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课件网) 第三章 基因的本质 第2节 DNA的结构 问题探讨 坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑,以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗 DNA分子的双螺旋结构的发现，标志着生物学的研究进入分子水平，具有里程碑式的意义。 DNA双螺旋结构的发现是20世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现。 DNA双螺旋结构模型的构建 建立者 沃森和克里克 克里克: 物理学家，对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉，能够帮助沃森理解晶体学原理。 沃森: 生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。 沃森和克里克搭建 DNA双螺旋结构模式图 晚年沃森和克里克在双螺旋结构 模型前的最后一次合影 DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 原料基础 科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 P A P T P G P C DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 原料基础 20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。 DNA的空间结构是什么样子的呢？ P A P T P G P C DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 螺旋结构 英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 M.Wilkins R.E.Franklin “X”形意味着DNA分子是螺旋的 DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 模型初步构建 沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型 三股螺旋的DNA结构 碱基外侧排列模型 磷酸与脱氧核糖亲水，碱基疏水，碱基外侧排列模型正确吗？ DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 模型初步构建 沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋、三螺旋结构 碱基外侧排列模型 碱基内侧排列模型 碱基内侧同型配对模型 DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 配对原则 奥地利生物化学家查哥夫得出：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。 查哥夫 来源 碱基的相对含量 腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T 人 30.9 19.9 19.8 29.4 牛 27.9 22.7 22.1 27.3 酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9 大肠杆菌 15.1 34.9 35.4 14.6 A与T配对，C与G配对 DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 反向排列 富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张X射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。 翻转180° DNA的两条链是方向相反的 DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 模型构建 沃森和克里克搭建了一个碱基在双螺旋内部，脱氧核糖-磷酸骨架安排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对。 沃森和克里克搭建 DNA双螺旋结构模型 A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径，能够解释A=T、G=C的数量关系。 模型与X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 DNA双螺旋结构模型的构建 建立过程 1953年，沃森和克里克撰写的论文 核酸的分子结构———脱氧核糖核酸的一个结构模型 在英国杂志《自然》上发表，引起极大的轰动。 1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 DNA双螺旋结构模型的构建 沃森 克里克 威尔金斯 富兰克林 查哥夫 ③研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。 ①要善于利用他人的研究成果和经验； ②要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的； 沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话，他们的这种工作方式给予 ... ...
