互补链。
新的链与模板链形成互补配对,由于两个新生成的DNA分子的每个链都包含原来的一个模板链,因此称为“半保留复制”。
3.4 关键酶- DNA聚合酶DNA聚合酶是复制过程中的关键酶,它能够结合游离的核苷酸三磷酸和DNA模板链,合成新的DNA链。
同时,DNA聚合酶还具有校对功能,能够修复新合成链上的错误。
4. DNA复制的调控为了保证DNA复制的准确性和高效性,细胞会通过一系列调控机制来控制复制过程。
4.1 复制起点的选择细胞会在某些特定的序列上选择复制起点,这些起点通常富含特定的碱基序列,并且被特殊蛋白质识别。
4.2 复制速度的控制细胞通过调节DNA聚合酶的活性和数量来控制复制速度,以确保复制过程的准确性和高效性。
4.3 蛋白质的参与除了DNA聚合酶外,还有一些其他蛋白质参与到DNA复制过程中,如DNA融合酶和DNA连接酶等。
5. 总结DNA复制是细胞分裂过程中的重要环节。
本文从基本概念、复制过程、关键酶等方面对DNA复制进行了讲解,希望读者能够对DNA复制有一个更深入的了解。
DNA复制的研究不仅对于基础生物学具有重要意义,还对于疾病的研究和基因工程等领域有着重要的应用价值。
DNA复制规律总结解读
A.7(a-m) m) C. 8(a-m)
B. 7(a/2D.8
( 2a-m ) 第 3 次,需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数 为????? 4(a/2-m)
DNA分子是在什么时间进行复制的?
连续第n次复制
有关DNA复制的计算 【寻找规律】
DNA的复制为半保留复制,一个DNA分子复 制n次,则有 (1)子代DNA分子数为:2n个
①含有亲代链的DNA分子数为:2个。 ②不含有亲代链的DNA分子数为(2n-2)个。 (2)子代脱氧核苷酸链数为:2n+1条 ①亲代脱氧核苷酸链为:2条。
②新合成的脱氧核苷酸链为:(2n+1-2)条。
2、由15N标记细菌的DNA,然后又 将14N来供给这种细菌,于是该细菌便 用 14N 来合成 DNA ,假设细菌连续分裂 三次产生了八个新个体,它们 DNA 中 的 含 14N 的 链 与 15N 的 链 的 比 例 是 ( A ) A、7:1 B、2:1 C、4 :1 D 、3: 1
能力应用
解析:所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则” 并图示分析。
A T TA GC CG
连续第一次复制
A T TA GC CG A T TA GC CG
解:根据半保留复制和碱基互补配对原则 DNA分子数= 2n
脱氧核苷酸链数= 2n+1 亲代DNA链数=
连续第二次复制
A T TA GC CG A T TA GC CG A T TA GC CG A T TA GC CG
1、概念: 是指以亲代DNA为模板,合成 子代DNA的过程。 2、时间: 细胞有丝分裂的间期和减数 第一次分裂的间期
原核生物dna复制的基本过程
原核生物dna复制的基本过程嘿,咱今儿就来说说原核生物 DNA 复制的基本过程。
你想啊,这就好比盖房子,得先有个规划和基础对吧!DNA 复制第一步呢,就是要解开那像麻花一样的双螺旋结构。
这就好像解开一团乱麻,得找到头,然后慢慢松开。
就好比你解鞋带,得先把那结给弄开。
接着呢,就有个特别重要的角色登场啦,那就是引物!这引物就像是个引路人,给后续的复制指个方向。
没有它,那可就像没头苍蝇一样,不知道往哪儿走啦!然后呢,各种酶就开始忙碌起来啦!就像一群勤劳的小蜜蜂,各自有着自己的任务。
DNA 聚合酶开始吭哧吭哧地工作,把一个个碱基按照正确的顺序给拼起来。
这多神奇啊,就那么准确无误地一个一个加上去。
复制的时候还得注意方向呢,可不能乱了套。
这就好像你走路,总得知道是往前走还是往后走呀。
在这个过程中,要是出了错怎么办?别急,还有纠错机制呢!就像我们考试检查错题一样,得把错误给找出来改正。
不然这房子可就盖歪啦!复制完了一边,另一边也不能落下呀。
这就跟走路似的,不能只走一边腿呀,得两条腿一起动。
整个过程一环扣一环,紧密得很呢!要是其中一个环节出了问题,那可就麻烦大啦!就好像链条上的一个环断了,整个链条就不完整啦。
你说这原核生物 DNA 复制的过程神奇不神奇?咱人体里的细胞也是这样不断地复制着 DNA,才能让我们正常生长发育呀。
这可真是大自然的奇妙之处啊!你再想想,如果这个过程出了差错,会引发多少问题呀!所以说,每个小细节都不能马虎呢。
这就好比我们做事情,得一步一步来,认真仔细,不能有丝毫的马虎。
不然,可能就会有大麻烦等着你呢!DNA 复制的基本过程虽然复杂,但是却又那么有条不紊地进行着。
这背后是无数的生物机制在起作用,真的是让人惊叹不已啊!咱可得好好了解了解,这对我们理解生命的奥秘可是有着重要的意义呢!你说是不是呀?。
DNA复制过程解析
多起点、单方向(真核) 多起点、双方向(真核)
3. 复制方式
(1)从新起始( de novo initiation )或复制叉式( replication fork )
即先导链是从新开始合成的,DNA在复制原点解开成单 链状态,分别作为模板,各自合成其互补链,则出现两个叉 子状结构,称为从新起始。
● 真核生物(Eukaryote) : 染色体上有多个复制起点,即 一个genome中有多个复制单位,真核生物基因组DNA为多复 制子DNA。
Replication fork
● 复制起点富含AT, “呼吸作用”十分 明显,是许多酶的 结合位点。长度一 般为几十--几百bp。
AT rich
2. 复制方向 ● 复制叉(Replication fork):
The multi protein (30±) structure that assembles at replicating fork to undertake synthesis of DNA
DNA 复制发生时期:细胞周期的S期
一. DNA的半保留复制 (Semi-Conservation Replication)
● 转入正常的以14N为碳源的培养基中;
● 提取各代DNA,进行CsCl密度梯度离心,分析各代 DNA的浮力密度。
CsCL密度梯度离心 浮力密度
N15-DNA
1.742g/ml
N15-N14-DNA 1.717g/ml
N14-DNA
1.710g/ml
15N标记实验
二、DNA复制的原点、方向和方式
线粒体和叶绿体DNA的复制方式为D-环复制。
(3)共价延伸方式(covalence elongation)或滚环复制 (rolling circle replication) 某些环状DNA分子复制时,在复制原点处以某种方式
dna复制的名词解释名词解释
dna复制的名词解释名词解释DNA复制是指在细胞分裂或有需求的时候某段DNA分子向两个方向线性增长,形成两段完整的复制子的过程。
在这个过程中,DNA分子的双链结构会逐个分解,两个互补链上的碱基配对会从暂时分离到完全复制,并生成两个新的DNA分子,每个分子包含一条原始DNA链和一条新合成的DNA链。
DNA复制是生物体进行遗传信息传递的关键步骤,它保证了每个细胞都能在分裂时拥有与母细胞相同的遗传信息。
这个过程是非常复杂和精确的,需要多个酶和蛋白质的协同作用才能完成。
下面将从DNA的结构、复制起始点、复制酶、复制过程和错误修复等几个方面来解释DNA复制。
首先,我们来了解一下DNA的结构。
DNA的核心结构是由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成的双螺旋结构。
这种结构是由两条互补的链以螺旋的形式缠绕在一起形成的,碱基之间通过氢键相互配对。
腺嘌呤和胸腺嘧啶之间通过两个氢键配对,鸟嘌呤和胞嘧啶之间通过三个氢键配对。
这种特殊的配对规则保证了DNA可以精确复制。
DNA复制的起始点是一个特殊的序列,被称为复制起始点或复制留下。
在这个区域,DNA双链会被解开,形成两个单链。
这个过程是由一系列的酶来协同完成的。
其中一个重要的酶是螺旋酶,它会结合在起始点的附近,解旋DNA的双螺旋结构,使两个互补链分离。
此外,还有其他多个酶和蛋白质协同作用,形成复制起始复合物。
接下来是复制酶的介绍。
复制酶是用来合成新的DNA链的酶。
其中最重要的酶是DNA聚合酶。
DNA聚合酶能够根据模板链上的碱基配对规则,合成一个新的DNA链。
它将游离的碱基与模板链上的对应碱基配对,然后将新的碱基拼接到已有的DNA链上。
DNA复制过程中还有其他几种辅助酶,例如DNA螺旋酶、核苷酸连接酶等,它们的作用是辅助DNA聚合酶的工作。
DNA复制的过程可以分为几个步骤。
首先是DNA双链的分离,也就是螺旋酶解旋DNA的双螺旋结构。
然后是新的DNA链的合成,DNA聚合酶会把合适的碱基加到已有的模板链上,形成新的双链。
幼儿园生物基础教学:DNA结构解析 幼儿园生命的密码
幼儿园生物基础教学:DNA结构解析DNA(脱氧核糖核酸)是构成生命的基本质料,它携带着生物的遗传信息,是生物体内最重要的一种生物分子。
DNA的结构如何?什么是DNA的结构?DNA是如何发现的?DNA又是如何复制的?下面我们将依次解析这些问题。
一、DNA的结构1. DNA的组成DNA是由四种碱基(腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C)组成的长链状分子。
这些碱基按不同的顺序排列,构成了DNA的遗传信息。
2. DNA的双螺旋结构DNA分子以双螺旋的形式存在,两条DNA链以氢键连接在一起,形成了一个螺旋结构。
3. DNA的功能DNA经过基因的转录、翻译,编码出对应的蛋白质,从而控制了生物的生长、发育和功能。
可以说,DNA是生命的密码。
二、DNA的发现1. DNA的发现者DNA是由一位美国科学家詹姆斯·沃森和一位英国科学家弗朗西斯·克里克在1953年揭示了它的结构。
他们因此成为了诺贝尔奖得主,而这项发现也是当代最重要的科学发现之一。
2. DNA的发现过程詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克以及玫瑰·富兰克琳一起研究了X射线晶体衍射照片,他们从中推断出了DNA的双螺旋结构。
三、DNA的复制1. DNA的复制过程DNA的复制是生物细胞分裂过程中的一个重要环节。
在细胞分裂的时候,DNA会进行自我复制,每一条DNA链都会在分裂过程中形成一条新的DNA链,从而保证了遗传信息的传递。
2. DNA复制的意义DNA复制的过程非常精密、准确,它保证了生物在细胞分裂的时候能够准确地传递遗传信息,从而避免了突变和遗传缺陷。
通过以上对DNA结构、发现、复制的解析,我们不难看出,DNA是构成生物体的基础,而对DNA的深入理解也对生命科学的发展起着重要的推动作用。
在幼儿园生物基础教学中,适当引导幼儿了解DNA的基本知识,可以激发幼儿对生命科学的兴趣,为他们未来的学习打下坚实的基础。
四、DNA在生物进化中的作用1. DNA的可变性DNA分子中的碱基序列会因为突变而发生改变,这种可变性使得生物在进化过程中能够适应环境的变化。
DNA分子的结构与复制详解
DNA分子的结构与复制详解DNA是一种双螺旋结构的分子,它承载了生命的遗传信息。
DNA的结构与复制是遗传学中重要的基础知识,下面我们来详细解释一下。
DNA分子的结构是由一系列的核苷酸组成的。
核苷酸是由一个糖分子、一个含氮碱基和一个磷酸基团组成的。
糖分子是脱氧核糖,故称为脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。
氮碱基分为腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)四种。
在DNA中,A氮碱基总是与T氮碱基相对应,而G氮碱基总是与C氮碱基相对应。
这种特定的碱基配对决定了DNA分子的稳定性和遗传信息的传递方式。
DNA分子是以螺旋形式存在的,即形成双螺旋结构。
两条DNA链通过碱基配对连接在一起,并且以相反方向排列。
其中,两条链通过氢键相互连接,A与T之间存在两条氢键,而G与C之间存在三条氢键。
这种稳定的结构保证了DNA分子的可靠复制和传递。
在DNA复制时,原DNA分子首先解旋,也就是两条链分离。
这个过程由一个酶组成,称为DNA解旋酶。
它能够断裂氢键并将两条链分开。
解旋后,DNA上的每条链都作为模板用来合成新的对应链。
DNA的合成过程是由DNA聚合酶酶催化的。
DNA聚合酶能够在已有的DNA链上加入相应的核苷酸,使新的链逐渐生成。
在新合成的链中,A氮碱基与原DNA链上的T氮碱基相对应,而G氮碱基与C氮碱基相对应。
因此,DNA聚合酶能够通过配对原则来复制DNA序列。
DNA复制是一个半保留复制过程。
在新合成的DNA分子中,一条链是原来的模板链,另一条链是新合成的链。
这样,每一个新的DNA分子中都包含了一部分的原有DNA序列,并且配对原则得到了遵守。
这保证了遗传信息在DNA复制过程中的传递。
DNA复制是生物体生长和繁殖过程的基础。
通过DNA复制,细胞可以将遗传信息传递给下一代,保证了后代能够继承父代的性状。
总结起来,DNA分子的结构是由核苷酸组成的双螺旋结构,通过碱基配对保持稳定。
DNA复制是一个半保留的过程,由DNA解旋酶解旋DNA分子,然后由DNA聚合酶在模板链上合成新的DNA链。
高中生物DNA分子的结构与DNA的复制 例题解析(1)新课标 人教版 必修2
DNA分子的结构与DNA的复制例题解析(1)【例1】决定DNA遗传特异性的是()A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值C.碱基互补配对原则D.碱基排列顺序解析:由DNA双螺旋结构模型知构成DNA基本骨架的磷酸和脱氧核糖交替连接稳定不变;DNA分子碱基对形成遵循碱基互补配对原则,配对方式只有两种,即A—T,G—C;在DNA分子中碱基对的排列方式却是千变万化的,这就构成了DNA分子的多样性;而碱基对的特定序列又决定了DNA分子的特异性。
答案:D点拨:解决该类题型的规律是:碱基对的形成必须遵循碱基互补配对原则,配对方式有两种即A—T,G—C;DNA碱基对序列千变万化决定DNA的多样性,特定的碱基对序列决定DNA 的特异性。
【例2】从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和,占全部碱基数的46%,又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( )A.26%B.24%C.14%D.11%解析:解此类型题时,应先给出两条链的碱基符号,并注明含量,这样直观、形象,有利于理清解题思路,寻求解题方法。
G+C=46%图6 - 8如图6 - 8所示,如果求得对应链上的G对+C对的百分含量,该题答案即可求出。
由已知:)+)+(+)+(+)+(+()+对对对对对对G C C G A T T A G C ()C G (H H H H H H ++=46%, 因为AH =T对,GH =C 对, 所以)+()++()+对对对对对对C G 2T A 2C 2(G =46%, 即对对对对对对++++C G T A C G =46%。
这说明配对的双链碱基总数所占的百分数等于在任意一条链所占的百分数。
由此可知,A对=100%-(G 对+C对)-T对=100%-46%-28%=26%。
答案:A点拨:快速解决本题的关键是准确掌握在双链DNA 分子中,一条链中(G+C )的和占该链的碱基比率等于另一条链中(G+C )的和占该链的碱基比率,还等于整个DNA 分子中(G+C )的和占整个DNA 分子的碱基比率。
生物化学复习资料之DNA的复制
生物化学复习资料之DNA的复制、转录、翻译部分DNA的生物合成第一节 DNA的复制一、半保留复制(semi-conservation replication)(一)证据:1. 用氮15标记大肠杆菌DNA,然后在氮-14中培养,新形成的DNA是杂合双链,即双链中一条是重链(约重1%),一条是轻链。
第二代则有一半全是轻链,一半是杂合双链。
2.大肠杆菌DNA在用氚标记的胸苷复制近两代,放射自显影,未复制部分银密度低,由一条放射链和一条非放射链组成;已复制部分有一条双链是放射的,一条双链有一半是放射的。
这证明大肠杆菌DNA是环状分子,以半保留方式复制。
(二)特点:子代保留一条亲代链,而不是将它分解。
这说明DNA是相对稳定的。
双螺旋DNA(或RNA)是所有已知基因的复制形式。
二、复制的起点和单位(一)基因组能独立进行复制的单位称为复制子。
原核生物是单复制子,真核生物是多复制子。
每个复制子有起点。
通过测定基因出现的频率可以确定起点位置,距离起点越近的基因出现的频率越高。
起点有发动复制的序列,也有决定拷贝数的序列。
起点的结构是很保守的。
(二)复制终止点:已发现Ecoli的与复制终止有关位点,其中含有23bp的保守序列,由tus蛋白与此位点结合参与复制的终止。
真核生物中似乎没有复制终止点。
(三)复制多数是双向、对称的,但也有例外。
通过放射自显影可以判断复制是双向还是单向:先在低放射性培养基中起始复制,再转移到高放射性培养基中,如是双向复制,其放射自显影图是中间银密度低;单向复制则为一端低。
(四)单向复制有一些特殊方式:1.滚动环:噬菌体φX174DNA是环状单链分子,复制时先形成双链,再将正链切开,将5’连接在细胞膜上,从3’延长,滚动合成出新的正链。
2. 取代环:线粒体DNA复制时是高度不对称的,一条链先复制,另一条链保持单链而被取代,呈D环形状。
这是因为两条链的复制起点不同,另一条链的起点露出才能复制。
三、有关的酶(一)反应特点:1. 以四种dNTP为底物2.需要模板指导3 需要有引物3’-羟基存在4. DNA链的生长方向是5’-3’5.产物DNA的性质与模板相同(二)大肠杆菌DNA聚合酶1DNA聚合酶I:单链球状蛋白,含锌。
遗传学中的DNA结构与功能解析
遗传学中的DNA结构与功能解析DNA(脱氧核糖核酸)是构成生物体遗传信息的基本分子,它在遗传学中扮演着至关重要的角色。
DNA的结构和功能解析对于我们理解生命的起源和进化、研究疾病的发生机制以及开发新的生物技术具有重要意义。
本文将从DNA的结构和功能两个方面进行解析。
DNA的结构解析DNA的结构是由两条互补的链组成的双螺旋结构,这种结构由两个螺旋状的链以螺旋轴为中心缠绕而成。
每个DNA链由一系列称为核苷酸的单元组成,核苷酸由磷酸、糖和一种碱基组成。
碱基可以分为腺嘌呤(adenine)、鸟嘌呤(guanine)、胸腺嘧啶(thymine)和胞嘧啶(cytosine)四种,它们的排列顺序决定了DNA的遗传信息。
DNA的功能解析DNA的功能主要包括遗传信息的传递和蛋白质的合成。
首先,DNA通过遗传信息的传递实现了生物的遗传。
在细胞分裂过程中,DNA通过复制自身,确保每个新生细胞都能够获得完整的遗传信息。
此外,DNA还通过基因转录和翻译的过程将遗传信息转化为蛋白质。
基因是DNA上的一段特定序列,它通过转录生成RNA,然后通过翻译合成蛋白质。
蛋白质是生物体内功能最为丰富的分子,它们参与了几乎所有生物体内的生化过程。
DNA的结构与功能之间的关系DNA的结构决定了它的功能。
首先,DNA的双螺旋结构使得它能够稳定地存储遗传信息。
DNA的两条链通过碱基之间的氢键相互连接,形成了一个稳定的结构。
此外,DNA的碱基配对规则(腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键,鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成三个氢键)使得DNA能够精确复制。
在DNA复制过程中,DNA的两条链分离,每条链作为模板合成新的互补链,确保每个新生细胞都获得完整的遗传信息。
此外,DNA的结构还决定了它的转录和翻译过程。
DNA上的基因序列通过转录生成RNA,RNA再通过翻译合成蛋白质。
这个过程是高度有序和精确的,与DNA的双螺旋结构密切相关。
在转录过程中,RNA聚合酶在DNA上滑动,将DNA的信息转录成RNA。
DNA的复制(动画)
GCAAC C
G GA G C C
GAAA G G
GTTGGAA A T GG A A UUUC C A
C AC GCAAC C
G GA G C C
GAAA G G
D小N缺A口连接酶填补 G T G C G T T G G A A A C C T C G G A A C T T T C C A
GCAAC C
变通:亲代母链与子代DNA链数之比为:1/2n
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数
之比为:2/ 2n
规律2:亲代DNA分子经 n 次复制后, 所需某种游离的脱氧核苷酸数为:
R =a (2 n-1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种
碱基数,n 表示复制的次数。
规律3:碱基总数=失去H2O数+2
三次产生了八个新个体,它们中含14N
链的DNA与15N链的DNA比例是
(A)
A、4:1
B、2:1
C、1:1
D、3:1
6.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为 14N-DNA(对照);在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌, 其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含 14N的培养基上,再连续繁殖两代(I和II),用离心的方法 分离得到的结果如下表所示,请分析:
两个 结构完全相同的子代DNA分,子 新形成的DNA分子都是既含
一条 母 链、又含一条 子 链,因此,称DNA的复
制为“
半保留复制 ”。
例如:一个DNA分子片段,经水分解消耗88个水
分子,得到多少个脱氧核苷酸? 90
三、DNA分子复制的过程
解旋: 解旋酶催化(氢键断裂) 模板 同时进行(边解旋边复制)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
推论:(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%;
(G+C)%=?
(5)一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在 每条单链中所占的比例之和的一半
%
%
(6)两互补碱基之和的比值(A+T)/(G+C)因DNA或 生物的种类不同而不同
(即能体现DNA分子的特异性)
例4、已知在DNA分子的一条单链中(A+C)/(T+ 1/m G)=m,求另一条互补链中这种比例是______; 这个比例关系在整个DNA分子中是________; 如 1 果在DNA的一条单链中(A+T)/(C+G)=n,则另 一条互补链中这种比例是________ ,这个比例 n 关系在整个DNA分子中是________ ;若DNA分子 n 中的一条单链中(A+T)/(A+T+C+G)=k,则 另一条互补链中这种比例是______, 而在整个 k DNA分子中是________ 。如果DNA分子一条链中 k 的A占15%,互补链中的A占25%,则整个DNA分子 中A占________ 20% 。
菌DNA分子结构示意
图(片段)。
请据图回答问题:
磷酸 ,2表示___________ 脱氧核糖 , (1)图中1表示________ 脱氧核苷酸 1、 2、3结合在一起的结构叫____________________ 。 氢键 连接起来的。 (3)DNA分子中3和4是通过________
(4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是(用
考点一
DNA分子的结构
1.DNA 分子的组成和结构 (1)基本元素组成:C、H、O、N、P 五种元素。 (2)基本组成单位——4 种脱氧核苷酸。
腺嘌呤A…………腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤G…………鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶C…………胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶T………胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(3)DNA分子的组成层次
(2)3有________ 种,中文名字分别是_______________ 。 2 鸟嘌呤、胞嘧啶
序号表示)________ 3与4 。
例3、(2013上海卷)20.在搭建DNA分子模型的实 验中,若有4种碱基塑料片共20个,其中4个C,6个G, 3个A,7个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个, 脱氧核糖塑料片40个,磷酸塑料片100个,代表氢键 的连接物若干,脱氧核糖和碱基之间的连接物若干, 则 D A.能搭建出20个脱氧核苷酸 B.所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对 C.能搭建出410种不同的DNA分子模型 D.能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段
3) 稳定性
3、碱基互补配对原则及相关推论
(1)原则:A—T,G—C,图示为: A=T C=G (2)两不互补配对的碱基比例之和等于50% A+G=T+C=50%或A+C=T+G=50% (3)两不互补碱基之和的比值在整个DNA分子中为1, 在两互补链中互为倒数
(4)两互补碱基之和的比值在整个DNA分子中和它的 任何一条单链中均相等
判断: 1、在DNA分子中,每个磷酸都连接2个脱氧核糖,每个脱氧 核糖都连接2个磷酸。 2、在同一条脱氧核苷酸链中,相邻2个碱基之间通过脱氧 核糖—磷酸—脱氧核糖间接相连。 3、DNA分子彻底水解的产物是脱氧核苷酸
例1、下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结
构模型,正确的是
C
9
例2、右边是大肠杆
(4)平面结构——两条脱氧核苷酸长链反向平行
(5)DNA双螺旋结构 ①DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链,按反向 平行方式盘绕成双螺旋结构。 ②基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。 ③中间的碱基严格按碱基互补配对原则(A与T 配对,G与C配对)形成碱基对(C—G对所占比例 越大,DNA结构越稳定)
DNA的结构、复制 基因是有遗传效应的DNA片段
考纲要求
三年考情
DNA分子结构的主要特点Ⅱ 2014山东,2014福建,2014江苏 2011海南,2011安徽, 2016全国卷II, 2015安徽卷, 2012 DNA分子的复制 Ⅱ 山东,2012江苏,2012天津, 2015新课标卷Ⅰ ,2013海南,2013 基因的概念 Ⅱ 上海
(2015安徽卷,4,6分)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA) 是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立 即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如 图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正 确的是
A、QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程 B、QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C、一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链 D、QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
(2015新课标卷Ⅰ,5,6分)5.人或动物PrP基因 编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。 PrPc的 空间结构改变后成为PrPsc (朊粒),就具有了致 病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc, 实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下 列叙述正确的是 A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D. PrPc转变为PrPBc的过程属于遗传信息的翻译 过程
例5、下列有关DNA结构的叙述,不正确的是 C A.DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖 B.双链DNA中A/T等于C/G C.单链DNA中A与T的数量相同 D.双链DNA中,由一条链的序列可推出1)多样性:碱基对的排列顺序的千变万化,构成了 DNA分子的多样性。
在生物体内,一个最短DNA分子也大约有4000个碱基 对,碱基对有:A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们 4000 计算DNA分子有多少种?
2)特异性
4
种
碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的 特异性。 碱基对的排列顺序——遗传信息
(2016全国卷II)2. 某种物质可插入DNA分子两条链 的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞 正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关 叙述错误的是 C A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用