dna分子组成及结构

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1、DNA分子的组成和结构一、DNA的碱基组成规律-------Chargaff规则1950年，ErwinChargff（查尔加夫）用纸层析法分析多种生物DNA分子的组成成分，发现所有物种内的DNA的A与T，G与C之比值都接近1.0。他对DNA双螺旋结构模型的提出提供了重要依据。要点如下：⑴碱基当量定律同一种生物的不同组织或器官的DNA的碱基组成相同，并且，A与T的mol数相等，即A=T；G与C的mol数相等，即G=C，从而，A＋G=C＋T，A＋G/T＋C=1⑵不对称比率不同种生物的DNA碱基组成存在差异。ATA＋T—、—、——均有差异。GCG＋C二、DNA分子结

2、构一、DNA的一级结构（一）核苷酸之间的连接方式：3′，5′—磷酸二酯键：一个核苷酸的3′—羟基和相邻一个核苷酸的5′—磷酸基团以酯键相连。5’5’3’3’（二）DNA的一级结构1、DNA的一级结构及表示方法DNA的一级结构是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，也叫序列。核酸一级结构的表示方法T5’3’OHU5’3’OHOHOHOHOHDNARNA简化表示法：竖线表示戊糖碳链，原子编号自上而下，C1连着碱基，A、T、G、C表示DNA中的四种碱基，P代表磷酸残基，磷酸二酯键自竖线中部引出（C3）对角至相邻竖线下段（C5），对角线中间为P。缩写式：根据简化式从左至

3、右按序写出碱基符号（代表核苷），以P代表磷酸基，P写在碱基符号左边时表示P结合在C5位上，碱基符号右边的P表示与C3结合。如：…PAPCPGPT或…PA—C—G—T或…PACGT或…PACGTOH简化式的读向：从左至右表示的碱基序列是5′→3′。二、DNA的二级结构（一）DNA二级结构的典型——双螺旋结构模型1953年，Jamse.Wstson和Francis.Crick在前人研究的基础上，推导出DNA的双螺旋结构模型及DNA复制机制。FrancisCrick(35y)JamesWatson(23y)丹麦哥本哈根剑桥大学CavendishLab.1、双螺旋模型

4、要点①两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴向右盘旋形成右手双螺旋；②双螺旋的骨架是由磷酸和脱氧核糖组成，位于外侧，碱基位于螺旋内侧，配对平行，与轴垂直；③双螺旋平均直径为2nm，螺距为3.4nm，螺旋一周包含10个碱基对(bp)，相邻碱基距离为0.34nm，之间旋转角度为36º；④双螺旋结构上有两条螺形凹槽，大沟和小沟，对于DNA与PRO结合时的相互识别很重要，利于遗传信息的传递与表达。⑤碱基按互补配对原则进行配对，A与T配对，之间形成两个氢键，C与G配对，之间形成三个氢键。2.0nm小沟大沟互补配对原则的重要性：A：当一条多核苷酸链的序列被确定以后，即可推

5、知另一条互补链的序列；B：是遗传信息传递的分子基础，DNA的复制、转录、逆转录和翻译都以碱基互补原则为基础进行。2、稳定DNA双螺旋结构的作用力有利的：⑴碱基堆积力：主要作用力，包括碱基之间的范德华力和碱基疏水作用。碱基堆积后，在双螺旋结构内部形成一个强大的疏水区，产生疏水作用。⑵碱基对之间的氢键：基本作用力⑶离子键不利的：（1）静电斥力：磷酸基团之间；（2）碱基分子内能平衡的结果。3、生物学意义第一次描述了DNA分子的结构，提出了遗传信息的储存方式以及DNA的复制机理，对DNA复制、基因遗传、RNA翻译、基因表达、调控等方面的研究都奠定了基础，揭开了分子生物

6、学研究的序幕，为分子遗传学的研究奠定了基础。人类基因组计划人类基因组计划(humangenomeproject,HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体10万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗并称为三大科学计划。什么是基因组(Genome)?基因组就是一个物种中所有基因的整体组

7、成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。人类基因组计划的目的为什么选择人类的基因组进行研究？因为人类是在“进化”历程上最高级的生物，对它的研究有助于认识自身、掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源。测出人类基因组DNA的30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，找出它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。在人类基因组计划中，还包括对五种生物基因组的研究：大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种“模式生物”。HGP的目的是解码生命、了解生命的起源

8、、了解生命体生长发育的规律、认识种属之