发现dna双螺旋的人 她最先发现的DNA双螺旋结构
引言:
DNA(脱氧核糖核酸)是生物体内存储遗传信息的分子,它以其双螺旋结构成为生命科学领域的一个重要发现。本文将详细介绍最早发现DNA双螺旋结构的科学家及其所做出的重要贡献。通过这一历程,我们将了解到探索DNA结构背后的思考过程。
第一步:发现基因是DNA
在20世纪前半叶,关于基因的本质存在着多种假设。德国科学家弗里德里希·曼德尔(Friedrich Miescher)于1869年从鱼精巢中提取到一种未知的物质,这种物质在细胞中广泛存在并具有较高的磷含量。他将其命名为“核素”,后来被称为核酸。
第二步: DNA的化学结构
20世纪初,研究者开始对DNA的化学组成感兴趣。在1944年,奥斯瓦尔德·阿弗雷德·韦格纳(Oswald Avery)等科学家的研究中,他们发现了细菌转化现象,表明基因是由DNA分子构成的。随后,一系列实验证明了DNA是遗传物质,并且可以传递遗传信息。
第三步:X射线衍射研究
进入20世纪50年代,英国科学家莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins)和罗莎琳·富兰克林(Rosalind Franklin)在伦敦的国王学院开始了关于DNA结构的研究。他们使用X射线衍射技术,尝试通过研究DNA的结晶形态来揭示其结构。
第四步:富兰克林的X射线衍射照片
1952年,富兰克林获得了一张关键性的X射线衍射照片,这张照片被称为“Photo 51”。这张照片显示了DNA纤维的交叉点和均匀间距的斑点。通过分析这张照片,富兰克林发现了DNA分子的螺旋形状以及螺旋之间的距离。
第五步:沃森与克里克的发现
1953年,詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)在剑桥大学开展DNA研究。他们得到了富兰克林的照片,并通过模型构建尝试揭示DNA的结构。
第六步:DNA双螺旋结构的建模
沃森和克里克在1953年的4月推断出了DNA的双螺旋结构,并在同年6月的《自然》杂志发表了这一里程碑式的发现。他们的模型显示了两条互补的链以螺旋形式相互缠绕,通过氢键相互连接。这个模型解释了DNA如何复制和传递遗传信息的机制。
结论:
DNA双螺旋结构的发现是20世纪生命科学领域的重大突破,为后续的基因研究奠定了基础。通过弗里德里希·曼德尔的核素发现,奥斯瓦尔德·阿弗雷德·韦格纳的转化现象验证,莫里斯·威尔金斯和罗莎琳·富兰克林的X射线衍射研究以及詹姆斯·沃森与弗朗西斯·克里克的模型构建,我们逐步认识到了DNA的双螺旋结构。这一发现不仅揭示了遗传信息的存储和传递机制,也为人类对于生命奥秘的深入理解提供了重要线索。