DNA分子双螺旋结构的发现历程ppt课件
人教版高中生物必修二 3.2DNA分子双螺旋结构科学史 (共18张)
2019/2/12
10
沃森、克里克成功原因之一——完美互补
英国X射线晶体衍射技术专 富兰克林拍摄的DNA晶体的 家罗莎琳德·弗兰克林 X射线衍射照片，这张照片 (R．Franklin，1920—1958) 正是发现DNA结构的关键。
2019/2/12 13
沃森、克里克成功背后的英雄之二
奥地利量子物理学家埃尔文·薛定谔(Erwin Schro— dinger，1887—1961)
18
沃森、克里克成功其他原因：
良好心态
目标一致
借鉴他人
大胆假设、细 心求证、百折 不挠、虚心求 教、不断汲取 新知。
认准DNA必定 会是一个业绩 骄人的绩优股
借鉴诺贝尔 奖获得者鲍 林成功地用 模型方法提 出蛋白质的 α螺旋理论
2019/2/12
12
沃森、克里克成功背后的英雄之一 ——X射线晶体学领域的英格兰玫瑰
1953年1月30日
2019/2/12
7
DNA双螺旋结构发现之路
1953年4月25日
英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森和 英国的克里克在英国剑桥大学合作的研究 成果：DNA双螺旋结构的分子模型。
2019/2/12
8
1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人共获诺贝 尔奖。
2019/2/12 9
ห้องสมุดไป่ตู้森、克里克成功原因之一——完美互补
2019/2/12
15
沃森、克里克成功背后的英雄之四
DNA分子的结构(优质)ppt课件
最新版整理ppt
28
（拓展延伸）从某生物中提取的一个核酸分子，经分析
A占a%，G占b%，且a＋b＝50，C占20%，腺嘌呤共有
150个，鸟嘌呤共有225个，则该生物一定不是( A)
A．T2噬菌体
B．酵母菌
C．烟草花叶病毒 D．蓝细菌
（全品P练——3、14）
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29
④单链中某碱基占该链的比为b，则该碱基在双链中的比为b/2。
A+T =
A1 +T1
=
A2 +T2
A+T+G+C
A1 +T1 +G1 +C1
A2 +T2 +G2 +C2
A1 +T1 = A2 +T2 = 12（A+T） 双链中，两互补碱基之和的比等于任一单链中两互补碱基之和的比。
A+T G+C
=
A1+T1 G1+C1
=
A2 +T2 G2 +C2
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➢ 可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 ➢ 在DNA双链中： A = T ， G = C
可引申为：
DNA双链
①双链中，嘌呤数等于嘧啶数。
A+G=T+C 即A+G/T+C=1 或 A+C=T+G 即A+C/T+G=1
A1 T2
T1 A2
G1
C2
C1 G2
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述是 ( D )
A.一条脱氧核苷酸链上相邻的
碱基之间通过氢键相连
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
DNA双螺旋结构
总结： 总结：
由两条链组成，反向平行方式盘旋成双 螺旋结构。 分子中脱氧核糖核酸和磷酸交替连接， 排列在外侧，形成骨架，碱基排列在内 测。 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对， 碱基对遵循碱基互补配对原则。
DNA分子的复制 分子的复制
1.DNA的解旋 的解旋 亲代DNA分子,利用细胞提供的能量,在 解旋酶的作用下,氢键断裂,部分双螺旋链解旋为两条平行 双链。 2.RNA引物的生成 以单股DNA为模板,在引物酶作用下, 引物的生成 合成小段(由几十个核苷酸组成)RNA引物。 3.DNA的生成 以单股DNA为模板,在DNA聚合酶作用下, 的生成 在RNA引物末端合成DNA。 4.切掉引物生成冈崎片段 在核酸酶作用下切掉引物。 切掉引物生成冈崎片段 在DNA聚合酶作用下,将引物部位换上DNA,此时的DNA片 段(由1 000～2 000个核苷酸组成)称为冈崎片段(1968年 日本科学家冈崎等人首先提出的)。 5.DNA片段的连结 片段的连结 在连结酶作用下,将冈崎片段连接 起来,形成一条完整的新的DNA链,新链与旧链构成DNA双 链。
DNA双螺旋结构的特点
碱基互补配对原则： 一、碱基互补配对原则： 碱基互补配对原则 DNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G） 和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 配对碱基总是A与T和G与C。碱基对以氢键维系， A与T 间形成两个氢键，G与C间形成三个氢键。 只有嘌呤与嘧啶间配对才能满足螺旋对于碱基 对空间的要求。
二、DNA双螺旋结构： (1)主链 由脱氧核糖核酸和磷酸基 主链 通过酯键交替连接而成。主链有二 条,它们似“麻花状”绕一共同轴心 以右手方向ห้องสมุดไป่ตู้旋, 相互平行而走向 相反形成双螺旋构型。主链处于螺 旋的外则。 (2)碱基对 碱基位于螺旋的内则,它 碱基对 们以垂直于螺旋轴的取向通过糖苷 键与主链糖基相连 。
DNA双螺旋结构发现的历史与结构内容
2021/4/15
他的研究使当时对于 DNA的看法起了革命 性的变化。发现了查 伽夫规则：腺嘌呤A 与胸腺嘧啶T数量相 等，鸟嘌呤G与胞嘧
啶C数量相等。
18
分子生物学时代的到来——DNA绽放篇
1953年2月28日， DNA突然绽放出了它的异彩。 在英国剑桥的伊尔(Eagle)酒馆，37岁的英国科学家 克里克向在场吃午饭的人(主要是一些科学家)宣布 ，他和25岁的美国同事沃森已经完成了一项伟大的 科学发现——建立了DNA双螺旋结构分子模型，从 而揭示了生命的奥秘。消息传出，满座皆惊。不久 ，他们的论文《核酸的分子结构—— 脱氧核糖核酸 的结构》和《脱氧核糖核酸结构的遗传学意义》两 篇文章相继于4月25日和5月3o日在英国权威科学杂 志《自然》上刊出。从此，生物科学史上一个崭新 的时代—— 分子生物学和分子遗传学的时代开始了!
Байду номын сангаас
2021/4/15
13
DNA是遗传物质的发现史——革命篇 ❖脱颖而出、捍卫地位：（证实DNA重要性的几
个经典实验 ）
1、1928年细胞学家格里菲思的肺炎双球菌发 化转现 现转 象 化实验
2、1944年艾弗里的转化因子实验 噬菌体是由两大 类分子构成的：
3、噬菌体小组的故事 蛋白质和DNA。
DNA是转化因子， 是它在执行传递任务。 DNA是值得进一步研究
2021/4/15
5
DNA是遗传物质的发现史——混乱篇
❖1869年发现核素后的最初一段时间里，人们 对它的了解是混乱的。如有化学家宣称，核素 “无非是一种不纯净的蛋白质物质”。阐明核 酸化学基本原理的是俄裔美国科学家列文 （Phoebus Avaron Lvevene，1８69—1940）。他 在1900年开始研究核酸化学，到1905年已经 成为国际知名的核酸研究权威。
DNA双螺旋结构的发现过程
D N A双螺旋结构的发现过程DNA双螺旋结构的发现过程：科学技术的发展在增进人类认知与智慧的同时，也极大地改变了我们的生活，推动着社会的进步。
自1901年以来，一年一度颁发的诺贝尔科学奖广受瞩目，它们授予的自然科学之重大发现和科学方法之重大发明，当属最高层次的创造性智慧，其获奖者亦堪称人中翘楚、科学精英。
从本期开始，“探索发现”栏目将陆续登载诺贝尔科学奖得主的人生故事，敬请读者朋友垂注。
距今整整63年前的那个春天，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克这两个初出茅庐的年轻科学家构建出DNA结构模型，轰动世界。
这是20世纪下半叶最重要的科学发现，也是生物学自达尔文提出物种起源理论以来最重要的进展。
围绕这一事件，有许许多多让人意想不到的曲曲折折，也有颇多耐人寻味之处。
“突破”前夜的困惑当第二次世界大战临近结束的时候，一门把生物学、化学和物理学融合在一起，从分子水平上研究生命现象物质基础的学科—分子生物学，渐渐地有了一个雏形。
1944年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔在《生命是什么?—活细胞的物理学观》一书中，非常清楚地表达了一个信念：生命的基本特征就是能够储存和传递信息，亦即遗传密码能够代代相传。
基因是活细胞的关键组成部分，要懂得什么是生命，就必须知道基因是如何发挥作用的。
生物学家将“承载遗传信息的最小单位”称为“基因”，可当时没人知道基因到底什么样，它“寄存”在哪里?当时，细胞核中的染色体已被证实在遗传过程中起到关键作用，它主要由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成，而染色体中蛋白质要比DNA多一些。
此外，已通过细菌转化实验证实：远不如蛋白质来得复杂的DNA，实际上竟然是细胞中的一种遗传物质，它在决定遗传性状上扮演着主要角色。
进一步的研究表明：所有的生物都包含DNA 分子，即储存制造蛋白质的遗传指令分子。
这意味着，要解开基因本质之谜—基因是由什么组成的?它们怎样精确地复制?又如何控制(至少是影响)蛋白质的合成?—就必须对DNA的化学及物理构造有更多的了解。
DNA双螺旋结构的发现过程
DNA双螺旋结构的发现过程DNA双螺旋结构的发现过程：科学技术的发展在增进人类认知与智慧的同时，也极大地改变了我们的生活，推动着社会的进步。
自1901年以来，一年一度颁发的诺贝尔科学奖广受瞩目，它们授予的自然科学之重大发现和科学方法之重大发明，当属最高层次的创造性智慧，其获奖者亦堪称人中翘楚、科学精英。
从本期开始，“探索发现”栏目将陆续登载诺贝尔科学奖得主的人生故事，敬请读者朋友垂注。
距今整整63年前的那个春天，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克这两个初出茅庐的年轻科学家构建出DNA结构模型，轰动世界。
这是20世纪下半叶最重要的科学发现，也是生物学自达尔文提出物种起源理论以来最重要的进展。
围绕这一事件，有许许多多让人意想不到的曲曲折折，也有颇多耐人寻味之处。
“突破”前夜的困惑当第二次世界大战临近结束的时候，一门把生物学、化学和物理学融合在一起，从分子水平上研究生命现象物质基础的学科—分子生物学，渐渐地有了一个雏形。
1944年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔在《生命是什么?—活细胞的物理学观》一书中，非常清楚地表达了一个信念：生命的基本特征就是能够储存和传递信息，亦即遗传密码能够代代相传。
基因是活细胞的关键组成部分，要懂得什么是生命，就必须知道基因是如何发挥作用的。
生物学家将“承载遗传信息的最小单位”称为“基因”，可当时没人知道基因到底什么样，它“寄存”在哪里?当时，细胞核中的染色体已被证实在遗传过程中起到关键作用，它主要由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成，而染色体中蛋白质要比DNA多一些。
此外，已通过细菌转化实验证实：远不如蛋白质来得复杂的DNA，实际上竟然是细胞中的一种遗传物质，它在决定遗传性状上扮演着主要角色。
进一步的研究表明：所有的生物都包含DNA分子，即储存制造蛋白质的遗传指令分子。
这意味着，要解开基因本质之谜—基因是由什么组成的?它们怎样精确地复制?又如何控制(至少是影响)蛋白质的合成?—就必须对DNA的化学及物理构造有更多的了解。
【公开课课件】DNA双螺旋结构发现史
但早期的这类推测并未引起当时学术界的注意 与重视。
❖核酸十分不稳定，提取时必须非常小心，速度 要快，还得保持很低的温度。为了制备核酸，米 歇尔从清晨5时开始，就在一个低温的房间内迅 速地工作。最后的制备物可以保存在纯酒精中。 然而他的辛苦劳动未能赢得同代人的赞扬，相反 对他工作的批评意见却蜂拥而至。
2020/3/1
福建师范大学 2007级生物教育硕士 黄山
LOGO
DNA双螺旋结构发现史
2020/3/1
1
１
DNA是遗传物质的发现史
２
DNA双螺旋结构发现旅程
３
DNA双螺旋结构的发现对生物学发展
的重要影响？
４
几点启示
2020/3/1
福建师范大学 2007级生物教育硕士 黄山
2
DNA是遗传物质的发现史
自从孟德尔的遗传定律被重新发 现以后，人们又提出了一个问题：遗 传因子是不是一种物质实体？是的话， 又是哪一种物质呢？ 为了解决基因是什么的问题，人们开 始了对核酸和蛋白质，以及其他大分 子的研究。
5
DNA是遗传物质的发现史——混乱篇
❖1869年发现核素后的最初一段时间里，人们 对它的了解是混乱的。如有化学家宣称，核素 “无非是一种不纯净的蛋白质物质”。阐明核 酸化学基本原理的是俄裔美国科学家列文 （Phoebus Avaron Lvevene，1８69—1940）。他 在1900年开始研究核酸化学，到1905年已经 成为国际知名的核酸研究权威。
《DNA的二级结构》PPT课件
12
4.56 不穿过碱基对
-9° 嘧啶C2′内式，嘌呤
C3′内式 C、T反式,G顺式
平坦 较狭、很深
碱基螺旋桨扭角
18°
16°
A-DNA
B-DNA
Z-DNA
Z-DNA有什么生物学意义呢?
Z-DNA的形成通常在热力学上是不利的。因为Z-DNA 中带负电荷的磷酸根距离太近了，这会产生静电排斥。 但是，DNA链的局部不稳定区的存在就成为潜在的解链位 点。
1 主链
5’
中心轴
3’
3’
5’
(三) 双螺旋结构模型的基本特 征
2 碱基配对
A=T
（碱基互补具有极其 重要的生物学意义， 是DNA复制、转录、 反转录的分子基础）
G≡C
(三) 双螺旋结构模型的基本特
征
3 螺旋参数
2nm
碱基堆积距离
0.34nm。每对
脱氧核苷酸残
基沿纵轴旋转 36°所以每10 个碱基对形成
中国科学技术大学2001，2002硕士生物化学入学考试试 卷
第四节 DNA分子的高级结 构
1 单链核苷酸形成的二级结构
DNA RNA
DNA&RNA
发夹结构 （Hairpin structure)
2 反向重复序列与二级结构
2.1 定义
反向重复序列（inverted repeat)：又称回文序列，指在双链 DNA序列中按确定的方向阅读双链中的每一条链的序列都是相同 的。 反向重复序列占人基因组的5％
三、DNA的二级结构
螺旋方向 螺旋直径nm 碱基堆积距离nm
碱基夹角 每圈碱基数
螺距nm 轴心位置 碱基倾角 糖环折叠 糖苷键构象
大沟 小沟
DNA的结构课件-高一下学期生物人教版(2019)必修2
8
G
1
T
2
C9 3
A
4
5
6
7
1 胞嘧啶（C） 2 腺嘌呤（A）
3 鸟嘌呤（G） 4 胸腺嘧啶（T） 5 脱氧核糖 5 6 磷酸 7 6胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8 碱基对 9 氢键
10 一条脱氧核苷酸链的片段
随堂检测 2．(不定项）有关DNA分子结构的叙述，错误的是(BD )
A.双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B.DNA的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接 C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定 D.DNA分子两条链同向平行
40%
4. 如果一个DNA分子的一条链中C的含量为22%，G的含量为16%，那么 整个DNA分子中A占多少？
31%
探究•实践：制作DNA双螺旋结构模型
1.准备材料： 6种：磷酸、脱氧核糖、4种碱基
磷 酸
脱 氧 核
四种 碱基
糖
2.制作脱氧核苷酸模型
注意键的连接
3.制作脱氧核苷酸长链模型
4.制作DNA平面结构模型 两条链反向平行、碱基互补配对原则
富兰克林
表明DNA分子呈螺___旋__结__构_
一、DNA的双螺旋结构模型的探索历程 资料2：1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究
腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量 即(A=T)
鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量 即(G=C)
查哥夫
一、DNA的双螺旋结构模型的探索历程
资料3： 1953年，美国的沃森和英国的克
复习提问
1、DNA的化学组成 DNA全称是 脱氧核糖核酸 ；DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P ； 组成DNA的基本单位是 脱氧核苷酸 。
2、脱氧核苷酸的组成成分及种类
DNA双螺旋结构发现过程
DNA双螺旋结构的发现过程DNA双螺旋结构的发现过程：科学技术的发展在增进人类认知与智慧的同时，也极大地改变了我们的生活，推动着社会的进步。
自1901年以来，一年一度颁发的诺贝尔科学奖广受瞩目，它们授予的自然科学之重大发现和科学方法之重大发明，当属最高层次的创造性智慧，其获奖者亦堪称人中翘楚、科学精英。
从本期开始，“探索发现”栏目将陆续登载诺贝尔科学奖得主的人生故事，敬请读者朋友垂注。
距今整整63年前的那个春天，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克这两个初出茅庐的年轻科学家构建出DNA结构模型，轰动世界。
这是20世纪下半叶最重要的科学发现，也是生物学自达尔文提出物种起源理论以来最重要的进展。
围绕这一事件，有许许多多让人意想不到的曲曲折折，也有颇多耐人寻味之处。
“突破”前夜的困惑当第二次世界大战临近结束的时候，一门把生物学、化学和物理学融合在一起，从分子水平上研究生命现象物质基础的学科—分子生物学，渐渐地有了一个雏形。
1944年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔在《生命是什么?—活细胞的物理学观》一书中，非常清楚地表达了一个信念：生命的基本特征就是能够储存和传递信息，亦即遗传密码能够代代相传。
基因是活细胞的关键组成部分，要懂得什么是生命，就必须知道基因是如何发挥作用的。
生物学家将“承载遗传信息的最小单位”称为“基因”，可当时没人知道基因到底什么样，它“寄存”在哪里?当时，细胞核中的染色体已被证实在遗传过程中起到关键作用，它主要由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成，而染色体中蛋白质要比DNA多一些。
此外，已通过细菌转化实验证实：远不如蛋白质来得复杂的DNA，实际上竟然是细胞中的一种遗传物质，它在决定遗传性状上扮演着主要角色。
进一步的研究表明：所有的生物都包含DNA分子，即储存制造蛋白质的遗传指令分子。
这意味着，要解开基因本质之谜—基因是由什么组成的?它们怎样精确地复制?又如何控制(至少是影响)蛋白质的合成?—就必须对DNA的化学及物理构造有更多的了解。
DNA分子双螺旋结构的发现历程ppt课件
• 因而，与诺贝尔奖擦肩而过
5
信息学派
• 自1951年开始，沃森和克里克先后建立了三个DNA分子 模型。他们在建立模型时，不只是考虑其结构，还要始终 联系DNA的功能和信息。他们要求建立的模型既要满足 物理、化学、数学研究的最新事实，如X射线衍射结果、 碱基配对的力学要求，还要满足生化知识，如酮型、氢键、 键角等，更要使DNA能解释遗传学和代谢理论，这是一 种很先进的思想。
6
信息学派
1953年2月20日，沃森 灵光一现，放弃了碱基 同配方案，沃森和克里 克立即行动，马上在实 验室中联手开始搭建 DNA双螺旋模型。采用 碱基互补配对方案，终 于获得了成功。沃森和 克里克又经过三周的反 复核对和完善，3月18 日终于成功地建立了 DNA分子双螺旋结构模 型。
因此，沃森和克里克获 得学了或医
• 威尔金斯和富兰克林 ,他们两人都 专长X射线结晶学研究。1952年他 们设法制成了高度定向的DNA结 晶纤维，并有富兰克林拍摄出了非 常清晰的X射线衍射照片。通过对 照片的细致分析，他们推算出 DNA分子式双链同轴排列的螺旋 结构，磷酸根基团和脱氧核糖在螺 旋外侧，并测量出DNA螺旋体的 直径和螺距。
2?1950年代初期通过美国科学家艾弗里的实验和美国科学家赫尔希和他的学生蔡斯的实验已经证明dna是生物体的遗传物质之后围绕着寻求一个合理的结构模型来阐述dna的遗传作用世界上三个著名的实验室所代表的学派展开了一场争分夺秒的激烈竞争
DNA分子双螺旋结构的发现历程
1
• 1950年代初期，通过美国科学家艾弗里的 实验和美国科学家赫尔希和他的学生蔡斯 的实验，已经证明DNA是生物体的遗传物 质之后，围绕着寻求一个合理的结构模型， 来阐述DNA的遗传作用，世界上三个著名 的实验室所代表的学派，展开了一场争分 夺秒的激烈竞争
(生物32DNA分子的结构课件2(人教版必修2)
•
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 2月17 日星期 四上午6 时42分 9秒06:42:0920 .12.17
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年12月 上午6时 42分20 .12.170 6:42De cember 17, 2020
•
6.从某生物组织中提取DNA进行分析,其
四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之
和占全部碱基数的46% ,又知DNA的一条
链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问
与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该
链全部碱基数的A ( )
Ａ、26% Ｃ、14%
Ｂ、24% Ｄ、11%
7、沃森和克里克于 1953 年提出了著名的 DNA双螺旋
2、DNA的化学组成
DNA的基本单位－脱氧核苷酸
磷酸
脱氧 核糖
含氮GACT碱基
胸腺鸟胞腺嘌嘧嘧呤啶啶
磷酸
脱氧 核糖
含氮碱基
脱氧核苷
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链
A T G C
3、DNA分子的平面结构
•
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12. 1720.1 2.1706:4206:42 :0906:4 2:09De c-20
•
相信命运，让自己成长，慢慢的长大 。2020 年12月1 7日星 期四6时 42分9 秒Thurs day , December 17, 2020
•
爱情，亲情，友情，让人无法割舍。2 0.12.17 2020年 12月17 日星期 四6时4 2分9秒 20.12.1 7
DNA双螺旋结构的发现过程
DNA双螺旋结构的发现过程DNA双螺旋结构的发现过程：科学技术的发展在增进人类认知与智慧的同时，也极大地改变了我们的生活，推动着社会的进步。
自1901年以来，一年一度颁发的诺贝尔科学奖广受瞩目，它们授予的自然科学之重大发现和科学方法之重大发明，当属最高层次的创造性智慧，其获奖者亦堪称人中翘楚、科学精英。
从本期开始，“探索发现”栏目将陆续登载诺贝尔科学奖得主的人生故事，敬请读者朋友垂注。
距今整整63年前的那个春天，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克这两个初出茅庐的年轻科学家构建出DNA结构模型，轰动世界。
这是20世纪下半叶最重要的科学发现，也是生物学自达尔文提出物种起源理论以来最重要的进展。
围绕这一事件，有许许多多让人意想不到的曲曲折折，也有颇多耐人寻味之处。
“突破”前夜的困惑当第二次世界大战临近结束的时候，一门把生物学、化学和物理学融合在一起，从分子水平上研究生命现象物质基础的学科—分子生物学，渐渐地有了一个雏形。
1944年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔在《生命是什么?—活细胞的物理学观》一书中，非常清楚地表达了一个信念：生命的基本特征就是能够储存和传递信息，亦即遗传密码能够代代相传。
基因是活细胞的关键组成部分，要懂得什么是生命，就必须知道基因是如何发挥作用的。
生物学家将“承载遗传信息的最小单位”称为“基因”，可当时没人知道基因到底什么样，它“寄存”在哪里?当时，细胞核中的染色体已被证实在遗传过程中起到关键作用，它主要由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成，而染色体中蛋白质要比DNA多一些。
此外，已通过细菌转化实验证实：远不如蛋白质来得复杂的DNA，实际上竟然是细胞中的一种遗传物质，它在决定遗传性状上扮演着主要角色。
进一步的研究表明：所有的生物都包含DNA分子，即储存制造蛋白质的遗传指令分子。
这意味着，要解开基因本质之谜—基因是由什么组成的?它们怎样精确地复制?又如何控制(至少是影响)蛋白质的合成?—就必须对DNA的化学及物理构造有更多的了解。
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2
三大学派的代表
8
• 到1953年3月17日，DNA分子的结 构问题已经差不多被弗兰克林所攻 克。然而，他们却未能及时地将分 析资料转变为一个合理的结构模型。
• 因而，与诺贝尔奖擦肩而过
5
信息学派
• 自1951年开始，沃森和克里克先后建立了三个DNA分子 模型。他们在建立模型时，不只是考虑其结构，还要始终 联系DNA的功能和信息。他们要求建立的模型既要满足 物理、化学、数学研究的最新事实，如X射线衍射结果、 碱基配对的力学要求，还要满足生化知识，如酮型、氢键、 键角等，更要使DNA能解释遗传学和代谢理论，这是一 种很先进的思想。
• 第一个模型是一个三链的结构。这是在对实验数据理解错 误的基础上建立的，最终失败。但他们并不气馁，继续搜 集材料，查阅资料，富兰克林的B型DNA的X射线衍射照 片，查尔加夫的DNA化学成分的分析都曾给沃森和克里 克很大启示。他们建立的第二个模型是一个双链的螺旋体， 糖和磷酸骨架在外，碱基成对的排列在内，碱基是以同配 方式即A与A，C与C，G与G，T与T配对。由于配对方式 的错误，这个模型同样宣告失败。尽管这次又失败了，但 他们从中总结了不少有益的经验教训，为成功地建立第三 个模型打下了基础。
4
结构学派
• 威尔金斯和富兰克林 ,他们两人都 专长X射线结晶学研究。1952年他 们设法制成了高度定向的DNA结 晶纤维，并有富兰克林拍摄出了非 常清晰的X射线衍射照片。通过对 照片的细致分析，他们推算出 DNA分子式双链同轴排列的螺旋 结构，磷酸根基团和脱氧核糖在螺 旋外侧，并测量出DNA螺旋体的 直径和螺距。
6
信息学派
1953年2月20日，沃森 灵光一现，放弃了碱基 同配方案，沃森和克里 克立即行动，马上在实 验室中联手开始搭建 DNA双螺旋模型。采用 碱基互补配对方案，终 于获得了成功。沃森和 克里克又经过三周的反 复核对和完善，3月18 日终于成功地建立了 DNA分子双螺旋结构模 型。
因此，沃森和克里克获 得学了或医19学62奖年。诺贝尔生理7
生物化学学派 美国加州理工学院化学家
鲍林实验室
结构学派
英国伦敦皇家学院的威尔
金斯和富兰克林
信息学派
剑桥大学的沃森和克里克
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生物化学学派
• 1950年，鲍林等利用X射线技术研究蛋白质 结构，提出蛋白质是长链分子，并发现了α 螺旋结构。对蛋白质研究的成功，大大激 励了他们把该项技术 应用于DNA分子结构 研究。1952年底，鲍林等人明确提出DNA 分子并非单链结构，而可能是双链或三链 的螺旋体。