http://s11/mw690/004jUbpDgy6GyrcKjx0ba&690

真的能有这么长吗？！现在我们就来计算一下！

     我们人类是二倍体生物，体细胞（精子或卵子以外构成身体的细胞）中含有两套染色体组，一套来自于父方，一套来自于母方。我们的生命都是从一个精子和一个卵子相结合开始的。精子和卵子都是单倍体细胞，只含有体细胞中的一套染色体组，精子与卵子结合形成受精卵。受精卵为二倍体细胞，含有完整的两套染色体组。受精卵分裂生长，形成万亿个细胞；万亿个细胞有机的结合成为12种器官系统和不同组织，最后便形成一个婴儿！

    对于人类的单倍体细胞（如精子或卵子），DNA分子组装成23条染色体，一共含有30亿个碱基对（3×10⁹个）。由于人类的体细胞是二倍体，这就意味着每个体细胞中含有46条染色体，其DNA量是由多达60亿个碱基对组成 [即 2 ×（3×10⁹）= 6×10⁹  个] 。

    每个碱基对的长度大约有0.34纳米（1纳米=10^-9米）。如此推算，那么每个二倍体细胞中就应该有约2米长的DNA [（0.34×10^-9）×（6×10⁹）≈ 2 米 ]。也就是说，我们身体中，一个体细胞的DNA长度加起来约有2米。

    据估算我们每个人体内大约含有50万亿个细胞（即50×10¹⁵）， 那么体内含有DNA总长应该为100万亿米长 [（50×10¹⁵）×2 =100×10¹⁵ 米]。

    太阳距地球大概1500亿米（1.5亿公里），一个来回就是3000亿米（3亿公里）。将人体DNA分子连接起来，其长度相当于地球到太阳来回距离的300倍，[（100×10¹⁵）÷（300×10¹²）=330≈300]。

http://s2/mw690/004jUbpDgy6Gyr3eH0Rc1&690

     解答完毕。如果您仍感到意犹未尽的话，下面这段文字则提供了更多的背景知识。您只要再花5分钟，就可以顺便了解一下这些小知识。

    我们上面介绍了人体细胞中的DNA长度：每个二倍体细胞中的DNA加起来有2米长。如果粗略的按46条染色体测算，每条染色体长度是4厘米左右。（需要说明的是，不同染色体大小是有差异的；这里仅作粗略测算，是为给大家一个形象的说明，以方便理解）。

    接下来，你可能会问，这么长的物质，我们怎么从来没见到过呢？这些蕴藏着我们生命密码的DNA，到底躲在哪里呢？ 回答是，DNA主要在细胞中的染色体里(此外，一些细胞器也有少量DNA)。构成我们人体的细胞，形态大小各异，大的细胞如卵子直径可以达到130 微米左右，皮肤细胞30微米左右，小一些的细胞直径只有5～6 微米。那么我们的DNA分子又是怎样组装、紧密压缩成染色体呢？这些染色体又如何挤压进微小的细胞核中呢？

    细胞中有一些特定的蛋白质，能够帮助染色体DNA压缩到真核生物的细胞核的大小, 这些特定的蛋白质叫做组蛋白（histone），而DNA和蛋白质复合物叫做染色质（chromatin）。也就是说，DNA加上了蛋白质使得整体结构更加紧凑。当然，在细胞核中需要能量才可以完成这件事，而组蛋白为折叠DNA提供能量（主要来自静电作用），使得压缩后的染色质体比DNA小的多。组蛋白带正电荷，而DNA呈负电，使得组蛋白和DNA能够紧密缠绕。

    核小体是染色体的基本结构单位。染色质基本结构单位由重复的核小体构成，核小体又是由9个组蛋白和大约166bp长度的DNA构成。上世纪七十年代，人们在电子显微镜下观察到了像串在绳子上的珠子的染色质结构,提示核小体的存在。如今，研究人员已基本了解核小体结构,包括四种组蛋白形成的八聚体,双螺旋DNA依次围绕组蛋白八聚体盘绕大概1.7圈。每条染色体包含成百上千个核小体，DNA又将每个核小体连接起来。因此，每条染色体就是核小体的串联结构，使得电镜下观察的结构是“串珠（string of beads）”结构。

    DNA组装成的核小体使得纤维结构的长度缩短至原来的1/7。尽管DNA分子已经明显缩短，但仍然很难装进细胞核中（直径约为10-20微米）。因此，染色质进一步盘绕、压缩成更厚一点的纤维结构，又称为“30nm纤维”（直径约为30纳米）。在此基础上，DNA还会进一步压缩并最终形成致密的染色体。染色体在细胞有丝分裂中期结构最紧密：在这个阶段，染色体结构压缩程度是未被包装DNA的1万倍，我们在光学显微镜下就可以观察到。可以想象，本来有一个足球场那么长的绳子被压缩成不到半寸长。正是通过不断的折叠、环绕和盘绕染色质纤维结构，才得以实现比例如此大的压缩。但是，许多DNA压缩机制的具体细节仍然未知，这也是科学家们需要不断探索的课题。

http://s10/mw690/004jUbpDgy6Gyr6hkWl69&690

参考资料：

Annunziato, A. (2008) DNA packaging: Nucleosomes and chromatin. Nature Education 1(1):26