DNA的分子结构
上节课我们通过对几个经典实验的学习,证明了DNA是遗传物质。
亲代性状之所以在子代得以
表
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现,就是因为子代从亲代那里得到了一套完整的DNA分子,在DNA分子的遗传作用控制下,子代表现出亲代的性状。
这些呢都决定于DNA分子的分子结构和复制特点。 1分子五碳糖
这节课我们先来学习DNA的分子结构 1分子含氮碱基
在讲六大化合物时我们学习了核酸,核酸的基本单位是核苷酸。 1分子磷酸
注:1、五碳糖的五个碳的位置
2、一号和四号碳之间叫1,4-氧桥键
3、磷酸和五号碳上的一个—OH结合,脱一分子水,形成的键叫磷酸二酯键
1分子脱氧核糖
脱氧核糖核酸 DNA 其基本单位是脱氧核糖核酸 1分子磷酸
核酸分为两种 1分子含氮碱基
1分子核糖
核糖核酸 RNA 其基本单位是核糖核苷酸 1分子磷酸
1分子含氮碱基
在上图中,如果二号碳的—OH的氧脱掉了,那就是脱氧核糖核苷酸;如果二号碳连的是—OH,就是核糖核苷酸。
科学家已经知道,组成DNA分子的含氮碱基有四种,分别是腺嘌呤A,鸟嘌呤G,胸腺嘧啶T,胞嘧啶C.所以,组成DNA的基本单位就也有四种:腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,胞嘧啶脱氧核糖核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
很多个脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。下面我们通过图来讲解它们是怎样聚合的。
经研究证实其连接方式是一个脱氧核苷酸三号碳上的—OH与另一个脱氧核苷酸的磷酸分子相连,脱去一分子水,形成磷酸二酯键。
(一条一条的画)
DNA是双链结构,另一条链的连接方式也是一样的。
从图中大家可以清楚的看到DNA分子是双链结构,并且两条链没有交点,是平行的。再来看两条链的游离端,也就是不连任何基团的一端。 5 3
3 5
呈如图所示的顺序,所以我们说DNA由反向平行的两条链组成。
再来看这两条链是怎样连接在一起的呢,是通过碱基配对进行连接的。科学家研究得知,嘌呤碱基A,G是双环化合物,体积较大;嘧啶碱基T,C是单环化合物,体积较小。如果四种碱基两两随便进行配对的话,那么两条链之间的距离就会大小不一,保证不了DNA双链
的平行。所以,为了保证链的平行,就必须是A,T配对,G,C配对,这就是我们要掌握的碱基互补配对原则。
碱基对之间以氢键连接,,,氢键越多,DNA分子越稳定。所以,在一个DNA分子中,越多,该分子片段越稳定,耐热性越好。
书上图,DNA立体结构:双螺旋。绝大多数是右螺旋,少数是左螺旋。沃森和克里克因提出DNA的双螺旋结构而获诺贝尔生理学奖。
总结
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:DNA的分子结构的特点。
多样性(碱基对排列顺序)
DNA 特异性(每种生物的DNA都有特定的排序)
稳定性(遗传性状稳定传递给子代)
例 题:一个DNA分子片段有400个碱基,该DNA片段有多少种排列方式, 答案:4的200次方。
注:排列方式以碱基对的数目来计算。
关于DNA分子碱基数量的计算
?、任何一条单链中,A+T的值等于整个DNA分子双链中A+T的一半。 即A1+T1=A2+T2=(A+T)*50%
?、若设一条单链中A1占该链碱基总数的百分比为m%,另一条链中A2为n%,则在整个DNA分子双链中,A所占比例为(m%+n%)/2
例题:从某生物组织中提取DNA进行
分析
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,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46,。已知该DNA的1号链所含的碱基中28,是腺嘌呤,24,是胞嘧
啶,则与l号链相对应的2号链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 ( )
26,、22, B(24,、28, C(14,、11, D(1l,、14, A(
答案 A
解析 先根据题干画出DNA分子简图如下:
(1)因为整个DNA分子中G+C,46,,所以1号链中G1+C1,46,,所以G1,46
,一24,,22,,又因为C2,G1,可得C,,22,。
(2)因为整个DNA分子中G+C,46,,所以A+T,l,,6,,54,,同(1)可得,A2
,T,,54,一28,,26,。
DNA分子的复制
亲代传递给子代有两层含义:1、有丝分裂,这是从亲代细胞到子代细胞;2、减数分裂,
性细胞经受精作用将遗传物质从亲代个体传递给子代个体。
子代DNA和亲代DNA完全一样,所以保持了遗传性状的连续性和稳定性。