第2节DNA的结构第3章基因的本质必修二
DNA知识回顾1’2’OPCH2OHOOHHOHHHHH碱基磷酸5’3’4’DNA一般为双链结构
DNA知识回顾腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)氢键越多,结构越稳定,即含G、C碱基对比例越大,结构越稳定,更耐高温。
DNA知识回顾DNA链的形成1’2’OPCH2OHOOHHOHHHHH碱基磷酸5’3’4’1’2’OPCH2OHOOHHOHHHHH碱基磷酸5’3’4’DNA链是由脱氧核苷酸脱水缩合连接而成的长链。
DNA双螺旋结构模型的构建在对DNA结构的探索中,于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家——美国生物学家沃森和英国物理学家克里克,DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现,在生物学的发展中具有里程碑式的意义。1.DNA的结构到底是怎样的?奥地利犹太生物学家查戈夫(ErwinChargaff,1905-2002)奥地利犹太生物学家埃尔文·查哥夫注意到,DNA中含氮碱基所出现的频率因物种而异。他在1950年发现,DNA中的腺嘌呤与胸腺嘧啶数量几乎完全一样,鸟嘌呤与胞嘧啶的数量也是一样。这似乎暗示他们之间相互有着某种联系,并提出“查盖夫规则”,即在任何DNA中,A=T,G=C,所以有A+G=T+C。
遗传物质早期推测英国物理化学家与晶体学家罗莎琳德·富兰克林?(,1920-1958)英国分子生物学家莫里斯·威尔金斯(MauriceWilkins,1916-2004)英国物理学家威尔金斯(M.Wilkins,1916—2004)和他的同事富兰克林(R.E.Franklin,1920—1958)应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱“X”形意味着DNA分子是螺旋的
遗传物质早期推测美国分子生物学家詹姆斯·沃森(,1928-至今)英国生物学家,物理学家,及神经科学家弗朗西斯·克里克(F.H.C.Crick,1916-2004)沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型,但都被否定了。后来沃森和克里克从查哥夫那里得知了一条重要信息:在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。于是他们构建了一个将碱基安排在双链螺旋内部,脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部的模型就是DNA双螺旋结构模型。在这个模型中,A与T配对,G与C配对,DNA两条链的方向是相反的。
DNA的结构(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5端,另一端有一个羟基(—OH),称作3端。DNA的两条单链走向相反,从双链的一端起始,一条单链是从5端到3端的,另一条单链则是从3端到5端的(2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧
DNA的结构(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。(4)DNA的特点①稳定性:双螺旋结构稳定(相对热稳定)②多样性:不同DNA碱基数目和排序不同③特异性:每个DNA具有特定的碱基序列
习题精讲1.DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是() ①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制 A.①② B.②③ C.③④ D.①④B
习题精讲2.下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述,错误的是()A.沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基的基础上B.威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据分析,得出DNA呈双螺旋结构C.沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型,但都不科学D.沃森和克里克最后受“腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量”的启发,构建出科学的模型B
习题精讲3.某生物兴趣学习小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前,准备了如表所示材料及相关连接物若干,最后成功搭建出一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述,不正确的是()AA.该模型最多含有460个脱氧核苷酸B.该模型理论上能搭建出4230种DNA分子模型C.该模型中嘌呤