dna脱氧核苷酸的连接方式
第3单元 第1章 第2节 DNA的分子结构
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3．脱氧核糖核苷酸种类 脱氧核糖核苷酸的含氮碱基有四种，分别是： 腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、 胸腺嘧啶(T) 和 胞嘧啶(C) 。因此脱氧核糖核苷酸也有 四 种。 二、DNA双螺旋结构 1．提出者： 沃森和克里克 。 2．结构特点 (1)由两条脱氧核糖核苷酸 长链，按反向平行方式向右盘绕成双螺旋结构。
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(2)结构
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3．DNA分子的特点 (1)稳定性：DNA分子呈现 右手双螺旋结构 。 (2)多样性：碱基对的 排列方法 在理论上几乎是无限的。 (3)特异性：碱基对的 特定排列顺序 构成了DNA分子的特异性。
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[合作探讨] 探讨1：一分子DNA中，脱氧核糖核苷酸的数量与含氮碱基的数量是否相 等？ 提示：相等，因一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一 分子含氮碱基组成。 探讨2：DNA彻底水解会得到几种物质？
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(1)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，各在两条链的其中一端。 (2)氢键数目计算：A与T间可构成2个氢键，G与C间可形成3个氢键，故G—C 对比例越大的DNA分子，其氢键数目越多，DNA分子越稳定。 (3)氢键：可用解旋酶和加热法将其断裂。
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3．DNA分子中碱基计算常用规律
A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。 规律4：一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA
分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即
A1＋T1 A1＋T1＋G1＋C1
DNA的结构
DNA的分子构型 ( B, Z, A ) 比较 的分子构型
Z-DNA Z-DNA
3.4A°
二、DNA的二级结构 DNA的二级结构
双螺旋结构稳定性的因素 （四）影响双螺旋结构稳定性的因素 影响双螺旋结构 离子键 强键, 磷酸酯键 (phosphoester bond) 强键 需酶促解 链 0.2 mol / L Na+ 生理盐条件 消除DNA单链上磷酸基团间的静电 单链上磷酸基团间的静电 消除 斥力
一、DNA的一级结构
b)
Chemical sequencing
pH 8.0 硫酸二甲酯 → G → m7G →C8~N9断裂 →脱G 断裂 脱
G系统； 系统； 系统
A+G系统；pH 2.0 系统； 系统 呤 C系统； 系统； 系统 哌啶甲酸（pidine）→ 嘌呤环 N质子化 脱嘌 质子化→ 哌啶甲酸（ ） 质子化 1.5 mol/L NaCl
二、 DNA的分子结构 的分子结构 DNA 双螺旋结构模型 (DNA Double Helix Model) 1950年 Chargaff
A+G/T+C=1 A+T = G + C
二、 DNA的分子结构 的分子结构
DNA的碱基物化数据 3、DNA的碱基物化数据 如碱基的几何大小、键长键角数据、 如碱基的几何大小、键长键角数据、酸碱滴 定等。 定等。
二、DNA的二级结构
（一）二级结构的概念
DNA的二级结构是指DNA的双螺旋结构。 DNA的二级结构是指DNA的双螺旋结构。 的二级结构是指DNA 双螺旋结构是DNA的两条链围着同一中心轴 双螺旋结构是DNA的两条链围着同一中心轴 DNA的两条链 旋绕而成的一种空间结构。 旋绕而成的一种空间结构。 DNA的双螺旋模型是由Watson和Crick两位 DNA的双螺旋模型是由Watson和Crick两位 的双螺旋模型是由Watson 科学家于1953年提出的。 科学家于1953年提出的。 1953
分子生物学2-7章作业及答案
第二章一、名词解释1、DNA的一级结构：四种脱氧核苷酸按照一定的排列顺序以3’，5’磷酸二酯键相连形成的直线或环状多聚体，即四种脱氧核苷酸的连接及排列顺序。
2、DNA的二级结构：DNA两条多核苷酸链反向平行盘绕而成的双螺旋结构.3、DNA的三级结构：DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。
4、DNA超螺旋:DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构，是DNA结构的主要形式，可分为正超螺旋与负超螺旋两大类。
按DNA双螺旋的相反方向缠绕而成的超螺旋成为负超螺旋，反之，则称为正超螺旋。
所有天然的超螺旋DNA均为负超螺旋。
5、DNA拓扑异构体：核苷酸数目相同，但连接数不同的核酸，称拓扑异构体6、DNA的变性与复性:变性（双链→单链）在某些理化因素作用下，氢键断裂，DNA双链解开成两条单链的过程。
复性(单链→双链）变性DNA在适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补配对原则重新恢复天然的双螺旋构想的现象。
7、DNA的熔链温度（Tm值）：DNA加热变性时，紫外吸收达到最大值的一半时的温度，即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链。
Tm值计算公式：Tm＝69.3+0.41（G+C）%；＜18bp的寡核苷酸的Tm计算：Tm＝4（G+C）+2（A+T）。
8、DNA退火：热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，称为退火9、基因：编码一种功能蛋白或RNA分子所必需的全部DNA序列。
10、基因组：生物的单倍体细胞中的所有DNA，包括核DNA和线粒体、叶绿体等细胞器DNA11、C值：生物单倍体基因组中的全部DNA量称为C值12、C值矛盾：C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致，称为C值矛盾或C值悖论13、基因家族：一组功能相似、且核苷酸序列具有同源性的基因。
可能由某一共同祖先基因经重复和突变产生。
14、假基因：假基因是原始的、有活性的基因经突变而形成的、稳定的无活性的拷贝。
表示方法：Ψα1表示与α1相似的假基因15、转座：遗传可移动因子介导的物质的重排现象。
DNA
编辑本段
发现历史
简史
最早分离出DNA的弗雷德里希·米歇尔是一名瑞士医生，他在1869年，从废弃绷带里所残留的脓液中，发现一些只有显微镜可观察的物质。由于这些物质位于细胞核中，因此米歇尔称之为“核素”（nuclein）。到了1919年，菲巴斯·利文进一步辨识出组成DNA的碱基、糖类以及磷酸核苷酸单元[3]，他认为DNA可能是许多核苷酸经由磷酸基团的联结，而串联在一起。不过他所提出概念中，DNA长链较短，且其中的碱基是以固定顺序重复排列。1937年，威廉·阿斯特伯里完成了第一张X光绕射图，阐明了DNA结构的规律性。
蛋白质的发现比核酸早30年，发展迅速。进入20世纪时，组成蛋白质的20种氨基酸中已有12种被发现，到1940年则全部被发现。
1902年，德国化学家费歇尔提出氨基酸之间以肽链相连接而形成蛋白质的理论，1917年他合成了由15个甘氨酸和3个亮氨酸组成的18个肽的长链。于是，有的科学家设想，很可能是蛋白质在遗传中起主要作用。如果核酸参与遗传作用，也必然是与蛋白质连在一起的核蛋白在起作用。因此，那时生物界普遍倾向于认为蛋白质是遗传信息的载体。
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理化性质
DNA是大分子高分子聚合物，DNA溶液为高分子溶液，具有很高的粘度，可被甲基绿染成绿色。DNA对紫外线有吸收作用，当核酸变性时，吸光值升高；当变性核酸可复性时，吸光值又会恢复到原来水平。温度、有机溶剂、酸碱度、尿素、酰胺等试剂都可以引起DNA分子变性，即使得DNA双键间的氢键断裂，双螺旋结构解开。
20世纪初，德国科赛尔（1853--1927）和他的两个学生琼斯（1865--1935）和列文（1869－－1940）的研究，弄清了核酸的基本化学结构，认为它是由许多核苷酸组成的大分子。核苷酸是由碱基、核糖和磷酸构成的。其中碱基有4种（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶），核糖有两种（核糖、脱氧核糖），因此把核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。
dna的四种脱氧核苷酸
dna的四种脱氧核苷酸DNA的四种脱氧核苷酸脱氧核苷酸（deoxyribonucleic acid，简称DNA）是生物体内存储遗传信息的一种重要分子。
DNA由四种脱氧核苷酸组成，它们分别是腺嘌呤（adenine，简称A）、鸟嘌呤（guanine，简称G）、胸腺嘧啶（thymine，简称T）和胞嘧啶（cytosine，简称C）。
这四种脱氧核苷酸在DNA分子中以特定的方式排列，通过不同的组合形成基因，进而决定了生物的遗传特征和功能。
腺嘌呤（A）是DNA分子中的一种脱氧核苷酸。
它的化学结构由一个腺嘌呤碱基和一个脱氧核糖分子组成。
腺嘌呤具有双环结构，含有两个氮原子和五个碳原子。
在DNA分子中，腺嘌呤通过氢键与胸腺嘧啶相配对。
这种配对关系是DNA分子稳定性的基础，也是DNA复制和遗传信息传递的重要基础。
鸟嘌呤（G）是DNA分子中的另一种脱氧核苷酸。
它的化学结构由一个鸟嘌呤碱基和一个脱氧核糖分子组成。
鸟嘌呤也具有双环结构，含有两个氮原子和五个碳原子。
在DNA分子中，鸟嘌呤通过氢键与胞嘧啶相配对。
与腺嘌呤一样，鸟嘌呤的配对关系也对DNA分子的稳定性和功能起着重要作用。
胸腺嘧啶（T）是DNA分子中的一种脱氧核苷酸，与腺嘌呤形成互补配对。
胸腺嘧啶的化学结构由一个胸腺嘧啶碱基和一个脱氧核糖分子组成。
它具有一个单环结构，含有两个氮原子和五个碳原子。
胸腺嘧啶在DNA分子中的配对关系决定了基因的序列，进而决定了生物的遗传信息。
胞嘧啶（C）是DNA分子中的最后一种脱氧核苷酸，与鸟嘌呤形成互补配对。
胞嘧啶的化学结构由一个胞嘧啶碱基和一个脱氧核糖分子组成。
它也具有一个单环结构，含有一个氮原子和四个碳原子。
胞嘧啶的存在使DNA分子的序列多样化，增加了生物遗传信息的复杂性。
DNA的四种脱氧核苷酸共同构成了DNA分子的基本结构。
它们的不同排列方式和配对关系决定了DNA分子的遗传信息，并通过遗传物质的传递影响着生物的遗传特征和功能。
腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶的存在和互补配对是DNA分子能够实现复制、转录和翻译的基础，也是生物体遗传多样性的重要基础。
生物高考DNA计算问题汇总
新教师教学课例研究高考是对学生综合能力的考查，在高三复习中总结、归纳、提炼是提高学科能力的重要方法。
DNA 计算问题是高中生物的难点和重点，在老师的指导下，我将DNA 计算问题总结汇编，与同学分享。
一、关于DNA 分子结构的特点的计算DNA 分子是由4种脱氧核苷酸连接而成的两条脱氧核苷酸长链构成的，两条长链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。
磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成了DNA 分子的基本骨架；含氮碱基排列在内侧，两条单链上相对的碱基以氢键连接，碱基的配对是有规律的，即A 一定与T 配对（形成两个氢键），G 一定与C 配对（形成三个氢键）。
例1：下图为某同学在学习DNA 结构后，画的含有两个碱基对的DNA 片断（其中○表示磷酸）。
下列几位同学对此图的评价，正确的是（ ）。
A 甲说：该图没有什么物质和结构上的错误。
B 乙说：该图有一处错误，就是U 应改为T 。
C两说：三处错误，其中核糖应为脱氧核糖。
D 丁说：如图说画的是RNA 双链，则正确。
解析：选C 。
图中有三处错误一、组成DNA 的五碳糖应该是脱氧核糖，因此图中的核糖应改为脱氧核糖；错误二：碱基为A 、T 、G 、C 四种，其中图中的U 应改为T ；错误三，单链中脱氧核苷酸之间的连接方式不应该在磷酸和磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成的。
二、碱基互补配对原则方面的计算例2：某双链DNA 分子中，A 与T 之和占整个DNA 碱基总数的54%，其中一条链上G 占该链碱基总数的22%，求别一条链上G 占其所在链碱基总数的百分含量。
解析一：设DNA 分子碱基总数为100。
已知：A+T ＝54，则G+C ＝46 所以G1+C1＝G2+C2＝23。
已经：G1＝1/2*100*22%＝11 所以C1＝G1＝11。
则G2＝23－11＝12。
解析二：已知，则所以。
已知所以。
因为G2＝C1所以。
归纳一：在DNA 分子的两条链中。
1.互补配对的碱基两两相等，A=T ，C=G ，那么A+G=C+T ，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
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。
高中生物DNA的结构和复制
磷酸、脱氧核糖交替连接—— 构成基本骨架 “扶手”
① 外侧：
不同的DNA分子，这种连接相同吗？
体现了DNA结构的 稳定性
？
DNA平面结构
A
A
A
G
G
C
C
A
T
T
G
G
C
C
碱基对
②内侧:
2条链上的碱基通 过______连接成碱基对，可用 断开。
氢键
G
C
C
T
G
T
解旋酶
即： (A1+T1)% ( A2+T2)% 总( A+T)%
同理： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 总( G+C)%
3、某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？
30%
=
=
4 从某生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46％，又知该DNA分子的一条链（H链）所含的碱基中28％是腺嘌呤，24％是胞嘧啶，则与H链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 （ ） A．26％、22％ B． 24％、28％ C．14％、11％ D．11％、14％
3、DNA分子的结构特性
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。 请同学们计算DNA分子有多少种（碱基对的排列顺序种类）？
4 种
4000
2）特异性
特定的碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分 子的特异性。
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DNA脱氧核苷酸的连接方式
1. 导言
DNA（脱氧核糖核酸）是生物体中的重要分子，负责存储和传递遗传信息。
DNA的结构由四种不同的碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳟氨酸）组成，通过特定的连接方式形成双螺旋结构。
本文将详细介绍DNA脱氧核苷酸的连接方式。
2. DNA脱氧核苷酸的组成
DNA脱氧核苷酸是构成DNA的基本单元。
它由三个部分组成：磷酸基团、脱氧核糖糖分子和碱基。
磷酸基团与脱氧核糖糖分子通过磷酸二酯键连接，碱基与脱氧核糖糖分子通过N-糖苷键连接。
3. DNA脱氧核苷酸的连接方式
DNA脱氧核苷酸的连接方式可以分为两种：5’到3’连接和3’到5’连接。
3.1 5’到3’连接
在5’到3’连接方式中，两个DNA脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。
具体过程如下：
1.第一个脱氧核苷酸的5’端与第二个脱氧核苷酸的3’端之间形成磷酸二酯
键。
2.磷酸二酯键的形成是通过磷酸基团中的一个氧原子与脱氧核糖糖分子的一个
羟基结合，释放出一个水分子。
这种连接方式在DNA的链延伸和复制过程中起着重要的作用。
DNA的聚合酶酶通过在模板链上加入互补碱基，将新的脱氧核苷酸与已有的链连接起来，形成新的DNA 链。
3.2 3’到5’连接
在3’到5’连接方式中，两个DNA脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。
具体过程如下：
1.第一个脱氧核苷酸的3’端与第二个脱氧核苷酸的5’端之间形成磷酸二酯
键。
2.磷酸二酯键的形成是通过磷酸基团中的一个氧原子与脱氧核糖糖分子的一个
羟基结合，释放出一个水分子。
这种连接方式在DNA修复和重组过程中起着重要的作用。
DNA修复酶通过切割损坏的DNA链，然后将新的脱氧核苷酸与已有的链连接起来，修复DNA的损伤。
4. DNA脱氧核苷酸的连接方式与遗传信息传递的关系
DNA脱氧核苷酸的连接方式直接影响着DNA的复制、修复和重组过程，进而决定了遗传信息的传递。
通过正确的连接方式，DNA能够准确地复制自身，确保遗传信息的传递准确无误。
同时，通过修复和重组过程，DNA能够修复受损的部分并产生新的组合，增加遗传多样性。
5. 结论
DNA脱氧核苷酸的连接方式是DNA结构和功能的基础。
通过不同的连接方式，DNA 能够实现复制、修复和重组等重要生物学过程，保证遗传信息的传递和多样性的产生。
了解DNA脱氧核苷酸的连接方式对于理解生物体的遗传机制和进化过程具有重要意义。
参考文献： 1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002.。