三、模型构建过程
1、分析原型
1、DNA的基本单位
当时已经知道DNA是由四种脱氧核苷酸组成,如图:
2、X射线衍射图
介绍X射线衍射:如果一束X射线照射在一种结晶物质上,一旦碰到原子,一些射线就会发生衍射或散射,散射的X射线相互干涉会产生一些亮度不同的斑点。这些斑点可以被记录在胶片上,它就是这种分子独一无二的标记,可以提供很多分子结构的有关信息。
此图是由富兰克林拍摄的,由威尔金斯提供给沃森和克里克看的,你们看了有什么感觉吗?对称美。这张图片一下子激发了沃森和克里克的灵感,他们认为DNA分子最可能是成规则的双螺旋结构。(生物体很多结构往往是成对的)。
当然X射线衍射图还包含了很多信息,可以计算出很多数据。
、
3、两条脱氧核苷酸链的排列方式
一开始,沃森和克里克把磷酸基团放在中间,而碱基放在两侧,很快发现不对,你能找出不对的原因吗?
脱氧核糖和磷酸基团在DNA分子的两侧,中间是碱基对,碱基对怎样配对呢?沃森和克里克通过模型搭建,排除了同种碱基配对的可能性,你知道是什么原因吗?
查加夫等科学家对不同生物来源的DNA碱基成份进行了分析,这是分析数据:
DNA来源 A T G C 小牛胸腺 1.7 1.6 1.2 1.0 牛肾 1.6 1.5 1.3 1.0 酵母菌 1.8 1.9 1.0 1.0 结核杆菌 1.1 1.0 2.6 2.4
碱基比率的测定结果为他们提供了重要的线索。
沃森忽然灵感一现,发现A和T、G和C分别可以紧密配对,更为重要的是这两个通过氢键连接的碱基对的长度相等,同时这个碱基配对规律完全符合查加夫的碱基比率关系。
沃森和克里克紧密合作,不断捕捉来自各方面的信息,通过模型构建的方法,经过一年半的努力,成功地发现了DNA分子的空间双螺旋结构。