❶ 簡述DNA的雙螺旋結構。
DNA雙螺旋結構的特點
(1)主鏈(backbone)
由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成.主鏈有二條,它們似「麻花狀」繞一共同軸心以右手方向盤旋,相互平行而走向相反形成雙螺旋構型.主鏈處於螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性.所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的.
(2)鹼基對(base
pair)
鹼基位於螺旋的內則,它們以垂直於螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連.同一平面的鹼基在二條主鏈間形成鹼基對.配對鹼基總是A與T和G與C.鹼基對以氫鍵維系,A與T
間形成兩個氫鍵,G與C間形成三個氫鍵.DNA結構中的鹼基對與Chatgaff的發現正好相符.從立體化學的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對於鹼基對空間的要求,而這二種鹼基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件.每對鹼基處於各自自身的平面上,但螺旋周期內的各鹼基對平面的取向均不同.鹼基對具有二次旋轉對稱性的特徵,即鹼基旋轉180°並不影響雙螺旋的對稱性.也就是說雙螺旋結構在滿足二條鏈鹼基互補的前提下,DNA的一級結構產並不受限制.這一特徵能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義.
(3)大溝和小溝
大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽.小溝位於雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位於相毗鄰的雙股之間.這是由於連接於兩條主鏈糖基上的配對鹼基並非直接相對,從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝.在大溝和小溝內的鹼基對中的N
和O
原子朝向分子表面.
(4)結構參數
螺旋直徑2nm;螺旋周期包含10對鹼基;螺距3.4nm;相鄰鹼基對平面的間距0.34nm.
❷ DNA雙螺旋結構有什麼基本特點
DNA雙螺旋結構包括三點:
1. 由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈構成雙螺旋結構。
2. 磷酸和脫氧核糖交替排列,在外側構成構成骨架,鹼基排列在內側。
3. 兩條鏈的鹼基間能過氫鍵形成鹼基對,鹼基對之間遵循鹼基互補配對規律(A和T;G和C)。
❸ DNA存儲什麼時候能被人類實現呢
首先在這里要告訴大家一個好消息,那就是DNA儲存其實早已經被我們人類實現,早在2010年的時候,美國生物學家本來是一個自娛自樂的實驗,但是最後卻實現了將信息儲存在DNA當中。當時這些科學家為了能夠簡單的測試一下將自己的課題名字和名稱,以及自己研究所的網址。還有一些詩句的信息都儲存在自己編程的DNA當中。這個舉動未經證明了,我們的地應該其實是可以攜帶外來信息的。
不過到目前為止,我們在DNA里邊兒儲存的信息還是有限的,這個主要是因為我們的基因工程其實起步比較晚,再加上人類對於自身的探索也是處於摸索階段。想要掌握DNA的准確用法還需要很長一段時間。
❹ DNA存儲技術的原理
英國的歐洲生物信息研究所研究小組利用DNA存儲數據的關鍵是DNA鹼基。DNA這種雙螺旋結構上有4個化學基團,即核鹼基,它們按照特定順序排列,組成遺傳信息,指導生物體生長發育。
研究人員開發的DNA數字存儲系統同樣利用這4個鹼基「字母」,開發定製代碼,完全區別於生物體所用「語言」。當復制一份計算機文件時,DNA數字存儲系統首先把硬碟信息中的二進制數翻譯成定製代碼,然後藉助標准DNA合成機器製造出相應的鹼基序列。這一序列並非一個長分子,而是多個重復片段,每一個片段攜帶一些索引細節,明確各自在整體序列中所處位置。這樣的系統雖然顯得冗餘,優點是即便某些片段遭損毀,數據不會丟失。分子生物學實驗室用來讀取生物體DNA的標准設備可以讀取信息,當即呈現在電腦屏幕上。
❺ dna雙螺旋結構的主要內容有哪些
DNA雙螺旋(B結構)的要點及穩定DNA雙螺旋結構主要作用力是:①兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸形成右手雙螺旋;②磷酸和脫氧核糖形成的主鏈在外側,嘌呤鹼和嘧啶鹼在雙螺旋的內側,鹼基平面垂直於中軸,糖環平面平行於中軸;③雙螺旋的直徑2nm,螺距3.4nm,沿中心軸每上升一周包含10個鹼基對,相鄰鹼基間距0.34nm,之間旋轉角度36°;④沿中心軸方向觀察,有兩條螺形凹槽,大溝(寬1.2nm,深0.85nm)和小溝(寬0.6nm,深0.75nm);⑤兩條多核苷酸鏈之間按鹼基互補配對原則進行配對,兩條鏈依靠彼此鹼基之間形成的氫健和鹼基堆積力而結合在一起.意義:第一次提出了遺傳信息的貯存方式以及DNA的復制機理,揭開了生物學研究的序幕,為分子遺傳學的研究奠定了基礎.
❻ DNA雙螺旋名詞解釋
DNA雙螺旋是一種核酸的構象,在該構象中,兩條反向平行的多核苷酸鏈相互纏繞形成一個右手的雙螺旋結構。
生物體中的DNA幾乎從不作為單鏈存在,而是作為一對彼此緊密相關的雙鏈,彼此交織在一起形成一個叫做雙螺旋的結構。每個核苷酸由可與相鄰核苷酸共價鍵結合的側鏈骨架和含氮鹼基組成,兩條鏈上的含氮鹼基通過鹼基互補以氫鍵相連。糖與含氮鹼基形成核苷,核苷與一個或多個磷酸基團結合成為核苷酸。
DNA骨架結構是由磷酸與糖類基團交互排列而成。組成脫氧核糖核酸的糖類分子為環狀的2-脫氧核糖,屬於五碳糖的一種。磷酸基團上的兩個氧原子分別接在五碳糖的3號及5號碳原子上,形成磷酸雙酯鍵。
這種兩側不對稱的共價鍵位置,使每一條脫氧核糖核酸長鏈皆具方向性。雙螺旋中的兩股核苷酸互以相反方向排列,這種排列方式稱為反平行。
脫氧核糖核酸鏈上互不對稱的兩末端一邊叫做5'端,另一邊則稱3'端。脫氧核糖核酸與RNA最主要的差異之一,在於組成糖分子的不同,DNA為2-脫氧核糖,RNA則為核糖。
(6)dna雙螺旋結構存儲擴展閱讀
在基因組中,遺傳信息存儲在稱為基因的DNA序列中,這個遺傳信息的傳遞由互補的含氮鹼基序列的存在得到保證。事實上,在轉錄過程中,遺傳信息可以很容易地被轉錄到互補的RNA鏈中(mRNA)。mRNA通過翻譯合成蛋白質。或者,細胞可以通過稱為DNA復制的過程簡單地復制遺傳信息。
真核生物基因組DNA位於細胞核內,線粒體和葉綠體內也有DNA。原核生物DNA被包裹在細胞質中不含細胞膜的不規則細胞器類核中 。
遺傳信息包含在基因中,基因是能夠影響生物體表型的遺傳單位。每個基因含有開放閱讀框(能夠轉錄成RNA的區域)和由啟動子和增強子組成的調節區。 在許多物種中,只有一小部分基因組序列可以被轉錄和翻譯。
例如,人類基因組中只有1.5%序列含有編碼蛋白質的外顯子,超過50%的人類基因組由重復的非編碼DNA序列組成。
在任何情況下,不編碼蛋白質的DNA序列也可以轉錄成非編碼RNA,參與基因表達的調控。 一些非編碼序列是對染色體的結構組成部分。端粒和著絲粒區域通常含有非常少的基因,但對於染色體的功能和穩定性是必需的。
❼ DNA是儲存和傳遞遺傳信息的物質基礎,都是雙螺旋結構嗎
都是雙螺旋結構,根據四個鹼基的排列順序來傳遞遺傳信息
❽ 簡述DNA雙螺旋結構模型要點
DNA雙螺旋結構模型的要點:
1、由兩條鹼基互補的、反向平行排列的脫氧多核苷酸單鏈組成,鹼基互補的方式是A與T,C與G對應;
2、兩條互補鏈圍繞一「主軸」向右盤旋形成雙螺旋結構;
DNA分子結構
3、DNA分子結構由4種鹼基(A、T、G、C)的排列順序決定儲存遺傳信息;
4、DNA分子結構雙螺旋的表面形成兩條凹槽,一面寬而深,稱之深溝;另一面狹而淺,稱之淺溝。與特定功能的蛋白質(酶)識別和調控相關。
DNA鏈
5、DNA鏈鹼基排列順序的組合方式無限,形成多種不同的DNA分子。
(8)dna雙螺旋結構存儲擴展閱讀:
DNA雙螺旋結構的發現者
富蘭克林(Rosalind Elsie Franklin)於1952年5月獲得一張非常清晰的B型DNA衍射照片(照片51號)。
1953年1月,沃森訪問國王學院時看到了這張照片,立刻領悟了雙螺旋模型的關鍵。他在回憶錄《雙螺旋》中寫道:「在看到圖片的瞬間,我目瞪口呆、心跳加速,圖片上佔主要位置的黑色十字映像只能從螺旋結構中產生」。
❾ DNA雙螺旋結構存儲信息有什麼優勢
DNA雙螺旋結構對於遺傳上的意義主要在於:結構穩定,不會發生較為嚴重的基因突變(基因突變大多數是有害的)。
而在存儲信息方面並無太大的意義。DNA存儲的優勢在於:四種鹼基的排列和DNA高度螺旋化能存儲大量信息。
當然,也可以說由於雙螺旋結構穩定,整體式閉合的,而不像RNA有一端是開放的,所以DNA高度螺旋化後不會發生太大的改變,以至於能存儲大量遺傳信息。
❿ DNA為什麼是雙螺旋結構有什麼意義
DNA是雙螺旋結構原因:
DNA的雙螺旋結構巧妙,生物體需要各種能量物質,在不同階段進行不同的活動。而這些東西全部都由基因指揮完成,這樣就需要龐大的不同的基因完成不同的事,為了使一個細胞能夠裝的下這個更多的基因。
DNA是雙螺旋結構意義:
雙螺旋結構最能節省空間的螺旋結構,這種結構在長度和半徑上都進行了壓縮處理。而且高度的螺旋結構,也使得DNA的緊密,鹼基幾乎不暴露在外面,也使得基因受到更好的保護。
雙螺旋鹼基配對的方式存在,使得一個點位基因發生突變的概率降低,只有兩條鏈上的鹼基發生突變基因才能突變。雙螺旋結構的DNA是一種可能是最合理的存在方式。
(10)dna雙螺旋結構存儲擴展閱讀:
雙螺旋模型不僅意味著探明了DNA分子的結構,更重要的是它還提示了DNA的復制機制:由於腺膘呤(A)總是與胸腺嘧啶(T)配對、鳥膘呤(G)總是與胞嘧啶(C)配對。
這說明兩條鏈的鹼基順序是彼此互補的,只要確定了其中一條鏈的鹼基順序,另一條鏈的鹼基順序也就確定了。因此,只需以其中的一條鏈為模版,即可合成復制出另一條鏈。
克里克從一開始就堅持要求在發表的論文中加上「DNA的特定配對原則,立即使人聯想到遺傳物質可能有的復制機制」這句話。