DNA 的結構 · DNALab

照片 51 號

1952 年，富蘭克林用 X 射線照射拉成細絲的 DNA 纖維，拍到了著名的照片 51 號：一個“X”形的十字，上下各有一個很強的斑點。

右邊的底片左半邊是按你設定的螺旋計算出的衍射圖樣，右半邊是實測圖樣。調節螺距、每圈鹼基對數、半徑和鏈數，讓兩半對上——你就像沃森和克里克一樣，從照片裡讀出了 DNA 的形狀。

X 形說明 DNA 是螺旋；上下的強斑點對應相鄰鹼基對之間 0.34 nm 的距離；X 的張角給出螺距和直徑。

動手搭 DNA 模型

DNA 的基本單位是脫氧核苷酸：一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮鹼基。左邊的鏈 I 已經搭好，先組裝一個脫氧核苷酸，再把另一條鏈補完整。

兩條鏈之間的鹼基按互補配對原則通過氫鍵相連：A 與 T 配對，G 與 C 配對。故意配錯試試——嘌呤與嘌呤太寬，嘧啶與嘧啶太窄。

最後確定鏈 II 的方向，再把“梯子”扭成右手雙螺旋。

DNA 雙螺旋的結構

DNA 由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋。脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；鹼基排列在內側，兩條鏈上的鹼基通過氫鍵連接成鹼基對。

模型按 X 射線晶體結構（PDB 1BNA）生成。點一個鹼基對看氫鍵：A–T 之間 2 個，G–C 之間 3 個。

在右側改寫序列，讀數會實時驗證查哥夫規則：A = T、G = C，嘌呤數 = 嘧啶數。

隨堂檢測

回顧三個課題，完成下面的選擇題。