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DNA分子是怎樣儲存遺傳信息的?又是怎樣決定生物性狀的?結(jié)構(gòu)功能決定北京中關(guān)村DNA雕塑第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1、構(gòu)建者:沃森和克里克一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2、構(gòu)建過程構(gòu)建模型2:將磷酸-脫氧核糖骨架安排在螺旋外部,堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋,相同堿基進(jìn)行配對。構(gòu)建模型3:A與T配對,C與G配對。構(gòu)建模型1:雙螺旋和三螺旋,堿基位于螺旋的外部。DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈,這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、C、G四種堿基威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜否定查哥夫:A=T;G=C請你根據(jù)資料回答有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)方面的問題。(1)DNA是由幾條鏈構(gòu)成的?它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)?(2)DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的?它們分別位于DNA的什么部位呢?(3)DNA中的堿基是如何配對的?它們位于DNA的什么部位?DNA是由兩條鏈構(gòu)成的。這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA的基本骨架包括脫氧核糖和磷酸,它們排列在DNA的外側(cè)。DNA中的堿基通過氫鍵連接成堿基對,它們位于DNA的內(nèi)側(cè)。堿基配對有一定的規(guī)律:A與T配對;G與C配對。一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容①DNA分子是由兩條鏈組成的,這兩條鏈按
方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。反向平行脫氧核糖磷酸②DNA分子中的
和
交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;
排列在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過
連接成堿基對,并且堿基配對有一定的規(guī)律:A與
配對,G與
配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)關(guān)系,叫做
原則。堿基氫鍵TC堿基互補配對二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容每個DNA分子片段中,游離磷酸基團(tuán)有
個;每個五碳糖連接
個磷酸。脫氧核糖數(shù)
磷酸數(shù)
含氮堿基數(shù)單鏈中相鄰堿基通過
連接互補鏈中相鄰堿基通過
連接21或2==脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖氫鍵PAPAPPPPPPPPA5'3'OCH2HHOHHH堿基H1'2'3'4'磷酸基團(tuán)5'脫氧核糖上與堿基相連的碳叫作1'-C;與磷酸基團(tuán)相連的碳叫作5'-C。DNA的一條單鏈具有兩個末端:一端有一個游離的磷酸基團(tuán),這一端稱作5'-端;另一端有一個羥基,稱作3'-端。5'3'5'端3'端二、DNA分子的結(jié)構(gòu)2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成過程1’2’3’4’5’脫氧核苷酸聚合成3’5’一條脫氧核苷酸鏈形成兩鏈之間:A、T間形成2個氫鍵,C、G間形成3個氫鍵ACTG----------DNA雙鏈平面結(jié)構(gòu)螺旋化DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)二、DNA分子的結(jié)構(gòu)3’,5’-磷酸二酯鍵3、DNA分子結(jié)構(gòu)特點:①多樣性,具n個堿基對的DNA具有4n種堿基對排列順序。②特異性,如每個DNA分子都有其特定的堿基對排列順序。③穩(wěn)定性,如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變,堿基對構(gòu)成方式不變等。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)三、與DNA相關(guān)的計算1.在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同,即A+G=T+C。A1T1C1G1T2A2G2C2A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C2∵A+G=T+C∴A+GA+T+C+GA+GT+C=T+CA+T+C+G=50%又∵A=T,C=G∴=A+CT+G2.兩不互補的堿基之和比值相等,都等于1;任意兩不互補的堿基之和占堿基總量的50%,即(A+C)%=(T+C)%=50%T+GA+C=T+CA+G==1若DNA分子的一條單鏈中(A+T)與(G+C)的比值為m,則其互補鏈中(A+T)與(G+C)的比值為
,整個DNA分子中(A+T)與(G+C)的比值為
。已知A1+T1C1+G1=m求A2+T2C2+G2A1+T1+A2+T2C1+G1+C2+G2T1+A1G1+C1A2+T2C2+G2=mA1+T1+A2+T2C1+G1+C2+G2=m3.互補堿基之和的比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同,即若在一條鏈中=m,在互補鏈及整個DNA分子中
=m。A+TC+GA+TC+G三、與DNA相關(guān)的計算A1T1C1G1T2A2G2C2A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C2若DNA分子一條鏈中(A+G)與(T+C)的比值為a,則其互補鏈中(A+G)與(T+C)的比值為
,在整個雙鏈DNA分子中,(A+G)與(T+C)的比值為
。已知A1+G1T1+C1=a求A2+G2T2+C2A1+G1+A2+G2T1+C1+T2+C2A2+G2T2+C2T1+C1A1+G1=1/aA1+G1+A2+G2T1+C1+T2+C2=14.非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù),在整個DNA分子中為1.即若在一條鏈中=a,則在其互補鏈中
=1/a,而在整個DNA分子中
=1.A+GT+CA+GT+CA+GT+C三、與DNA相關(guān)的計算A1T1C1G1T2A2G2C2A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C21.若一個雙鏈DNA分子的G占整個DNA分子堿基的27%,并測得DNA分子一條鏈上的A占這個鏈堿基的18%,則另一條鏈上的A的比例是(
)A.9%
B.27%C.28% D.46%2.DNA的一條單鏈中(A+T)/(G+C)=0.4,上述比例在其互補單鏈和整個DNA分子中分別是()A.0.4和0.6B.2.5和1C.0.4和0.4D.0.6和13.DNA的一條單鏈中(A+C)/(G+T)=0.4,上述比例在其補單鏈和整個DNA分子中分別是()A.0.4和0.6B.2.5和1C.0.4和0.4D.0.6三、與DNA相關(guān)的計算練習(xí)與應(yīng)用1.DNA兩條單鏈的堿基數(shù)量關(guān)系是構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)DNA兩條單鏈不僅堿基數(shù)量相等,而且都有A、T、G、C四種堿基()(2)在DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)中,堿基的比例總是(A+G)/(T+C)=1。()2.在含有4種堿基的DNA區(qū)段中,腺嘌呤有a個,占該區(qū)段全部堿基的比例為b,則(
)A.b≤0.5B.b≥0.5C.胞嘧啶為a(1/2b-1)個D.胞嘧啶為b(1/2a-1)個
3.一條DNA單鏈的序列是5'-GATACC-3',那么它的互補鏈的序列是()A.5'-CTATGG-3'B.5'-GATACC-3'C.5'-GGTATC-3'D.5'-CCATAG-3'√√下面是DNA的結(jié)構(gòu)模式圖,請寫出圖中①~⑩的名稱。1234PPPPGTAC5678109123456
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