DNA衍射图谱通过X射线与DNA晶体相互作用产生的衍射图案,为揭示DNA双螺旋结构提供了关键信息。主要信息包括:
反射峰位置与间距
衍射图谱中的峰位对应DNA分子中氢键交联点的位置,峰间距与碱基对间的距离密切相关。例如,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)以3.4埃(Å)的规律间隔排列。
对称性与螺旋结构
富兰克林拍摄的第51号图谱显示中心X射线反射呈交叉状,表明DNA为螺旋形结构。螺旋轴方向与嘌呤碱基垂直,且螺旋每旋转180°后具有对称性,支持双链反向平行的结论。
碱基配对证据
衍射图谱的对称性还暗示了碱基配对规则,即A与T、G与C通过氢键形成互补配对。
分子尺寸与形状
通过衍射峰的分布,可以推算出DNA分子的直径(约2纳米)及碱基对的排列方式。
历史意义
沃森和克里克利用衍射图谱中的51号图谱,结合其他实验数据,最终构建出DNA双螺旋模型,这一发现是20世纪生物学领域的重大突破。
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