内容正文:
第六单元 基因的本质与表达
第18讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质
DNA分子的结构及相关计算
01
DNA分子的复制及基因的本质
02
目录
考点一
DNA分子的结构及相关计算
01
[概念摘要]DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。
1、DNA双螺旋结构模型的构建
(1)构建者:美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。
(2)过程
2、DNA的结构
(1)元素组成:
C、H、O、N、P
(2)小分子:
(3)单体:
脱氧核苷酸(4种——含氮碱基不同)
和 交替连接,构成基本骨架;
磷酸
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
①外侧:
碱基
内侧:
脱氧核糖
②碱基互补配对原则
两条链上的碱基通过 连接形成 ,且A只和 配对、G只和 配对,碱基之间的一一对应的关系,就叫作 。
氢键
氢键
T
C
碱基互补配对原则
碱基对
碱基对
2、DNA的结构
(4)平面结构:
C
T
T
G
A
C
A
G
5’
5’
3’
3’
由 条单链按 方式盘旋成 结构。
反向平行
双螺旋
2
7
5’
3’
5’
3’
O
CH2
OH
H
磷酸基团
碱基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
3',5'-磷酸二酯键
有一个游离的磷酸基团,称作5′-端
有一个羟基(-OH),称作3′-端
2、DNA的结构
(5)空间结构:
(1)稳定性
C、G的比例越高,双螺旋结构越稳定,热稳定性越强。
3、DNA的结构特点
①DNA分子的结构相对稳定,一般不容易改变;
②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变,碱基对的数量和排列顺序稳定不变。
③两条链间碱基互补配对的方式不变。
①DNA分子中碱基对排列顺序多种多样;
②每个碱基对有4种可能性;
③n个碱基对的排列顺序是4n种。
eg. 100个碱基对的排列顺序是4100种
3、DNA的结构特点
(2)多样性
(3)特异性
每种DNA有区别于其他的DNA的特定的碱基排列顺序。
3、DNA的结构特点
【概念辨析】
1.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基。( )
2.双链DNA分子同时含有2个游离的磷酸基团,其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数。( )
3.DNA分子是由两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构。( )
4.DNA分子中(A+T)/(C+G)的值越大,该分子结构稳定性越低。( )
5.人体内控制β珠蛋白合成的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种。( )
√
×
√
×
×
1、DNA分子结构中两种关系与两类化学键的比较
(1)数量关系
①每个DNA分子片段中,游离的磷酸基团有2个
②A—T碱基对之间有2个氢键,G—C碱基对之间有3个氢键
③脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数
(2)位置关系
①单链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸─脱氧核糖—”连接
②互补链中碱基对通过氢键相连
(3)化学键
①氢键:连接互补链中相邻碱基的化学键
②磷酸二酯键:连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键
2、DNA中的碱基数量的计算规律
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知,A1=T2,A2=T1,G1=C2,G2=C1。
(1)A1+A2=T1+T2;G1+G2=C1+C2。
即:双链中A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=1/2(A+G+T+C)。
规律一:双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
2、DNA中的碱基数量的计算规律
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知,A1=T2,A2=T1,G1=C2,G2=C1。
(2)A1+T1=A2+T2;G1+C1=G2+C2。
规律二:互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等,简记为“补则等”。
2、DNA中的碱基数量的计算规律
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知,A1=T2,A2=T1,G1=C2,G2=C1。
(3) 的关系是互为倒数。
规律三:非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数,简记为“不补则倒”。
2、DNA中的碱基数量的计算规律
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知,A1=T2,A2=T1,G1=C2,G2=C1。
(4)若 则
规律四:某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一