分子生物學(xué)的降臨省公開課一等獎全國示范課微課金獎?wù)n件

第四章分子生物學(xué)降臨

公郵:jdswxfzs@163.com

密碼：wuhandaxue1/85生物學(xué)革命三個階段自1900年起，生物學(xué)進(jìn)步是空前，一場真正生物學(xué)革命突然降臨在20世紀(jì)中葉。德羅斯納將這場革命分為三個階段：分子生物學(xué)降臨（1955-1965）細(xì)胞生物學(xué)改進(jìn)（1965-1975）生物工程學(xué)出現(xiàn)（1975-1985）2/85基因分子生物學(xué)回顧3/8519世紀(jì)60年代，孟德爾植物雜交試驗使他得出了有機體攜帶遺傳因子并傳遞給子代結(jié)論。1906年英國生物學(xué)家貝特森首次提出了“遺傳學(xué)”一詞，以稱呼這門研究生物遺傳問題新學(xué)科。1909年，丹麥植物學(xué)家約翰遜提議用“基因”一詞代替孟德爾遺傳因子。4/85人們還知道每一個基因決定一個性狀，所以有機體全貌受其全部基因控制，而這些基因都是由其親代傳遞下來。經(jīng)過摩爾根努力，生物學(xué)家搞清楚了基因在染色體內(nèi)呈線性排列，確立了基因作為遺傳基本單位概念。從此以后，以處理基因組成和遺傳機理為主要內(nèi)容分子生物課時代到來了……5/85F·米舍爾首次分離DNAF·米舍爾1844年出生于萊茵河畔瑞士西北部城市巴塞爾。1868年正值克里米亞戰(zhàn)爭時期，研究所附近有家醫(yī)院照料著受傷士兵。

1869年，米舍爾在士兵傷口膿液白血球細(xì)胞核中找到一個由大分子組成、含有磷和氮物質(zhì)。起初米舍爾認(rèn)為該物質(zhì)源于細(xì)胞核，便稱它為核素(nuclein)。

1874年，米舍爾將他發(fā)覺物質(zhì)分離成蛋白質(zhì)和酸分子后，改稱其為核酸?，F(xiàn)在，人們稱米舍爾發(fā)覺物質(zhì)為脫氧核糖核酸(DNA)。6/85米舍爾（瑞士）

FriedrichMiescher(1844-1895)

即使很快就了解到核素就是細(xì)胞學(xué)家所說染色質(zhì)，不過米舍爾和當(dāng)初生物學(xué)家從來不把它看作是遺傳信息載體。作為遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)是更為合理化學(xué)物質(zhì)。

為何呢？

20世紀(jì)初:植物和動物細(xì)胞中普遍存在核酸。1869年：發(fā)覺核酸(核素，nuclein)7/85

1920年代：德國化學(xué)家科賽爾發(fā)覺兩類不一樣核酸

RNA(核糖核酸)

DNA(脫氧核糖核酸,比RNA核糖少一個氧原子)兩種嘌呤和兩種嘧啶，另外還有：一個磷酸，一個糖?？瀑悹?A.Kossel,1853~1927)還發(fā)覺核酸分子含有四種堿基:8/85萊文（美國）

PhoebusA.T.Levene

(1869-1940)1909年美國洛克菲勒醫(yī)學(xué)研究所生物化學(xué)家萊文經(jīng)過試驗測定核酸中核糖是戊糖。9/85

核苷酸:核酸基本構(gòu)件含氮堿基戊糖磷酸10/85

腺嘌呤脫氧核苷酸磷酸糖堿基11/85

鳥嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶尿嘧啶12/85科塞爾和萊文為了取得DNA組分，都采取了有機化學(xué)中十分猛烈分析方法，而這種方法以后被證實破壞了實際上是非常巨大分子。所以，他們都誤認(rèn)為核酸是很小分子，分子量約為1500D。13/851929年，萊文提出了DNA化學(xué)成份和基本結(jié)構(gòu)四核苷酸假說：1核酸:四種堿基克分子數(shù)相等。

2多核苷酸:由某種確定、排列次序不變單元組成：ATCGATCGATCGATCG萊文“四核苷酸假說”14/85萊文“四核苷酸假說”萊文認(rèn)為：一切起源DNA中，四種堿基都是等量。這意味著多核苷酸鏈?zhǔn)怯赡撤N確定、排列次序不變單位所組成，而這些單位本身又是四種核苷酸組成結(jié)合體。于是在這種假說之下，DNA是一個同糖原相類似重復(fù)多聚體。所以，它不可能產(chǎn)生那種對于遺傳物質(zhì)來說必不可少多樣性。這使得核酸喪失了作為遺傳物質(zhì)所具備復(fù)雜性，所以核酸是遺傳物質(zhì)構(gòu)想被否定了。15/85普通都認(rèn)為基因很可能是由蛋白質(zhì)組成，其依據(jù)則是蛋白質(zhì)多樣性能夠解釋基因多樣性。當(dāng)DNA是一個相當(dāng)小簡單分子這種看法流傳開來時，認(rèn)為DNA含有控制發(fā)育能力觀點就逐步失去了說服力?？紤]到發(fā)育過程和路徑極端復(fù)雜性，這么一個簡單小分子怎么可能在遺傳和發(fā)育過程控制上含有主要作用？

基因究意是什么物質(zhì)組成？對于當(dāng)初整個遺傳界來說，一直是個謎。16/85

1868年：赫胥黎(T.H.Huxley,1825~1895)

蛋白質(zhì)是“生命物質(zhì)基礎(chǔ)”。主流意見：基因是由蛋白質(zhì)組成，DNA只不過在遺傳過程中發(fā)揮一些輔助生理作用“生命物質(zhì)基礎(chǔ)”——蛋白質(zhì)還是DNA？17/8520世紀(jì)60年代，人們已經(jīng)接收了蛋白質(zhì)是生命物質(zhì)基礎(chǔ)觀點，經(jīng)過一系列研究人們也知道蛋白質(zhì)是由氨基酸組成，組成蛋白質(zhì)氨基酸有20種。對比來說，含有20種不一樣氨基酸蛋白質(zhì)大分子似乎能夠提供無限數(shù)量排列與組合來解釋基因遺傳多樣性。

18/85當(dāng)1930年代和1940年代科學(xué)家采取新研究方法（超速離心，過濾，光吸收等等）后，出乎每個人意外是DNA分子分子量是50萬到100萬，比以前測得（1500D）大兩個數(shù)量級。實際上它們比蛋白質(zhì)分子還要大。這些新發(fā)覺使人們又開始重新審閱核酸和蛋白質(zhì)研究，并希望澄清這么問題：DNA與蛋白質(zhì)，終究誰是遺傳信息載體？

重新審閱核酸和蛋白質(zhì)研究19/85

1928年，發(fā)表了著名肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗。格里菲斯(英國）

FredrickGriffith,1877~1941肺炎雙球菌是一個病原菌，存在著光滑型(Smooth簡稱S型)和粗糙型(Rough簡稱R型)兩種不一樣類型。光滑型菌株有莢膜，有毒，在人體內(nèi)造成肺炎，在小鼠體中造成敗血癥，并使小鼠患病死亡，其菌落是光滑；粗糙型菌株無莢膜，無毒，在人或動物體內(nèi)不會造成病害，其菌落是粗糙。20/8521/85試驗表明：S型死菌體內(nèi)有一個物質(zhì)能引發(fā)R型活菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型菌。這種轉(zhuǎn)化物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）是什么?格里菲斯對此并未做出回答。22/85OswaldT.Avery1877~1955

ColinMacLeod1909~1972MaclynMcCarty1911~1944年美國埃弗里(O．Avery)、麥克利奧特(C.Macleod)及麥克卡蒂(M．Mccarty)等人在格里菲斯工作基礎(chǔ)上，對轉(zhuǎn)化本質(zhì)進(jìn)行了深入研究（體外轉(zhuǎn)化試驗）。23/85他們從S型活菌體內(nèi)提取DNA、RNA、蛋白質(zhì)和莢膜多糖，將它們分別和R型活菌混合均勻后注射人小白鼠體內(nèi)。結(jié)果只有注射S型菌DNA和R型活菌混合液小白鼠才死亡。這是因為一部分R型菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)生有毒、有莢膜S型菌所致，而且它們后代都是有毒、有莢膜。由此說明RNA、蛋白質(zhì)和莢膜多糖均不引發(fā)轉(zhuǎn)化，而只有DNA能引發(fā)轉(zhuǎn)化！24/851928年，英國微生物學(xué)家F.Griffith發(fā)表了著名肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗1944年，美國人O.Avery，C.Macleod和M.McCarthy等人經(jīng)過微生物轉(zhuǎn)化試驗證實DNA是遺傳物質(zhì),必定了核酸與遺傳關(guān)系。試驗意義：

該項試驗徹底糾正了蛋白質(zhì)攜帶遺傳信息這一錯誤認(rèn)識，確立了核酸是遺傳物質(zhì)主要地位。25/85奧斯瓦德·埃弗里OswaldAvery歷史貢獻(xiàn)

1948.retired,TheNobelcommitteehasbeencriticizedfornotrecognizingAvery’sachievementbeforehisdeath(1877-1955)分子生物學(xué)領(lǐng)域里孟德爾永遠(yuǎn)遺憾。。。。。。DNA遺傳本性發(fā)覺者未獲諾貝爾獎26/851928-1944進(jìn)行16年肺炎鏈球菌遺傳轉(zhuǎn)化研究證實DNA是轉(zhuǎn)化因子

Thelifelongpitywasdueto…..

科學(xué)家對核酸了解還知之甚少

DNA分子功效也就更不為人知蛋白質(zhì)可能是遺傳專一性決定分子第一個動搖了“蛋白質(zhì)是基因”理念奠定了“DNA是遺傳物質(zhì)”理論基礎(chǔ)27/85艾弗里工作當(dāng)初沒有馬上得到公認(rèn)，人們甚至懷疑艾弗里提取轉(zhuǎn)化因子并不是純粹DNA，可能還有蛋白質(zhì)。懷疑論者大多是“噬菌體小組”組員，包含德裔美國生物學(xué)家德爾布呂克(MaxDelbruck，1906~1981)和盧里亞(SalvadorLuria，1912~1991)。即使他們也都充分了解艾弗里發(fā)覺，但依然沉湎于四核苷酸假說，因而不能相信DNA能夠含有遺傳物質(zhì)所必需復(fù)雜性。因為噬菌體小組在當(dāng)初分子生物學(xué)領(lǐng)域中占有支配地位，因而他們懷疑態(tài)度含有相當(dāng)大影響。

28/85德爾布呂克

MaxDelbrück(左)1906~1981(美國)薩爾瓦多·愛德華·盧里亞SalvadorLuria(右)1912~1991(美國)

1938~1952

噬菌體小組29/85德爾布呂克起初學(xué)習(xí)理論物理學(xué)，是玻爾學(xué)生。因為逐步對生命本質(zhì)感興趣，遂于1938年改行到美國組建了一個小組專門研究基因問題。他選擇噬菌體作為研究對象，因為這種噬菌體只由一個蛋白質(zhì)包被著一個DNA，結(jié)構(gòu)簡單，繁殖又快。德爾布呂克認(rèn)識了來自歐洲盧里亞，以及圣路易.華盛頓大學(xué)赫爾希。他們結(jié)合創(chuàng)建了噬菌體小組，目標(biāo)是處理基因性質(zhì)之謎。1947年，盧里亞任印第安納大學(xué)教授，他接收了19歲沃森作他碩士，并舉薦他參加噬菌體小組。30/85艾弗里（美國）

OswaldAvery1877~1955即使噬菌體小組持懷疑態(tài)度……不過艾弗里試驗結(jié)果引發(fā)了一場“雪崩”式核酸研究熱潮。

31/851946年到1950年間，奧地利查伽夫(ErwinChargaff)進(jìn)行研究使當(dāng)初對于DNA看法起了革命性改變。盡管Avery試驗未引發(fā)概念革命但他研究工作引發(fā)了ErwinChargaff極大興趣為提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型起到了非常主要作用32/85查伽夫扔下了手頭一切工作，在1946年到1950年間開始轉(zhuǎn)而從事核酸研究。查伽夫從一開始就假定核酸可能像蛋白質(zhì)一樣高度聚合、非常復(fù)雜。他對各種起源核酸進(jìn)行了精細(xì)分析，非常明確地證實了四種堿基數(shù)量不是相等。查伽夫發(fā)覺：任何類型生物中腺嘌呤A和胸嘧啶T比值以及鳥嘌呤G和胞嘧啶C百分比總是靠近于1。33/85查伽夫(奧地利)

ErwinChargaff

1950年:堿基含量腺嘌呤A=胸腺嘧啶T

鳥嘌呤G=胞嘧啶C查伽夫發(fā)覺徹底否定了四核苷酸假說。人們開始論證DNA就是遺傳物質(zhì)載體了。

34/85赫爾希1908~1997

AlfredHershey蔡斯1927~MarthaChase于是，1952年，噬菌體小組中兩位組員赫爾希和蔡斯用放射性標(biāo)識細(xì)菌病毒（即噬菌體）進(jìn)行試驗，為DNA是遺傳物質(zhì)提供了令人信服證據(jù)。35/85分別用放射性同位素標(biāo)識噬菌體35S－標(biāo)識蛋白質(zhì)32P－標(biāo)識DNA36/8535S標(biāo)識外殼蛋白質(zhì),感染后放射標(biāo)識不進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞32P標(biāo)識DNA,感染后放射標(biāo)識進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞37/85噬菌體用放射性硫跟蹤蛋白質(zhì)表層用放射性磷跟蹤關(guān)鍵DNA侵染攪拌

分離

細(xì)胞中無放射性硫外表有放射性硫細(xì)胞中有放射性磷外表無放射性磷38/85沉淀里物質(zhì)含有遺傳特征，沉淀里含有是蛋白質(zhì)還是DNA呢？39/85即使有些科學(xué)家以為赫爾希-蔡斯試驗資料應(yīng)該慎重地加以解釋，不過噬菌體小組組員沃森很快接收了這一結(jié)果，認(rèn)為它是DNA遺傳作用很好證據(jù)。赫爾希-蔡斯再次證實DNA是遺傳物質(zhì)試驗產(chǎn)生了直接和深遠(yuǎn)影響。從那時起，相關(guān)遺傳機制問題研究便全部集中于DNA上了……40/851952年（8年后）M.Delbruck，A.Hershey，S.E.Luria

D.H.L.(USA)TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1969對噬菌體繁殖過程開展了深入研究證實了DNA是主要遺傳物質(zhì)41/85D.H.L成功原因人們已經(jīng)認(rèn)識到DNA可能在遺傳過程中主要作用。他們科學(xué)論文幾乎與沃森和克里克論文同時發(fā)表，從而得到了媒體廣泛宣傳。艾弗里是孤立研究者，較少參加學(xué)術(shù)交流與科學(xué)討論，研究結(jié)果未能引發(fā)人們注意。

D.H.L.結(jié)果經(jīng)過“噬菌體研究組”學(xué)術(shù)關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)得到了快速傳輸和廣泛了解。42/85為了回答基因怎樣能夠作為模板這個問題，就必須更多地了解DNA分子結(jié)構(gòu)。自從萊文以來有些學(xué)者已經(jīng)預(yù)料到DNA必定含有縱向線性結(jié)構(gòu)，由脫氧核糖和磷酸（堿以某種方式與之相聯(lián)）骨架組成。問題是這三種分子彼此是怎樣聯(lián)結(jié)呢？只有搞清楚這個問題之后才能夠確定DNA怎樣執(zhí)行其遺傳功效。43/85當(dāng)代物理學(xué)與當(dāng)代生物學(xué)結(jié)合

----分子生物學(xué)誕生20世紀(jì)40年代細(xì)胞遺傳學(xué)、微生物學(xué)和生化遺傳學(xué)領(lǐng)域取得成就，吸引了一些物理學(xué)家投身到遺傳分子基礎(chǔ)和基因自我復(fù)制這兩個領(lǐng)域研究中來，從而注入了物理學(xué)新理論、新概念和新方法。德爾布呂克作為一位物理學(xué)家，將當(dāng)代物理學(xué)與生物學(xué)相結(jié)合，將信息概念和定量方法引入到遺傳學(xué)研究當(dāng)中。1951年用生物物理學(xué)家威爾金斯給出了DNA纖維X射線衍射圖，為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)覺打下了基礎(chǔ)。

44/85當(dāng)初有三個試驗室都在全力探索DNA分子結(jié)構(gòu)，都含有同等成功機會。一個是美國加州理工學(xué)院鮑林試驗室；一個是倫敦皇家學(xué)院威爾金斯（MauriceWilkins）試驗室；一個是劍橋大學(xué)沃森-克里克試驗室。他們研究很快就演變成一場發(fā)覺DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)競賽。

45/85美國加州理工學(xué)院鮑林試驗室萊納斯·鮑林（美國）LinusPauline,1901~199446/85美國加州理工學(xué)院萊納斯·鮑林

（LinusPauling，1901~1994）試驗室鮑林是“化學(xué)家、物理學(xué)家、結(jié)晶學(xué)家、分子生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究者”。曾兩次榮獲諾貝爾獎金（1954年化學(xué)獎，1962年和平獎），有很高國際聲譽。1951年他發(fā)覺了蛋白質(zhì)基本結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)也是一條長鏈分子，由二十種不一樣氨基酸經(jīng)過肽鍵彼此聯(lián)結(jié)而成。這么氨基酸鏈亦稱多肽鏈。47/85鮑林在構(gòu)想多肽鏈空間構(gòu)型時發(fā)覺，蛋白質(zhì)大分子骨架實際上只能有少許不一樣螺旋構(gòu)型。他預(yù)見到其中一個構(gòu)型，即α-螺旋在決定蛋白質(zhì)分子形狀中必定發(fā)揮著主導(dǎo)作用。鮑林所以于1954年榮獲諾貝爾化學(xué)獎。

48/851994年8月19日，鮑林以93歲高齡在加利福尼亞逝世。鮑林是惟一一位先后兩次單獨取得諾貝爾獎科學(xué)家。曾被英國《新科學(xué)家》周刊評為人類有史以來20位最出色科學(xué)家之一，與牛頓、居里夫人及愛因斯坦齊名。首次全方面描述化學(xué)鍵本質(zhì)；發(fā)覺蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)；揭示鐮刀狀細(xì)胞貧血癥病因；參加揭示DNA結(jié)構(gòu)研究；推進(jìn)X射線結(jié)晶學(xué)、電子衍射學(xué)、量子力學(xué)、生物化學(xué)、分子精神病學(xué)、核物理學(xué)、麻醉學(xué)、免疫學(xué)、營養(yǎng)學(xué)等學(xué)科發(fā)展。

49/85引出問題？DNA分子骨架:直還是螺旋？一條螺旋:堿基聯(lián)在骨架外邊？多條螺旋:堿基在骨架里邊？它們彼此間怎樣相聯(lián)？威爾金斯小組專長是X射線結(jié)晶學(xué)。鮑林（美國）LinusPauline1901~1994布拉格（英國）

LawrenceBragg

1890~197150/85弗蘭克林（英國）

RosalindFranklin

1920~1958莫里斯.維爾金斯（英國）

MauriceWilkins,1916~

倫敦皇家學(xué)院威爾金斯小組51/85莫里斯.維爾金斯（英國）

MauriceWilkins,1916~

維爾金斯是新西蘭物理學(xué)家，40年代開始生物物理學(xué)研究工作。他在劍橋畢業(yè)后到伯明翰大學(xué)工作。還參加了美國“曼哈頓計劃”。從美國回英國后，在倫敦皇家學(xué)院從事DNAX射線分析研究。1962年獲諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎。因病于年10月5日在醫(yī)院中逝世，享年87歲。威爾金斯和富蘭克林在建立DNA分子模型中作用是非常主要。1950年開始研究DNA晶體結(jié)構(gòu)，采取“X射線衍射法”拍攝出第一張DNA纖維衍射圖，證實DNA分子含有雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)。這在建立DNA分子模型工作中發(fā)揮了主要作用。52/851952年英國RosalindFranklin拍攝到清楚DNA晶體X-衍射照片。1953年她認(rèn)為DNA是一個對稱結(jié)構(gòu)，可能是螺旋。

53/85羅莎琳德.富蘭克林英國女物理學(xué)家和化學(xué)家富蘭克林出生金融家家庭，天資聰慧，心靈手巧，1941年畢業(yè)于劍橋大學(xué)。1947-1950年期間，在巴黎一所試驗室學(xué)會了X射線衍射技術(shù)，成為一位出眾物理學(xué)家、物理化學(xué)家、結(jié)晶學(xué)家和X射線衍射技術(shù)教授。羅莎琳德1951年回國發(fā)展，去威爾金斯手下研究DNA。憑著深厚物理學(xué)素養(yǎng)和絕倫試驗技術(shù)，她拍出了被譽為“完美到極致DNA分子鏈X光衍射圖片”。她發(fā)覺照片總是表明脫氧核糖核酸含有螺旋形分子結(jié)構(gòu)；她還判明磷酸基團一定位于該螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)。54/85羅莎琳德.富蘭克林英國女物理學(xué)家和化學(xué)家沃森經(jīng)過威爾金斯看到了她X射線衍射照片（這么做顯然未經(jīng)她本人同意），從中發(fā)覺了他們所需要證據(jù)，于是提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。沒多久這位女科學(xué)家就因卵巢癌過世，病因是無數(shù)次衍射試驗受到過多輻射造成癌變，當(dāng)初人們并不知道X光對人體損害，普遍缺乏防護。1958年羅莎琳德逝世時只有37歲，單身，甚至沒談過戀愛?！翱茖W(xué)玫瑰”沒等到分享榮耀，在研究結(jié)果被認(rèn)可之前就已凋謝。4年后，克里克、沃森和威爾金斯共同取得了1962年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。富蘭克林對揭示核酸含有雙螺旋結(jié)構(gòu)所做貢獻(xiàn)一直未能得到公正評價。55/85劍橋大學(xué)沃森-克里克小組沃森克里克56/85沃森(JamesWatson，1929~)

DNA之父Watson在中課時就是一個極聰明孩子，即使他在課堂上從不作筆記，但在課程結(jié)束時，他成績總是在班上名列前茅。15歲便進(jìn)入芝加哥大學(xué)，對鳥類學(xué)極有興趣，而對其它任何東西似乎不尤其感興趣。當(dāng)他讀了薛定諤(ErwinSchrodinger，1887~1961)《生命是什么？》(1944年)一書后，便下定決心去發(fā)覺基因秘密。57/85沃森(JamesWatson，1929~)

DNA之父因為加州理工學(xué)院和哈佛大學(xué)都未招收他，他便在印第安納大學(xué)當(dāng)碩士，不過那里沒有鳥類學(xué)專業(yè)，于是選擇在盧里亞指導(dǎo)下工作。22歲取得遺傳學(xué)博士學(xué)位后到歐洲繼續(xù)深造。在丹麥哥本哈根卡爾喀試驗室工作了一年后，他一些研究計劃因為技術(shù)上原因無法深入開展，又轉(zhuǎn)到了劍橋大學(xué)卡文迪什試驗室加入佩盧茲小組從事植物病毒核酸分子結(jié)構(gòu)研究。

58/85克里克:偉大事情就在角落里1938年:倫敦大學(xué)物理學(xué)碩士。二戰(zhàn)暴發(fā)改變了很多人生活軌跡，一枚德國炸彈炸毀了克里克在大學(xué)試驗室，他繼續(xù)攻讀博士努力也被迫中止。薛定諤《生命是什么？》印象:能夠用準(zhǔn)確概念，即物理學(xué)和化學(xué)概念，來考慮生物學(xué)本責(zé)問題。1949年:加入劍橋大學(xué)卡文迪許物理學(xué)試驗室（佩盧茲小組）攻讀博士學(xué)位。年7月28日深夜，弗朗西斯·克里克在與結(jié)腸癌進(jìn)行了長時間搏斗之后，在加州圣地亞哥桑頓醫(yī)院里逝世，享年88歲。克里克(英國)

FrancisCrick1916~59/85克里克和沃森含有一樣才華，而且在試驗技術(shù)上很內(nèi)行卡文迪許試驗室科學(xué)家們正在集中精力用X射線晶體學(xué)方法來研究血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)，但克里克卻敏銳地將目光聚焦在了DNA之上。1951年10月，年僅23歲美國遺傳學(xué)博士沃森（JamesD.Watson）來到了卡文迪許試驗室做博士后研究。沃森生機勃勃，同時懷抱著一個近乎偏執(zhí)信念：遺傳物質(zhì)是由DNA而不是蛋白質(zhì)組成。因為兩人共同志趣、相互吸引個性，以及互補知識背景，克里克和沃森很快就開始攜手合作，致力于DNA分子結(jié)構(gòu)研究。

60/8561/85分子生物學(xué)主要里程碑1951.JamesWatson

（Luria第一個碩士

23y)丹麥哥本哈根卡爾喀試驗室KalckarLab.Post-Do訪問意大利那不勒斯動物研究所時King’sLab.LondonUniv.MauriceWilkins1951CavendishLab.CambridgeUniversityUK35yCrick23yWatson62/851.鮑林:建立螺旋模型，再用X射線檢驗2.1952年6月,格里菲斯(JohnGriffith):計算同類堿基之間吸引力。理論上:不一樣堿基之間相互吸引。3.1952年7月,查伽夫訪問劍橋。在談話中，克里克得知DNA所含四種堿基含量不相等，嘌呤與嘧啶百分比總是1：1，驗證了克里克構(gòu)想堿基配對可能是DNA分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。4.弗蘭克林1952年得到最好DNAX射線照片(51號)。DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)覺過程63/855.1952年冬天，當(dāng)他們得知鮑林很快可能建立一個DNA模型時，沃森和克里克愈加瘋狂地工作，希望趕在他人前面建立一個準(zhǔn)確DNA模型?？晒┻x擇方案已經(jīng)縮減到兩鏈或三鏈分子，這種鏈堿基朝內(nèi)，糖-磷酸骨架朝外，或者堿基朝外，糖-磷酸骨架朝內(nèi)。64/856.1953年1月30日星期五，沃森訪問倫敦大學(xué)威爾金斯小組，從威爾金斯那里得到了弗蘭克林關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)新照片和新數(shù)據(jù)。

7.沃森:我簡直目瞪口呆。照片中…反射出黑十字只能是螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)果。8.X射線數(shù)據(jù)與密度測量結(jié)果符合DNA是雙鏈可能性;糖-磷酸骨架一定位于DNA鏈外側(cè)。65/85

Nature

1953年4月25日

AstructureforDeoxyriboseNucleicAcid66/851953年4月25日，沃森-克里克DNA模型在《自然》雜志一篇短文中公布于世，僅用了900個單詞，一個簡單圖講解明了全部內(nèi)容。這個模型包含兩個彼此纏繞螺旋體，像是一個螺旋樓梯，梯階由配正確堿基(腺嘌呤-胸腺嘧啶、胞嘧啶-鳥嘌呤)組成，糖-磷酸骨架在外側(cè)。

67/8568/8569/8570/85

1953年，美國人J.D.Watson

英國人F.H.C.Crick

提出DNA雙螺旋模型。71/85FormsofDNAFormPitch(nm)ResiduesperturnInclinationofbasepairfromhorizontalA

2.81120oB3.4100oZ4.5127oRNA-DNAhybrid2.81120o細(xì)胞中DNA主要以B型構(gòu)象存在72/85Crick：我本人思想是基于兩個基本原理，我稱之為序列假說（sequencehypothesis）和中心法則(centraldogma)…sequencehypothesis

：核酸片段特異性完全由其堿基序列所決定，而且這種序列是某一蛋白質(zhì)氨基酸序列密碼。centraldogma

：信息一旦進(jìn)入蛋白質(zhì)，它就不可能再輸出。Crick(1957）在英國試驗生物學(xué)學(xué)會演講第一次敘述了“中心法則”和“序列假說”73/85JamesWatson(34y)FrancisCrick(46y)MauriceWilkins(46y)DNADoubleHelixmodel19531962

Nobelmedal

Halfapoundof23-karalgold.2.5inchesacross諾貝爾獎不能給那些故去人頒發(fā)，實在是個遺憾……RosalindFranklin38歲英年早逝…….74/85DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)覺1.1953年剛才離開大學(xué)校門沃森和物理學(xué)家克里克發(fā)覺了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，開啟了分子生物課時代。2.分子生物學(xué)使生物大分子研究進(jìn)入一個新階段，使遺傳研究深入到分子層次。3.沃森和克里克和威爾金斯共同取得了1962年諾貝爾獎，非常遺憾是，社會上一直認(rèn)為模型是沃森和克里克，不認(rèn)可是3人共有。75/85對雙螺旋了解開拓了一個遼闊、激感人心研究新領(lǐng)域，能夠毫不夸大說，因為這一發(fā)覺結(jié)果，分子生物學(xué)在隨即15年中完全左右了生物學(xué)。

－－－邁爾ErnstMayr(1904~)20世紀(jì)生命科學(xué)最主要事件是分子生物學(xué)產(chǎn)生，而分子生物學(xué)來自沃森和克里克DNA雙螺旋模型。