DNA分子双螺旋结构的发现历程-课件（PPT-精）.pptVIP

DNA分子双螺旋结构的发现历程 1950年代初期，通过美国科学家艾弗里的实验和美国科学家赫尔希和他的学生蔡斯的实验，已经证明DNA是生物体的遗传物质之后，围绕着寻求一个合理的结构模型，来阐述DNA的遗传作用，世界上三个著名的实验室所代表的学派，展开了一场争分夺秒的激烈竞争 生物化学学派 1950年，鲍林等利用X射线技术研究蛋白质结构，提出蛋白质是长链分子，并发现了α螺旋结构。对蛋白质研究的成功，大大激励了他们把该项技术 应用于DNA分子结构研究。1952年底，鲍林等人明确提出DNA分子并非单链结构，而可能是双链或三链的螺旋体。 结构学派 威尔金斯和富兰克林 ,他们两人都专长X射线结晶学研究。1952年他们设法制成了高度定向的DNA结晶纤维，并有富兰克林拍摄出了非常清晰的X射线衍射照片。通过对照片的细致分析，他们推算出DNA分子式双链同轴排列的螺旋结构，磷酸根基团和脱氧核糖在螺旋外侧，并测量出DNA螺旋体的直径和螺距。 到1953年3月17日，DNA分子的结构问题已经差不多被弗兰克林所攻克。然而，他们却未能及时地将分析资料转变为一个合理的结构模型。 因而，与诺贝尔奖擦肩而过 信息学派 自1951年开始，沃森和克里克先后建立了三个DNA分子模型。他们在建立模型时，不只是考虑其结构，还要始终联系DNA的功能和信息。他们要求建立的模型既要满足物理、化学、数学研究的必威体育精装版事实，如X射线衍射结果、碱基配对的力学要求，还要满足生化知识，如酮型、氢键、键角等，更要使DNA能解释遗传学和代谢理论，这是一种很先进的思想。 第一个模型是一个三链的结构。这是在对实验数据理解错误的基础上建立的，最终失败。但他们并不气馁，继续搜集材料，查阅资料，富兰克林的B型DNA的X射线衍射照片，查尔加夫的DNA化学成分的分析都曾给沃森和克里克很大启示。他们建立的第二个模型是一个双链的螺旋体，糖和磷酸骨架在外，碱基成对的排列在内，碱基是以同配方式即A与A，C与C，G与G，T与T配对。由于配对方式的错误，这个模型同样宣告失败。尽管这次又失败了，但他们从中总结了不少有益的经验教训，为成功地建立第三个模型打下了基础。 信息学派 1953年2月20日，沃森灵光一现，放弃了碱基同配方案，沃森和克里克立即行动，马上在实验室中联手开始搭建DNA双螺旋模型。采用碱基互补配对方案，终于获得了成功。沃森和克里克又经过三周的反复核对和完善，3月18日终于成功地建立了DNA分子双螺旋结构模型。 因此，沃森和克里克获得了1962年诺贝尔生理学或医学奖。 * * * * * * * 三大学派的代表 生物化学学派 美国加州理工学院化学家 鲍林实验室 结构学派 英国伦敦皇家学院的威尔 金斯和富兰克林 信息学派 剑桥大学的沃森和克里克 * * * *