DNA的复制基本规律

DNA复制的主要机制DNA复制是生物体细胞分裂过程中的一个重要环节，也是遗传信息传递的基础。

DNA复制的主要机制包括DNA双螺旋的解旋、DNA链的合成和DNA复制的准确性保证。

下面将详细介绍DNA复制的主要机制。

DNA复制的第一步是DNA双螺旋的解旋。

在细胞分裂过程中，DNA 双螺旋结构需要被解开，以便进行复制。

这一过程由酶类蛋白质协同完成，其中最重要的酶是DNA解旋酶。

DNA解旋酶能够识别DNA双螺旋的结构，并在双链DNA的两条链之间切开氢键，使得DNA双链得以解开。

解旋后的DNA形成了两条单链，为下一步的合成提供了模板。

接下来是DNA链的合成。

DNA链的合成是在DNA模板的指导下进行的，由DNA聚合酶完成。

DNA聚合酶能够识别DNA模板上的碱基序列，并在新合成的DNA链上逐一加入互补碱基，形成新的DNA链。

DNA聚合酶在合成DNA链的过程中，需要依赖于引物和DNA模板，确保合成的DNA链与模板DNA链互补配对。

这一过程是半保守复制，即每条新合成的DNA链中包含一条原始DNA链和一条新合成的DNA链。

最后是DNA复制的准确性保证。

DNA复制是一个高度精确的过程，为了确保复制的准确性，细胞中还有一系列的修复酶参与其中。

在DNA 复制过程中，可能会出现碱基配对错误或者DNA链断裂等情况，这时修复酶就会介入修复DNA，保证复制的准确性。

修复酶包括核苷酸切除修复酶、错配修复酶等，它们能够识别DNA链上的错误碱基或者损伤部位，并进行修复。

通过修复酶的作用，DNA复制的准确性得以保证，避免了遗传信息的丢失或突变。

综上所述，DNA复制的主要机制包括DNA双螺旋的解旋、DNA链的合成和DNA复制的准确性保证。

这一过程是细胞分裂不可或缺的环节，也是遗传信息传递的基础。

通过精确的调控和协同作用，DNA复制能够高效地进行，确保细胞遗传信息的传递和稳定性。

DNA复制的研究不仅有助于理解生命的起源和演化，也为疾病的治疗和基因工程技术的发展提供了重要参考。

DNA 分子的结构和复制中的计算规律规律一、双链DNA 分子中两个互补的碱基相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%A 1（A 2）=T 2（T 1） G 1（G 2）=C 2（C 1） A=T G=C A （T ）+G （C ）=50%规律二、在双链DNA 分子中一条单链)()()()(21212121C C G G T T A A ++与互补链的相应的比值相等，与整个DNA 分子该比值相等。

一条单链)()()()(21212121C C T T G G A A ++与互补链的相应的比值互为倒数，整个DNA 分子该比值为定值1。

规律三、在双链DNA 及转录的RNA 之间有下列关系（1） 在碱基数量上，DNA 分子和RNA 分子的单链内互补碱基和相等且等于双链DNA分子的一半A 1（G 1）+T 1（C 1）=A 2（G 2）+T 2（C 2）=A R （G R ）+U R （C R ）=1/2[A （G ）+T （C ）]（2） 在DNA 分子和RNA 分子的单链内相应互补碱基的和占该链碱基的百分比相等，也与DNA 分子两条链的百分比相等11111111)()(C G T A C T G A ++++=22222222)()(C G T A C T G A ++++=R R R R R R R R C G U A C U G A ++++)()(=CG T A C T G A ++++)()( 规律四、DNA 分子中某种碱基的比例等于该种碱基在每一单链中所占比例之和的一半 A=[(])()212222211111C G T A A C G T A A +++++++规律五、DNA 复制需游离脱氧核苷酸为M ，X 表示DNA 分子中能与游离脱氧核苷酸配对的碱基数量。

n 表示复制次数M=（2n —1）X规律六、同位素标记DNA 复制的情况，复制n 次后：标记DNA 分子占总量的比值：n 22即)2(11-n 标记链占复制DNA 分子总链的比值：)21(222n n 即⨯1．提出DNA分子双螺旋结构模型的是A．孟德尔B．艾弗里C．格里菲思D．沃森和克里克2．有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶C．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个脲嘧啶3．构成DNA分子的碱基有A、G、C、T四种，因生物种类不同而不同的比例是A．(A+C)/(G+T) B．(G+C)/(A+T)C．(A+G)/(C+T) D．A/T和G/C4．一个DNA分子中有腺嘌呤1500个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3∶1，则这个DNA分子中含有脱氧核糖的数目为A．2000个B．3000个C．4000个D．8000个5．在某DNA分子的所有碱基中，腺嘌呤的分子数占22%，则胞嘧啶的分子数占A．11% B．22% C．28% D．44%6．DNA的一条单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是A．0.4和0.6 B．2.5和1.0 C．0.4和0.4 D．0.6和1.07．DNA的一条单链中A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是A．0.4和0.6 B．2.5和1.0 C．0.4和0.4 D．0.6和1.08．DNA分子的特异性决定于A．核糖的种类B．碱基的种类C．碱基的比例D．碱基对的排列顺序9．用同位素32p标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其侵入大肠杆菌繁殖，最后释放出200个后代，则后代中32p的链占总链数的A．0.5% B．1% C．2% D．13.50%10．某DNA分子共有碱基1400个，其中一条单链上（A+T）∶（C+G）= 2∶5。

有关DNA复制过程和碱基的计算一、DNA复制过程中的计算方法与规律总结1、关于DNA的复制公式一个DNA分子经n次复制后，有以下结论：（1）子代所有链中始终保持2条母链,且占子代DNA分子总链数的1 / 2n；（2）含母链的DNA分子数为2个，且占子代DNA分子总数的2 / 2n；（3）DNA分子总数为2n个；（4）DNA分子总链数为2n+1条；（5）一个DNA分子复制第n代时，DNA分子的总数2n-1；注意：DNA无论复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个，母链总是保持2条。

2、设一个DNA分子中有胸腺嘧啶为m个，则该DNA复制n次，形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T=（2n -1）×m个；3、一定数量的碱基对所能构成的DNA分子种类数或所携带的遗传信息的种类数= 4n（n为碱基对数）。

例8．一双链DNA分子中G+A=140，G+C=240，在以该DNA分子为模板的复制过程中共用去140个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该DNA分子连续复制了几次？（）A．1次B．2次C．3次D．4次解析：由DNA双链中G+A=140知，该DNA总数应为280（因任一双链DNA中嘌呤之和应占50%）。

又由G+C=240知， T=(280-240)/2=20，设复制次数为n，则有20×（2n-1）=140（共消耗原料T数量），解得2n=8，则n=3。

答案：C例9．（2006上海）用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。

若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体（）A．0个B．2个C．30个D．32个解析：标记了一个噬菌体，等于标记了两条DNA链，由于DNA为半保留复制，各进入两个噬菌体内，以后不管复制多少次，最终都只有2个噬菌体被标记。

答案：B例10．某DNA分子中含有1000个碱基对（P元素只含32P）。

若将DNA分子放在只含31P 的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代DNA的相对分子质量平均比原来（）A．减少1500 B．增加1500 C．增加1000 D．减少1000解析：具有1000个碱基对的DNA分子连续分裂两次，形成四个DNA分子，这四个DNA 分子中有两个DNA分子的每条链都是含31P，还有两个DNA分子都是一条链是31P，另一条链是32P。

DNA复制一．DNA复制的基本规律（一）半保留复制1．DNA复制方式可能有三种方式（图）全保留（conservative）半保留（semiconservative）分散（dispersive）2．沃森—克里克的半保留复制沃森和克里克在提出DNA双股螺旋模型后，就提出了关于DNA复制学说，即半保留复制；每个子代DNA分子中，一股是新合成的，而另一股则来自其亲代DNA分子，亲代原子的这一分布称为半保留（图）。

3．梅塞尔森—斯塔尔实验（图）Cl）的培养基中繁殖多代，使嘧啶和嘌呤硷基中大肠杆菌在含15N（15NH4的14N全部被置换为15N，收集大肠杆菌，分离其中的DNA，然后进行CsCl平衡密度梯度离心，这时DNA形成一单独的条带，与对照的DNA(14N)相比，DNA 的浮力密度增加，其原因是15N置换了14N。

含有15N置换了14N。

含有15N的DNA 和含有14N的DNA置同一离心管中，进行CsCl平衡密度离心，经紫外吸收检测，形成两条区带。

（图）现在再以在15N氮源中培养的大肠杆菌转移到含14N的培养基中传代，每隔一定的时间取样，分离DNA并进行密度梯度离心，这时，由浮力密度不同所产生的DNA条带显示了规律性变化。

繁殖一代，分离得到一条DNA条带。

这条带的密度正好介于14N DNA密度和15N密度中间。

没有得到15N DNA条带，这表明在复制中亲代DNA不能作为完整的单链保留下来。

亦未得到14N DNA，这表明所有子代DNA分子都是由亲代中获得部分的原子。

获得的比例必然是一半，因为杂化DNA条带的密度正好位于14N DNA和15N DNA密度之间。

繁殖一代之后，所有DNA分子都杂化了，含有相等数量的14N和15N，亲代DNA(15N)已不存在。

繁殖二代后，出现数量相等的两条条带。

一是杂化的（14N,15N）的DNA分子，另一条是14N DNA分子。

繁殖四代之后，仅出现一条条带（14N）DNA。

将0代DNA和第四代DNA相混合进行离心，得到两条条带，一个是15N DNA 条带（0代），一个是14N DNA条带（四代）。

DNA复制，即DNA生物合成，是以碱基互补为基础的一个严格的脱氧核苷酸分子逻辑组合的过程，对真核细胞来说，它发生在细胞周期的S期。

揭示DNA复制的奥秘，起初是从原核细胞开始的，从中积累了丰富的实验依据，发现DNA复制的规律。

随后的研究进一步证明，真核生物DNA复制的过程与原核生物基本相似。

因此，本节主要叙述的是原核生物DNA复制过程。

DNA复制基本上可分为解链、引发、延长及终止四个阶段。

一、DNA复制的一般特点1.DNA的双螺旋的两条链在局部需要解开,以利于每条链作模板。

2. DNA的局部解旋引起周围区域过度缠绕, 拓朴异构酶使超螺张力释放.3.DNA聚合酶以5`到3`方向合成。

DNA的两条链方向相反，因此，,一条链的合成是连续的，而另一条链的合成则是不连续的。

不连续链每个片段的合成都是独立进行的，然后各片段再连接起来。

4. DNA复制必须高度精确, DNA复制错误率大约是1/1010,校正机制保证新合成的NA的正确性。

5. DNA的合成必须非常迅速, 其合成速度与基因组的大小及细胞分裂速度有关。

6. 复制器本身不能复制线性DNA的末端,一种特殊的端粒酶参与端粒的复制。

二、复制的起始DNA复制的起始阶段，由下列两步构成。

（一）预引发：1．解旋解链，形成复制叉由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开，碱基间氢键断裂，形成两条单链DNA。

单链DNA结合蛋白（SSB）结合在两条单链DNA上，形成复制叉。

图10-21 复制叉的三维作用结构（二）引发体组装：由蛋白因子（如dnaB等）识别复制起始点，并与其他蛋白因子以及引物酶一起组装形成引发体。

图10-22 引发体形成1.dnaA结合于复制起始点（oric）2.dnaA与DNA形成复合物引起DNA的解链3.dnaA在dnaC的辅助下推动DNA双链解开三、复制的延长（一）聚合子代DNA：1. 需要引物参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3’端自由羟基（3’-OH）的RNA 作为引物(primer) ，才能开始聚合子代DNA链。

DNA的生物合成遗传信息从亲代DNA传递到子代DNA分子上，称为复制，这是生物体内高分子的聚合过程，即DNA的生物合成。

第一节复制的基本规律一、半保留复制（一）半保留复制的定义复制时，母链的双链DNA解开成两股单链，各自作为模板指导子代合成新的互补链。

子代细胞的DNA双链，其中一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全重新合成。

由于碱基互补，两个子细胞的DNA双链，都和亲代母链DNA碱基序列一致。

这种复制方式称为半保留复制（semi-conservative replication）。

（二）半保留复制的实验依据Cl的培养液中培养若干代，分离出的DNA是含15N的把细菌放在含15NH4“重”DNA，密度比一般含14N的DNA高。

用密度梯度离心法，15N-DNA形成的致密带位于普通14N-DNA所形成的致密带的下方。

Cl培养液中培养。

细菌在营养条把含15N－DNA的细菌放回含普通的NH4件充足时，20分钟就可以生长成新一代。

提取子一代的DNA再作密度梯度离心分析，发现其致密带介于重带与普通带之间，看不到有单独的重带或普通DNA 带。

实验结果说明：子一代DNA双链中有一股是15N单链，而另一股是14N单链。

前者是从亲代接受和保留下来的，后者则是完全新合成的。

密度梯度离心实验，完全支持半保留复制的设想。

含15N-DNA的细菌在普通培养液中继续培育出子二代，其DNA则是中等密度的DNA与普通DNA各占一半这也进一步证明复制是采取半保留式的。

实验还可按子3代、子4代……进行下去，15N－DNA则按1／8、1／16…¨的几何级数逐渐被“稀释”掉。

（三）半保留复制的意义1、使亲代DNA所含的信息以极高的准确度传递给子代DNA分子。

2、DNA通过复制和基因表达这两种主要功能，决定了生物的特性和类型并体现了遗传过程的相对保守性。

遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。

二、双向复制（一）双向复制的定义复制时，DNA从起始点（origin）向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制（bidirectional replication）。

dna复制的基本规律
DNA复制是指DNA在细胞胚胎发育过程中，或受紫外线、致突变物质或某些药物等刺
激而发生形态变化的时候，DNA 分子复制的过程。

它是生物最基本的遗传过程，也是生
物体保持遗传特征的基础。

DNA复制遵循一定的基本规律：
1、原始DNA分子经过一系列精密的生物化学反应，分子聚集成DNA复制子，产生两
条原始DNA链；
2、在DNA复制子和宿主细胞膜之间形成一个狭窄的“通道”；
3、细胞内DNA复制受酶调节，其中DNA复制酶I、DNA复制酶II、DNA复制酶III是
重要成分；
4、DNA复制子通过它的3’端向扩增反应，将胞质中原始DNA片断拷贝至另一条DNA
分子上去；
5、宿主的DNA分子同时作为基底，模拟成DNA复制子的外壳，保护DNA复制反应与
其它重要酶反应的结果；
6、复制后，形成的两条完整的DNA链，将在下一个细胞周期中转移到母细胞和它的
子细胞中去，从而保持细胞的遗传特性；
7、当细胞准备好产生两个新的细胞，它们的DNA链将分裂，形成两个完整且独立的DNA分子，这个过程重复不断，直到宿主细胞死亡为止。

DNA复制是一个复杂而精妙的过程，它是生物体保持遗传特性和发育过程中不可或缺
的机制，也是生物最基本的遗传过程。

正是基于DNA复制这个规律，令细胞能够复制自身，从而实现生命永恒地发展。

简述DNA复制的基本规律
DNA复制是生命体遗传物质赖以生存和繁衍的基础。

它是生物体从一代到另一代继承基因的过程，也是所有生命体存在的前提。

DNA 复制是一个复杂而精妙的过程，而它的基本规律是生物学家已经掌握的。

下面将着重于DNA复制的基本规律。

DNA复制是一个复杂的过程，它的基本规律包括：模板解码、识别信号、原核复制和质粒复制。

首先，模板解码是DNA复制的关键环节，也是复制的第一步。

它是一个极为复杂的过程，它的工作原理是将一段DNA链中的信息解码为另一段DNA链上的信息，从而将一段DNA中的特有信息复制到另一段DNA中。

其次，识别信号是DNA复制过程中的第二环节，它是在DNA复制开始前起到积极作用的一步，识别信号是由一系列特定的序列组成的，这些序列首先会激活复制酶，从而扩增DNA的编码信息，最终在细胞中形成一条复制的DNA链。

第三，原核复制是DNA复制过程中的第三环节，原核复制以一对对称的螺旋形结构作为模板，将复制过程分开进行，从而保证DNA复制的精确性。

最后，质粒复制是DNA复制过程中的最后一环节，它涉及一系列复杂的生物反应，如分子复制和修饰、增量、更新和质粒添加等，它们最终会在细胞内生成一条复制的DNA质粒。

总之，DNA复制是一个复杂而精妙的过程，它的基本规律涉及模板解码、识别信号、原核复制和质粒复制等4个环节。

每个环节都是一次复杂的生物反应，而所有这些反应最终会形成一条精确复制的DNA链。

它们维持了生物体遗传物质的准确性，也在不断改变着生物
进化的方向。