【DNA双螺旋结构是谁发现的】生命之神是什么模样?

  1879年,德国的弗莱明发现了染色体。后来,生物学家因染色体而提出基因概念。20世纪初,生物学家认为生物体性状由基因决定,基因即遗传物质。1944年,美国的艾弗里用离体培养实验直接证明,DNA是真正的遗传物质,于是DNA的研究吸引了许多科学家,成为当时国际生物学界的热门课题和前沿领域。

  在揭示DNA结构之谜的科学竞赛中,有5位科学家名列前茅:一位是美国加州理工学院的鲍林,他发现了蛋白质分子的α螺旋结构;两位英国结晶学家维尔金斯和年轻的女学者弗兰克林,他们用第一流的X射线结晶学技术,拍摄了很多精采的DNA分子X射线衍射图,以此直接分析DNA分子结构;还有两位是美国生物学家华森和英国物理学家克里克,他们借鉴鲍林发现蛋白质分子α螺旋的方法,用建构模型来探索DNA的结构,同时以X射线衍射图谱作为参照和验证,最后成功了。

  维尔金斯和弗兰克林所做的DNA分子X射线衍射照片表明,DNA分子由几个糖—磷酸骨架所组成。但这些骨架如何结合到一起的呢?结合力是化学键还是氢键?DNA的四种碱基配对是同配还是异配?克里克请数学家格里菲斯计算得出结论,碱基是不相似的配对,彼此之间以弱的吸引力氢键相结合。

DNA模型的一部分

  组成DNA分子的原料连结堆砌在一起会构成什么形状?弗兰克林推测DNA分子呈螺旋形,有多股链,华森和克里克曾经想象是直线排列,后来看到鲍林发表多肽分子和α螺旋结构,也尝试提出DNA分子是螺旋形。至于螺旋由几股核苷酸链组成,华森和克里克开始主张三股,而维尔金斯则主张单股。

  华森与克里克用废弃不用的蛋白质分子结构模型材料(铁块、硬纸板、铁丝等)制成一个DNA分子三螺旋模型。没想到维尔金斯与弗兰克林参观模型后告诉他们,实验数据搞错了。模型宣告失败,华森和克里克受到这个打击情绪一度十分低落。

  不久,他们获悉鲍林在美国建立起DNA分子结构模型。华森和克里克紧张起来,立刻加紧工作。三股链被否定了,华森根据对称性原则,认为既然染色体是成对的,DNA二链成对亦很有可能。他们当即建立起一个双螺旋,糖—磷酸骨架在外,碱基在里。

  1953年2月20日,华森在他们的实验室用铁块、纸板、铁丝在办公桌上以各种配对方式移动四种碱基,终于发现了碱基配对的正确规则,提出了完全符合查哥夫的数据规律的双螺旋结构模型。

  1953年4月25日,华森和克里克在英国最权威的科学杂志《自然》上发表了一篇1000多字的重要论文,宣布他们已经发现了生物大分子脱氧核糖核酸DNA分子的双螺旋结构。一个DNA分子有两条核苷酸链,这两条链以一定的间距平行地围绕同一根轴盘旋,形成右旋的双链螺旋体。这种结构与DNA的复制、转录及遗传信息传递都有密切关系。华森和克里克的发现,在分子水平上揭开了遗传现象的微观本质,开辟了生物遗传学的新纪元,染色体的遗传之谜随之解决。从此,分子生物学和分子遗传学诞生了。这项发现是20世纪生命科学的最重要的研究成果之一。1962年,他们因这一发现而被授予诺贝尔医学和物理学(相当于生物学)奖。

(0)

相关推荐

  • 【必修Ⅱ】3.2 DNA的结构

    教材分析 从知识结构上看,本节内容既是对前面已学习的孟德尔遗传定律和减数分裂知识进一步的深化理解,也是为后面学习<DNA的复制>.<基因的表达>等生物的遗传和变异奠定理论基础. ...

  • DNA双螺旋:剽窃者获诺贝尔奖,真正发现者郁郁而终!令人扼腕

    因为是女性,她们屡遭男性同行的排挤.刁难和轻视,其求学.研究之路异常艰辛: 因为是女性,她们的研究成果往往不被人承认甚至被人窃取:而她们的科研贡献也常常得不到应有的关注和尊重: 因为是女性,她们需要付 ...

  • 致敬经典:发现DNA双螺旋结构的背后故事

    导读 DNA双螺旋结构的发现,被称为是20世纪最重要的发现之一.它被认为是生物学上唯一可以与达尔文进化论相媲美的科研成果.每年4月25日是生命遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构发现周年纪念日.这 ...

  • 【精准医学2】DNA双螺旋结构的发现

    上次说到,弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森因为"发现"DNA的双螺旋结构获得了1962年的诺贝尔生理学/医学奖,这背后真实的故事是怎么样的呢? DNA最早到底是谁发现的呢? 克里克和 ...

  • 女子验DNA找生父,发现男友竟是她哥

    上图:玛蒂尔达 大千世界,无奇不有.国外一名女子和男友同姓,她一直以为是巧合.一次她打算通过验DNA寻找自己的亲生父亲,结果发现男友竟然是她堂哥. 据外媒4月12日报道,本月初,一名叫玛蒂尔达的女子在 ...

  • 设计灵感源自——人类DNA双螺旋结构的摩天楼!中国作品入列

    螺旋外形摩天楼 前言 人类DNA双螺旋结构:是美国科学家沃森(Watson)和克里克(Crick)于1953年发现的. DNA结构示意图 正文 随着科技及建筑施工装配和工艺的提升,设计师们鬼洞般灵敏设 ...

  • no0155:DNA双螺旋结构手工折纸视频教程

    温馨提示:文章中有视频教程哦! 一.介绍 一个DNA模型折纸!还很趣哦!可以网上搜索一下关于DNA的知识哦!很神奇的哦!没啥特别难度哟!当然不动手,就肯定不会的啦!动动手.动动脑,大家一起来成长-- ...

  • DNA双螺旋结构折纸

    关于DNA大家知道多少呢?DNA又叫做脱氧核糖核酸,还有很多知识哦!大家可以上网搜一搜哦!你会收获很多哦! 这里分享一下用纸张怎么折叠出DNA双螺旋结构,看似有些简单,还是需要很多耐心的哦! 关于用纸 ...

  • 新年收到爸爸送的DNA检测盒,却发现不是亲爸…美网红惊觉生父是亿万富豪

    近日,美国网红凯特·麦克唐纳(Cat McDonald)在社交媒体发布视频称,她意外发现自己的父亲并非生父,而与她DNA匹配的人竟是一位亿万富豪. 据<每日邮报>报道,凯特在圣诞节收到了父 ...

  • 匈奴人到底是黄种人还是白种人DNA检测后,发现真相并不简单

    纵观全世界的历史,曾经世界任何地方都充斥着战争,和平时代在那个年代几乎是没有的.权利,地位,金钱等等,数不尽战争的理由. 在我们国家的历史上,有许多国家都想要来到中国分一杯羹,其中,我国历史北部的匈奴 ...

  • 诺奖得主最新发现,生物体竟会通过挤压来清除癌细胞|癌细胞|dna|细胞|细胞分裂|凋亡

    撰文 | 王聪 对于所有动物而言,清除某些细胞是胚胎发育中所必须的,活细胞在成熟组织中也会自然脱落.例如,肠壁每隔几天就会完全焕新一次. 生物体清除不需要的细胞的一种方式是通过称为细胞挤压的过程,该过 ...