一、dna和rna的結構：
dna和rna均屬於核酸，乙個是脫氧核糖核酸，另乙個是核糖核酸。
核酸均由核苷酸組成，dna由脫氧核醣核苷酸組成，rna由核醣核苷酸組成。
核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮鹼基組成。
(一)五碳糖、磷酸：
如果五碳糖中含有五個氧原子，叫做核醣；如果五碳糖中僅含有四個氧原子，則叫做脫氧核醣。五碳糖為脫氧核醣的核苷酸叫做脫氧核醣核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)，所組成的是脫氧核糖核酸(dna)；五碳糖為核醣的核苷酸叫做核醣核苷酸，所組成的是核糖核酸(rna)。
核苷酸之間由「五碳糖-磷酸」鍵連線成鏈，即核苷酸a的磷酸與核苷酸b的五碳糖相連，同時核苷酸b的磷酸與核苷酸c的五碳糖相連，由此得到的鏈叫做核苷酸鏈。
脫氧核糖核酸(dna)由兩條脫氧核醣核苷酸鏈組成，核糖核酸(rna)由一條核醣核苷酸鏈組成。
(二)含氮鹼基：
含氮鹼基的種類有五種，分別是腺嘌呤(用a表示)，鳥嘌呤(用g表示)，胞嘧啶(用c表示)，胸腺嘧啶(用t表示)，尿嘧啶(用u表示)。其中，脫氧核醣核苷酸僅含有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶；核醣核苷酸僅含有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。
核苷酸鏈(不論是脫氧核醣核苷酸鏈還是核醣核苷酸鏈)之間相連線時，均是依靠含氮鹼基與含氮鹼基間的氫鍵相連(即a鏈的乙個核苷酸的含氮鹼基與b鏈的乙個相對應位置的核苷酸的含氮鹼基間產生氫鍵相連)-----其中脫氧核糖核酸(dna)的兩條脫氧核醣核苷酸鏈之間不僅依靠含氮鹼基與含氮鹼基間的氫鍵相連，而且兩條鏈成雙螺旋結構。注：含氮鹼基與含氮鹼基間的氫鍵相連時遵循鹼基互補配對原則，即腺嘌呤(a)只與胸腺嘧啶(t)或尿嘧啶(u)相連，鳥嘌呤(g)只與胞嘧啶(c)相連，a、t間a、u間形成兩個氫鍵相連，g、c間形成三個氫鍵相連。
二、dna與rna的複製、轉錄、翻譯和逆轉錄：
(一)dna的複製：
dna的複製要保證dna分子上所攜帶的遺傳資訊不會發生變化。遺傳資訊是靠dna或rna分子的脫氧核醣核苷酸鏈或核醣核苷酸鏈上核苷酸的排列順序來體現的。因此，保證複製時dna分子上脫氧核醣核苷酸的排列順序不會發生變化是dna複製的關鍵，而鹼基互補配對原則保證了這個關鍵。
——————(核苷酸因五碳糖的不同分為兩大類，脫氧核醣核苷酸和核醣核苷酸；脫氧核醣核苷酸和核醣核苷酸因含氮鹼基的不同各分為四類，脫氧核醣核苷酸分為腺嘌呤脫氧核醣核苷酸、鳥嘌呤脫氧核醣核苷酸、胞嘧啶脫氧核醣核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核醣核苷酸，核醣核苷酸分為腺嘌呤核醣核苷酸、鳥嘌呤核醣核苷酸、胞嘧啶核醣核苷酸、尿嘧啶核醣核苷酸。因此這8種核苷酸在脫氧核醣核苷酸鏈或核醣核苷酸鏈上的排列順序就體現了dna或rna攜帶的遺傳資訊，並且它們的排序構成了幾乎無限種組合方式，而隨著基因的長度及dna或rna的長度的不同又帶來更多種組合情況，這無限多的排序組合方法使得遺傳資訊多到無以復加的地步，並最終決定了地球上的生物形態及生活習性的多樣性。)
複製時，首先dna雙鏈在dna解旋酶的作用下解開雙螺旋結構並且兩條鏈上各脫氧核醣核苷酸的含氮鹼基間氫鍵斷裂(現在將以這兩條鏈作為模板進行dna的複製，因而這兩條鏈叫做模板鏈。)。
，並且游離的各種脫氧核醣核苷酸間依靠「五碳糖-磷酸」鍵相連。由於鹼基互補配對原則的存在，在模板鏈a上組建出的新dna鏈的核苷酸排序應與模板鏈b相同，而在模板鏈b上組建的新鏈其核苷酸序列則應與模板鏈a相同。由此便形成了兩個新的dna分子(子dna)，且這兩個子dna分子與原先的母本dna應完全相同。
注：dna複製時是邊開啟螺旋邊進行游離的脫氧核醣核苷酸的連線，就像拉拉鍊一樣。
(二)dna的轉錄、翻譯：
基因是dna分子上具有遺傳效應的片斷。它由dna分子兩條鏈上相同位置的脫氧核醣核苷酸組成，基因所處位置的dna分子的兩條鏈分為有義鏈和反義鏈，轉錄時反義鏈進行轉錄，這樣生成的mail-rna攜帶的遺傳資訊便與dna的有義鏈相同。
dna轉錄時不像複製時要將整個dna分子全部解螺旋，而只是將dna分子的一小部分解螺旋。dna分子要解螺旋的部分在dna解旋酶的作用下一點一點開啟，同時細胞液中游離的各種核醣核苷酸依照鹼基互補配對原則連線到解開螺旋的兩條鏈中的一條鏈上(這條鏈是dna分子上要表達的基因的反義鏈)，並且游離的各種核醣核苷酸間依靠「五碳糖-磷酸」鍵相連。之後，這條連線在dna上的核醣核苷酸鏈會將自己的所有含氮鹼基上的氫鍵開啟，脫離dna分子，而dna分子則將解螺旋的部分重新連線在一起。
脫離dna分子的核醣核苷酸鏈稱為信使rna(mail-rna簡記作m-rna)，它所攜帶的遺傳資訊由於鹼基互補配對原則而與要表達的基因的有義鏈相同。
氨基酸是蛋白質的基本組成單位。氨基酸分子具有乙個一般結構：乙個氨基(-nh2)、乙個羧基(-cooh)、乙個氫原子(-h)和乙個可任意替換的r基(-r)連線在同乙個碳原子上。
當乙個氨基酸與另乙個氨基酸在一起時會發生脫水縮合(即氨基酸a的氨基「-nh2」脫去乙個氫原子「-h」，氨基酸b的羧基「-cooh」脫去乙個羥基「-oh」，形成乙個水分子「h2o」和乙個肽鍵「-nh-co-」。)。由兩個氨基酸脫水縮合形成的物質叫做二肽，由多個氨基酸脫水縮合形成的物質叫做多肽，多肽若成一條鏈狀物則叫做肽鏈，一條或幾條肽鏈經過扭曲盤捲並通過複雜的化學鍵連線成為乙個複雜的空間幾何體，這個幾何體就是蛋白質。
轉錄了基因反義鏈而攜帶了有義鏈的遺傳資訊後，m-rna進入到細胞的核醣體中。在核醣體中存在另一種rna，轉移rna(transportation-rna簡記作t-rna)，它有兩端，一端用來連線能被它識別的氨基酸，另一端上有三個含氮鹼基，t-rna上的三個含氮鹼基叫做反密碼子，一種反密碼子只能識別一種特定的氨基酸。當m-rna進入到細胞的核醣體中，t-rna便會以m-rna為模板進行肽鏈的裝配(即dna的翻譯)。
首先，反密碼子將其可識別的氨基酸(一般游離在細胞液中)識別出來，t-rna則用其裝載氨基酸的一端將這個被識別的氨基酸連線。然後，t-rna通過鹼基互補配對原則與m-rna上三個特定的鹼基相連線，這樣氨基酸便被拖曳到特定的位置上。t-rna在這裡將氨基酸卸下，繼續去連線其它可被識別的氨基酸，而氨基酸則在m-rna上的相應位置排成一列，並且相鄰的兩個氨基酸間發生脫水縮合。
這樣，隨著翻譯的進行，氨基酸連線成肽鏈，而肽鏈最終脫離m-rna，盤捲形成蛋白質後離開核醣體。注：被反密碼子所識別的氨基酸最終將被拖運到m-rna上的相應位置，而決定這個特定位置在何處的正是m-rna上能與t-rna的三個含氮鹼基通過鹼基互補配對原則相連線的三個相鄰的含氮鹼基，實際上，m-rna上的這三個相鄰的含氮鹼基才是決定氨基酸的種類及位置的根本因素，它叫做密碼子，它決定了所要合成的肽鏈在合成之前各氨基酸排列的順序，也正因為它叫做密碼子，所以t-rna上的三個含氮鹼基才叫做反密碼子。
同樣，一種密碼子只能識別一種特定的氨基酸，即一種氨基酸只能被裝配在m-rna上一種特定的密碼子的相應位置。
(三)rna的複製和逆轉錄：
某些病毒體內rna可進行自我複製。rna的複製在過程上與dna的複製基本相同。需要注意的是rna僅有一條核苷酸鏈，所以複製時沒有解旋酶的參與，並且進行鹼基互補配對時，原rna作為模板鏈a，第一次配對生成的鏈則作為模板鏈b，子rna是在與b鏈進行配對(第二次配對)時才產生，而且在配對時是核醣核苷酸參與，不是脫氧核醣核苷酸參與。
在某些病毒合成蛋白質時，病毒的rna可以在逆轉錄酶的作用下合成dna。首先原rna作為模板鏈通過鹼基互補配對原則用脫氧核醣核苷酸合成出dna的一條鏈，然後以這條新鏈為模板合成出dna的另一條鏈，最後合成出的兩條鏈結合併螺旋化，由此便得到乙個dna分子。
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課時課題 第三章第二節 dna分子的結構課型 新授課 授課時間 2014 年 10 月 15 日，星期三 第一節課 板書 第二節 dna分子的結構 1 dna雙螺旋結構模型的構建三 dna分子的結構特性 沃森和克里克1.穩定性 2.特異性 3.多樣性2 dna分子的結構 雙螺旋結構 四 相關計算 外...