- 苏萦
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DNA分子双螺旋结构积塑模型是一种采用优质彩色塑料原料制造的生物遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)分子的装配式结构模型。本模型利用具有特殊形状结构的红、黄、蓝、绿四种色球(分别代表A、T、G、C四种核苷)和棕棒(代表磷酸P)五种零件,不仅可装配成具有双螺旋空间结构的DNA分子链,而且还可以直观地表达出DNA分子链的自我复制功能。这套模型可用来做分子生物学的教具,也可做中小学生的课外科学模型玩具。 一套DNA分子双螺旋结构积塑模型,其特征是:a.这套DNA分子双螺旋积塑模型由红、黄、兰绿四种优质塑料色球(分别代表A、T、G、C四种核苷)和一种优质棕色塑料色棒(代表磷酸P)共五种另件所组成。 b.红球和黄球直径φ18,各带有一个直径φ10的白色圆柱形突出物,在红球的白色圆柱上开有一个直径φ6的圆孔,圆孔内部前后各突起一个直径φ3的半圆形凸起物,在黄球的白色圆柱上伸出一直径φ6的圆棒,圆棒前后各开有一个直径φ3的半圆形凹槽,红球和黄球的结合,即A与T的结合,可通过φ6圆棒插入φ6圆孔来实现。 c.蓝球和绿球直径也是φ18,也各带有一个直径φ10的白色圆柱形突出物,在兰球的白色圆柱上开有一个直径φ6的圆孔,圆孔内部沿圆周对称地突起三个直径φ3的半圆形凸起物,在绿球的白色圆柱上伸出一φ6圆棒,在圆棒周围对称地开有三个直径φ3的半圆形凹槽,兰球和绿球的结合,即G和C的结合,可通过φ6圆棒插入φ6圆孔来实现。 d.每个色球除带有一个白色圆柱形突出物外,还各开有二个直径φ6的圆孔,它们的位置一上一下、一左一右,分别对称地绕水平和垂直轴线旋转36角。利用直径φ6的棕棒插入二个色球相对着的二个φ6圆孔,可将任意二个色球连接起来,从而可组成DNA单股螺旋链,所开φ6圆孔的角度,可保证每一螺旋上有10个色球, e.每一对配对色球上的一个φ3半圆形凸起物和一个φ3半圆形凹槽代表一个氢(H)键,由于A、T和G、C色球上φ3半圆形凸起物和半圆形凹槽数目不同(一为2,一为3),角度不同,因此A球只能与T球结合,G球只能与C球结合,A与C、G与T球之间不能结合(不能插入),从而可实现A-T、G-C之间的严格配对关系,利用这种配对关系,可组成互补配对的DNA双螺旋链,并导致DNA分子具有自我复制的功能。(其中A、T、C、G 均为碱基;A:腺嘌呤;T:胸腺嘧啶;C:胞嘧啶;G:鸟嘌呤。当T转录时,变为U:尿嘧啶)。 沃森和克里克是科技发展史上的一对幸运儿。他们仅用了18个月就解决了DNA分子结构这样一个当时的世界难题。是年沃森仅25岁,克里克也才37岁。 沃森从小聪颖好学,15岁即入芝加哥大学学习动物学。毕业时看到了量子力学大师薛定谔的《生命是什么?》一书,被深深吸引,决心探寻生命的奥秘。19岁进入印第安纳大学师从卢里亚教授,以研究X射线对噬菌体的作用而顺利获得遗传学博士学位。1951年春,一个偶然的机会,沃森代替导师参加一个在意大利那不勒斯召开的生物大分子结构学术会议,受伦敦皇家学院晶体学家威尔金斯(M·Wilkims,1916—)做的关于DNA X射线衍射的研究报告所启发,认准了X射线衍射法是一把可以打开生命奥秘的钥匙。于是,通过一番努力,终于来到剑桥大学卡文迪什实验室,从事蛋白质和多肽晶体结构的研究。在这里,他碰到了克里克。 克里克比沃森年长10多岁,1937年就毕业于伦敦大学物理系,因第二次世界大战而中断了博士学业。战后,他也受到薛定谔《生命是什么?》一书的影响,决心改行,到了卡文迪什实验室,在佩鲁兹教授的指导下,从事多肽和蛋白质的X射线衍射分析的研究,继续攻读博士学位。沃森是一位在遗传学上很有造诣的青年学者,寡言少语,有一股闯劲。而克里克则对X射线结晶学十分了解,性格外向,阅历丰富。他们又都对DNA结构与生物学功能的关系有浓厚的兴趣。这种志向上的一致,学术上的互补和性格上的默契,可谓天作之合。于是现代生物学发展史上最高成效的合作就这样开始了。你可以到生物帮那里详细的了解。那里提供各种生物制剂试剂、实验抗体、仪器耗材、医疗设备等产品交易信息,提供生物技术知识方法文档、生物医药等领域的资讯please click to connect www.bio1000.com/zt/dna/3849.html .I hope that i can help you 但他们的研究并非一帆风顺。由于没有自己的实验室,他们就利用别人的分析数据,开始做DNA分子模型的研究。首先,他们采用当时多数科学家关于DNA结构是螺旋型的猜测搭建分子模型,但是DNA分子是单链、双链还是三链?颇费心力。经过一番周折,好不容易建立了一个三螺旋模型,但在征求同行专家意见时受到了批评和质疑,与实验结果也不相符,使他们一下子陷入了困境。屋漏偏遭连阴雨。这时,沃森的奖学金被中断,克里克因不认真做博士论文,被指摘为不务正业而受到校方批评,导师也严令他放弃DNA结构的研究,加劲做博士课题。但他们并未因这一连串的打击而退缩,相反他们从别的研究小组的报道中受到启发和鼓舞,看到了胜利的曙光,也感受到竞争的激烈和时间的紧迫。于是他们迎难而上,加快研究步伐,终于在1953年2月28日提出了DNA的双螺旋分子结构,并立即整理成文,寄信《Nature》杂志发表,争得了创新的先机。9年之后,他们获得了诺贝尔奖。 沃森和克里克这两个年青人之所以在DNA分子结构研究的激烈竞争中脱颖而出,除了他们自身的努力和卓有成效的合作之外,还在于他们把握了科学研究的成功之道。 科学研究的首要问题是选题。课题选得准确与否,它决定了科研进展的快慢,成果水平的高低乃至于最终的成败。这就如同打井选址一样,如果选点不对,那么你花再大的力气,用再先进的设备,也是打不出水来的。20世纪50年代以前,生物学界普遍认为蛋白质是决定遗传基因的主要物质,因此许多科学家包括一些世界知名的权威,都投身于蛋白质分子结构的研究。但沃森和克里克不迷信权威,敢于向传统观念挑战。他们从前人的研究中敏锐地看到DNA在遗传中的重要作用。他们认为:“蛋白质并不是真正解开生命之谜的罗塞达石碑。相反,DNA却能提供一把钥匙。使用这把钥匙,我们就能找出基因是如何决定生物性状的。”他们坚信DNA结构的研究“称得上是自达尔文进化论发表以来在生物学领域内最轰动的事件。”因此,他们才会在众说纷纭之中不改初衷,在混沌不清的表象面前不迷失方向,在困难曲折中毫不退缩,使他们的研究一下子跃到了世界生物学研究的最前沿,为他们取得重大突破奠定了基础。 科学研究要确保成功,还必须有好的可靠的方法。这就如同过河一样,不解决好桥或船等过河的工具,是无论如何也不可能从“未知”的此岸到达“已知”的彼岸的。沃森他们在研究工作中,非常注意科学方法。首先,他们善于博采众长,注意收集各种有关信息,从中汲取营养。当时,他们同几个研究小组建立了密切的学术交流关系,经常请同行专家来讨论问题,征求意见。他们很好地分析了当时信息学派、结构学派和生化学派对DNA结构研究的成果,综合各家之长,为我所用。例如,威尔金斯和弗兰克林小组在X射线衍射结晶学的研究方面处于世界前列,特别是弗兰克林,她已经得到了DNA最清晰的X射线结晶衍射图,可以说是完成了DNA结构的大部分工作。这张图给沃森他们以极大的启发,但是弗兰克林和威尔金斯对用构建分子模型的方法来阐释生物遗传功能不感兴趣,因此,仅管他们在专业造诣上比沃森和克里克高,但视野的局限使他们最终未能捅破这层窗户纸。所幸的是威尔金斯最后还是与沃森与克里克一起荣获了诺贝尔奖,而弗兰克林则与诺贝尔奖失之交臂,令人惋惜。还有美国著名的化学键权威、诺贝尔奖获得者鲍林,他的研究小组从化学键的角度用摆弄分子模型的方法解决了DNA分子结构中的不少难题,但由于缺乏X射线衍射的经验,也不了解这方面的最新成果,仅建立了三螺旋模型,还未来得及进一步修正,就被沃森他们捷足先登了。沃森和克里克由于与弗兰克林等人经常讨论问题,最先看到她的那张X射线衍射图,又充分运用了鲍林那形象、便捷的摆弄分子模型的方法,还从数学家和生物化学家那里请教了嘌呤和嘧啶基因之间吸引力的计算和配对的概念,终于建立了一个完美的DNA双螺旋分子结构模型。他们正如牛顿所说的那样,“站在巨人的肩膀上”,去摘取了桂冠。