(课件网) 第二章 遗传的分子基础 第二节 DNA分子的结构和复制 1962 年诺贝尔生理学或医学奖与 DNA 分子有关，在颁发时，英国科学家富兰克林已经在四年前因病去世。很多科学家为富兰克林的英年早浙感到惋惜，认为不该忘记她为DNA分子结构模型的建立所做出的杰出贡献。那么，富兰克林为DNA分子结构模型的建立做出了哪些贡献呢 富兰克林为 DNA 分子结构模型的建立做出了什么贡献 事实： 1. 20世纪人类最伟大的成果莫过于遗传学中 DNA 分子双螺旋结构的发现。在此之前，人们对于 DNA 分子结构还不甚了解。许多科学家都在为此探索。 2. 英国科学家富兰克林用X射线穿过潮湿状态下的 DNA 纤维形成明暗交替的衍射图像，再把从不同角度获得的同一纤维的衍射图像综合起来，分析组成的原子如何排列。 3.1952年，富兰克林不断地完善研究工作，获得了一张 DNA分子的X射线衍射图片(图2-2-1)。她通过解析，推断DNA分子可能由两条链组成。这对DNA分子结构模型的建立具有重要意义。 20世纪50年代，科学界掀起了对DNA的研究热潮。当时两位年轻科学家在富兰克林关于DNA分子X射线衍射图片的启发下，最终揭示了DNA分子结构。他们所建立的DNA分子结构模型具有哪些特点呢 沃森和克里克解开了 DNA 分子结构之谜 在富兰克林采用X射线衍射技术研究DNA分子时，其他科学家也在为探索DNA分子结构进行不懈的努力。 20世纪30年代后期，瑞典科学家证明了DNA分子是不对称的。20世纪40年代后期，科学家又用电子显微镜观察，并通过计算得出DNA分子的直径约为2nm。 1951年，奥地利科学家查哥夫在定量分析几种生物DNA分子的碱基组成后，发现DNA分子中腺嘌呤(A)的量总与胸腺嘧啶(T)的量相当，鸟嘌呤(G)的量总与胞嘧啶(C)的量相当。 当时，沃森和克里克也在一起研究 DNA 分子结构。与其他科学家相比，他们年轻，知识和经验也相对缺乏，但他们非常注意吸收其他科学家的成果和建议。他们学习并利用当时一些化学家建构蛋白质分子模型的方法来研究 DNA 分子结构。在建立模型的过程中，富兰克林的DNA分子X射线衍射图片对他们的启发很大。 他们又参考了英国科学家威尔金斯关于图片的说明，在1953 年提出了 DNA 分子的双螺旋结构模型(图2-2-2)。据说，1953年2月28日克里克冲进剑桥大学校园内的“老鹰”酒吧，大声宣布：他和沃森“已经发现了生命的秘密”！大约两个月后的4月25日，他们撰写的千字论文(图2-2-3)发表在《自然》上，在学术界引起轰动。 沃森和克里克因提出DNA分子双螺旋结构模型，与威尔金斯一起，于1962年共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 DNA 分子的双螺旋结构模型 DNA 是一种生物大分子。它的基本组成单位是脱氧核苷酸(脱氧核糖核苷酸)，许多脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链。组成脱氧核苷酸的碱基有四种：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。 沃森和克里克认为：DNA 分子的立体结构由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在双螺旋结构的外侧，构成 DNA 分子的基本骨架；DNA 分子两条链上的碱基，通过氢键连接成碱基对，排列在双螺旋结构的内侧。DNA 分子中碱基配对有一定的规律：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应关系，称为碱基互补配对原则。在碱基对中，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键(图2-2-4) 组成DNA分子的碱基虽然只有四种，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。例如，一个DNA分子如果有 4000 个碱基对，这些碱基对就可能有 44000 种排列顺序，而碱基对不同的排列顺序可能代表不同的遗传信息。由此可见，DNA分子能够储存大量的遗传信息。特定碱基对的排列顺序构成了DNA 分子的特 ... ...
