第二节 DNA的空间结构和功能
一、DNA的二级结构——双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构的特点
1.DNA分子由两条反向平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以一脱氧核苷酸-磷酸，为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘螺旋，直径为2nm，形成大沟和小沟相间，碱基垂直螺旋轴居双螺旋内侧，与对侧碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T，C=G），相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。
2.DNA双螺旋结构的稳定主要由互补碱基对之间的氢键和碱基堆积力来维持。氢键主持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。
3.DNA双螺旋结构的多样性
DNA双螺旋结构是DNA分子在水性环境和生理环境下最稳定的结构，但当改变溶液的离子浓度或相对温度时，DNA结构会发生改变。
二、DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装
1.DNA超双螺旋结构
（1）超螺旋结构：DNA双螺旋链再盘绕成超螺旋结构；
（2）正超螺旋：盘绕方向与DNA双螺旋方向相同
（2）负超螺旋：盘绕方向与DNA双螺旋方向相反
2.原核生物DNA是环状超螺旋结构
3.真核生物DNA在核内的组装
真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体，
（1）核心颗粒：由长146bp的双螺旋DNA以超螺旋方式缠绕组蛋白八聚休1.8圈组成。
（2）连接区：由连接区DNA和组蛋白H1组成
（3）连接区DNA：连接相邻两个核心颗粒。
（4）组蛋白
①组蛋白种类：H1，H2A，H2B，H3，H4
②组蛋白八聚体（核心组蛋白）由各2分子H2A，H2B，H3，H4组成八聚体
（5）真核生物染色体DNA组装不同层次的结构
（6）染色体是由DNA和蛋白质构成的不同层次缠绕线和螺线管结构
三、DNA的功能
1.DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。
2.基因就是指在染色体上占有一定位置的遗传的基本单位或单元。
3.基因组是指来自一个遗传体系的一整套遗传信息。
4.此外，真核细胞还有线粒体和叶绿体，分别含有线粒体DNA和叶绿体DNA，属于核外遗传物质。