dna的结构特点为什么结构 dna的分子结构是什么

1953年4月25日,发表在英国《自然》杂志上的一篇论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的结构模型》揭开了DNA结构的神秘面纱 。沃森、克里克和威尔金斯分享了1962年的诺贝尔生理医学奖 。那么,DNA分子的结构是怎样的呢?作为高考必考点,如何出题?

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文章插图
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1.基本单位
DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸 。每个脱氧核苷酸分子都是由一个含氮碱基分子、一个磷酸分子和一个脱氧核糖分子(右图)脱水缩合而成 。组成DNA的含氮碱基有四种:腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(g)、胸腺嘧啶(t)和胞嘧啶(c),所以脱氧核苷酸也有四种,分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸 。
2.分子结构
DNA分子的三维结构是规则的双螺旋结构,具体来说就是由两条DNA链反平行的DNA螺旋成双螺旋结构 。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外部构成基本骨架;基座布置在内部 。DNA分子的两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对(A和T通过两个氢键连接,C和G通过三个氢键连接),碱基配对遵循碱基互补配对的原理 。应注意以下几点:
(1) ⑴DNA链:一分子脱氧核苷酸的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸的5号碳原子末端的磷酸基团脱水缩合形成磷酸二酯键,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链 。
⑵5'结束和3 & # 39;末端:因为DNA链中的游离磷酸基团连接在第5个碳原子上,所以称为5 & # 39;结束;另一端的第三个碳原子叫做3 & # 39;结束 。
⑶反平行:指组成一个DNA分子的两条链的5&#39,总是一条链;以另一条链结束3 & # 39;首尾相连,也就是一条链是3 & # 39;~5',对方是5 & # 39;~~3' 。
⑷碱基配对原理:两条链之间的碱基配对时,A和T配对,C和G配对 。在双链DNA分子中,A=T,C=G(数),A%=T%,C%=G%,可得如下:
①A+G=T+C:即嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等;
②A+C(G)=T+G(C):即任意两个互补碱基的数目相等;
③A%+C%=T%+G%= A%+ G%= T%+ C%=50%:即任意两个互补碱基之和相等,占碱基总数的50%;
④(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=(A+T)/(C+G)= A/C = T/G:即双链DNA及其任意一条链的(A+T)/(C+G)为某一值 。
⑤(A1+C1)/(T1+G1)=(T2+G2)/(A2+C2)= 1/[(A2+C2)/(T2+G2)]:DNA分子两条链中的(A+C)/(T+G)是倒易的;双链DNA分子的(a+c)/(t+g)为1 。
根据上述推论,结合已知条件,可以方便地计算出DNA分子中某个碱基的数目和含量 。
3.结构特性
⑴稳定性:规则的双螺旋结构使其结构相对稳定,一般难以改变 。
⑵多样性:虽然构成DNA的碱基只有四个,但由于每个DNA分子的碱基对、碱基类型和排列顺序的多样性,可以形成各种各样的DNA分子 。
⑶特异性:对于一个特定的DNA分子,特定的碱基对序列可以使其携带特定的遗传信息,从而决定了DNA分子的特异性 。
实例分析
1.1的基本框架 。DNA分子是() 。
A.磷脂双层
B.规则双螺旋结构
C.脱氧核糖和磷酸交替形成 。
D.基础连接
答案:c 。
2.下列关于DNA分子结构的描述不正确的是() 。
A.每个DNA分子包含四种脱氧核苷酸 。
B.双链脱氧核糖核酸分子是反向平行的 。
C.C.DNA两条链上的碱基通过氢键连接,A与T配对,G与C配对 。
D.每个脱氧核糖与一个磷酸和一个碱基相连 。
回答:D
3.如果DNA分子的一条链上碱基A: C: T: G = 1: 2: 3: 4,那么另一条链上碱基A: C: T: G的值是() 。