DNA_Structure_2011.notebook

1

February 15, 2011

Mar 9­9:51 PM

Aim: What is the structure of DNA?

Do Now: Explain the Hershey­ Chase experiment and what was its conclusion? 

Homework

Read pp. 298­ 299P.299 3,4,6.7

Go to website, verderbz.com  Through the links, visit one of the websitesrelated to DNA.  Write a 1 paragraph review of it.

Mar 10­10:52 AM

Paperclip Combos

Material: 8 paperclips, 2 each of 4 different colors

Procedure:* Chose one letter to represent each color1 .Place any two paper clips side by side.  Record the sequence from left to right.2 .Create new pairs of paper clips to produce as many different sequences as you can.    Record the sequences.3.Next place 3 paper clips side by side to form a triplet. Record.4   Make as many triplets of different combinations as you can and record them.

Do Now

Mar 9­10:47 PM Mar 9­10:48 PM

Components of DNAStructure•  a polymer•  monomer units of DNA are nucleotides•  polymer is known as a "polynucleotide." •  each nucleotide consists of a 5­carbon sugar (deoxyribose) +    a nitrogen containing base attached to the sugar + a phosphate group•  four different types of nucleotides found in DNA,    differing only in the nitrogenous base •  four nucleotides are given one letter abbreviations     as shorthand for the four bases: A,C,G.T 

Mar 9­10:48 PM

Components of DNA

Mar 9­10:56 PM

Adenine and guanine are purines. Purines are the larger of the two types of bases found in DNA

DNA_Structure_2011.notebook

2

February 15, 2011

Mar 9­10:57 PM

Cytosine and thymine are pyrimidines.

Mar 9­10:59 PM

The deoxyribose sugar of the DNA backbone has 5 carbons and 3 oxygens. The carbon atoms are numbered 1', 2', 3', 4', and 5' 

Mar 9­11:01 PM

FYI:A nucleoside is one of the four DNA bases covalently attached to the C1' position of a sugar. The sugar in deoxynucleosides is 2'-deoxyriboseThe four different nucleosides of DNA are deoxyadenosine (dA), deoxyguanosine (dG),

deoxycytosine (dC), and (deoxy)thymidine (dT, or T).

Mar 9­11:07 PM

DNA backbone is a polymer with an alternating sugar­phosphate sequence. The deoxyribose sugars are joined at both the 3'­hydroxyl and 5'­ phosphate groups to phosphate groups in ester links, also known as "phosphodiester" bonds. 

Mar 9­11:10 PM

Features of the 5'­d(CGAAT) structure:• Alternating backbone of deoxyribose and phosphodiester groups • Chain has a direction (known as polarity), 5'­ to 3'­ from top to bottom • Oxygens (red atoms) of phosphates are polar and negatively charged • A, G, C, and T bases can extend away from chain, and stack atop each other • Bases are hydrophobic 

Mar 9­11:12 PM

DNA Double HelixDNA is a normally double stranded macromolecule. Two polynucleotide chains, held together by weak thermodynamic forces, form a DNA molecule. 

DNA_Structure_2011.notebook

3

February 15, 2011

Mar 10­8:47 PM

Aim:  What is the structure of DNA? (Cont)

Do Now:  What are the base pairs of DNA?

Homework:  LE1 only:1. Take home Quiz to be CollectedP.463­ 464 #1­ 16 Answers only (1, 2,3 etc)

LE32. Read pp. 293­ 299

    P. 299 #1, 2Describe the Hershey Chase Experiment

Feb 15­10:01 AM

LE 3 2/15

Feb 15­8:43 AM

LE 1 2/15

Feb 15­7:21 AM

Mar 9­11:14 PM

Features of the DNA Double Helix• Two DNA strands form a helical spiral, winding around a helix axis in a right­handed spiral • The two polynucleotide chains run in opposite directions • The sugar­phosphate backbones of the two DNA strands wind around the helix axis     like the railing of a sprial staircase • The bases of the individual nucleotides are on the inside of the helix,     stacked on top of each other like the steps of a spiral staircase. • Strands are complementary to each other, not identical 

Mar 10­9:28 PM

DNA I Structure

a. Sugar­ Phosphate backboneb. Complementary pairs of nitrogenous basesA always pairs with TC always pairs with G• A­­­­­­­­T       (Adenine­­­­­­­­Thymine)• C­­­­­­­G       (Cytosine ­­­­­­­ Guanine)

• Bases bonded together by hydrogen bonds

II Functiona. sequence of these bases encodes instructions b. some parts  DNA are control centers for turning genes on and offc. some parts have no function, d. some parts have a function not yet understood e. other parts of DNA are genes that carry the instructions       for making proteins     ­these proteins build an organism and carry out life function        ex:­ hemoglobin in red blood cells            ­ insulin

DNA_Structure_2011.notebook

4

February 15, 2011

Mar 9­11:15 PM

Base Pairs•  A forms 2 hydrogen bonds with T on the opposite strand,

•  G forms 3 hyrdorgen bonds with C on the opposite strand. 

Mar 10­10:10 PM

How does a DNA Molecule  copy itself?DNA REPLICATION

• Genes (the chemicals of heredity) are composed of DNA. Whenever new cells are made in either meiosis or mitosis, then new genes made of DNA are produced for the new cells.

• DNA Replication means the duplication of DNA that is identical to the original double­stranded DNA.­ Results in two, double­ stranded DNA molecules­ One old strand + one new strand

• This replication of DNA must be  exact, or a mutation of an incorrect sequence of nucleotides will occur.

• DNA Replication occurs in 3 steps: **Many proteins are involved

1. DNA double helix unwinds (enzyme Helicase) and "unzips", forming two template strands as the bases (ACTG) come apart 

2. Spare nucleotides (in the nucleus of the cell) attach  themselves to the ‘broken rungs’ to repair the break (DNA polymerase) (Recall DNA is a Polymer) Each repairing nucleotide is identical to the one broken.

3. As each ‘broken rung’ is repaired, two ‘ladders’ form, that is 2 identical strands of DNA. The ‘repairing’ is really the process of replication.

Feb 15­7:26 AM Mar 12­8:56 AM

Aim: How does DNA send its genetic information out of the nucleus?

Do Now:  What it called when DNA copies itself?

Homework 1. Complete the Transcription Lab2. Quiz Wednesday DNA, RNA, Protein Synthesis2. Read pp. 304­ 310, p.310 1,2,3,4

Mar 12­8:56 AM

Aim: How does DNA send its genetic information out of the nucleus?

Do Now:  What it called when DNA copies itself?

Homework 1. Complete the Transcription Lab2. Quiz Wednesday DNA, RNA, Protein Synthesis

2. Read pp. 304­ 310, p.310 1,2,3,4

Mar 11­8:47 AM

Transcription:  DNA to RNA• The nucleus controls all activity of the cell via the information contained in DNA• DNA never leaves the nucleus.  • In order to get the information to the cell it uses Messenger RNA, which is complementary to DNA• Transcription: the process by which mRNA, a single­ stranded nucleic acid is formed using  DNA as a template.• Usually copies only  a portion of the DNA• Carries instructions for making a protein from a gene & delivers to the ribosome 

Nitrogenous Bases pair similarly to DNAexcept that T is replaced by U (Uracil)

Complete the following:

DNA Strand:   CGCGATCATGTGAACMRNA:             GCGCUAG_________        

DNA­­­­­­­­­­­mRNA     A­­­­­­­­­­­­­U     T­­­­­­­­­­­­­A     C­­­­­­­­­­­­G     G­­­­­­­­­­­­C

DNA_Structure_2011.notebook

5

February 15, 2011

Feb 15­2:16 PM

How does DNA direct Protein synthesis?

Mar 10­9:44 PM

Translation:Making Proteins ­ mRNA to tRNA

Translation­ the process by which mRNA leaves the nucleus and provides the template                     for protein synthesis in the ribosome                   ­ Translates the mRNA sequence into a specific sequence of amino acids                   ­ tRNA have amino acids attached to them and bring them to the ribosome

Codon­ a triplet of three nitrogenous bases that codes for a specific amino acid,                or to stop/ start the transcription

LE3 3/12/2010

Mar 16­1:50 PM Mar 12­9:29 AM

LE3 3/12/2010

Mar 10­9:44 PM

Translation:Making Proteins ­ mRNA to tRNA

Translation­ the process by which mRNA leaves the nucleus and provides the template                     for protein synthesis in the ribosome                   ­ Translates the mRNA sequence into a specific sequence of amino acids                   ­ tRNA have amino acids attached to them and bring them to the ribosome

Codon­ a triplet of three nitrogenous bases that codes for a specific amino acid,                or to stop/ start the transcription

Mar 16­9:05 AM

Protein Synthesis is diected by DNA and its use of mRNA & tRNA to carry the information from the nucleus to the cell cytoplasm & ribosomes

DNA_Structure_2011.notebook

6

February 15, 2011

Mar 10­9:45 PM Mar 16­9:08 AM

Transcription & TranslationTCGATTGCA

mRNA

DNA

tRNAAmino Acid

Mar 10­9:45 PM

1. DNA2. nucleotide3. purines4. genes5. pyrimidines6. DNA helicase7. DNA polymerase8. DNA  replication

a. represented by adenine and guanineb. enzyme that separates the DNA helix by breaking the hydrogen bonds

                      that link the nitrogenous basesc. instructions for inherited traitsd. the process by which DNA is copiede. represented by thymine and cytosinef. consists of a phosphate, a five­carbon sugar, and a nitrogenous baseg. enzyme that adds nucleotides to exposed nitrogenous basesh. name given for deoxyribonucleic acid

DNA & RNA Vocabulary PracticeMatch the term/  word to its definition

Mar 11­10:51 PM

a. codon b. gene expressionc. RNAd. transcriptione. translation

1 The process in which RNA is made from the information in DNA

2 Includes transcription and translation 

3 A three­nucleotide sequence that encodes an amino acid or a start/stop signal

4.A type of nucleic acid that includes three major types

5.A process that occurs at ribosomes where proteins are made from                        the information found in RNA     

RNA Review