沃森克里克dna双螺旋结构模型的要点

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DNA双螺旋模型基本要点

DNA双螺旋模型基本要点

DNA双螺旋模型基本要点:1)两条反向平行的多核苷酸链围绕同一条中心轴相互盘曲而成;两条链均为右手螺旋2)链的外侧是核糖与磷酸,内侧是碱基.碱基平面与螺旋轴垂直;3)螺旋的两条链具有互补序列;两条链由碱基对间的氢键加以稳定;其中G与C 配对;A与T配对4)螺旋的直径约为2nm; 沿螺旋轴方向每一圈有10个碱基对,相邻两个碱基对间的夹角为36℃,双螺旋螺距为3.4nm.5) 双螺旋表面有大沟(major groove)和小沟(minor groove)之分;一般大沟较宽,而小沟较窄.由于大沟和小沟中暴露的碱基对可供利用来形成形成氢键的基团不同,所含有的化学信息不同.大沟一般为蛋白质与DNA相互作用的位点.6)双螺旋结构在不同条件下可以不同形式存在,如B-DNA, A-DNA及Z-DNA 其中B-DNA最接近生理条件下DNA存在形式;而A-DNA结构更为紧密,一般存在于RNA-RNA及RNA-DNA螺旋中,而Z-DNA为左手螺旋,常见于高盐浓度条件下嘌呤嘧啶交替存在的序列中,生物学功能还不确定.DNA分子的其它性质:1)在较高温度下或较高pH条件下,双螺旋的两条链可以分开,称为变性(denaturation);1)变性过程是可逆的;当较高温度下变性的DNA分子逐渐冷却时,互补的两条链又可以重新形成双螺旋,称为复性(renautration); 是核酸杂交技术(hybirdization)的基础.3) 双螺旋DNA分子在260nm波长下具有最大吸收度.变性过程中, DNA分子的吸光度逐渐增加,称为增色效应(hyperchromicity); 相反,在复性过程中,由于碱基堆积效应, 吸光度逐渐降低,称为减色效应(hypochromicity).4) DNA分子的熔点温度(melting temperature, Tm)是一个其特征常数,与DNA分子的G:C含量及溶液离子浓度有关, G:C含量越高及离子浓度越大, Tm越大.5) 某些DNA分子是环状的如细菌染色体,质粒DNA(plasmid)等.DNA的一级结构:指核酸分子中4种核苷酸的连接方式及其排列顺序.基本单位是脱氧核糖核苷酸由于DNA中核苷酸彼此之间的差别仅见于碱基部分,因此DNA的一级结构又指碱基顺序DNA的三级结构(DNA topology):DNA双螺旋进一步盘曲而形成的一种更为复杂的结构, 称为DNA的三级结构. 其中以超螺旋最为常见(supercoil).DNA超螺旋可分为负超螺旋(negatively supercoiled)和正超螺旋(positively supercoiled).由于DNA本身具有相当的柔性, 对简单线性DNA分子,由于其末端是自由的,所以较容易承受双螺旋两条链间相互缠绕的变化; 对于一个闭合共价环状DNA (covalently closed, circular, cccDNA)分子来讲,只要磷酸二酯键不被打断,则两条链间的绝对缠绕次数是不会改变的。

《沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜》讲义

《沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜》讲义

《沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜》讲义同学们,咱们今天要讲的内容可超级有趣呢,这是咱们高中苏教版(2019)必修2遗传与进化第二章遗传的分子基础第二节的内容。

咱们要一起去探寻沃森和克里克是怎么解开DNA分子结构之谜的。

一、DNA的重要性大家想啊,咱们每个人都像一个小宇宙,身体里有无数个小秘密。

而DNA呢,就像是这个小宇宙的密码本。

它决定了咱们为啥是这个样子,为啥有这样的眼睛、鼻子、头发颜色等等。

就拿我自己来说吧,我家里养了只小猫咪。

小猫咪的毛是黑白相间的,它的这种毛色特征也是由它自己身体里的DNA决定的。

这DNA可神奇啦,它就像一个超级微小的指挥官,指挥着身体里各种各样的活动,告诉细胞该怎么生长,怎么分裂。

二、早期对DNA结构的探索在沃森和克里克之前啊,有好多科学家都在琢磨DNA的结构呢。

就像一群探险家在寻找宝藏,大家都知道宝藏就在那里,但是就是不知道这个宝藏到底长啥样。

1、当时科学家们已经知道了一些关于DNA的基本信息。

比如说,DNA是由核苷酸组成的。

这核苷酸啊,就像小珠子一样,串起来就成了DNA这条长长的“项链”。

每个核苷酸又包含了三部分,一个磷酸基团,一个五碳糖,还有一个含氮碱基。

这含氮碱基啊,有四种类型,分别是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。

这就好比项链上的小珠子有四种不同的款式。

2、还有一位科学家叫富兰克林,她做了一个特别了不起的实验。

她用一种叫X射线衍射的方法来研究DNA。

这就像用一种超级厉害的放大镜去看DNA这个小不点。

她得到了一张DNA的X射线衍射图谱,这个图谱就像是DNA的一张模糊的照片。

虽然模糊,但是里面可包含了好多有用的信息呢。

富兰克林发现DNA是螺旋结构的,就像一个螺旋的楼梯。

这可是一个非常重要的发现,就像在寻找宝藏的路上找到了一个关键的线索。

三、沃森和克里克的研究过程1、沃森和克里克这两位科学家啊,就像是两个超级聪明的侦探。

他们知道了其他科学家的研究成果之后,就开始在这些基础上进行自己的研究。

dna双螺旋结构模型要点

dna双螺旋结构模型要点

dna双螺旋结构模型要点DNA双螺旋结构模型要点DNA(脱氧核糖核酸)是构成生物体遗传信息的基本分子。

在1953年,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,这一理论奠定了现代生物学的基础。

本文将重点介绍DNA 双螺旋结构模型的要点。

1. DNA的构成DNA由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)、糖(脱氧核糖)和磷酸组成。

碱基通过氢键连接到一起,形成了DNA的两条链。

2. DNA的双螺旋结构DNA的双螺旋结构由两条互相缠绕的链组成,形成了一个螺旋形的结构。

这两条链以反向方向排列,即一个链的5'末端与另一个链的3'末端相对应。

3. 碱基配对规则在DNA的双螺旋结构中,碱基之间通过氢键进行配对。

腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)之间形成两个氢键,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之间则形成三个氢键。

这种碱基之间的特定配对规则保证了DNA 的稳定性和准确复制。

4. 主链和侧链DNA的双螺旋结构由主链和侧链组成。

主链是由磷酸和糖组成的连续链,而侧链则是由碱基组成的。

主链和侧链之间通过磷酸二酯键连接在一起。

5. 螺旋的方向DNA的双螺旋结构呈右旋构象,即从螺旋顶端向下观察,顺时针旋转。

6. DNA的稳定性DNA的双螺旋结构具有很强的稳定性。

碱基配对的氢键和磷酸二酯键的共价键能够保持DNA的结构稳定,并且能够抵抗外部的力量和化学反应。

7. DNA的复制DNA的双螺旋结构在细胞分裂过程中起着重要的作用。

每一条DNA链可以作为模板,通过碱基配对规则,合成一个新的DNA链。

这个过程被称为DNA复制,是细胞遗传信息传递的基础。

8. DNA的功能DNA不仅仅是遗传信息的载体,还参与了多种生物过程。

DNA中的基因编码了蛋白质的合成,控制了细胞的生长和分化。

此外,DNA还参与了DNA修复、基因表达调控等重要生物过程。

9. DNA的结构研究方法研究DNA结构的方法主要包括X射线晶体衍射、核磁共振等。

沃森克里克DNA模型(WatsonCrickDNAmodel)物理小知识

沃森克里克DNA模型(WatsonCrickDNAmodel)物理小知识

沃森-克里克DNA模型(Watson-CrickDNAmodel)物理小知识
当今社会是一个高速发展的信息社会。

生活在信息社会,就要不断地接触或获取信息。

如何获取信息呢?阅读便是其中一个重要的途径。

据有人不完全统计,当今社会需要的各种信息约有80%以上直接或间接地来自于图书文献。

这就说明阅读在当今社会的重要性。

还在等什么,快来看看这篇沃森-克里克DNA模型(Watson-CrickDNAmodel)物理小知识吧~
沃森-克里克DNA模型(Watson-CrickDNAmodel)
沃森-克里克DNA模型(Watson-CrickDNAmodel)
J.D.Watson和P.H.C.Crick以及Wilkins在1953年提出的DNA双螺旋结构模型:两条多聚核苷酸链相互反平行盘绕成直径为2nm的双螺旋;互补碱基对A-T、G-C由氢键联结位于螺旋内部,其平面垂直于螺旋轴,两相邻平面间距为0.34nm;每10个碱基对构成一段完整的右螺旋结构。

这是他们通过X 射线衍射实验,总结分析前人与自己工作的成果,该项研究成果促进生物学进入了发展的新时期。

1979年,美籍华人Wang等发现了左旋Z-DNA。

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生化简答题及论述题

生化简答题及论述题

简答题及论述题1、请描述沃森和克里克在1953年提出的DNA双螺旋结构模型1、两条反平行链,右手螺旋;碱基在链内侧,戊糖磷酸在外侧,碱基垂直于螺旋轴,碱基与糖垂直。

10个核苷酸形成一个螺旋,螺距3.4nm。

碱基互补配对,一个A对应一个T,一个G对应一个C。

2、某些金属和非金属离子以及一些有机小分子对酶的结构和功能有何影响?2、(1)通过结合底物为反应定向。

(2)通过可逆地改变金属离子的氧化态调节氧化还原反应。

(3)通过静电效应稳定或屏蔽负电荷。

(4)作为辅酶或者辅基起到电子或原子的传递作用。

3、使酶活力降低或丧失的可能因素有哪些?3、(1)温度升高(2)酸碱变化(3)有机溶剂或重金属离子4、试比较酶的变性与失活有什么异同4、酶是由蛋白质组成的,所以具有蛋白质的性质。

即在高温、过强的酸、碱环境下会发生组成或是结构的改变,这就是变性。

由于组成或者结构改变,酶的功能也会受到破坏。

酶的变性往往是不可逆的。

当温度或者酸碱度达到一个程度时,酶的活性持续下降,当把条件恢复到初始状态时,酶活并没有恢复,这说明酶已失活。

但是酶的结构或组成没有发生改变。

在经过特殊处理后,酶活能够得到恢复。

5、试列举五种测定蛋白质分子量的方法5、渗透压法、化学组成法、沉降分析法、凝胶过滤法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法。

6、什么是蛋白质的二级结构?它主要有哪几种形式?6、蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象,成为蛋白质的二级结构。

二级结构包括α螺旋、β折叠、β转角和β突起以及无规则卷曲。

7、什么是抗体?简述其结构特点(可用简图表示)7、机体是在抗原物质刺激下,由B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。

抗体是具有4条多肽链的对称结构,其中2条较长、相对分子量较大的相同的重链(H链);2条较短、相对分子量较小的相同的轻链(L链)。

链间由二硫键和非共价键联结形成一个由4条多肽链构成的单体分子。

8、简述从蛋白质与氨基酸的混合物中分离和鉴定氨基酸的方法8、分配柱层析、纸层析、离子交换层析、薄层层析等,具体见书151到153页。

dna双螺旋结构模型的主要内容

dna双螺旋结构模型的主要内容

DNA双螺旋结构模型的主要内容一、发现DNA双螺旋结构的历史1. 1953年,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA双螺旋结构模型2. 他们在《自然》杂志上发表了有关DNA结构的历史性文章3. 这一发现为后续的分子生物学研究奠定了重要基础二、DNA双螺旋结构的组成和特点1. DNA由两条螺旋状的核苷酸链组成2. 每条核苷酸链由磷酸基团、脱氧核糖和碱基组成3. 碱基与对应的碱基之间通过氢键相互配对,形成稳定的双螺旋结构4. DNA双螺旋结构的特点包括双链性、螺旋性和碱基配对规律性三、DNA双螺旋结构的功能1. DNA作为遗传物质,承载着生物体的遗传信息2. DNA双螺旋结构的稳定性保证了遗传信息的准确传递3. DNA通过编码蛋白质的方式参与了生物体的基因表达过程4. DNA双螺旋结构的解旋和复制是生物体遗传信息传递的重要基础四、DNA双螺旋结构的意义和应用1. 对DNA双螺旋结构的理解有助于揭示生命活动的分子机制2. DNA双螺旋结构的研究为生物医学领域的发展提供了重要支持3. DNA双螺旋结构的技术应用已扩展到分子生物学、生物工程等领域4. 对DNA双螺旋结构的深入认识有望为治疗人类疾病提供新的思路和方法五、DNA双螺旋结构的未来发展1. 随着科学技术的不断进步,对DNA双螺旋结构的研究将迎来新的发展阶段2. 新的理论和技术将进一步揭示DNA双螺旋结构的奥秘3. DNA双螺旋结构的发展将为生命科学领域带来更多的突破和创新4. 应用DNA双螺旋结构的相关技术将为人类社会带来更多的福祉和进步六、总结1. DNA双螺旋结构作为生物学领域的重要课题,其研究内容丰富多样,具有重要的理论和应用价值2. 对DNA双螺旋结构的深入研究有助于推动生命科学领域的发展,为人类社会的进步做出贡献3. 期待未来对DNA双螺旋结构的研究能够取得更多的突破和进展,为人类社会带来更多的惊喜和收获。

七、DNA双螺旋结构的新进展1. 近年来,随着生物技术的飞速发展,对DNA双螺旋结构的研究迎来了新的进展。

DNA双螺旋结构

DNA双螺旋结构

1953年2月,沃森、克里克通过维尔金斯看到了在1951年11月富兰克林拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射照片,这一下激发了他们的灵感。

他们不仅确认了DNA 一定是螺旋结构,而且分析得出了螺旋参数。

他们采用了富兰克琳和威尔金斯的判断,并加以补充:磷酸根在螺旋的外侧构成两条多核苷酸链的骨架,方向相反;碱基在螺旋内侧,两两对应。

一连几天,沃森、克里克在他们的办公室里兴高采烈地用铁皮和铁丝搭建着模型。

1953年2月28日,第一个DNA双螺旋结构的分子模型终于诞生了。

Watson和Crick也在剑桥大学卡文迪许实验室进行DNA结构的研究,Watson在美国本来是在微生物学家指导下从事噬菌体遗传学研究的,他们希望通过噬菌体来搞清楚基因如何控制生物的遗传。

派他出国学习并没有生硬地规定课题,甚至他从一个国家的实验室到另一个国家的实验室也能得到导师的支持或谅解。

当他听了Wilkins的学术报告,看到DNA 的X射线衍射图片后,认定一旦搞清DNA的结构,就能了解基因如何起作用。

于是他不等批准,就决定先斩后奏从丹麦去伦敦学习X射线衍射技术了。

至于Crick,他是个不拘小节又相当狂妄的聪明人,不太受“老板”Bragg欢迎,甚至一度有可能被炒尤鱼。

但是,当因为学术问题引起的误会消除后,老板照样关心他的工作,在那篇划时代的论文写成后,Bragg认真修改并热情地写信向《Nature》推荐。

这种现象在一个以学术为重的研究机构应该是正常的。

人际关系对研究事业的干扰是轻微的。

Watson 擅自选择,后来和Crick一起在那里做出划时代贡献的研究机构,在当时已经是一个闻名全球的单位———英国剑桥大学卡文迪许实验室。

这个实验室创立于1874年,麦克斯威尔、卢瑟福、玻尔等一批物理学大师都在这里工作过。

创立至今,先后造就了近30位诺贝尔奖获得者。

早在20世纪初,物理学家汤姆森领导这个实验室时,就形成了一个“TeaBreak”习惯,每天上午和下午,都有一个聚在一起喝茶的时间,有时是海阔天空的议论,有时是为某个具体实验设计的争论,不分长幼,不论地位,彼此可以毫无顾忌地展开辩论和批评。

双螺旋结构的解析与探究

双螺旋结构的解析与探究

双螺旋结构的解析与探究双螺旋结构是许多生命体和物质体系中普遍存在的一种结构形态,它具有优秀的稳定性和信息传递性能,在生物和化学领域中有着广泛的应用。

本文将从多个角度探究双螺旋结构的性质、应用和研究进展。

一、历史和发现1953年,詹姆斯·沃森和弗兰西斯·克里克在一篇文章中首次提出了双螺旋结构的模型,该模型解释了DNA分子的构造和复制机制,对生命科学领域的发展产生了重大影响。

其后,人们发现双螺旋结构不仅存在于DNA分子中,还存在于蛋白质、纤维素等许多分子和复杂物质中。

二、结构和性质双螺旋结构通常由两个相互缠绕的螺旋形结构组成,每个螺旋上的分子或原子之间按照一定的规则排列。

其具有以下性质:1.稳定性:双螺旋结构的强度和稳定性来源于螺旋结构的缠绕和内禀排斥作用,使得分子能够充分利用空间结构,达到最小自由能状态。

2.信息传递性能:双螺旋结构对信号的传递和反应有着独特的优势,例如DNA分子中的半保留复制和转录等机制,可以使得基因信息得以传递和表达。

另外,双螺旋结构还在药物设计、催化反应等领域发挥着重要作用。

3.多样性:双螺旋结构的多样性表现在其大小、形状、排列规律等方面,因此在不同的应用场景下,可以通过改变双螺旋结构来调节结构的性能和功能。

三、应用1.生命科学领域:在生命科学领域中,双螺旋结构最常见的应用之一是DNA分子的分析和修饰。

通过掌握DNA分子的结构和复制机制,人们可以设计出用于病毒诊断、基因编辑等方向的工具和技术。

2.材料科学领域:在材料科学领域中,通过调节双螺旋结构的形态和大小,可以为纳米材料、光子器件等领域提供新的设计思路。

例如,一些研究者通过构建具有双螺旋结构的纤维素材料,成功制备出高强度、高韧性的纤维素纳米复合材料。

3.药物设计领域:双螺旋结构在药物设计领域中的应用也有着显著的优势。

通过改变双螺旋结构,可以调节药物分子的亲和性、稳定性等特性,有助于制备出更加安全和有效的药物。

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沃森克里克dna双螺旋结构模型的要点
沃森克里克发现了DNA双螺旋结构模型,这一发现奠定了现代生物学的基础,而DNA的结构也成为了分子生物学的核心研究方向。

那么,沃森克里克的DNA双螺旋结构模型的要点是什么呢?下面就来介绍一下。

一、两个反平行的螺旋
沃森克里克发现,DNA是由两个螺旋相反的链组成的。

这两个链在结构上是平行排列的,但在方向上却是相反的。

其中一个链的方向是从5'端到3'端,而另一个链的方向是从3'端到5'端。

这种链的形式让DNA具备了双螺旋的结构。

二、碱基对的不变性
碱基对是DNA的基本组成单位,由adenine(A)和thymine(T)以及guanine(G)和cytosine(C)组成。

沃森克里克发现,A-T和G-C两对碱基对的比例是恒定的。

在DNA的双螺旋结构中,A总是与T相对应,而G总是与C对应。

这一发现对于DNA的复制及遗传信息的传递具有重要意义。

三、螺旋的孢节
DNA的双螺旋结构上,碱基对通过氢键连接。

两条链相互缠绕形成了一个螺旋,而螺旋之间的连接点被称为孢节。

在孢节处,链并不是在交叉,而是在稍微分离的状态下相互连接,这种连结方式让复制DNA 时易于分离两条链。

四、基础的排列方式
沃森克里克发现,DNA中碱基的排列方式是有规律的。

A总是放在T 的对面,而G总是放在C的对面。

在同一链中,碱基的排列方式是呈线性的,在不同链间则是对称的。

这种排列方式对于基因编码提供了重要的信息。

以上就是沃森克里克的DNA双螺旋结构模型的主要要点。

这个模型不但为基因编码提供了关键的信息,还在分子生物学与生物化学等领域提供了重要的指导思想,为人类的生命科学研究开创了新的篇章。

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