⑴ 研究DNA結構與功能的方法有哪些
生命科學與化學有著密不可分的聯系，我甚至認為生命科學就是用化學來解釋生命。然而，僅僅知道一種物質的化學成分是遠遠不夠的，結構才是其功能的基礎。我們知道，構成元素相同的物質，由於結構不同，可能在功能上就相去甚遠：左、右旋光物質的不同生理作用就是一個很好的例子。但是，我們不能孤立地來闡述生命科學與結構化學的關系，也就是說不能把生命科學看成一塊，再把結構化學看成另一塊，然後再說明他們間千絲萬縷的聯系；我認為，結構化學與生命科學是揉合在一起的，很多結構化學家在生命科學領域就有不凡的建樹。鮑林就是以化學向生物學滲透的先驅者，他不僅進行了大分子研究，還對鐮刀形細胞貧血分子病和大腦化學進行了大量的研究。然而我認為，最能體現結構化學與生命科學揉合一體的歷史故事，就是鮑林與沃森和克里克關於DNA結構之爭。在這個過程中，我們無法定義他們到底是化學家還是生物學家。而且，結構化學的知識不僅為他們建立模型提供了理論支持，而且在幫助他們判別真理與謬誤、為他們的結論提供事實支持等方面起到了至關重要的作用。從這個故事中我們不僅可以看出，解決DNA結構這個世界性的生命科學課題，是許多化學家、物理學家、晶體學家、生化學家共同努力的結果，而且能受到許多在科學研究上的啟發。在多學科交叉滲透的今天，我們更不能僅僅只重視專業課的學習，必須同時汲取其他學科的知識，為將來的研究打下基礎。
在一九二四年以前，沒有一個人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年，科學家羅伯特·福爾根發現了一種方法能將DNA染成淡紫色。在這種方法的幫助下，科學家們發現DNA僅存在於細胞核中。到了一九三一年，科學家喬基姆·哈默林用實驗證明了植物長成什麼樣子完全取決於細胞核。隨後的一切實驗事實都表明，發出遺傳信息的正是細胞核里的DNA。
於是，在美洲和歐、亞、非三洲各試驗室里的人們都開始研究這個問題。在美國，著名的化學家萊納斯·鮑林開始了對DNA的研究。在劍橋大學的卡文迪斯實驗室里，英國人弗朗西斯·克里克和美國人詹姆斯·沃森也著手進行對奇異的DNA結構的探索。這是一場用結構化學來解釋生命科學的競賽，也是「一個遠方傳奇大力士被兩個無名小卒砍倒的故事」。雖然我們已經知道了這場競賽的結果，但我認為，這一探索的過程更讓人留下深刻的印象。我將雙方的研究進行了一些對比，確實從中學到了一些東西，希望和大家一起探討。
一、雙方的開端：
當時的鮑林已經是化學界的「權威」，他致力於蛋白質的研究。1951年夏天，鮑林開始深入研究有關DNA的材料，並常常找人討論。他認為，與蛋白質相比，弄清DNA的結構不會很難，「這算不上一個最為緊迫的問題」。DNA在重量上是染色體的一種重要成分，但蛋白質也一樣。大多數學者認為，蛋白質部分最有可能包含著遺傳的信息。相對而言，DNA似乎就比較簡單了，它很可能只是一種結構性的成分，只是用來幫助染色體折疊和打開的。鮑林就這樣認為。在1952年初，幾乎所有重要的遺傳學學者都持這一種觀點。我們可以看看後來鮑林自己的話：「我以前就知道DNA是一種遺傳物質的論點，然而我沒有接受這一論點。你們知道，那時我正熱衷於蛋白質的研究，我認為蛋白質最有可能是遺傳物質，不可能是核酸 當然，核酸也有作用。在我著述的有關核酸的文字材料中，我總會提到核蛋白的概念。當時，我考慮得更多的是蛋白質，而不是核酸。」雖然如此，鮑林還是著手研究DNA的結構。此時，他需要清晰的DNA X光照片，他曾先後寫信給相片持有者物理學家威爾金斯（英國）及其上司，但均遭拒絕。1951年11月，《美國化學學會學報》上刊登了一篇論述DNA結構的文章。鮑林據其深厚的結構化學基礎，一下子就看出這篇文章的結果是錯的；同時，此事刺激了他開始思考DNA是如何構築起來的問題。鮑林設想，如果鹼基朝外，那麼螺旋的內核就應當是由磷酸堆積起來的。磷酸聚集在中間，鹼基朝外，這與X射線的資料是「吻合」的。在鮑林的頭腦中，DNA結構的問題就已經轉化為如何將磷酸堆積在一起的問題了。我們現在知道，鮑林的這一開端是錯的，並最終使他敗給了沃森和克里克。另外還必須一提的是，鮑林對DNA研究總是被各種事務打斷，使他曾多次中斷自己的思路。是否是因為鮑林沒能看到威爾金斯的相片而導致他的失敗呢？暫且不回答這個問題，我們先來看看沃森和克里克是如何開始的。
在戰爭期間，克里克原來是從事武器方面研究的。後來他決定研究生物。於是他到劍橋大學學習分子學。至於沃森，他本來就一直在研究DNA。他到劍橋大學是為了對此作進一步的研究。他們都是熱心探索的人。「沃·克組合」相對於鮑林的地位可以說是「一個在天，一個在地」，他們並沒有引起人們多大的重視，也沒有引起鮑林的注意。他們就憑著一股勁和對目標的執著追求開始了他們的研究。還必須提到的是另外兩位對他們的成功起著至關重要的作用的人：一位是上文提到的物理學家威爾金斯，另一位是青年女晶體學家羅莎琳德·富蘭克林。他們拍出了非常漂亮的DNA X光照片，不僅啟發了沃森和克里克，而且為他們的發現提供了佐證。
鮑林頗為自信，感到自己有能力解開DNA之謎。唯一的問題是，會不會有人搶先取得勝果，但是，他不會把這一點真正放在心上。他認為威爾金斯和富蘭克林兩人(更不用說沃森和克里克了)，沒有誰有足夠的化學基礎對鮑林產生嚴重的威脅。
二、對對手的不同看法：
鮑林是自負的，他不相信有人能夠在他之前發現DNA的結構，特別是他認為沒有人有他那樣深厚的化學功底。他「知道」， 沃森是一個好學生，但因成績還不夠突出，因而他到加州理工學院當研究生的申請未被批准。克里克已經三十五六歲了，還在讀研究生，年齡是大了一些。況且，卡迪文斯實驗室的科學家們至今尚未在任何競賽中打敗過鮑林。甚至有人認為，沃森和克里克看上去就像是一對「雜耍演員」。
而沃森和克里克則不同。對於年方19的沃森來說，鮑林是一位值得仿效的榜樣。在盧瓦蒙會議上，沃森就是圍聚在鮑林身邊的人之一，他十分用心地聽了鮑林的講話。克里克開始並不是鮑林的崇拜者，他是鮑林的競爭對手，因為鮑林曾用阿爾法螺旋表明他們的一篇關於蛋白質結構的論文漏洞百出，讓克里克承受了由此而來的屈辱。從此，克里克借鑒了鮑林的研究方法。說實話，他們對鮑林這位怪傑都極為佩服。更重要的是，他們兩人都互相傾慕，他們可謂是天生一對。相對於鮑林來說，沃森和克里克謙遜多了。
三、研究方法及進程：
鮑林首先想到DNA的結構可能是螺旋型，因為其他構型與他所看到和掌握的照片資料不相符合。但他認為，DNA是由三條鏈互相纏繞在一起，磷酸處於中央的位置。之後，他的工作重點就聚焦於找出磷酸分子在中央合理的排列方法。雖然他知道自己提出的構型不能完美地符合實驗測算得出的數據和X光衍射照片，但他認為這些都只是細枝末節的東西，就像他發現蛋白質阿爾法螺旋一樣 開始的時候也有難以解釋的數據，他大膽地將之忽略，而其後的事實證明了他這種策略是明智的。另外，鮑林有些急於求成，他希望能夠盡快地發表相關文章，搶在其他科學家之前，宣布自己再次成功地解決了又一世界性的難題。於是，他很快地發表了他「發現」的DNA結構。
鮑林將自己的論文也寄給了沃森和克里克。他們兩人虛驚了一場，因為他們發現，鮑林設想的這種構型是他們最初設想的結果，當時他們將這一結果給晶體學家富蘭克林看的時候，被她以充足的論據否認，因為水容量問題與這種構型嚴重不符。也正是因為這次錯誤，他們兩人被認為不適合研究DNA構型問題，被拆散到不同的課題組，從事別的研究。但沃森和克里克並沒有就此放棄，他們仍然私下堅持不懈地進行研究和探索。他們在研究方法上一直就有共識：與其推導出復雜的數學模型，直接而又明確地解釋X光的衍射結果，還不如藉助化學常識構築結構的一個模型。正如沃森所說，他們決定「仿效鮑林，並在他本人發起的這場競賽中將他擊敗」。富蘭克林的批評已經促使他們將磷酸放到了分子的外側；又受到奧地利生物化學家切加夫的啟示，得知內側各對鹼基之間存在著一一對應的關系。他們開始設想，在螺旋中，嘌呤和嘧啶以某種方式挨次排列在分子中心下部。之後，他們看到了富蘭克林最新的DNA照片，不僅使他們確認了DNA是一種螺旋，而且他們得到了幾個主要參數。由此，他們開始著手製造模型，通過不懈的努力，最終獲得了成功。
可以看出，不論是成功者還是失敗者，他們都用了一種結構化學中重要的研究方法 建模。同時，沃森和克里克不僅受到了多學科領域的科學家的啟示和幫助，而且他們自己都承認，他們的研究方法來源於偉大的化學家 鮑林。由此可見，生命科學是集多學科，特別是化學的大成所在，他與化學，乃至物理、數學的揉合可見一斑。
為什麼鮑林會失敗？
鮑林有著深厚的化學知識作為自己研究的基礎。照常理而言，成功的應該是他，但他為什麼輸給了沃森和克里克呢？鮑林輸在浮躁和自負上。他急於求成，因為DNA是當時最大的課題，他要去搶占這一高地。他沒有把研究的准備工作做好就想碰碰自己的運氣了。同時，他順利解決阿爾法螺旋給他套上了成功的光環，他的確是世界上解決巨分子結構的最佳人選，但他也從此染上了自負的惡習，他以為自己不再需要做別人需要做的那些研究的准備工作了。他過於相信自己的直覺和運氣，結果輸掉了這場大比拼。
沃森和克里克為什麼會成功？
其實這個問題的答案從前面的敘述中都可以看出，但我覺得最重要的一點是不懈的思索與踏實的努力。克里克不就是在因頭疼而不得不休息，卻又忍不住開始計算時找到了有關DNA結構的答案嗎？他們雖然被拆散到兩個不同的研究小組，但仍然踏實地合作與工作，正是這樣，幸運之神才降臨在他們的頭上。另外還有一點，就是他們沒有放過看似微不足道的東西。奧地利生物化學家切加夫將鹼基一一對應的關系同樣告訴了鮑林，但卻沒有得到鮑林的重視，而沃森和克里克並沒有放過這一點，而最終獲得啟發，找到了DNA的正確結構。
結構化學與生命科學的揉合已無需多說，我相信這種相互融合在將來會愈演愈烈。最後我想總結的是有關鮑林的研究方法，畢竟沃森與克里克的成功也來源於此，相信它對所有的科研者都會有所幫助：
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參考資料：
⑵ 沃森和克里克研究DNA分子結構時，運用了什麼方法
沃森和克里克研究DNA分子結構時，運用了構建物理模型的方法，在思路上則運用了演繹法 、歸納法。
⑶ 沃森和克里克運用什麼方法研究dna這句話怎麼錯了 沃森和克里克運用模型法研究dna的復制方法
是假說演繹法、
沃森與克里克用模型構建法研究的是DNA的結構、
用假說演繹法研究DNA的復制方法為半保留復制、
⑷ 根據DNA結構性質而發展的研究手段有什麼
主要在基因工程，比如說轉基因可以獲得工程細胞和工程菌，在醫學上可以進行基因診斷和基因治療，在環境保護上可以進行基因檢測，在生物的進化上可以通過DNA雜交判斷生物親緣關系的遠近等等
⑸ 如何研究一個基因的結構或特點
研究基因的實質是研究鹼基對的排列情況，這個就要有專門的儀器才能進行操作的， 而且要研究基因的話，前提條件是熟知各類基因的鹼基對的排列情況，所以說，非專業人士是無法做到的，即使是專業人士操作起來也是有很大難度的。所以，基本上常人是無法做到的。
⑹ 沃森和克里克運用什麼方法研究dna這句話怎麼錯了
是假說演繹法、
沃森與克里克用模型構建法研究的是DNA的結構、
用假說演繹法研究DNA的復制方法為半保留復制、
⑺ 沃森和克里克研究DNA分子結構時、運用了什麼方法
演繹 歸納法
⑻ 可以用構件物理模型的方法研究DNA分子的結構特點嗎
可以。美國生物學家沃森和英國物理學家、生物學家克里克通過構建DNA雙螺旋結構模型揭示了DNA分子的結構特點，這種模型就是物理模型，他們也因此獲得了諾貝爾獎。
⑼ 基因組學研究方法
基因組學（英文genomics），研究生物基因組和如何利用基因的一門學問。用於概括涉及基因作圖、測序和整個基因組功能分析的遺傳學分支。該學科提供基因組信息以及相關數據系統利用，試圖解決生物，醫學，和工業領域的重大問題
基因組研究應該包括兩方面的內容：以全基因組測序為目標的結構基因組學（structural genomics）和以基因功能鑒定為目標的功能基因組學（functional genomics)，又被稱為後基因組（postgenome）研究，成為系統生物學的重要方法。
基因組學能為一些疾病提供新的診斷，治療方法。例如，對剛診斷為乳腺癌的女性，一個名為「Oncotype DX」的基因組測試，能用來評估病人乳腺癌復發的個體危險率以及化療效果，這有助於醫生獲得更多的治療信息並進行個性化醫療。基因組學還被用於食品與農業部門。
基因組學的主要工具和方法包括： 生物信息學，遺傳分析，基因表達測量和基因功能鑒定。
基因組學出現於1980年代，1990年代隨著幾個物種基因組計劃的啟動，基因組學取得長足發展。 相關領域是遺傳學，其研究基因以及在遺傳中的功能。
1980年，噬菌體Φ-X174;(5,368 鹼基對)完全測序，成為第一個測定的基因組。
1995年，嗜血流感菌（Haemophilus influenzae，1.8Mb）測序完成，是第一個測定的自由生活物種。從這時起，基因組測序工作迅速展開。
2001年，人類基因組計劃公布了人類基因組草圖，為基因組學研究揭開新的一頁。
基因組學是研究生物基因組的組成,組內各基因的精確結構、相互關系及表達調控的科學。基因組學、轉錄組學、蛋白質組學與代謝組學等一同構成系統生物學的組學（omics）生物技術基礎。
基因組研究應該包括兩方面的內容：以全基因組測序為目標的結構基因組學（structural genomics）和以基因功能鑒定為目標的功能基因組學（functional genomics)，又被稱為後基因組（postgenome）研究，成為系統生物學的重要方法。
基因組DNA測序是人類對自身基因組認識的第一步。隨著測序的完成，功能基因組學研究成為研究的主流，它從基因組信息與外界環境相互作用的高度，闡明基因組的功能。功能基因組學的研究內容：人類基因組 DNA 序列變異性研究、基因組表達調控的研究、模式生物體的研究和生物信息學的研究等。
(1)基因組表達及調控的研究。在全細胞的水平，識別所有基因組表達產物mRNA和蛋白質，以及兩者的相互作用，闡明基因組表達在發育過程和不同環境壓力下的時、空的整體調控網路。
(2)人類基因信息的識別和鑒定。要提取基因組功能信息，識別和鑒定基因序列是必不可少的基礎工作。基因識別需採用生物信息學、計算生物學技術和生物學實驗手段，並將理論方法和實驗結合起來。基於理論的方法主要從已經掌握的大量核酸序列數據入手，發展序列比較、基因組比較及基因預測理論方法。識別基因的生物學手段主要基於以下的原理和思路：根據可表達序列標簽(STS)；對染色體特異性cosmid進行直接的cDNA選擇；根據CpG島；差異顯示及相關原理；外顯子捕獲及相關原理；基因晶元技術；基因組掃描；突變檢測體系，等等。
（3）基因功能信息的提取和鑒定。包括：人類基因突變體的系統鑒定；基因表達譜的繪制；「基因改變-功能改變」的鑒定；蛋白質水平、修飾狀態和相互作用的檢測。
（4）在測序和基因多樣性分析。人類基因組計劃得到的基因組序列雖然具有代表性，但是每個人的基因組並非完全一樣，基因組序列存在著差異。基因組的差異反映在表型上就形成個體的差異，如黑人與白人的差異，高個與矮個的差異，健康人與遺傳病人的差異，等等。出現最多基因多態性就是單核苷酸多態性(SNPs)。
（5）比較基因組學。將人類基因組與模式生物基因組進行比較，這一方面有助於根據同源性方法分析人類基因的功能，另一方面有助於發現人類和其他生物的本質差異，探索遺傳語言的奧秘 。
結構基因組學是繼人類基因組之後又一個國際性大科學熱點，主要目的是試圖在生物體的整體水平上（如全基因組、全細胞或完整的生物體）測定出（以實驗為主、包括理論預測）全部蛋白質分子、
蛋白質－蛋白質、蛋白質－核酸、蛋白質－多糖、蛋白質－蛋白質－核酸－多糖、蛋白質與其他生物分子復合體的精細三維結構，以獲得一幅完整的、能夠在細胞中定位以及在各種生物學代謝途徑、生理途徑、信號傳導途徑中全部蛋白質在原子水平的三維結構全息圖。在此基礎上，使人們有可能在基因組學、蛋白質組學、分子細胞生物學以致生物體整體水平上理解生命的原理。
對疾病機理的闡明、對疾病的防治有重要應用意義。
發展回顧1998年4月,由美國國家醫學科學院（NIGMS）和Wellcome Trust發起在英國召開了第一次國際結構基因組會議，美國、法國、英國、德國、加拿大、日本、荷蘭、義大利以及以色列的9國科學家參加了會議。2000年9月，美國NIGMS決定首批投入1.5億美元，在美國建設7個研究中心（目前已經發展成為10個），爭取在未來10年內解出1萬個蛋白質的三維結構，建立蛋白質的氨基酸殘基序列、三維結構和生物功能之間的有機聯系，同時也支持結構基因組方法學的研究。2002年，10家大型國際制葯公司宣布啟動結構基因組研究。2000年11月，日本組織召開國際會議討論結構基因組計劃的有關問題，確定了完成測定3000個蛋白質三維結構的「Protein3000計劃」。2001年4月，在美國召開了第二次國際結構基因組會議,表明新一輪大規模的國際合作研究已經開始。主要進展我國在結構生物學研究方面具有較好的基礎。60年代，我國科學家在世界上首次人工合成了胰島素；70年代初又測定出1.8 埃; 解析度的豬胰島素三維結構，成為世界上為數不多的能夠測定生物大分子三維結構的國家，這些研究工作處於當時的世界先進水平。在國際結構基因組研究剛露端倪之時，我國科學家就敏感地抓住了這一新動向，2000年我國開展了結構基因組學的研究。近來，國家863計劃、973計劃、中國科學院知識創新工程、國家重大攻關項目、自然科學基金先後重點資助了結構基因組學的研究工作和相關技術平台的建設。相關研究工作既有分工、又有交叉合作，並充分地考慮到了我國基因組水平研究的特點和我國在結構解析方法研究在國際上的地位。並計劃在參加國際合作的基礎上，在逐步建立基因組研究技術平台的同時，五年之中完成200－300個蛋白質三維結構的測定。
我國的結構生物學研究隊伍近年來不斷發展壯大，中國科學院生物物理所、中國科技大學、北京大學、清華大學以及中國科學院物理所、高能所、上海生命科學院、福州物質結構所、上海復旦大學等單位均是我國開展結構基因組研究的重要基地。
我國結構基因組學研究雖然啟動時間較短，但已經獲得了不少重要進展。 據初步統計，已經完成了近千個克隆，已表達出210個蛋白質，其中有100多個可溶或部分可溶；獲得近30個結晶和NMR樣品，已經測定出5個結構。