基因为什么是双螺旋的?
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发布时间:2009-10-09 12:19:49
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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
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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。
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。
蛋白质分子螺旋结构特征的力学原因;二是核苷酸分子成对出现的力学原因;三是因为核苷酸分子的成对出现,所以 DNA分子必定是双螺旋结构;四是因为同种核苷酸分子的耦合只能有四种情况,所以DNA分子只能有四种类型,以及它们唯一的自我复制功能;五是因为地球的引力场对微观粒子的运动状态有一定的影响,所以改变引力场的特征将在一定程度上改变物种的遗传特征。此外,通过蛋白质分子的螺旋结构和 DNA的双螺旋结构特征,反过来从生物学的角度上,一方面间接地证明了微观粒子运动形态的螺旋式特征,另一方面证明广义时空相对论本身的正确性。
http://www.sea3000.net/xiaxingguang/5.php这里有一篇文章,从力学角度阐明了DNA双螺旋结构的原因。
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