第一章DNA与染色体的结构
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核苷酸链： 基本单位 核甘酸(nucleotide)
两个核甘酸之间由 3′，5′-磷酸二酯键相连。
链的方向
核苷酸之间的连接方式：
一个核苷酸的5′-磷酸 与下一位核苷酸的3′-OH 形成3′，5′-磷酸二酯键，
构成不分支的线性大分子， 其中磷酸基和戊糖基构成 DNA链的骨架，
可变部分是碱基排列顺序。
作用：还不清楚(基因调控)
四链DNA 富G的DNA能够形成四链体DNA结构。 K离子的结合使四联体螺旋最稳定。
四、DNA结构的动态性
不同DNA结构形式相互转变的现象。
天然状态下以B型为主，
但在某些区段或某种条件下会出现A型、Z型、三链、四 链等，
从而处于动态变化之中。
第二节 DNA的超螺旋结构
如DNA仅部分变性，它的复性就表现在快速的一级反应， 如DNA已完全变性，它就表现为缓慢的二级反应。
不完全变性DNA的复性只是已分开部分的双股链间碱基 的重新配对。
复性的速度与DNA的大小、离子强度、浓度有关。
热变性过程和两种冷却过程示意图
PCR Machine
（三）、分子杂交 (hybridization)
C(3′) 內折
B-DNA
A
B
Z
碱基倾角
Handedness
A
B
Z
大、小沟
三链DNA
在二级结构的基础上，DNA的高级结构如三链DNA，四链DNA也陆续被 发现。 DNA在结构上呈现多态性，这种多态性是对双螺旋结构的发展和补充。
当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区可结合形成三链， 能特异地结合在DNA的大沟中，并与富含嘌呤链上的碱基形成氢键。
变性后DNA溶液的紫外（260 nm）吸收作用增强的效应。 天然DNA和变性DNA的吸收值相差可达34％。
Tm = ℃ of Ct = C0/2 = OD增加值的中点温度(一般为85-95℃)
一般PCR实验技术中把变性温度定为94℃。
Tm值（DNA熔解、解链温度）
指把DNA的双螺旋结构 降解一半时的温度。
发夹结构
茎环结构
C
十字结构
* 较短的回文序列可能是作为一种信号
如：限制性内切酶的识别位点； 一些调控蛋白的识别位点。
例如限制性内切酶 EcoRⅠ的识别位点 5′－－G︱AATTC－－ 3′ 3′－－CTTAA︱G－－ 5′
二、DNA的二级结构
双螺旋参数
· 右手螺旋，直径2.0nm； · 螺距为3.4nm（任一条链 绕轴一周所升降的距离）；
不同序列的DNA，Tm值不同。
DNA中G－C含量越高， Tm值越高。
DNA解链温度与GC含量的关系
80
70
M.phlei(草分支杆菌)
60
Serratia(沙雷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ属)
50 40
Calf thymus S. Pneumoniae
E.coli(大肠杆菌) Salmon sperm(鲑鱼精子) Yeast
被切割的DNA链 1
1
2
2
对ATP的需求 否
否
是
是
依赖于DNA的ATP酶 否
否
是
是
产生负超螺旋 否
否
松弛负超螺旋 是
是
松弛正超螺旋 否
是
是
否
否
是
是
是
1) 拓扑异构酶Ⅰ(topoisomerase I) 共价连接 Tyrosine-5’P
结合到 一条链 上形成 复合物
切断一 条链形 成酶和 蛋白的 复合体
最早在SV40和多瘤病毒中发现。 1965年Vinograd等 用电镜发现SV40和多瘤病毒的环形DNA的超螺旋。
超螺旋 是所有线性或环形DNA 的共有的重要特征。
左手超螺旋/正超螺旋 (Positive supercoil )
右手超螺旋/负超螺旋 （Negative supercoil）
超螺旋的形成
DNA双螺旋结构中， 一般每转一圈有10个核苷酸对， 平时双螺旋总处于能量最低状态。
若正常DNA双螺旋额外地多转或少转几圈， 使每一圈的核苷酸数目大于或小于10， 就会出现双螺旋空间结构的改变， 在DNA分子中产生额外张力。
若此时双螺旋的末端是固定的或是环状分子， 双链不能自由转动，额外的张力不能释放， 导致DNA分子内部原子空位置的重排，造成扭曲， 出现超螺旋。
Southern blot：DNA杂交； 探针：带有一定标记（示踪物）的DNA分子； Northern blot：RNA杂交； Western blot: Protein。
第四节 DNA的理化性质
形状、大小
形状：双股线型分子， 有些为环型， 少数为单股环型。
大小：真核>1010， 一般随生物由低级到高级的进化由小到大递增。
B. 两条链的碱基都位于中间，碱基平面与螺旋轴垂直。 C. 两条链对应碱基呈配对关系
A＝T G≡C D. 螺旋直径 2nm ，螺距 3.4nm ，
每一螺距中含 10 bp，相对转动角度360。 E. 双螺旋分子的表面大沟和小沟交替出现。
三、DNA二级结构的多态性
Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构属于B型双螺旋， 它是以在生理盐溶液中抽出的DNA钠盐纤维， 在92%相对湿度下进行X－射线衍射图谱为依据进行推测的， 这是DNA分子在水性环境和生理条件下最稳定的结构。
一般这些碱基在核酸中的含量稀少， 在各种类型核酸中的分布也不均一。
如DNA中的修饰碱基主要见于噬菌体DNA， RNA中以tRNA含修饰碱基最多。
A
T
双
T
A
链
连
接
G
C
C
G
C
A
RNA
DNA
重复序列 高度重复序列
重复频率高（几十万-几百万）， 5-300bp； 中度重复序列 平均重复几百次， 平均长度300-700bp； 低度重复序列 不重复或只重复几次到几十次，如一些基因等。
SSR(Simple Sequence Repeats)标记， 微卫DNA， 是一类由几个核苷酸(一般为1~6个)为重复单位 组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列。 由于每个SSR两侧的序列一般是相对保守的单拷贝序列。 长度一般在200bp以下。
反向重复序列（inverted repeatitive sequence or inverted repeats，IR）， 又称回文序列。
核酸在溶液中由于磷酸基而带负电荷， 电泳时由负极→正极
DNA: PH>11.5 解双链（变性） PH<4 降解（脱嘌呤）；
RNA: PH>11.5 降解
第五节 染色体（chromosome）
人染色体
染色体：遗传物质的主要载体， 主要由DNA和蛋白质组成；
同一物种内每条染色体上所带 DNA量一定， 但不同染色体或不同物种间变化 很大；
一条链 穿越
重新 连接
结果：连接数增加1个
L=2
L=3
2)拓扑异构酶Ⅱ－Top II 旋转酶( gyrase ) TopⅡ亚类之一 引入负超螺旋
作用于双链
涉及双链的断裂和连接
－－每次使DNA的连接 数改变2
3）拓扑异构酶的生物学功能
a、恢复由一些细胞过程产生的超螺旋 如：复制叉前面正超的消除； 转录酶前正超的消除，后面负超的产生。
＊固相分子杂交 （1975 E. M. Southern）
毛细管 碱液
核酸转移
原理
基于DNA分子的双链变性后重新合成双螺旋结构。
即：具有一定同源性的DNA单链分子 或DNA单链分子与RNA分子， 在去掉变性条件后互补的区段能够退火复性 形成双链DNA分子 或DNA／RNA异质双链分子。 这一过程称为核酸的分子杂交。
第一章 DNA与染色体的结构
本章内容：
第一节 DNA结构的多态性与动态性 第二节 DNA的超螺旋结构 第三节 DNA的变性、复性与分子杂交 第四节 DNA的理化性质 第五节 染色体
第一节 DNA结构的多态性与动态性
一、一级结构
指 DNA 的 共 价 结 构 和 核 苷 酸顺序，就是4种核苷酸的 连接及其排列顺序。 即：DNA的化学组成。
（二）DNA分子的复性 （anneal or renaturation）
变性DNA在适当条件下，两条彼此分开的链 又可以重新缔合成双螺旋结构的过程（退火）。
D.S DNA
Denaturation Renaturation
S.S DNA
复性过程依赖于单链分子间的随机碰撞。
DNA的变性和复性是可逆的。
5'末端的 磷酸基团
3'，5'– 磷酸二酯键
3'末端 的羟基
OO P O-
O
5' CH2
4'
H
3'
O -O P
O O
G 1'
HH
2'
H
O
5' CH2
4'
H
3'
-O
O P
O O
A 1'
HH
2'
H
O
5' CH2
4'
H 3'
O
-O
O P
O
A 1'
HH
2'
H
O 5' CH2
4'
H
-O
O P
O O
T
1'
HH
2'
粘度
DNA分子具有粘度， DNA分子愈大，粘稠度愈高； 单链或RNA的粘度小。
沉降特性
引力场中下沉， 浮密度 RNA>DNA>pro， 可通过超速离心分离。
紫外吸收
碱基（碱基的苯环上的共轭双键）具有紫外吸收功能。
DNA紫外吸收波长260nm； 蛋白质的紫外吸收波长为280nm；
酸碱性
不涉及到其一级结构的改变。
1. 条件 加热, 极端pH, 有机溶剂（ 尿素、 酰胺 )， 低盐浓度等。
2. 变性过程的表现
是一个爆发式的协同过程， 变性作用发生在一个很窄的温度范围。
导致一些理化性质发生剧烈变化。
变性DNA，理化性质发生剧烈变化 1）溶液粘度降低； 2）溶液旋光性发生改变； 3）增色效应(hyperchromic effect)
30
Bacteriophage T4(噬菌体)
20 AT-DNA
10
60
70
80
90 100
TmoC
其它影响因素
均一性 核酸分子越长，Tm值越大； 序列均匀，变性同步性较好，解链温度范围较窄。 离子强度 离子强度较低时，Tm值较低，融点范围也较宽， 因此DNA制剂不应保存在离子强度过低的溶液中。 pH 小于4或大于11， 不利于碱基氢键形成。
并为二倍体（性细胞为单倍体）
组蛋白(结构蛋白)+ DNA（含大量重复序列）
核小体(nucleosome )
念珠状组装
染色质 + 非组蛋白(+ RNA)
DNA: 约27% 组蛋白和非组蛋白:约66% RNA:约6%
· 每圈有10个核苷酸（碱基）;
· 两个碱基之间的垂直距离 是0.34nm。 螺旋转角是36度;
· 有大沟和小沟 配对碱基并不充满双螺旋空间， 且碱基对占据的空间不对称。
双螺旋结构稳定力
横向是碱基对间的氢键； 纵向是碱基平面间的碱基堆积力（base-stacking force）。
结构要点
A. 两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋的骨 架， 糖－磷酸－糖构成螺旋主链，右手螺旋。
所有的DNA超螺旋都是由DNA拓扑异构酶产生的。 拓扑异构体：只在连接数上有差别的同种DNA分子
称为这种DNA的拓扑异构体。 拓扑异构酶（topoisomerase ） 催化DNA由一种拓扑异构体转变成另一种拓扑异构体的酶类。
拓扑异构酶的类别和特性
性质
Ⅰ型
原核生物
真核生物
Ⅱ型
原核生物
真核生物
b、防止细胞DNA的过度超螺旋 多种拓扑异构酶的作用 严格控制体内负超螺旋维持在5%水平。
所以，种拓扑异构酶的单向突变对细胞来说是致命的, 因而一般两种拓扑异构酶的突变水平相当。
第三节 DNA的变性、复性与分子杂交
（一）DNA分子的变性
变性（denaturation 或融解 melting）
DNA双螺旋区的氢键断裂， 使双螺旋的两条链完全分开变成单链， 这一过程叫做变性。
H
O 5'CH2 O
4'
H 3'
OH
T 1'
HH
2'
H
核苷酸
每个核苷酸 =1个戊糖 +1个磷酸分子 +1个碱基。
腺苷酸
碱基包括 双环结构的嘌呤(Purine) 和单环结构的嘧啶(pyrimidine)。
此外，核酸分子中还发现数十种修饰碱基，又称稀有碱基。
它是指上述五种碱基环上的某一位置被一些化学基团（如甲基 化、甲硫基化等）修饰后的衍生物。
一般来说只有在有丝分裂过程中 才能通过显微镜观察到，其它时 期均以染色质（chromatin）的形 式存在。
染色体特征
分子结构相对稳定； 能够自我复制，
使亲、子代间保持连续性； 能够指导蛋白质的合成，
从而控制生命过程； 能够产生可遗传的变异； 原核生物只有一条；
真核生物不同物种内染色体数目 不同，
若湿度改变或DNA钠盐变为钾盐、铯盐则会发生构象变化， 形成 A、C、D、E等右手双螺旋
和左手双螺旋Z构象等形式。
DNA结构的多态性 存在多种结构参数不同的DNA双螺旋结构的现象。
原因 多核苷酸链的骨架含有许多可转动的单键， 如磷酸二酯键的两个P-O键、糖苷键、戊糖环各个键。
A-DNA
戊糖的构象
两个核甘酸之间由 3′，5′-磷酸二酯键相连。
链的方向
核苷酸之间的连接方式：
一个核苷酸的5′-磷酸 与下一位核苷酸的3′-OH 形成3′，5′-磷酸二酯键，
构成不分支的线性大分子， 其中磷酸基和戊糖基构成 DNA链的骨架，
可变部分是碱基排列顺序。
作用：还不清楚(基因调控)
四链DNA 富G的DNA能够形成四链体DNA结构。 K离子的结合使四联体螺旋最稳定。
四、DNA结构的动态性
不同DNA结构形式相互转变的现象。
天然状态下以B型为主，
但在某些区段或某种条件下会出现A型、Z型、三链、四 链等，
从而处于动态变化之中。
第二节 DNA的超螺旋结构
如DNA仅部分变性，它的复性就表现在快速的一级反应， 如DNA已完全变性，它就表现为缓慢的二级反应。
不完全变性DNA的复性只是已分开部分的双股链间碱基 的重新配对。
复性的速度与DNA的大小、离子强度、浓度有关。
热变性过程和两种冷却过程示意图
PCR Machine
（三）、分子杂交 (hybridization)
C(3′) 內折
B-DNA
A
B
Z
碱基倾角
Handedness
A
B
Z
大、小沟
三链DNA
在二级结构的基础上，DNA的高级结构如三链DNA，四链DNA也陆续被 发现。 DNA在结构上呈现多态性，这种多态性是对双螺旋结构的发展和补充。
当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区可结合形成三链， 能特异地结合在DNA的大沟中，并与富含嘌呤链上的碱基形成氢键。
变性后DNA溶液的紫外（260 nm）吸收作用增强的效应。 天然DNA和变性DNA的吸收值相差可达34％。
Tm = ℃ of Ct = C0/2 = OD增加值的中点温度(一般为85-95℃)
一般PCR实验技术中把变性温度定为94℃。
Tm值（DNA熔解、解链温度）
指把DNA的双螺旋结构 降解一半时的温度。
发夹结构
茎环结构
C
十字结构
* 较短的回文序列可能是作为一种信号
如：限制性内切酶的识别位点； 一些调控蛋白的识别位点。
例如限制性内切酶 EcoRⅠ的识别位点 5′－－G︱AATTC－－ 3′ 3′－－CTTAA︱G－－ 5′
二、DNA的二级结构
双螺旋参数
· 右手螺旋，直径2.0nm； · 螺距为3.4nm（任一条链 绕轴一周所升降的距离）；
不同序列的DNA，Tm值不同。
DNA中G－C含量越高， Tm值越高。
DNA解链温度与GC含量的关系
80
70
M.phlei(草分支杆菌)
60
Serratia(沙雷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ属)
50 40
Calf thymus S. Pneumoniae
E.coli(大肠杆菌) Salmon sperm(鲑鱼精子) Yeast
被切割的DNA链 1
1
2
2
对ATP的需求 否
否
是
是
依赖于DNA的ATP酶 否
否
是
是
产生负超螺旋 否
否
松弛负超螺旋 是
是
松弛正超螺旋 否
是
是
否
否
是
是
是
1) 拓扑异构酶Ⅰ(topoisomerase I) 共价连接 Tyrosine-5’P
结合到 一条链 上形成 复合物
切断一 条链形 成酶和 蛋白的 复合体
最早在SV40和多瘤病毒中发现。 1965年Vinograd等 用电镜发现SV40和多瘤病毒的环形DNA的超螺旋。
超螺旋 是所有线性或环形DNA 的共有的重要特征。
左手超螺旋/正超螺旋 (Positive supercoil )
右手超螺旋/负超螺旋 （Negative supercoil）
超螺旋的形成
DNA双螺旋结构中， 一般每转一圈有10个核苷酸对， 平时双螺旋总处于能量最低状态。
若正常DNA双螺旋额外地多转或少转几圈， 使每一圈的核苷酸数目大于或小于10， 就会出现双螺旋空间结构的改变， 在DNA分子中产生额外张力。
若此时双螺旋的末端是固定的或是环状分子， 双链不能自由转动，额外的张力不能释放， 导致DNA分子内部原子空位置的重排，造成扭曲， 出现超螺旋。
Southern blot：DNA杂交； 探针：带有一定标记（示踪物）的DNA分子； Northern blot：RNA杂交； Western blot: Protein。
第四节 DNA的理化性质
形状、大小
形状：双股线型分子， 有些为环型， 少数为单股环型。
大小：真核>1010， 一般随生物由低级到高级的进化由小到大递增。
B. 两条链的碱基都位于中间，碱基平面与螺旋轴垂直。 C. 两条链对应碱基呈配对关系
A＝T G≡C D. 螺旋直径 2nm ，螺距 3.4nm ，
每一螺距中含 10 bp，相对转动角度360。 E. 双螺旋分子的表面大沟和小沟交替出现。
三、DNA二级结构的多态性
Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构属于B型双螺旋， 它是以在生理盐溶液中抽出的DNA钠盐纤维， 在92%相对湿度下进行X－射线衍射图谱为依据进行推测的， 这是DNA分子在水性环境和生理条件下最稳定的结构。
一般这些碱基在核酸中的含量稀少， 在各种类型核酸中的分布也不均一。
如DNA中的修饰碱基主要见于噬菌体DNA， RNA中以tRNA含修饰碱基最多。
A
T
双
T
A
链
连
接
G
C
C
G
C
A
RNA
DNA
重复序列 高度重复序列
重复频率高（几十万-几百万）， 5-300bp； 中度重复序列 平均重复几百次， 平均长度300-700bp； 低度重复序列 不重复或只重复几次到几十次，如一些基因等。
SSR(Simple Sequence Repeats)标记， 微卫DNA， 是一类由几个核苷酸(一般为1~6个)为重复单位 组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列。 由于每个SSR两侧的序列一般是相对保守的单拷贝序列。 长度一般在200bp以下。
反向重复序列（inverted repeatitive sequence or inverted repeats，IR）， 又称回文序列。
核酸在溶液中由于磷酸基而带负电荷， 电泳时由负极→正极
DNA: PH>11.5 解双链（变性） PH<4 降解（脱嘌呤）；
RNA: PH>11.5 降解
第五节 染色体（chromosome）
人染色体
染色体：遗传物质的主要载体， 主要由DNA和蛋白质组成；
同一物种内每条染色体上所带 DNA量一定， 但不同染色体或不同物种间变化 很大；
一条链 穿越
重新 连接
结果：连接数增加1个
L=2
L=3
2)拓扑异构酶Ⅱ－Top II 旋转酶( gyrase ) TopⅡ亚类之一 引入负超螺旋
作用于双链
涉及双链的断裂和连接
－－每次使DNA的连接 数改变2
3）拓扑异构酶的生物学功能
a、恢复由一些细胞过程产生的超螺旋 如：复制叉前面正超的消除； 转录酶前正超的消除，后面负超的产生。
＊固相分子杂交 （1975 E. M. Southern）
毛细管 碱液
核酸转移
原理
基于DNA分子的双链变性后重新合成双螺旋结构。
即：具有一定同源性的DNA单链分子 或DNA单链分子与RNA分子， 在去掉变性条件后互补的区段能够退火复性 形成双链DNA分子 或DNA／RNA异质双链分子。 这一过程称为核酸的分子杂交。
第一章 DNA与染色体的结构
本章内容：
第一节 DNA结构的多态性与动态性 第二节 DNA的超螺旋结构 第三节 DNA的变性、复性与分子杂交 第四节 DNA的理化性质 第五节 染色体
第一节 DNA结构的多态性与动态性
一、一级结构
指 DNA 的 共 价 结 构 和 核 苷 酸顺序，就是4种核苷酸的 连接及其排列顺序。 即：DNA的化学组成。
（二）DNA分子的复性 （anneal or renaturation）
变性DNA在适当条件下，两条彼此分开的链 又可以重新缔合成双螺旋结构的过程（退火）。
D.S DNA
Denaturation Renaturation
S.S DNA
复性过程依赖于单链分子间的随机碰撞。
DNA的变性和复性是可逆的。
5'末端的 磷酸基团
3'，5'– 磷酸二酯键
3'末端 的羟基
OO P O-
O
5' CH2
4'
H
3'
O -O P
O O
G 1'
HH
2'
H
O
5' CH2
4'
H
3'
-O
O P
O O
A 1'
HH
2'
H
O
5' CH2
4'
H 3'
O
-O
O P
O
A 1'
HH
2'
H
O 5' CH2
4'
H
-O
O P
O O
T
1'
HH
2'
粘度
DNA分子具有粘度， DNA分子愈大，粘稠度愈高； 单链或RNA的粘度小。
沉降特性
引力场中下沉， 浮密度 RNA>DNA>pro， 可通过超速离心分离。
紫外吸收
碱基（碱基的苯环上的共轭双键）具有紫外吸收功能。
DNA紫外吸收波长260nm； 蛋白质的紫外吸收波长为280nm；
酸碱性
不涉及到其一级结构的改变。
1. 条件 加热, 极端pH, 有机溶剂（ 尿素、 酰胺 )， 低盐浓度等。
2. 变性过程的表现
是一个爆发式的协同过程， 变性作用发生在一个很窄的温度范围。
导致一些理化性质发生剧烈变化。
变性DNA，理化性质发生剧烈变化 1）溶液粘度降低； 2）溶液旋光性发生改变； 3）增色效应(hyperchromic effect)
30
Bacteriophage T4(噬菌体)
20 AT-DNA
10
60
70
80
90 100
TmoC
其它影响因素
均一性 核酸分子越长，Tm值越大； 序列均匀，变性同步性较好，解链温度范围较窄。 离子强度 离子强度较低时，Tm值较低，融点范围也较宽， 因此DNA制剂不应保存在离子强度过低的溶液中。 pH 小于4或大于11， 不利于碱基氢键形成。
并为二倍体（性细胞为单倍体）
组蛋白(结构蛋白)+ DNA（含大量重复序列）
核小体(nucleosome )
念珠状组装
染色质 + 非组蛋白(+ RNA)
DNA: 约27% 组蛋白和非组蛋白:约66% RNA:约6%
· 每圈有10个核苷酸（碱基）;
· 两个碱基之间的垂直距离 是0.34nm。 螺旋转角是36度;
· 有大沟和小沟 配对碱基并不充满双螺旋空间， 且碱基对占据的空间不对称。
双螺旋结构稳定力
横向是碱基对间的氢键； 纵向是碱基平面间的碱基堆积力（base-stacking force）。
结构要点
A. 两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋的骨 架， 糖－磷酸－糖构成螺旋主链，右手螺旋。
所有的DNA超螺旋都是由DNA拓扑异构酶产生的。 拓扑异构体：只在连接数上有差别的同种DNA分子
称为这种DNA的拓扑异构体。 拓扑异构酶（topoisomerase ） 催化DNA由一种拓扑异构体转变成另一种拓扑异构体的酶类。
拓扑异构酶的类别和特性
性质
Ⅰ型
原核生物
真核生物
Ⅱ型
原核生物
真核生物
b、防止细胞DNA的过度超螺旋 多种拓扑异构酶的作用 严格控制体内负超螺旋维持在5%水平。
所以，种拓扑异构酶的单向突变对细胞来说是致命的, 因而一般两种拓扑异构酶的突变水平相当。
第三节 DNA的变性、复性与分子杂交
（一）DNA分子的变性
变性（denaturation 或融解 melting）
DNA双螺旋区的氢键断裂， 使双螺旋的两条链完全分开变成单链， 这一过程叫做变性。
H
O 5'CH2 O
4'
H 3'
OH
T 1'
HH
2'
H
核苷酸
每个核苷酸 =1个戊糖 +1个磷酸分子 +1个碱基。
腺苷酸
碱基包括 双环结构的嘌呤(Purine) 和单环结构的嘧啶(pyrimidine)。
此外，核酸分子中还发现数十种修饰碱基，又称稀有碱基。
它是指上述五种碱基环上的某一位置被一些化学基团（如甲基 化、甲硫基化等）修饰后的衍生物。
一般来说只有在有丝分裂过程中 才能通过显微镜观察到，其它时 期均以染色质（chromatin）的形 式存在。
染色体特征
分子结构相对稳定； 能够自我复制，
使亲、子代间保持连续性； 能够指导蛋白质的合成，
从而控制生命过程； 能够产生可遗传的变异； 原核生物只有一条；
真核生物不同物种内染色体数目 不同，
若湿度改变或DNA钠盐变为钾盐、铯盐则会发生构象变化， 形成 A、C、D、E等右手双螺旋
和左手双螺旋Z构象等形式。
DNA结构的多态性 存在多种结构参数不同的DNA双螺旋结构的现象。
原因 多核苷酸链的骨架含有许多可转动的单键， 如磷酸二酯键的两个P-O键、糖苷键、戊糖环各个键。
A-DNA
戊糖的构象