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。
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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。
回顾：
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