师：通过前面的学习，我们知道DNA是主要的遗传物质，也就是说绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA。大家可能会有疑问：为什么蛋白质不能作为遗传物质？为什么少数病毒以RNA为遗传物质？这与它们的结构有关，结构决定功能。今天我们就来探讨一下，为什么DNA可以作为遗传物质，而蛋白质和RNA往往不行。

　　大家还记得DNA的形象吗？北京中关村高科技园区有一个DNA雕塑，能看出DNA是双螺旋结构。雅典奥运会开幕式上，也用脚印构建出了DNA双螺旋结构模型。那么DNA的结构究竟是什么样的呢？研究一个东西的结构，通常要解决两个问题：一是它由什么构成，二是它以怎样的方式呈现。

　　我们知道，DNA是大分子物质，生物大分子都由基本单位构成，就像蛋白质的基本单位是氨基酸，DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸。核苷酸由三个部分组成，既然是脱氧核苷酸，那么五碳糖就是脱氧核糖。如果五碳糖是核糖，那就是核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位。大家发现了吗，我们对物质的命名，是在核心词前面加限定词。

　　在化学研究中，会对碳进行定位，有第一位、第二位、第三位、第四位、第五位等。磷酸基团与五碳糖的第五位结合，第一位则与含氮碱基结合。我们知道DNA中的含氮碱基有4种，所以DNA有四种脱氧核苷酸。大家会对这4种脱氧核苷酸命名吗？按照刚才的方法，如果含有的是腺嘌呤，这种脱氧核苷酸全称就是腺嘌呤脱氧核苷酸；如果是鸟嘌呤，就是鸟嘌呤脱氧核苷酸；如果是胞嘧啶，就是胞嘧啶脱氧核苷酸；如果是胸腺嘧啶，就是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

　　了解了脱氧核苷酸，那么一个个基本单位是如何连接形成DNA的呢？大家想想，氨基酸是通过脱水缩合形成蛋白质的，两个脱氧核苷酸也有类似结构，它们可以通过脱去一分子水连接起来，这个连接形成的键叫磷酸二酯键。一个个脱氧核苷酸连接起来形成的链，就叫脱氧核苷酸链。我们给这条链确定一个方向，上端是磷酸集团，磷酸集团与五碳糖的第五位连接，所以把上面称为5'端，下面称为3'端。

　　DNA是由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链是怎样组合的，形成了怎样的结构呢？两位科学家用衍射技术对DNA晶体进行衍射观察，发现衍射图显示的好像是一个螺旋，为DNA的螺旋结构提供了重要证据。1952年，奥地利科学家查可夫分析DNA的碱基组成，发现腺嘌呤和胸腺嘧啶的含量接近相等，鸟嘌呤和胞嘧啶的量基本一致。沃森和克里克根据这些研究成果，大胆猜测提出了DNA的双螺旋结构模型，并因此获得诺贝尔奖。

　　DNA的双螺旋结构是什么样的呢？从图中可以看到，双螺旋意味着由两条脱氧核苷酸链盘旋而成。把DNA拉平成平面结构，观察这两条链，会发现它们方向相反，且两条链之间的距离保持一致，也就是平行。所以沃森和克里克提出的第一个要点是：两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。