内容正文:
第3章 基因的本质
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第2节 DNA的结构
主讲教师:zeg
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聚焦
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沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的?
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这一研究过程给我们哪些启示?
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DNA的双螺旋结构有哪些主要特点?
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雕塑
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。
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DNA双螺旋结构模型的构建
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1. DNA双螺旋结构模型的构建
构建者:沃森(J.D.Watson,1928-)和克里克(F.Crick)
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
克里克:
英国物理学家,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:
美国生物学家,可以帮助克里克理解生物学的内容
沃森和克里克在构建DNA模型过程中,借助了他人的哪些经验和成果?
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思考·讨论
时间:20世纪30年代
DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子;
脱氧核苷酸化学组成包括磷酸、脱氧核糖、碱基;
脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
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思考·讨论
时间:1951年11月
应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
科学家:威尔金斯(M.Wilkins)和富兰克林(R.E.Franklin)
威尔金斯(M.Wilkins)
富兰克林(R.E.Franklin)
富兰克林拍摄的DNA衍射图谱
“X”行意味着DNA是螺旋的
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沃森与克里克推算出三股螺旋的DNA结构(磷酸排在内侧,含氮碱基排在外侧)。他们邀请威尔金斯和富兰克林观看,被两人评价为“一无是处”
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二战后,科学家利用电子显微镜测定了DNA分子的直径约为2nm。相邻两核苷酸间距相等,并得出DNA是双链的结论。
脱氧核糖和磷酸交替排列在内侧,碱基排在外侧
C
A
T
C
G
C
A
T
C
G
C
A
后来发现磷酸与脱氧核糖亲水,碱基疏水,大家有何联想?
碱基外侧排列模型
磷酸-脱氧