DNA的复制（生物学概念）

DNA的复制

生物学概念

DNA复制英文名称;DNA replication ：从亲代DNA合成子代DNA的过程。根据沃森-克里克提出的DNA双螺旋模型和DNA的复制机制：亲代DNA的两条链解开，每条链作为新链的模板，从而形成两个子代DNA分子，其中每一个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链。

标准信息

科目：生物学教学对象：高中一年级

课时：2教学环境：多媒体教室

特征分类

本节课时基于同学们学习了上一章《基因的本质》的内容，学习了“DNA是主要的遗传物质”、“DNA分子的结构”、“DNA的复制”、“基因是有遗传效应的DNA片段”的内容，欲了解基因是如何调控生物性状，而讲解的内容。此内容为高中生物的一个难点，需要学生有一定的空间想象，可能讲解效果不是很好。

教学内容分析

1.中文名称：DNA复制英文名称：DNAreplication

DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，复制的结果是一条双链变成两条一样的双链（如果复制过程正常的话），每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过半保留复制机制得以顺利完成。DNA复制主要包括引发、延伸、终止三个阶段。

DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，复制的结果是一条双链变成两条一样的双链（如果复制过程正常的话），每条双链都与原来的双链一样。(排除突变等不定因素)

这个过程是透过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。半保留复制是由沃森与克里克所预测，并且由马修·梅塞尔森（MatthewMeselson）和富兰克林·斯塔尔（FranklinStahl）于1958年进行研究而得以证实。

复制可以分为以下几个阶段：

起始阶段：DNA解旋酶在局部展开双螺旋结构的DNA分子为单链，引物酶辨认起始位点，以解开的一段DNA为模板，按照5'到3'方向合成RNA短链。形成RNA引物。

DNA片段的生成：在引物提供了3'-OH末端的基础上，DNA聚合酶催化DNA的两条链同时进行复制过程，由于复制过程只能由5'->3'方向合成，因此一条链能够连续合成，另一条链分段合成，其中每一段短链成为冈崎片段（Okazakifragments）。

RNA引物的水解：当DNA合成一定长度后，DNA聚合酶水解RNA引物，补填缺口。

DNA连接酶将DNA片段连接起来，形成完整的DNA分子。

最后DNA新合成的片段在旋转酶的帮助下重新形成螺旋状。

复制机制

DNA两条链分开后各自都能作为复制新链的模板，而复制时，两条模板按照碱基互补配对原则(A-T，C-G)吸引带有互补碱基的核苷酸，并形成两条新的互补链，结果原来的一个DNA分子就形成两个与亲代完全相同的子代DNA分子。这样，复制出来的每一个DNA分子都包含一条原有分子中的“老”链和一条“新”链。因为原来DNA分子中的一半在复制DNA分子中被保留下来了，所以称这种复制为半保留复制。

总结

基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板,合成mRNA。这样,基因中的遗传信息就传递到mRNA上。翻译是以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。它包括①mRNA从核孔进入到细胞质中,与核糖体结合起来;②转运氨基酸;③安放氨基酸;④合成多肽链、并盘曲折叠成有一定功能的蛋白质等四个主要步骤。

参考资料

1.DNA双螺旋模型的建立3个过程·丁香通