DNA分子的结构详解
(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分子的结构
DNA分子的结构DNA(脱氧核糖核酸)是一种双螺旋结构的大分子,并且是所有生命的基础。
这个结构的发现和理解是科学史上的重大里程碑之一,对于遗传学和分子生物学的发展起到了重要的推动作用。
在DNA的结构稳定的同时保持一定的可变性,使其能够存储和传递遗传信息。
本文将详细介绍DNA分子的结构及其一些重要特征。
首先,从原子层次来看,DNA分子包含了四种不同的碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)以及糖和磷酸基团。
DNA分子是由这些碱基、糖和磷酸基团组成的双链螺旋,其中碱基配对决定了DNA的编码信息。
这些碱基通过氢键相互作用形成碱基对,腺嘌呤和胸腺嘧啶之间形成两个氢键,鸟嘌呤和胞嘧啶之间形成三个氢键,这使得DNA分子在水中的稳定性得以保持。
其次,DNA分子的结构中还包含了碱基对。
碱基对是由两个互补的碱基构成的,即腺嘌呤和胸腺嘧啶之间的配对,以及鸟嘌呤和胞嘧啶之间的配对。
这一特殊的碱基配对使得DNA具有复制的能力,当细胞分裂的时候,每一个DNA分子都能产生两个完全一样的复制品。
然后,从单链层次来看,DNA分子是由两条互补的单链构成的,这两条单链被称为DNA的编码链和非编码链。
编码链是根据DNA的碱基配对规则进行复制和转录的参考链,在复制和转录过程中,非编码链和编码链通过碱基互补配对形成一个新的DNA或RNA分子。
最后,DNA分子的最重要的结构特征是双螺旋结构。
DNA分子的双螺旋结构由两条编码链以反平行的方式相互缠绕而成。
这些编码链沿着螺旋的轴线方向以右旋的方式相互缠绕,形成一个紧密的螺旋形状。
在双螺旋结构中,碱基对放置在两条编码链之间的中心,糖和磷酸基团则连接在两条编码链的外侧。
双螺旋结构使得DNA分子具有很高的稳定性和抗拉伸性,同时也能够在需要时进行复制和转录。
总而言之,DNA分子的结构是一个复杂而精密的系统,其中各个层次的结构相互作用,使得DNA能够存储和传递遗传信息。
这种结构的理解对于我们深入了解生命的奥秘和开展相关研究具有重要意义。
DNA的分子结构
二. DNA的二级结构
(三) 双螺旋结构模型的基本特征
1. 反向平行 的双链沿中心 轴盘绕成右手螺旋。
10
二. DNA的二级结构
A=T
G≡ C
12
二. DNA的二级结构
(三) 双螺旋结构模型的基本特征
5. 双螺旋直径为2nm,每对脱氧核苷酸残基沿 纵轴旋转36°,上升0.34nm。所以每10个 碱基对形成一个螺旋,螺距3.4nm。
当水合的DNA脱水时,转变为A型。
还有Z型的DNA 。首先在富含GC的DNA短片 段中发现,后来证明天然DNA中也有。
15
二. DNA的二级结构
(五) DNA双螺旋构象的多态性
在体内,B-DNA与Z-DNA可以相互转换,后者
在细胞中可能起着帮助解链和调控基因表达的作用。
类型 旋转方向 螺旋直径
5
6
2003年4月24
日 , Nature 杂 志
发表了纪念文章
6
James Watson (left) and Francis Crick with their model of DNA double helix .
7
分子生物学的新时代 就此开始了!
7
二. DNA的二级结构
(二) 双螺旋结构模型提出的依据
右 右 2.3 2.0
螺距 每转碱基对数 碱基对间距 碱基倾角
2.8 3.4 11 10 0.255 0.34 20 0
A-DNA B-DNA
Z-DNA
左
1.8
4.5
12
0.37
7
类型 NA Z-DNA
右 2.3 2.8 11
右 2.0 3.4 10
1、DNA的X-射线衍射图
DNA的分子结构和特点
DNA的分子结构和特点
一.DNA的分子结构
DNA(Deoxyribonucleic acid)是指一种核酸,它是一种左旋半胱氨
酸二糖,是有机分子中最大的一种,它包含有一个糖基骨架,也称作双螺
旋(double helix)。
DNA的每一个碱基对中含有一个碱基,碱基有P
(腺嘌呤,Adenine)和Q(胞嘧啶,Guanine)、T(胸腺嘧啶,Thymine)和C(胞嘧啶,Cytosine),它们之间形成非共价键关系,以构成DNA分
子的双螺旋结构。
其中,P与Q形成两个氮原子之间的三原子氢键,而T
与C之间则由两组二原子硫键构成双螺旋的一条边。
二.DNA的特点
1.DNA的双螺旋结构是其特有的特点,每条DNA分子都是一个由碱基
对组成的双螺旋结构,它们之间形成了一个特殊的结构,这允许DNA在其
双螺旋结构中存储信息、转录和翻译基因密码子。
2.DNA的具有强烈的能量和稳定性。
DNA分子的稳定性比一般有机分
子都要高,并且具有良好的酸碱分析能力,可以有效地吸收环境中存在的
营养物质,在生物体发展中发挥重要作用。
3.DNA具有良好的熔点。
DNA分子的熔点比较高,在此温度下分子就
可以被分解,从而进行DNA的分子克隆、序列分析、基因工程等活性操作,因此,DNA的熔点是其重要特点之一
4.DNA具有优异的遗传性能。
DNA是遗传物质,它可以从一代传到另
一代,从而保证生物体进化的连续性。
DNA分子的结构
∙DNA分子的结构:1、DNA的元素组成:C、H、O、N、P2、DNA分子的结构:DNA的双螺旋结构,两条反向平行脱氧核苷酸链,外侧磷酸和脱氧核糖交替连结,内侧碱基对(氢键)碱基互补配对原则。
3、模型图解:4、DNA分子的结构特性(l)稳定性:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变;两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:DNA分子中碱基时排列顺序多种多样。
(3)特异性:每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
∙∙知识点拨:碱基互补配对的规律:∙∙知识拓展:1、两条链之间的脱氧核苷酸数目相等→两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。
2、碱基配对的关系是:A(或T)一定与T(或A)配对、G(或C)一定与C(或G)配对,这就是碱基互补配对原则。
其中,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。
3、DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分,即脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。
∙题文生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。
其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子,①、②、③代表中心法则的部分过程。
请据图回答下列问题:(1)紫茉莉细胞中A分子中含有的矿质元素是_______,中学生物学实验鉴定A分子通常用_______试剂,鉴定C分子______(需、不需)要沸水浴加热。
(2)甲型H1N1流感病毒体内含有小分子a_____种,小分子b_____种。
(3)不同种生物经过①合成的各新A生物大分子之间存在着三点差异,这些差异是什么?________,_______ _,________。
(4)在经过①合成的各新A生物大分子中,(C+G):(T+A)的比值与其模板DNA的任一单链________(相同、不相同)。
题型:读图填空题难度:偏难来源:广西自治区模拟题答案(1)N、P 二苯胺不需(2)0 4(3)碱基的数目不同碱基的比例不同碱基排列顺序不同(4)相同题文下图是某种遗传病的家系图(显、隐性基因用A、a表示)。
DNA的分子结构
1.DNA的化学组成DNA又称脱氧核糖核酸,它是相对分子质量很大的高分子化合物,由四种脱氧核苷酸组成的。
四种脱氧核苷酸的差异在于他它们的含氮碱基不同,它们是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。
因此四种核苷酸分别称为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
很多脱氧核苷酸的聚合便成为脱氧核苷酸。
很多脱氧核苷酸的聚合便成为脱氧核苷酸链。
2.DNA的双螺旋结构DNA分子是由两条螺旋状的多核苷酸链构成的。
这两链彼此平行、方向相反,围绕同一轴盘旋,形成一个规则的双螺旋结构。
DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替联结,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
两条多核苷酸链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对。
碱基对,的组成有一定规律,这就是嘌噙与嘧啶配对,而且腺嘌呤(A)一定要与胸腺嘧啶(H)配对,构成两个氢键鸟嘌呤(C)配对,构成三个氢键。
反过来讲,与T配对的必定是A,与C配对的必定是G。
碱基之间这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则。
组成DNA分子的碱基虽然只有四种,而且碱基的配对方式只有两种(即A与T配对,C与G配对),但是,由于DNA核苷酸链非常长,四种碱基长度的DNA分子,其排序就有种以上。
对于某个物种特定的DNA分子来说,都具有其特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。
3.基因的概念基因一直被认为是染色体进行自我复制、重组、突变和具有遗传功能的基本单位。
但是,随着微生物遗传学的发展,人们发现基因并不是不可分割的最小单位。
研究表明,基因乃是DNA分子上的一个片段,包含有成百上千对的核苷酸,其中极少数核苷酸的交换或突变,都可能会导致遗传性状的改变。
在一个基因的区段里,可以划分为若干个更微细的亚单位。
为了区别于基因重组、基因突变和基因的三个概念,另提出三个术语:(1)交换子,是当遗传性状发生重组时,可交换的最小单位;一个交换子可以只包含一对核苷酸。
dna分子的结构是什么结构 有什么特点
dna分子的结构是什么结构有什么特点
双螺旋结构。
分子链是由互补的核苷酸配对组成的,两条链依靠氢键结合在一起。
由于氢键键数的限制,DNA的碱基排列配对方式只能是A对T或C对G。
dna分子的结构
dna分子的结构是双螺旋结构,脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面,碱基朝向里面。
两条多脱氧核苷酸链反向互补,通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连,形成相当稳定的组合。
DNA中的核苷酸中碱基的排列挨次构成了遗传信息。
该遗传信息可以通过转录过程形成RNA,然后其中的mRNA通过翻译产生多肽,形成蛋白质。
DNA分子特性
稳定性
DNA分子的双螺旋结构是相对稳定的。
这是由于在DNA分子双螺旋结构的内侧,通过氢键形成的碱基对,使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。
另外,碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。
各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆集力,它是芳香族碱基π电子间的相互作用引起的。
普遍认为碱基堆集力是稳定DNA结构的最重要的因素。
再有,双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带
正电荷的阳离子之间形成的离子键,可以削减双链间的静电斥力,因而对DNA双螺旋结构也有肯定的稳定作用。
多样性
DNA分子由于碱基对的数量不同,碱基对的排列挨次千变万化,因而构成了DNA分子的多样性。
例如,一个具有4000个碱基对的DNA 分子所携带的遗传信息是4^4000种。
特异性
不同的DNA分子由于碱基对的排列挨次存在着差异,因此,每一个DNA分子的碱基对都有其特定的排列挨次,这种特定的排列挨次包含着特定的遗传信息,从而使DNA分子具有特异性。
DNA的分子结构
DNA的分子结构DNA(脱氧核糖核酸)分子是构成生物遗传信息的基础单元。
它是由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和脱氧胞嘧啶)组成的双链螺旋结构。
DNA分子的发现和结构的阐明是20世纪最重要的科学发现之一,对于现代生物学和遗传学的发展产生了深远的影响。
DNA分子的结构是由两个相互绕绕的螺旋链组成,这种结构通常被称为双螺旋结构。
DNA分子的两个螺旋链是互补的,通过碱基间的氢键相互结合在一起。
螺旋结构的形成是通过磷酸二脱氧核糖骨架和碱基之间的化学键来实现的。
DNA分子的主要组成部分是由脱氧核糖和磷酸基团组成的糖磷酸骨架。
脱氧核糖是一种五碳糖,它的一个氧原子被氢原子取代,所以叫做“脱氧”核糖。
磷酸基团与脱氧核糖的第三个碳原子的羟基相连,形成糖磷酸骨架。
脱氧核糖和磷酸基团的糖磷酸骨架连接在一起形成DNA的主链。
腺嘌呤和胸腺嘧啶通过氢键相互配对,形成碱基对。
腺嘌呤与鸟嘌呤之间以两个氢键结合,胸腺嘧啶与脱氧胞嘧啶之间以三个氢键结合。
这些碱基对通过氢键连接在一起,形成DNA的双螺旋结构。
DNA的双螺旋结构是向右旋转的(顺时针方向),每个螺旋周期包含了大约10个碱基对。
两条螺旋链是互相结合,在一个碱基对中,一条链上的碱基与另一条链上的碱基通过氢键相互配对。
这种碱基配对是高度有选择性的,腺嘌呤只能与鸟嘌呤配对,胸腺嘧啶只能与脱氧胞嘧啶配对,这保证了DNA的复制和遗传信息的传递的准确性。
除了主链的组成单位,DNA分子上还有一些重要的结构和功能区域。
在一条DNA链的一端,有一个磷酸基团,被称为5'端;另一端有一个氢氧基,被称为3'端。
这两个端点的不同在DNA的复制和转录过程中起到了关键的作用。
DNA还含有一些特殊的序列,如启动子、增强子和转录因子结合位点等。
这些特殊序列在基因的表达和调控中起到了重要的作用。
DNA分子的结构不仅仅是静态的,还具有动态的性质。
在细胞的整个生命周期中,DNA会经历一系列的复制、转录和修复过程。
dna结构归纳总结
dna结构归纳总结DNA(Deoxyribonucleic Acid,脱氧核糖核酸)是构成生物遗传信息的基本分子。
它以其特有的双螺旋结构而闻名,这一结构是由四种碱基、磷酸、脱氧核糖和磷酸等部分组成的。
本文将对DNA的结构进行归纳总结,以便更好地理解和应用DNA。
一、碱基配对DNA由四种碱基组成,它们分别是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这些碱基按照一定的规则配对,形成稳定的碱基对。
具体来说,A与T之间形成两个氢键连接,G与C之间形成三个氢键连接。
这种有序的碱基配对保证了DNA的稳定性和准确的复制。
二、螺旋结构DNA的双螺旋结构是其最显著的特征。
DNA的两条链通过碱基间的氢键连接相互缠绕,形成一种右旋的双螺旋结构。
这种结构使得两条链互补,并且具有一定的稳定性。
双螺旋结构的发现不仅揭示了DNA的基本构造,而且对于解读DNA的序列信息具有重要意义。
三、多级结构DNA的结构不仅仅局限于双螺旋,还存在多级结构。
在较小的尺度上,DNA会发生自旋、弯曲和环绕等变形,形成一系列结构,如DNA超螺旋、DNA簇和DNA环等。
在较大的尺度上,DNA会卷曲成染色体的形态,形成复杂的三维结构。
这些多级结构对于调控基因的表达以及维持染色体的稳定性至关重要。
四、特殊结构除了基本的双螺旋结构外,DNA还存在一些特殊的结构。
其中最具代表性的是四链DNA,它由两对碱基通过氢键相互连接而成,形成四条链。
这种结构在某些情况下具有重要的生物学功能,如在基因调控、DNA复制和基因重组等过程中发挥作用。
五、DNA的应用DNA的结构不仅仅是一种科学研究的对象,也有广泛的应用。
例如,在医学上,通过解读DNA序列可以诊断和预测遗传性疾病,指导个体化治疗。
在法医学中,通过DNA检验可以确定犯罪嫌疑人和亲子关系等。
此外,DNA还被应用于基因工程、遗传改良、种子保护和生物信息学等领域。
六、未来展望随着科学技术的不断进步,人们对于DNA结构的认识也在不断深化。
DNA分子的结构、复制及基因
2.遗传信息:指基因中脱氧核苷酸的排列顺序。 3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
染色体——是DNA的主要载体
DNA——是主要的遗传物质
控制生物性状的基本单位,
基因 ——
携带遗传信息。主要存在 于 染色体上,少量存在于
叶绿体 和 线粒体 中
1.某DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。下
列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧
核苷酸数目的叙述中,错误的是
(D)
A.在第一次复制时,需要(m-A)个
B.在第二次复制时,需要2(m-A)个
C.在第n次复制时,需要2n-1(m-A)个
D.在n次复制过程中,总共需要2n(m-A)个
解析 该DNA分子含胞嘧啶数目为m-A,复制n
C.氢键
D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
解析 DNA分子单链上相邻碱基A与T的连接方
式如图:
由此可知是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核 糖—”连接起来的。
考点二 DNA中碱基数量的计算 解题时先画出简图,根据碱基互补配对原则推 知规律
规律1:在双链DNA分子中,互补碱基两两相 等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数 等于 嘧啶碱基总数。 规律2:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和 (如A+T或C+G)占全部碱基的比例等于其任何 一条单链 中这两种碱基之和占该单链中碱基数 的比例。单双链转化公式。
假设,这个小组设计了下列实验程序,请完成实验 并对结果进行预测。
(1)实验步骤: 第一步: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;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。用 某种离心方法分离得到的结果如上图所示,其DNA 分别分布在轻带和重带上。
DNA分子的结构
G=20%
G=200×2×20%
5.在DNA分子中,下列式中能成立的 是( C ) A.A+T=G+C B.A+G≠C+T C.A+C=T+C D.A+C ≠G+T
A+T 一条链 X X X
A+G X 1-X 50%
A+T/ G+C
X X
A+G/ T+C
X 1/X
互补链
双链
X
1
脱氧核苷酸的种类
A
核苷 (8种) 核苷酸 缩合
磷酸
核酸 (2种)
(8种)
背景材料1
20世纪40年代德国生物化学家科赛尔第一个 系统地研究了核酸的分子结构,发现DNA是 由三种物质构成的,分别是磷酸、脱氧核糖 和四种不同的碱基。
这三种小分子是如何构成高分子化合物DNA的呢?
四种碱基结构式
腺嘌呤(A)
NH2 C N
胸腺嘧啶(T)
N
五碳糖
N
N
H
DNA结构
T1=A2, C1=G2, A1=T2, G1=C2.
G 2.在某DNA分子的碱基中,鸟嘌呤的分子数 28% T 占22%,那么胸腺嘧啶的分子数占_____. 3.某DNA分子的一个单链中,(T+C)/(A+G) 1 1 1 1 =2.5,则此比例在其互补链中为________, 0.4 1 在整个DNA分子中为________. (T2+C2)/(A2+G2)= (A+G)/(T+C)= 1/2.5 1 1 1 1
2. 某DNA分子中含G占20%,数目400个,那么该DNA 600 分子中有 个A=T碱基对。
DNA分子的结构
DNA分子的结构DNA(脱氧核糖核酸)是一种长链分子,它是由四种碱基、磷酸基团和脱氧核糖组成的两栖双螺旋结构。
DNA分子是生物体内存储遗传信息的一种核苷酸聚合物。
DNA的结构解析是科学史上的一个里程碑,它的发现揭示了生物遗传物质的基本单位和遗传信息的传递方式。
DNA分子的结构是由两个互补的链以螺旋双螺旋的形式紧密缠绕而成的。
这种结构被称为B型螺旋。
每一个DNA分子都有两个相反方向的链,这两个链以轴线为中心相互绕绳盘式地结合在一起,形成一个双螺旋。
每个DNA分子由大约100万个核苷酸组成,并被卷绕成一个紧凑的结构。
DNA分子的两个链由四种不同的碱基组成,它们是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这四种碱基通过氢键的方式与对应的碱基结合。
腺嘌呤与胸腺嘧啶之间存在两个氢键,鸟嘌呤与胞嘧啶之间存在三个氢键。
这种特殊的碱基间相互作用使得两个链以互补的方式结合在一起。
在DNA分子中,碱基以一种特定的顺序排列在链上。
这种顺序码决定了遗传信息的编码规则。
DNA分子中的每三个碱基组成一个密码子,每个密码子可以编码特定的氨基酸。
这种链中的顺序码被称为基因组,它是生物体的一部分或全部基因的集合。
通过DNA复制和转录,基因组被转化为功能蛋白质,并且控制着生物体的所有生物化学和生理活动。
除了碱基,DNA分子中还含有磷酸基团和脱氧核糖。
磷酸基团连接在每个核苷酸的碱基和核糖之间,形成链的骨架结构。
磷酸基团以磷酸骨架的形式提供了分子的稳定性和刚性。
脱氧核糖是一种含有五个碳的糖类分子,它与碱基和磷酸基团一起形成了DNA的核苷酸单位。
DNA分子的双螺旋构象具有重要的功能。
它提供了分子的稳定性和刚性,保护了碱基免受外界环境的破坏。
双螺旋结构还允许DNA分子进行复制和转录的过程。
在复制中,两个DNA链通过酶的作用进行分离,形成两个新的DNA分子。
在转录过程中,DNA的信息被转录成RNA,然后被翻译成蛋白质。
DNA分子的结构是由许多科学家通过实验证据和集体努力逐步揭示的。
dna分子的结构特点
dna分子的结构特点DNA分子是所有生物体内的遗传物质,具有以下结构特点:1.双螺旋结构:DNA分子呈双螺旋结构,由两条互相缠绕的链组成。
这种结构类似于梳子的齿,两条链通过氢键连接在一起。
其中,齿的外侧由磷酸和脱氧核糖组成,形成了一个底儿很薄的糖磷酸骨架;齿的内侧则由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和脱氧胸腺嘧啶)组成,通过氢键连接在一起。
2.逆向互补性:DNA分子的两条链具有逆向互补性。
即一个碱基的存在决定了它对应的另一条链上的碱基,例如腺嘌呤配对胸腺嘧啶,鸟嘌呤配对脱氧胸腺嘧啶。
这种互补性使得DNA能够通过复制过程进行遗传信息的传递和保存。
3.基因编码:DNA分子是由一系列排列在一起的碱基组成的。
每三个碱基组成一个密码子,对应一个氨基酸。
这些氨基酸串联在一起,形成蛋白质的结构。
因此,DNA分子携带着生物体的遗传信息,编码了蛋白质的合成。
4.超螺旋结构:DNA分子可呈现两种不同的超螺旋结构,称为A型和B型。
其中,B型是最常见的DNA结构,存在于基因组中。
而A型DNA则在某些特定条件下出现,例如在高温和高盐浓度的环境中。
5.稳定性:DNA分子具有很高的稳定性,可以长期保存遗传信息。
这是由于DNA的结构特点,两条链的相互配对和骨架的稳定连接保护了DNA 分子免受降解和损伤。
6.染色体组织:DNA分子在细胞中通常以染色体的形式存在。
染色体是DNA和蛋白质的复杂结构,起到保护和组织DNA的作用。
它们可以紧密卷曲或松散存在,调控着基因的表达和复制。
总之,DNA分子具有双螺旋结构、逆向互补性、基因编码、超螺旋结构、稳定性以及染色体组织等结构特点。
这些特点使得DNA成为生物体中重要的分子,负责传递、保存和表达遗传信息。
DNA分子的结构详解
DNA分子的结构详解DNA(脱氧核糖核酸)是构成生命体遗传信息的分子基础,具有双螺旋结构。
它是由四种碱基(腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C))组成的长链状分子。
DNA的结构有着重要的生物学意义,对于遗传信息的传递和蛋白质合成过程至关重要。
DNA的结构大致可分为两个层次,即一级结构(单个DNA链)和二级结构(DNA双螺旋)。
DNA的一级结构是指由单个DNA链组成的结构。
每个DNA链由若干个核苷酸组成,核苷酸是由糖分子(脱氧核糖)和一个碱基连接而成。
在DNA中,糖和碱基之间的连接通过糖苷键实现。
碱基的序列决定了遗传信息的编码方式。
DNA的二级结构是指DNA双螺旋的结构。
DNA分子是由两个互补的链缠绕在一起形成的。
这两个链呈螺旋状,相互绕在一起,形成类似于梯子的结构。
这个结构中的每一条链都以磷酸二酯桥连接在一起,形成脊柱,碱基则被堆叠在脊柱上,如梯子的横躺部分。
两条链通过碱基之间的氢键相互连接,形成稳定的双螺旋结构。
DNA分子的双螺旋结构有着一些重要的特点。
第一,双螺旋中的两条链是互补的,即一个链上的一个碱基与另一个链上的一个碱基通过氢键相互配对。
A碱基与T碱基之间有两个氢键连接,而G碱基与C碱基之间有三个氢键连接。
这种互补配对保证了DNA的稳定性和可复制性。
第二,双螺旋中的两条链是反向排列的,即一个链的5'端与另一个链的3'端相对应。
这种反向排列在DNA复制和转录过程中起重要作用。
第三,DNA双螺旋呈右旋结构,即螺旋向右旋转。
DNA双螺旋结构的发现具有重要的科学意义。
Watson和Crick根据草图和X射线晶体学数据,1953年首次提出了DNA双螺旋结构的模型。
这一模型推动了分子生物学的发展,获得了1962年的诺贝尔奖。
DNA的结构启示我们认识了DNA复制、遗传信息的传递与蛋白质合成的分子机制,对于生物学、医学和进化等领域的研究也产生了深远影响。
总之,DNA分子具有双螺旋结构,由两条互补的链组成,碱基通过氢键配对连接。
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。
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• 三、学习重点:DNA分子的结构特点
• 四、学习难点:DNA分子的结构。
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蛋白质的基本 单位是什么?
氨基酸
二肽
三肽
:
多肽 一条多肽链盘曲折 叠形成蛋白质 多条多肽链盘曲折 叠形成蛋白质
沃森、克里克
威尔金斯 DNA的X射线衍射图
早凋的“科学玫瑰” -- 富兰克林
富兰克林和同事威尔金斯在1951 年率先采用X射线衍射技术拍摄到 DNA晶体照片,为推算出DNA分 子呈螺旋结构的结论,提供了决 定性的实验依据。
名称。
10
8
1、胞嘧啶 2、腺嘌呤
G1
3பைடு நூலகம்鸟嘌呤
T
2
9
C
3
6
5A
4
4、胸腺嘧啶 5、脱氧核糖 6、磷酸 7、胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8、碱基对 9、氢键
7
10、一条脱氧核苷酸链的片段
2、已知1个DNA分子中有4000个碱基对,其 中胞嘧啶有2200个,这个DNA分子中应含有 的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是:
② 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
③多个脱氧核苷酸通过磷酸二脂键聚合成为脱氧
核苷磷酸酸单链
A
T
脱氧核糖
C
G
含氮碱基A
T
A
T
C
G
G
C
④二条脱氧核苷酸链组成一个DNA分子
2、 DNA的空间结构
DNA 的 结 构 模 式 图
双螺旋解开 放大
1、DNA的化学组成
复习提问
DNA的基本脱组氧成核元糖素核是C酸、H、 O 、N 、P ;
DNA全称是
;
组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸
。
① DNA的基本单位-脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的组成成分:
磷酸
复习提问
脱氧 核糖
含氮碱基
组成脱氧核苷酸的含氮碱基:
腺嘌呤 (A) 胞嘧啶 (C)
鸟嘌呤 (G) 胸腺嘧啶 (T)
DNA化学组成
基本单位——脱氧核苷酸 种类: 4种
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
DNA的 双螺旋结构
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 , 碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 碱基互补配对原则
DNA分子的特性:稳定性、多样性和特异性
1、下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的
DNA平面结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
① 由2条链按反向平行 方式盘绕成双螺旋结构;
DNA平面结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
② 外侧:
磷酸、脱氧核糖交替 连接—— 构成基本骨 架 (“扶手”)
DNA平面结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
③ 内侧:
碱基 (“梯级”) 2条链上的碱基通 过_氢__键___连接成碱基对
思考题:DNA是遗传物质,储存着大量的遗传信 息,那么DNA是通过什么储存大量的遗传信息?
答:DNA通过碱基对的排列顺序 (即为脱氧核苷酸的排列顺序) 储存大量的遗传信息
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
DNA指纹技术
右图中怀疑对象 中,谁最可能 是嫌疑犯?DNA 指纹技术还有哪 些用途?
1952年查哥夫(E.Chargaff)定量分析 DNA 分子的碱基组成,发现腺嘌呤(A)的量总是等 于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是 等于胞嘧啶(C)的量。
1953年美国科学家沃森(J.D.Watson)和 英国科学家克里克(F.Crick)提出DNA分子的 双螺旋结构模型。
二、DNA分子的结构
? A与T配对;G与C配对
※碱基互补配对原则
A ?= T ; G ?= C
碱基对
3、DNA分子的特性
①DNA分子具稳定性
(两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序 和两条链之间的碱基互补配对的方式稳定不变)
②DNA分子具多样性
(长链中碱基对的排列顺序千变万化)
③DNA分子具特异性
(每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序)
结构
决定
DNA的结构?
功能 DNA是主要遗传物质
第二节 DNA分子的结构
仁化一中 郭锦洪
学习目标
• (1)知识技能:1、DNA分子的结构
•
2、DNA分子结构的特点
• (2)过程与方法:培养学生抽象思维的能
力,学会整合旧知识,构建新知识。
• (3)情感、态度、价值观:认识到学习知
识是为了更好地应用知识。
(A)4000个和900个
√(C)8000个和1800个
(B)4000个和1800个 (D)8000个和3600个