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1、第2节DNA分子的结构 DNA是生物体的遗传物质 DNA要储存遗传信息又要决定生物性状 那DNA要有什么样的分子结构才能担此重任呢 DNA双螺旋结构模型的构建 1951年生物大分子结构会议在意大利举行 英国著名生物物理学威尔金斯在报告中展示了一张DNA的X衍射图 给沃森 J D Watson 留下了极其深刻的印象 M Willkins 1916 DNA双螺旋结构模型的构建 这张衍射图谱是由威尔金斯的同事富兰克林 R E Franklin 1920 1958 提纯DNA并做出来的 这年秋天 沃森来到英国卡文迪什实验室工作 在这里他遇到了物理学家出身的克里克 F Crick 1916 2004 R
2、 E Franklin DNA双螺旋结构模型的构建 当时 人们对DNA的认识是 DNA分子是以四种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链 这四种脱氧核苷酸分别含有A T G C四种碱基 沃森和克里克以衍射图谱为基础推算出DNA分子呈螺旋结构 之后 他们尝试了很多碱基位于螺旋外部的模型 结果都被否定了 后来重新构建了一个核酸核糖在螺旋外部 碱基在螺旋内部的双链螺旋 在这个模型中是相同碱基配对的 有化学家指出这种配对方式违反化学规律 于是再次宣告失败 DNA双螺旋结构模型的构建 1952年春 奥地利生化学家查哥夫 E Chargaff 1905 访问了剑桥大学 沃森和克里克从他那得知 腺嘌呤 A 的量总是
3、等于胸腺嘧啶 T 的量 鸟嘌呤 G 的量总是等于胞嘧啶 C 的量 于是 他们让A与T配对 G与C配对 构建出新的DNA模型 发现A T碱基对与G C碱基对具有相同的形状和直径 这样组成的DNA分子具有稳定的直径 能够解释A T G C的数量关系 同时也能解释DNA的复制 并且模型与衍射照片完全符合 DNA双螺旋结构模型的构建 1953年 沃森和克里克撰写的 核酸的分子结构 脱氧核苷酸的一个结构模型 论文在英国自然杂志上刊载 1962年 沃森 克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学或医学奖 利用扫描隧道电子显微镜观察到的DNA分子 脱氧核糖 含氮碱基 磷酸 A G C T 脱氧核苷酸 腺嘌呤
4、 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 1 DNA的化学组成 DNA的基本单位 脱氧核苷 脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的种类 腺嘌呤脱氧核苷酸 2 种脱氧核苷酸聚合形成脱氧核苷酸链 磷酸二酯键 氢键 DNA分子的平面结构 DNA分子的空间结构 3 DNA的双螺旋结构 构成方式 位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧 碱基对 主链 骨架 1 脱氧核糖与磷酸交替排列 2 两条主链呈反向平行 3 盘绕成规则的双螺旋 1 主链上对应碱基以氢键连结成对 2 碱基互补配对 A T G C 习题 A TG C A G T C A G T C 50 也可以写成以下形式 A G T C 1规律概括 在DNA双链中 任意两个不互补碱基之和恒等 并为碱基总数的50 A G C T A G C T T G A C T C A G
