DNA的複制

DNA的複制

生物學概念
DNA複制英文名稱;DNA replication :從親代DNA合成子代DNA的過程。根據沃森-克裡克提出的DNA雙螺旋模型和DNA的複制機制:親代DNA的兩條鍊解開,每條鍊作為新鍊的模闆,從而形成兩個子代DNA分子,其中每一個子代DNA分子包含一條親代鍊和一條新合成的鍊。
    中文名:DNA的複制 外文名:DNA replication 适用領域: 所屬學科: 科目:生物學教學 教學環境:多媒體教室

标準信息

科目:生物學教學對象:高中一年級

課時:2教學環境:多媒體教室

特征分類

本節課時基于同學們學習了上一章《基因的本質》的内容,學習了“DNA是主要的遺傳物質”、“DNA分子的結構”、“DNA的複制”、“基因是有遺傳效應的DNA片段”的内容,欲了解基因是如何調控生物性狀,而講解的内容。此内容為高中生物的一個難點,需要學生有一定的空間想象,可能講解效果不是很好。

教學内容分析

1.中文名稱:DNA複制英文名稱:DNAreplication

DNA複制是指DNA雙鍊在細胞分裂以前進行的複制過程,複制的結果是一條雙鍊變成兩條一樣的雙鍊(如果複制過程正常的話),每條雙鍊都與原來的雙鍊一樣。這個過程通過半保留複制機制得以順利完成。DNA複制主要包括引發、延伸、終止三個階段。

DNA複制是指DNA雙鍊在細胞分裂以前進行的複制過程,複制的結果是一條雙鍊變成兩條一樣的雙鍊(如果複制過程正常的話),每條雙鍊都與原來的雙鍊一樣。(排除突變等不定因素)

這個過程是透過名為半保留複制的機制來得以順利完成的。半保留複制是由沃森與克裡克所預測,并且由馬修·梅塞爾森(MatthewMeselson)和富蘭克林·斯塔爾(FranklinStahl)于1958年進行研究而得以證實。

複制可以分為以下幾個階段:

起始階段:DNA解旋酶在局部展開雙螺旋結構的DNA分子為單鍊,引物酶辨認起始位點,以解開的一段DNA為模闆,按照5'到3'方向合成RNA短鍊。形成RNA引物。

DNA片段的生成:在引物提供了3'-OH末端的基礎上,DNA聚合酶催化DNA的兩條鍊同時進行複制過程,由于複制過程隻能由5'->3'方向合成,因此一條鍊能夠連續合成,另一條鍊分段合成,其中每一段短鍊成為岡崎片段(Okazakifragments)。

RNA引物的水解:當DNA合成一定長度後,DNA聚合酶水解RNA引物,補填缺口。

DNA連接酶将DNA片段連接起來,形成完整的DNA分子。

最後DNA新合成的片段在旋轉酶的幫助下重新形成螺旋狀。

複制機制

DNA兩條鍊分開後各自都能作為複制新鍊的模闆,而複制時,兩條模闆按照堿基互補配對原則(A-T,C-G)吸引帶有互補堿基的核苷酸,并形成兩條新的互補鍊,結果原來的一個DNA分子就形成兩個與親代完全相同的子代DNA分子。這樣,複制出來的每一個DNA分子都包含一條原有分子中的“老”鍊和一條“新”鍊。因為原來DNA分子中的一半在複制DNA分子中被保留下來了,所以稱這種複制為半保留複制。

總結

基因控制蛋白質的合成包括轉錄和翻譯兩個過程,轉錄是以DNA的一條鍊為模闆,合成mRNA。這樣,基因中的遺傳信息就傳遞到mRNA上。翻譯是以mRNA為模闆,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。它包括①mRNA從核孔進入到細胞質中,與核糖體結合起來;②轉運氨基酸;③安放氨基酸;④合成多肽鍊、并盤曲折疊成有一定功能的蛋白質等四個主要步驟。

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