备课素材：鲍林的贡献-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

鲍林的贡献 2019版高中生物学必修二说，沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构： 这种说法有违科学史事。DNA双螺旋结构构建，鲍林功不可没。 DNA双螺旋结构是由美国加州理工学院的鲍林教授提出的，他提出DNA螺旋结构的基础是基于蛋白质二级结构的α-螺旋： 他首先构建蛋白质螺旋结构模型： 事实上，他也是第一个提出DNA是螺旋状结构的科学家。 1953年2月21日，鲍林和科里在《自然》（Nature）发表研究简报“核酸的结构”（Structure of the Nucleic Acids）：“根据X射线衍射图的主要特征和基本的分子结构原理，我们提出了核酸的结构。这个结构包括三条互相缠绕的螺旋多核苷酸链 磷酸基团沿分子的中心轴紧密堆积，戊糖残基围绕在周围，嘌呤和嘧啶向四周张开，平面与分子轴垂直。”（[1], p.346）1953 年初，鲍林和科里又在《美国科学院院刊》（Proceedings of National Academy of Sciences）发表“为核酸设想的结构（”A Proposed Structure for the Nucleic Acids），详细给出了嘌呤碱与嘧啶碱位于分子的外侧，核苷酸链依靠磷酸之间的氢键结合的三链螺旋模型。 鲍林在《结构化学与分子生物学五十年的进展》（Fifty Years of Progress in Structural Chemistry and Molecular Biology）中指出：“我们那些相当模糊的X射线照片，事实上相应于DNA纤维的两种形式图形的重迭，它们导致我得出这样的结论：DNA纤维是三个分子彼此盘绕的螺旋络合物，而不是我早年论文中根据互补论据提出的我所期望的双螺旋。” 1952年初，计划探索DNA结构的鲍林写信给威尔金斯，要求对方提供DNA的晶体照片，但被拒绝。11月份，加州大学的一位教授，为鲍林提供了一张不太清晰的DNA衍射照片。鲍林据此推测DNA是螺旋结构，直径是15埃。他通过测算，认为DNA是一个三螺旋结构，并且碱基在外，磷酸在内。鲍林于12月31日向PNAS杂志提交了他的DNA三螺旋结构论文（1953年2月发表）。 可见，并且鲍林首先构建了DNA三螺旋结构模型。所以，提出DNA是螺旋结构的是鲍林，而不是沃森和克里克。 其次，富兰克林拍摄的B型DNA钠盐纤维的X射线衍射图，清楚地显示出双重对称性，可以有力地排除三链螺旋的可能性，同时确定了DNA是双螺旋结构。下面材料取自英美教材，题目是：沃森和克里克推导DNA双螺旋结构，文中的大致意思是： 综上，决定DNA结构关键信息：特别是富兰克林和威尔金斯的晶体研究揭示了双螺旋结构，每个螺旋有10个碱基对。同时，查戈夫的研究表明A的数量等于T的数量，G的数量等于C的数量。更进一步的是，沃森和克里克对鲍林成功地利用球棍模型推导蛋白质的二级结构十分熟悉，利用上述关键观察他们开始解决DNA的二级结构。 这说明沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型之前，就已经知道DNA是双螺旋结构，而且双螺旋的直径、螺距等基本信息都已经被威尔金斯和富兰克林根据DNA晶体的X射线衍射图像计算出来了。 老师授课时应尊重史事，以免学生错讹。 学科网（北京）股份有限公司 $$