DNA的分子结构
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DNA的结构和功能DNA,即脱氧核糖核酸,是一种重要的分子,包含了生物体所有的基因信息,其结构和功能对生命的存续和发展至关重要。
一、 DNA的结构DNA分子是由四种碱基、磷酸、脱氧核糖组成的长链,其中四种碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)。
DNA中的两条链结构上彼此相对,形成了双螺旋的形态。
而这个双螺旋的形态,在1953年被James D. Watson和Francis Crick发现。
其结构可以用一把梯子来形象地表示。
把梯子的两个“扶手”相连接的那段就是两条互补的链,其中每个“扶手”的顶部都是一对碱基,是分子链中的功能单元。
每一对碱基中,A和T之间有两个氢键连接,C和G之间有三个氢键连接。
这样的氢键不容易断裂,因而保证了DNA分子在遗传信息传递中的稳定性。
二、DNA的功能DNA的主要功能是负责遗传信息的传递和维护。
正是由于DNA的稳定性,才保证了遗传信息在细胞分裂时可以顺利地保持传递。
在DNA中,信息的存储是以一种特殊的方式进行的,即以三碱基序列的方式来编码一种氨基酸。
在细胞内,每三个碱基组成了一种密码,那么三碱基序列编码的氨基酸就是生物体的基本蛋白质单元。
因此,DNA就是用一个生物语言,来存储生物的所有必要信息。
除此之外,DNA还有一个非常重要的功能,就是DNA修复。
由于DNA分子存在于细胞核中,因此,DNA分子自身容易受到各种因素的破坏,比如化学药物、辐射、自由基、氧化等等,这些外来因素都会引起DNA分子的一些不同程度的损伤。
如果不及时修复,就会导致突变、癌变等,严重威胁生命的安全。
DNA修复的机制在遗传学和生物医学领域中得到了广泛的应用。
三、DNA与遗传DNA和遗传紧密相连。
在父母的体细胞中,每一条染色体都是由一根长长的DNA分子组成。
其中包含了细胞的所有遗传信息。
正是由于DNA的特殊结构和有效的传递方式,使得遗传信息从一个世代流传到另一个世代。
当然,DNA分子本身并不直接做出遗传信息的变化,这是由基因突变等的“偶然事件”所做出的贡献。
∙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分子的结构》说课稿高三生物组柴娜一、说教材《DNA分子的结构》选自高中人教版生物必修2的第3章第2节。
它在教材中起着承前启后的作用,一方面,它是在讲完DNA是主要的遗传物质这一内容的基础上完成的,通过它的学习可以加深学生对遗传物质的认识,使学生从结构方面更加了解为什么DNA是生物主要的遗传物质;另一方面,它又为后面基因的表达、生物的变异和进化教学进行了必要的知识铺垫。
所以说《DNA分子结构》是高中生物教学的重要内容之一。
二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析,结合着高二年级学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:1、知识目标:识记DNA分子的基本单位的化学组成;理解DNA分子的结构特点。
2、能力目标:通过制作DNA平面结构模型,培养学生的动手能力;通过对DNA双螺旋结构模型的观察,提高学生的观察能力、分析和理解能力。
3、情感目标:通过DAN结构的发现历程的教学,使学生认识到与人合作的在科学研究中的重要性,讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。
三、说教学的重、难点本着高二新课程标准,在吃透教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点1、教学重点:DNA分子结构的主要特点2、教学难点:DNA分子结构的主要特点四、说教法围绕本节课的教学目标和教学重点,为了“全面提高学生的科学素养”、“培养学生的创新精神和实践能力”“促进学生转变学习方式”,我以计算机辅助教学为手段,采用了观察法、演示法、讨论法、实践法等多种教学方法,积极创设一个可以让学生在轻松愉快的氛围中,去主动探求知识的过程。
在教学过程中,开展师生互动、生生互动,体现出以学生为主体,教师为主导的主动探究式教学理念。
五、说学法在本节课中,学生将通过多种途径,如:观察、阅读、思考、分析、讨论、实践等等,来开展学生之间的协作学习和自主学习,形成以学生为主体的教学模式。
六、教学过程1、导入新课:2004年3月4号,北大生命科学学院,为了迎接世界华人生物学家大会,特地向北京世纪盛典广告公司订制了一个题为“旋律”的DNA雕塑。
dna结构归纳总结DNA(Deoxyribonucleic Acid,脱氧核糖核酸)是构成生物遗传信息的基本分子。
它以其特有的双螺旋结构而闻名,这一结构是由四种碱基、磷酸、脱氧核糖和磷酸等部分组成的。
本文将对DNA的结构进行归纳总结,以便更好地理解和应用DNA。
一、碱基配对DNA由四种碱基组成,它们分别是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这些碱基按照一定的规则配对,形成稳定的碱基对。
具体来说,A与T之间形成两个氢键连接,G与C之间形成三个氢键连接。
这种有序的碱基配对保证了DNA的稳定性和准确的复制。
二、螺旋结构DNA的双螺旋结构是其最显著的特征。
DNA的两条链通过碱基间的氢键连接相互缠绕,形成一种右旋的双螺旋结构。
这种结构使得两条链互补,并且具有一定的稳定性。
双螺旋结构的发现不仅揭示了DNA的基本构造,而且对于解读DNA的序列信息具有重要意义。
三、多级结构DNA的结构不仅仅局限于双螺旋,还存在多级结构。
在较小的尺度上,DNA会发生自旋、弯曲和环绕等变形,形成一系列结构,如DNA超螺旋、DNA簇和DNA环等。
在较大的尺度上,DNA会卷曲成染色体的形态,形成复杂的三维结构。
这些多级结构对于调控基因的表达以及维持染色体的稳定性至关重要。
四、特殊结构除了基本的双螺旋结构外,DNA还存在一些特殊的结构。
其中最具代表性的是四链DNA,它由两对碱基通过氢键相互连接而成,形成四条链。
这种结构在某些情况下具有重要的生物学功能,如在基因调控、DNA复制和基因重组等过程中发挥作用。
五、DNA的应用DNA的结构不仅仅是一种科学研究的对象,也有广泛的应用。
例如,在医学上,通过解读DNA序列可以诊断和预测遗传性疾病,指导个体化治疗。
在法医学中,通过DNA检验可以确定犯罪嫌疑人和亲子关系等。
此外,DNA还被应用于基因工程、遗传改良、种子保护和生物信息学等领域。
六、未来展望随着科学技术的不断进步,人们对于DNA结构的认识也在不断深化。
DNA的分子结构展开全文1 DNA的分子大小:106-1010 :肺鱼1000亿人类30多亿碱基对,约一米长。
2 DNA的碱基组成在绝大多数天然DNA分子中,只含有A、G、C、T四种碱基(但有个别来源的DNA含有其它稀有碱基。
如大肠杆菌噬菌体含有5-羟甲基胞嘧啶代之胞嘧啶;枯草杆菌含有尿嘧啶代之胸腺嘧啶;小牛胸腺DNA含有5-甲基胞嘧啶)。
DNA的碱基组成:指A、T、G、C 这四种碱基在DNA分子中的摩尔比例。
通过对多种生物DNA的碱基分析,发现DNA碱基组成由一定的规律性,即所谓的碱基定律。
这是Chargaff在1950年总结的,也称Chargaff碱基定律。
Chargaff碱基定律。
主要内容如下:在所有DNA中,A=T、G=C,所以A+G=C+T,即嘌呤与嘧啶相等。
不同生物DNA 的碱基组成是不同的。
生物的亲缘关系越近,DNA碱基组成越相似。
所以通过测定生物DNA的序列进行生物的分类。
DNA的碱基组成没有组织器官的特异性。
即同一生物个体的所有组织器官的DNA 碱基组成都是一样的。
年龄、营养条件、环境的改变不影响DNA的碱基组成。
3 DNA的一级结构脱氧多核苷酸链中的脱氧核苷酸排列顺序叫DNA的一级结构。
由于生物的遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸的序列之中,所以了解各种生物的DNA的脱氧核苷酸序列,即一级结构是非常重要的。
如在2003年,经过国际间合作,科学家完成人类基因组计划,即30亿个碱基的测序任务,我国承担1%的任务。
现在测序技术越来先进,水稻的全序列也已经完成,新的微生物出现后,在很短时间就可分析出全序列,如SARS 病毒的基因序列。
DNA分子主要由dAMP、dTMP、dGMP、dCMP四种脱氧核苷酸组成,它们是通过3,5磷酸二酯键连接在一起的。
即一个脱氧核苷酸的脱氧核糖的3位碳原子的羟基与另一个脱氧核苷酸脱氧核糖的5位碳原子的磷酸基形成的磷酸二酯键。
DNA 分子一级结构就是由许多脱氧核苷酸通过3,5磷酸二酯键连接而成的链状结构。
DNA分子的结构DNA(脱氧核糖核酸)是一种长链分子,它是由四种碱基、磷酸基团和脱氧核糖组成的两栖双螺旋结构。
DNA分子是生物体内存储遗传信息的一种核苷酸聚合物。
DNA的结构解析是科学史上的一个里程碑,它的发现揭示了生物遗传物质的基本单位和遗传信息的传递方式。
DNA分子的结构是由两个互补的链以螺旋双螺旋的形式紧密缠绕而成的。
这种结构被称为B型螺旋。
每一个DNA分子都有两个相反方向的链,这两个链以轴线为中心相互绕绳盘式地结合在一起,形成一个双螺旋。
每个DNA分子由大约100万个核苷酸组成,并被卷绕成一个紧凑的结构。
DNA分子的两个链由四种不同的碱基组成,它们是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这四种碱基通过氢键的方式与对应的碱基结合。
腺嘌呤与胸腺嘧啶之间存在两个氢键,鸟嘌呤与胞嘧啶之间存在三个氢键。
这种特殊的碱基间相互作用使得两个链以互补的方式结合在一起。
在DNA分子中,碱基以一种特定的顺序排列在链上。
这种顺序码决定了遗传信息的编码规则。
DNA分子中的每三个碱基组成一个密码子,每个密码子可以编码特定的氨基酸。
这种链中的顺序码被称为基因组,它是生物体的一部分或全部基因的集合。
通过DNA复制和转录,基因组被转化为功能蛋白质,并且控制着生物体的所有生物化学和生理活动。
除了碱基,DNA分子中还含有磷酸基团和脱氧核糖。
磷酸基团连接在每个核苷酸的碱基和核糖之间,形成链的骨架结构。
磷酸基团以磷酸骨架的形式提供了分子的稳定性和刚性。
脱氧核糖是一种含有五个碳的糖类分子,它与碱基和磷酸基团一起形成了DNA的核苷酸单位。
DNA分子的双螺旋构象具有重要的功能。
它提供了分子的稳定性和刚性,保护了碱基免受外界环境的破坏。
双螺旋结构还允许DNA分子进行复制和转录的过程。
在复制中,两个DNA链通过酶的作用进行分离,形成两个新的DNA分子。
在转录过程中,DNA的信息被转录成RNA,然后被翻译成蛋白质。
DNA分子的结构是由许多科学家通过实验证据和集体努力逐步揭示的。
DNA分子双螺旋结构
DNA分子双螺旋结构
一、什么是DNA分子双螺旋结构
DNA(deoxyribonucleic acid)是一种复杂的有机大分子,位于细胞核内,由碱基对组成,形成双螺旋结构,既是遗传信息的载体,又是生物的特性的主要基础。
当DNA的分子被分解时,可以看到有两条双螺旋链组成的精巧结构。
二、双螺旋两条碱基链的特征
DNA的双螺旋结构的两条碱基链按照五碳骨架的规则松松张张扭绞着,以层
层叠叠的形式,是一种特殊的异构互补结构,结构中仅涉及碱基A,T,G,C四
种碱基,它们分别是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
此外,AT和GC连接在一起形成氢键,形成双螺旋结构的碱基链,也就是DNA的双螺旋结构的基础。
三、DNA分子双螺旋结构的科学价值
由于DNA分子拥有双螺旋结构,因此具有丰富、容易操纵和可以记录大量信
息的特点,同时所形成的双螺旋结构相对稳定,被认为是这份记载某种生命特性
的基本结构,是亲子遗传信息传递的重要媒介,也是基因组整合及多样化的主要原因。
四、双螺旋结构的检测
检测双螺旋结构最重要的依据是其中的碱基对结构,通过推导双螺旋的结构位置,观察碱基对是否存在合理的互补情况,判断双螺旋是否存在,或者结构存在异常等,并进行检测与结果验证,同时植入有关碱基对分子标记,从存在的数据中
进行统计,最终来确定双螺旋结构是存在的,也是可以检测出来的。
幼儿园生物基础教学:DNA结构解析DNA(脱氧核糖核酸)是构成生命的基本质料,它携带着生物的遗传信息,是生物体内最重要的一种生物分子。
DNA的结构如何?什么是DNA的结构?DNA是如何发现的?DNA又是如何复制的?下面我们将依次解析这些问题。
一、DNA的结构1. DNA的组成DNA是由四种碱基(腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C)组成的长链状分子。
这些碱基按不同的顺序排列,构成了DNA的遗传信息。
2. DNA的双螺旋结构DNA分子以双螺旋的形式存在,两条DNA链以氢键连接在一起,形成了一个螺旋结构。
3. DNA的功能DNA经过基因的转录、翻译,编码出对应的蛋白质,从而控制了生物的生长、发育和功能。
可以说,DNA是生命的密码。
二、DNA的发现1. DNA的发现者DNA是由一位美国科学家詹姆斯·沃森和一位英国科学家弗朗西斯·克里克在1953年揭示了它的结构。
他们因此成为了诺贝尔奖得主,而这项发现也是当代最重要的科学发现之一。
2. DNA的发现过程詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克以及玫瑰·富兰克琳一起研究了X射线晶体衍射照片,他们从中推断出了DNA的双螺旋结构。
三、DNA的复制1. DNA的复制过程DNA的复制是生物细胞分裂过程中的一个重要环节。
在细胞分裂的时候,DNA会进行自我复制,每一条DNA链都会在分裂过程中形成一条新的DNA链,从而保证了遗传信息的传递。
2. DNA复制的意义DNA复制的过程非常精密、准确,它保证了生物在细胞分裂的时候能够准确地传递遗传信息,从而避免了突变和遗传缺陷。
通过以上对DNA结构、发现、复制的解析,我们不难看出,DNA是构成生物体的基础,而对DNA的深入理解也对生命科学的发展起着重要的推动作用。
在幼儿园生物基础教学中,适当引导幼儿了解DNA的基本知识,可以激发幼儿对生命科学的兴趣,为他们未来的学习打下坚实的基础。
四、DNA在生物进化中的作用1. DNA的可变性DNA分子中的碱基序列会因为突变而发生改变,这种可变性使得生物在进化过程中能够适应环境的变化。
DNA RNA勺结构和基因【学习目标】1、概述DNA分子结构的主要特点。
2、制作DNA分子的双螺旋结构模型。
3、讨论DNA分子的双螺旋结构模型的构建过程。
4、说明基因的概念和遗传信息的含义。
5、说明基因和遗传信息的关系。
【要点梳理】要点一、DNA分子结构1.结构层次(4)化学结构(1级结构):脱氧核糖核苷酸链(5)空间结构(2〜4级结构):①模式图吋:T门匕怀山叫丈汽②主要特点2.结构特点(1 )稳定性:DNA分子双螺旋结构具有相对稳定性。
决定因素:①DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。
②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。
③DNA分子双螺旋结构中间为碱基对,对应碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。
④DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。
⑤每个特定的DNA分子中,碱基对的数量和排列顺序稳定不变。
(2)特异性:每种生物的 DNA分子都有特定的碱基数目和排列顺序。
(3)多样性:DNA分子碱基对的数量不同,碱基对的排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性。
3 •碱基互补配对原则及其应用(1)碱基互补配对原则: A— T、G— C,即& T t G GDNA ! :: rh Ai G G工由此可推知DNA分子碱基比的共性与特性①共性A T T A要点诠释:一 G C - A C A G .1 ; 1 ;1°C G T G T C②特异性A T-一T的比值是不定的,这恰是DNA分子多样性和特异性的体现。
G C(2)碱基计算的一般规律碱基互补配对原则,进行双链DNA中有关含N的碱基数目、比例的计算;根据DNA中碱基种类及配对方式,理解DNA 分子的特性。
在双链DNA中(注意:单链 DNA或 DNA单链中不符合)最基本的公式:A=T G=C 有下列规律:规律一:DNA双链中两互补链的碱基数相等,任意两不互补的碱基之和恒等,占DNA中碱基数的50% 即:A+G=T+C=A+C=T+G=50% (A+Q / (T+C) = (A+C / (G+T) =1规律二:DNA双链中的一条单链上(A+G / (T+C)的值与另一条互补链上( A+G / (T+C 的值互为倒数关系,在 DNA双链中此比值为1。