Question

DNA结构的特点与功能如何？

Answer 1

DNA的二级结构是双螺旋结构，其特点为：
1）两条链方向相反、相互平行、主链是磷酸戊糖链，处于螺旋外侧。
2）碱基在螺旋内侧并配对存在，A与T配对的G与C配对，A与T之间二个氢键相连（A-T），G与C之间三 个氢键相链（G-C）。
3）螺旋直径2nm，二个碱基对平面距0.34mm，10bp为一螺距，距离为3.4nm。
4）稳定因素主要是碱基之间的氢键和碱基对平面之间的堆积力。

DNA分子中双螺旋或RNA分子中局部双螺旋可因加热或化学试剂如尿素、甲酰胺等作用，使配对碱基间氢键断裂，有序的双螺旋解离成无序的单链的过程称核糖变性，紫外吸收值达最大增加值一半时的温度称核酸的变性温度（Tm表示），DNA中G-C多，Tm高。
变性DNA分子中二条彼此分开的多核苷酸链间碱基重新配对，形成双螺旋的过程称复性。复性后260nm紫外吸收值又重新降低至原来双螺旋分子水平的现象称减色效应。
杂交是指二条不同来源的变性DNA单链或DNA与RNA单链间，因有一段顺序存在着碱基配对关系，从而通过氢键连接生成新的DNA双链或杂种DNA-RNA双链的过程，它是研究核酸的重要技术。

Answer 2

一楼答的不错,我只是加以补充

DNA的碱基组成

※ Chargaff规则的内容

Ⅰ. 所有DNA：A=T、G=C，即A+G=T+C

Ⅱ. DNA的碱基组成具有种的特异性，

即不同种的DNA碱基组成不一样

Ⅲ. 对同一生物物种，DNA的碱基组成

没有组织和器官的特异性

Ⅳ. DNA的碱基组成不随年龄、营养状况及

环境的改变而改变

※ Chargaff规则的意义

该规则为后来建立DNA双螺旋结构模型奠定的基础，

并为阐明DNA的生物学功能提供了重要依据。

DNA的一级结构

★ 定义：

脱氧核苷酸在长链上的排列顺序就是DNA的一级结构。

不同种DNA之间的千差万别只是在碱基排列顺序不同。

DNA的一级结构也称为核苷酸序列或碱基序列。

★ 举例：

1977年测定了由5375个核苷酸组成的噬菌体φX174

DNA的核苷酸顺序。人的DNA包含3×109个碱基对(如

果连接起来其长度约为地球到月亮的距离，即20万英里)，

因此它所容纳的信息量极大。

DNA的二级结构

---右手双螺旋结构（B-DNA）

☆ 提出

Watson和Crick于1953年根据DNA晶体的X-射线衍射

图谱和Chargaff规则等数据提出。

X-射线衍射原理图和DNA晶体的X-射线衍射图谱

☆ 要点：

1.由两条反向平行的脱氧多核苷酸链围绕同一中心轴

构成右手双螺旋结构。

2. 两股单链"糖-磷酸"构成骨架，居双螺旋外侧。

碱基位于双螺旋内侧，并与中心轴垂直。

3．每圈螺旋含10个核苷酸残基，螺距：3.4nm,直径:2nm。

有两个沟：大沟和小沟。

4.碱基严格配对:A与T、C与G

互补碱基与互补链

5.DNA双螺旋结构稳定因素：碱基堆积力、氢键、离子链

☆ 意义

DNA双螺旋结构支配了近代核酸结构功能的研究和发展，

是生物科学发展史上的杰出贡献。

DNA的其它构象
结构参数 A型 B型 C型 Z型
螺旋方向 右 右 右 左
螺距(nm) 3.09 3.38 3.1 4.46
每圈碱基数 11 10.4 9.3 12
相邻两个碱基间上与距离(nm) 0.28 0.338 0.33 0.74
碱基倾角(0) 16～19 6 6 7
螺旋直径(nm) 2.3 1.93 1.92 1.81
小结：不同构象只是螺距、直径、每圈含有的碱基数目不同

DNA的三级结构

DNA超级螺旋图片:

☆ 原核生物：超螺旋的结构

☆ 真核生物：

★ 核小体---DNA双螺旋盘绕在组蛋白上

形成的一种超螺旋结构。

核小体的模型
从核小体到染色体

★ 140bp的双螺旋DNA缠绕于4种组蛋白形成的八聚体外面

------核小体

理论：140bp×0.34nm＝47.6nm，实际核小体为直径9nm，

DNA分子长度被压缩了5～6倍。

★ 60bp的双螺旋DNA及组蛋白1------间隔区

★ 每6个核小体通过间隔区相连------空心螺线管

空心螺线管外径30nm ,螺距10nm，

DNA分子长度又被压缩了6倍。

★ 120个螺线管又盘绕------超螺线管（染色体的单位纤维）

超螺线管直径400nm，高30nm，长10～60nm,

DNA分子长度又被压缩了40倍。

★ 超螺线管进一步螺旋或盘旋------染色单体

染色单体实际长度为2～10nm,

DNA分子长度又被压缩5～6倍。

★ 人体每个细胞中长约1.7米的DNA双螺旋链

经许多核小体组成的串珠样纤维经多层次螺旋

化，最终压缩了约8400倍形成染色单体。46个

染色单体长仅200μm左右，储于细胞核中。

DNA的功能
★ DNA的功能

----起着贮存和传递遗传信息的作用

★ 基因

基因就是DNA的功能片断。或者说基因是一断DNA顺序。

如recA基因，编码RecA蛋白（重组蛋白A），该蛋白可水解

切断lexA阻遏蛋白，使DNA损伤得以修复。又如:recB、recC

基因分别编码核酸外切酶V的一个亚基，该酶在基因重组中

发挥作用。

★ 基因组

即一个配子(精子)、一个单倍细胞或一个病毒所包含

的全套基因。

★ 人类基因组计划

人类基因组结构的研究在医学上可用于阐明基因缺陷，

进行遗传性疾病或产前诊断。