dna双螺旋结构的发现者?
1953年2月28日中午,剑桥大学的两位年轻的科学家弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森步入位于剑桥大学国王学院斜对面老鹰酒吧,宣布他们的发现:DNA是由两条核苷酸链组成的双螺旋结构。
为分子生物学奠定了基础,他们也因此和威尔金斯共享了1962年诺贝尔奖的荣光。
dna双螺旋结构发现者都有谁?
沃森和克里克于1953年发现DNA的双螺旋结构,为分子生物学奠定了基础,他们也因此和威尔金斯共享了1962年诺贝尔奖的荣光。然而,很少有人记起这一里程碑式的工作中另外一位功不可没的科学家——富兰克林。
罗莎琳德?富兰克林,出色的物理化学家、结晶学家和X射线衍射技术专家。1920年7月25日生于伦敦一个富裕的犹太家庭,15岁就立志要当科学家,1941年毕业于剑桥大学物理化学专业,后从事煤炭分子结构研究并于1945年获博士学位。“二战”后,她前往法国学习X射线衍射技术,1951年回国,在伦敦大学国王学院同威尔金斯一起研究DNA结构。
当时人们已知DNA可能是遗传物质,但对其结构及作用机制还不甚了解。1951年,富兰克林成功拍摄出一张高清晰度的X射线衍射图,具有明显螺旋结构特征。她做出了DNA单位分子的完整空间描述,并且发现DNA具有双链螺旋结构,磷酸基团位于分子外侧,碱基位于内侧。
此时,剑桥大学的沃森和克里克也在进行此项研究。1953年初,威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给来访的沃森看了那张照片及测量数据。他们据此获得启发,立即悟到DNA的结构并于两周后搭建出双螺旋模型。但直至报告发表他们也没告知或提及富兰克林。1953年3月,当富兰克林将研究结果整理成文打算发表时,才发现DNA结构被破解的消息已出现在新闻简报中。当沃森等人获诺贝尔奖时,富兰克林已于1958年因病早逝,自然不在受奖之列。
从力学角度证DNA为什么是双螺旋结构
- 从力学角度证DNA为什么是双螺旋结构1909年,丹麦植物学家约翰逊用“基因”一词取代了孟德尔的“遗传因子”。从此,基因便被看作是生物性状的决定者,或者说,被看成是生物遗传变异结构和功能的基本单位。1926年,美国遗传学家摩尔根发表了著名的《基因论》。他和其他学者用大量的实验证明,基因是组成“染色体”的“遗传单位”。基因在染色体上占有一定的位置和空间,并呈现为直线排列。这样一来,就使孟德尔关于“遗传因子”的假说,体现到具体的遗传物质——基因这一概念上。这个结论,为后来进一步研究基因的结构和功能奠定了最初的理论基础。尽管情况如此,但当时的人们并不知道“基因”究竟是一种什么样的物质。直到上个世纪40年代,当生物科学工作者弄清楚了“核酸”,特别是脱氧核糖核酸(简称DNA),乃是一切生物传宗接代的遗传物质时,“基因”这一概念才有了确切的生物学内涵。其间,1951年科学家们在实验室里获得了DNA的结晶体;1952年又获得了DNA的X射线衍射图谱。在此基础上,于1953年,年仅25岁的美国科学家詹姆斯?沃森与37岁的英国科学家西斯?克里克共同阐明了这个划时代的学术成果,——他们从DNA(脱氧核糖核酸)的X射线衍射图上解读了它的“双螺旋结构”。DNA双螺旋结构的发现,开创了分子生物学的新时代,它使生物大分子的研究跨入了一个崭新的研究阶段,并使遗传学的研究深入到了分子层次,从而迈出了解开“生命之谜”的重要一步。应该承认,当时的两项科学成就对DNA“双螺旋结构”的发现起到了至关重要的作用。一是,美国加州大学森格尔教授发现了蛋白质分子的螺旋状结构;二是,X射线衍射技术在生物大分子结构研究中得到了实际的应用,从而有了观测分子内部结构的实验手段。正是在这样的科学背景和研究条件下,才促使沃森来到英国剑桥大学与克里克合作,致力于研究DNA的结构模式。他们通过对大量X射线衍射实验结果的分析与研究,提出了dna的双螺旋结构模型。这项研究成果发表在1953年4月25日英国的《发现》杂志上。在随后的日子里,科学家们便围绕着DNA的结构和作用,陆续地展开了进一步的研究工作,取得了一系列的重大进展,并于1961年终于成功地破译了“遗传密码”,以雄辩的实验依据证实了DNA双螺旋结构这个结论的正确性。沃林、克里克、威尔金斯等三人,因此而共同分享了1962年诺贝尔医学生理学奖。(参见[1])二 核苷酸只有四种结构模型基因(DNA)是自然界唯一能够自我复制的生物分子。正是由于DNA的这种精细准确的自我复制功能,为生物体将其祖先的生物特性传递给下一代提供了保证。现代生物学研究已经清楚地证明,NDA是由大量“核苷酸分子”组成的生物“大分子”。核苷酸分子有四种类型,它们按着不同的顺序排列,构成了含有各种遗传信息的生物基因(DNA)。基因是包含着特定遗传信息的脱氧核糖核酸片段。实验证明,“大肠杆菌”是一个品系繁多的大家族,其中有成千上万种不同的类型。生物学的研究发现,一些品系的大肠杆菌,本身缺少指导合成某些特殊营养物质的基因,因此,它们必须从培养基中直接摄取营养物质才能生活,——这样的大肠杆菌,被生物学称之作“营养缺陷型”。例如,大肠杆菌K不能合成苏氨酸(T)和亮氨酸(L);而它的另一个品系则不具备合成生物素(B)和甲硫氨(M)的能力。实验表明,如果把这两种大肠杆菌中的任何一种单独放在缺少T、L、B、M的培养基上都不能生长。但是,当我们把这两种品系的大肠杆菌混合在一起,然后放到缺少TLBM这四种物质的培养基上,却奇迹般地长出了新菌落。这是为什么呢?简单地说:就是因为在大肠杆菌K的DNA……余下全文
DNA双螺旋结构对分子生物学的影响有什么
- DNA分之双螺旋结构的发现标志着生物科学的发展进入了分子生物学阶段。
为什么DNA分子呈现双螺旋结构
- DNA分子呈现双螺旋结构的原因是双螺旋结构是进化的结果。双螺旋相比单链更稳定,可以保证遗传的稳定。DNA是脱氧核糖核酸,又称去氧核糖核苷酸,是染色体主要组成成分,同时也是主要遗传物质。DNA分子的双螺旋结构是相对稳定的。这是因为在DNA分子双螺旋结构的内侧,通过氢键形成的碱基对,使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。另外,碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆集力,它是芳香族碱基π电子间的相互作用姬触灌吠弑杜鬼森邯缉引起的。现在普遍认为碱基堆集力是稳定DNA结构的最重要的因素。再有,双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键,可以减少双链间的静电斥力,因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。