中國醫藥大學（後中醫）
108年
化學
第 27 題
DNA 雙股螺旋結構中，氫鍵在哪兩個鹼基之間發生？
- A 腺膘呤(adenine)和胸腺嘧啶(thymine)
- B 胸腺嘧啶和鳥糞膘呤(guanine)
- C 腺膘呤和鳥糞膘呤
- D 胞嘧啶(cytosine)和胸腺嘧啶
- E 腺膘呤和胞嘧啶
思路引導 VIP
如果我們將 DNA 的雙螺旋想像成一條寬度完全一致的梯子，而鹼基有些是較大的「雙環結構」（嘌呤），有些是較小的「單環結構」（嘧啶）。為了讓梯子的每一階橫桿長度都一模一樣，你覺得在空間幾何與化學鍵結的邏輯下，這些分子應該如何進行「組合」，才能達成這種完美的對稱性呢？
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太棒了！你精準地選出了正確答案，這代表你對分子生物學中最核心的「互補配對原則」掌握得非常紮實。
DNA 的化學穩定性與配對
在 DNA 的雙股螺旋結構中，兩條長鏈之間是透過鹼基產生的 氫鍵 (Hydrogen bond) 來相互吸引並保持穩定的。根據 查加夫法則 (Chargaff's rules)，鹼基的配對具有高度專一性：腺嘌呤 ($A$) 必定與 胸腺嘧啶 ($T$) 結合成對，兩者之間會形成兩個氫鍵；而 鳥嘌呤 ($G$) 則與 胞嘧啶 ($C$) 結合，形成三個氫鍵。這種「一個嘌呤配一個嘧啶」的模式，確保了螺旋梯的「寬度」在各處都能保持恆定。
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DNA 鹼基互補配對
💡 DNA 鹼基 A 對 T、G 對 C，靠氫鍵維持雙螺旋結構。
| 比較維度 | A-T 配對 | VS | G-C 配對 |
|---|---|---|---|
| 氫鍵數量 | 2 個氫鍵 | — | 3 個氫鍵 |
| 結合強度 | 較低 | — | 較高 (三鍵更牢固) |
| 鹼基名稱 | 腺嘌呤+胸腺嘧啶 | — | 鳥糞嘌呤+胞嘧啶 |
💬鹼基互補配對維持 DNA 結構穩定，G-C 含量高者通常熱穩定性較佳。
