《DNA的结构和特点》课件.ppt

DNA的结构和特点DNA是遗传信息的载体，包含了生命体生长、发育、繁殖等所有的遗传信息。DNA的结构决定了它的功能，对生命活动的正常进行起着至关重要的作用。

DNA的发现历程1弗里德里希·米歇尔1869年，米歇尔从细胞核中分离出一种物质，他将其命名为“核素”。2奥斯瓦尔德·埃弗里1944年，埃弗里领导的研究小组发现DNA是遗传物质，而不是蛋白质。3沃森和克里克1953年，沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。DNA的发现历程是一个漫长的过程，从19世纪末到20世纪中期，经历了多个重要步骤。科学家们通过不断探索，最终揭示了DNA的化学本质和结构，为我们理解生命奥秘奠定了基础。

DNA的化学成分1脱氧核糖核酸DNA的中文名称是脱氧核糖核酸，由核苷酸构成。2核苷酸每个核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基组成。3碱基种类DNA含有四种碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。

核苷酸的结构核苷酸是构成DNA和RNA的基本单元。每个核苷酸由三个部分组成：磷酸、戊糖和碱基。磷酸是核苷酸的酸性部分，带负电荷。戊糖是五碳糖，分为脱氧核糖和核糖，分别存在于DNA和RNA中。碱基是核苷酸的结构基础，分为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)或尿嘧啶(U)。

磷酸和糖的结构脱氧核糖是DNA中的五碳糖，与核糖的区别在于第二位碳原子上的羟基被氢原子取代。脱氧核糖的结构决定了DNA的稳定性，使其能够保存遗传信息。磷酸基团位于DNA骨架上，连接着相邻的脱氧核糖，形成磷酸二酯键，使DNA呈现出螺旋状结构。

碱基的种类和配对规律碱基种类DNA中存在四种主要碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。它们由碳、氢、氮和氧原子组成，具有不同的结构和化学性质。配对规律A与T配对，G与C配对，这种配对被称为互补配对。互补配对是DNA双螺旋结构形成的关键，保证了遗传信息的准确复制和传递。

DNA双螺旋结构的形成碱基配对腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）形成两条氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）形成三条氢键，碱基配对是DNA双螺旋结构形成的关键因素。磷酸-糖骨架两条脱氧核糖核酸链通过磷酸二酯键连接，形成糖-磷酸骨架，两条链反向平行排列。双螺旋结构两条反向平行排列的脱氧核糖核酸链互相缠绕，形成右手螺旋结构，螺旋之间存在空隙。

DNA分子的主要特点双螺旋结构DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，以螺旋状缠绕在一起，形成稳定的双螺旋结构。碱基互补配对DNA分子中的两条链通过碱基配对相互连接，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。遗传信息的载体DNA分子携带着生物体生长发育、遗传和变异的全部信息，是遗传物质的载体。自我复制DNA分子能够通过自我复制，将遗传信息传递给下一代，保证生物体的遗传稳定性。

基因的概念和结构基因的功能单位基因是遗传信息的最小功能单位，负责编码特定蛋白质或RNA。遗传密码的载体基因的结构包含编码蛋白质或RNA的特定核苷酸序列。控制性状的表达基因通过表达控制生物体性状，影响生物体的生长、发育、代谢等过程。

染色体和基因组染色体染色体是细胞核中遗传物质的载体，由DNA和蛋白质组成。每个染色体包含一个完整的DNA分子。基因组基因组是指一个生物体全部遗传信息的总和，包括所有染色体上的DNA序列。基因组包含着生物体的遗传信息，决定了生物体的性状。

DNA的复制原理1解旋DNA双螺旋结构解开，形成两条单链模板。2引物合成引物酶在模板链上合成短的RNA引物，作为DNA聚合酶的起始点。3延伸DNA聚合酶以模板链为指导，将新的核苷酸添加到引物上，形成新的DNA链。4连接DNA连接酶将新合成的DNA片段连接起来，形成完整的DNA双螺旋结构。

半保留复制机制1母链作为模板2新链以母链为模板3新链以母链为模板DNA复制过程中，一条母链作为模板，合成一条新的子链，最终形成两个新的DNA分子，其中每个新的DNA分子包含一条来自母链的模板链和一条新合成的子链。半保留复制确保了遗传信息的准确复制，使子代细胞能够继承完整的遗传信息。

DNA复制的酶促催化解旋酶解旋酶能够将双螺旋结构的DNA解开，使两条单链分开。引物酶引物酶可以合成短的RNA引物，为DNA聚合酶提供起始位点。DNA聚合酶DNA聚合酶以引物为模板，沿着模板链添加新的核苷酸，合成新的DNA链。连接酶连接酶将新合成的DNA片段连接起来，形成完整的DNA分子。

复制过程中的错误校正DNA聚合酶校对DNA聚合酶具有校对功能，它可以识别并纠正复制过程中发生的错误。错配修复错配修复系统可以识别和修复DNA复制过程中发生的碱基配对错误。

DNA的转录过程启动阶段RNA聚合酶识别并结合到DNA模板的启动子上，打开DNA