DNA的结构和复制全解

合集下载

(完整版)DNA分子的结构详解

(完整版)DNA分子的结构详解
⑷通用性——自然界中的各种 生物共用一套密码子表
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

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【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

DNA分子的结构与复制(一轮复习)详解
2. 双链DNA分子中,互补的两碱基之和与全部 碱基的比等于其任何一条单链中该种比值。
(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’

3’


3’-5’磷 酸二酯 键
A
T
T
A

DNA复制PPT(共38张PPT)

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
  1. 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. 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. 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

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
相关文档
最新文档