DNA复制
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。这个过程是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。
1 定义
DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期进行的复制过程，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。这个过程通过边解旋边复制和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。
2 简介
DNA复制是生物遗传的基础，是所有生物体中最基本的过程。而这一过程是半保留复制，是以最开始的双链分子中的一条作为模板进行DNA复制，产生两个完全一致的DNA 分子。细胞水平的校正和纠错机制能确保非常精确地复制DNA的拷贝。DNA复制发生在基因组的特定位置也就是起始点，DNA分子在起始点形成复制叉开始复制。
DNA复制只能从DNA链的起始点向末端沿着一个方向进行。这是因为合成DNA双螺旋的两条链是反向平行排列的，其中一条链的起始端与另一条链的末尾端平行排列在一起，每一个复制叉只有一条链是按照从尾到头的正确方向指导新链从头到尾方向合成。根据这条指导链，DNA复制持续向前合成复制叉。
DNA复制不能沿滞后链进行，也就是说，从头到尾的DNA链，直到已经复制了足够长度的DNA分子，否则DNA复制不会继续沿着模本链进行复制，DNA复制于是从新合成复制叉处分开。在复制过程中必须暂停并等待更多的亲本DNA链片段，而此时整个长度只是沿着开始到结束方向前进了一小段距离。
3 复制体
复制体是一个执行DNA复制的复杂分子机器。它由大量的次级元件组成，每一个次级元件在复制的过程中都行使一个特殊的功能。解螺旋酶能切断两条DNA分子之间的氢键，从而在DNA合成前分开两条链。当解螺旋酶解开双螺旋时，引导DNA其它区域的超螺旋体排列好。
旋转酶的作用是解开由解旋酶切断DNA链产生的超螺旋化，解旋酶使DNA链旋转并释放超螺旋体，使它们重新加入到DNA链中。旋转酶最常见于复制叉的上游，形成超螺旋的位置。
由于DNA聚合酶只能连接DNA链（不能开始），所以由引物酶引导指导链进行复制。引物酶将与模本链互补的RNA引物加到DNA链上开始复制冈崎片段。
DNA合成酶Ⅲ由2个催化核心构成，一个引导DNA链复制，一个间隔DNA链。但是DNA合成酶Ⅲ不能停留足够时间，有效地复制姐妹链。于是包含3个亚基的二聚物β聚合物共同包裹住DNA链使DNA合成酶Ⅲ留在DNA链上，确保DNA聚合酶Ⅲ能在链上合成几千个核酸而不是几百个。
DNA合成酶Ⅰ将引物酶添加的RNA引物去掉，完成冈崎片段。而DNA合成酶Ⅰ的作用会使冈崎片段之间产生小的空白区域，这就需要连接酶将冈崎片段连接起来，最终两个冈崎
片段的末端以共价键结合。
单链结合蛋白绑定在暴露的碱基上竭力防止DNA链的不稳定并保证单链DNA之间不会由氢键形成危险的发夹结构。DNA合成酶包含一个校对机制，通常指的是“外切核酸酶活性”，即将错误添加的核酸去除掉。
DNA聚合酶包含一个'校对'机制，通常被称为…外切酶活性'。这样就删除了误添加的核苷酸。
4 设计签名
DNA的复制是对那些坚持达尔文主义世界观的的人们的一项基本挑战。作为生物信息被复制并传递给后代的过程，这是一个对于细胞的自我复制过程必要的机制。细胞的自我复制对于任何选择性的过程中都是必要的，比如自然选择。因此，试图用自然选择来解释这个机制巨大的复杂性需要人们先要假设他们想解释的东西的客观存在。由于其极为复杂的性质，大多数生化学者先前认为该系统产生，是在最后一个共同祖先的起源之前。此外，许多生化学家长久以来一直把在所有生命中观察到的DNA复制的功能性的相似当作DNA复制的单一的起源。不过在1999年，美国国家卫生研究院的研究人员证明，参与细菌和古细菌或真核细胞（生命进化之树的两个主干）的DNA复制的核心酶其实并没有一个共同的进化起源。因此，它看起来好像细菌和古细菌独自产生了两个相同的DNA复制系统—在这两个进化的谱系据信分化自最后的共同祖先之后。
认为这一工程奇迹是一次形成的就以令人惊叹的，更不用说两次。没有明显的原因表明DNA复制是通过一个半保留的，RNA引物依赖性的，双向的机制发生的，该机制依靠前置链和滞后链产生DNA后代分子。即使DNA复制可以在两个不同场合独立地演变，考虑到他们的特性，有理由认为对于细菌和古细菌或真核细胞会出现根本不同的机制。但是没有。
5 引发
复制的引发（Priming）阶段包括DNA复制起点双链被DNA解旋酶解开，通过转录激活步骤合成RNA分子，RNA引物的合成，DNA聚合酶将第一个脱氧核苷酸加到引物RNA 的3'-OH末端复制引发的关键步骤就是前导链DNA的合成，一旦前导链DNA的聚合作用开始，滞后链上的DNA合成也随着开始，在所有前导链开始聚合之前有一必需的步骤就是由RNA聚合酶（不是引物酶）沿滞后链模板转录一短的RNA分子。在有些DNA复制中，（如质粒ColE），该RNA分子经过加工成为DNA复制的引物。但是，在大部分DNA复制中，该RNA分子没有引物作用。它的作用似乎只是分开两条DNA链，暴露出某些特定序列以便引发体与之结合，在前导链模板DNA上开始合成RNA引物，这个过程称为转录激活（transcriptional activation），在前导链的复制引发过程中还需要其他一些蛋白质，如大肠杆菌的dnaA蛋白。这两种蛋白质可以和复制起点处DNA上高度保守的4个9bp长的序列结合，其具体功能尚不清楚。可能是这些蛋白质与DNA复制起点结合后能促进DNA聚合酶Ⅲ复合体的七种蛋白质在复制起点处装配成有功能的全酶。DNA复制开始时，DNA螺旋酶首先在复制起点处将双链DNA解开，通过转录激活合成的RNA分子也起分离两条DNA 链的作用，然后单链DNA结合蛋白质结合在被解开的链上。由复制因子X（n蛋白），复制因子Y（n'蛋白），n"蛋白，i蛋白，dnaB蛋白和dnaC蛋白等6种蛋白质组成的引发前体（preprimosome），在单链DNA结合蛋白的作用下与单链DNA结合生成中间物，这是一种前引发过程。引发前体进一步与引物酶（primase）组装成引发体（primosome）。引发体可以在单链DNA上移动，在dnaB亚基的作用下识别DNA复制起点位置。首先在前导链上由引物酶催化合成一段RNA引物，然后，引发体在滞后链上沿5'→3'方向不停的移动（这是一种相对移动，也可能是滞后链模板在移动，见后），在一定距离上反复合成RNA引物供
DNA聚合酶Ⅲ合成冈崎片段使用，引发体中许多蛋白因子的功能尚不清楚。但是，这些成份必须协同工作才能使引发体在滞后链上移动，识别合适的引物合成位置，并将核苷酸在引发位置上聚合成RNA引物。由于引发体在滞后链模板上的移动方向与其合成引物的方向相反，所以在滞后链上所合成的RNA引物非常短，一般只有3-5个核苷酸长。而且，在同一种生物体细胞中这些引物都具有相似的序列，表明引物酶要在DNA滞后链模板上比较特定的位置（序列）上才能合成RNA引物。
为什么需要有RNA引物来引发DNA复制呢?这可能尽量减少DNA复制起始处的突变有关。DNA复制开始处的几个核苷酸最容易出现差错，因此，用RNA引物即使出现差错最后也要被DNA聚合酶Ⅰ切除，提高了DNA复制的准确性。RNA引物形成后，由DNA聚合酶Ⅲ催化将第一个脱氧核苷酸按碱基互补原则加在RNA引物3'-OH端而进入DNA链的延伸阶段。
6 过程
DNA双螺旋的解旋
DNA在复制的时候，在DNA解旋酶的作用下，双链首先解开，形成了复制叉，而复制叉的形成则是由多种蛋白质和酶参与的较复杂的复制过程
（1）单链DNA结合蛋白（single—stranded DNA binding protein,ssbDNA蛋白）ssbDNA蛋白是较牢固结合在单链DNA上的蛋白质。原核生物ssbDNA蛋白和DNA结合时表现出协同效应：如果第一个ssbDNA蛋白结合到DNA上去能力为1，第二个的结合能力可高达103；真核生物细胞里的ssbDNA蛋白与单链DNA结合时则不表现上述效应。ssbDNA蛋白作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构，以四聚体的形式存在于复制叉处，等待单链复制后才脱下来，重新循环。因此，ssbDNA蛋白仅保持单链的存在，是不起解旋作用。
（2）DNA解链酶（DNA helicase）
DNA解链酶可以通过水解ATP获得能量以解开双链DNA。这一种解链酶分解ATP的活性依赖于单链DNA的存在。若双链DNA中有单链末端或切口，则DNA解链酶能首先结合在这一部分，然后逐步向双链的方向移动。复制时，大部分DNA解旋酶沿滞后模板的5?—〉3?方向并随着复制叉的前进而移动，只有个别解旋酶（Rep蛋白）是沿着3?—〉5?方向移动。因而推测Rep蛋白和特定DNA解链酶是分别在DNA的两条母链上协同作用以解开双链DNA。
（3）DNA解链过程
DNA在复制前不仅为双螺旋而且处于超螺旋状态，而超螺旋状态的存在为解链前的必须结构状态，参与解链的除解链酶外有一些特定蛋白质，比如大肠杆菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部双链被解开，就必须有ssbDNA蛋白以稳定解开单链，保证此局部不会恢复为双链。两条单链DNA复制的引发过程是有所差异，可是不论是前导链还是后随链，都需要一段RNA引物用于开始子链DNA合成。因此前导链和后随链的差别在于前者从复制起始点开始按5?—3?持续的合成下去、不形成冈崎片段、后者则随着复制叉的出现、不断合成长约2—3kb的冈崎片段。
冈崎片段与半不连续复制
因为DNA的两条链是反向平行的，所以在复制叉附近解开的DNA链，一条为5?—〉3?方向，另一条为3?—〉5?方向，两个模板极性是不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均为5?—〉3?方向，不为3?—〉5?方向，所以无法解释DNA的两条链同时进行复制的问题。解释DNA两条链各自模板合成子链等速复制现象，日本的学者冈崎（Okazaki）等人提出了DNA的半连续复制（semidiscontinuous replication）模型。在1968年，冈崎用3H脱氧胸苷
短时间标记大肠杆菌，提取DNA，变性之后用超离心方法得到了许多3H标记的，被后人称作为冈崎片段的DNA。延长标记时间之后，冈崎片段可转变为成熟的DNA链，所以这些片段必然是复制过程中的中间产物。另一个实验也证明DNA复制过程里首先合成较小的片段，即用DNA连接酶温度敏感突变株进行的试验，在连接酶不起作用的温度中，便产生大量小DNA片段积累，表明DNA复制过程里至少有一条链首先合成较短的片段，之后再由连接酶链成大分子DNA。一般说，原核生物的冈崎片段比真核生物长。深入研究还可证明，前导链的连续复制与滞后链的不连续复制在生物界具有普遍性，故称为DNA双螺旋的半不连续复制。
端粒和端粒酶
在1941年，美籍印度人麦克林托克（Mc Clintock）就提出端粒（telomere）的假说，指出染色体末端必然存在一种特殊结构——端粒。已知染色体端粒的作用至少有2：a.保护染色体末端免受损伤，使染色体保持稳定；b. 与核纤层相连，使染色体得以定位。
弄清楚DNA复制过程之后，在20世纪70年代，科学家对DNA复制时新链5?端的RNA 引物被切除之后，空缺为如何被填补的提出了质疑。如果不填补岂不是DNA每复制一次就短一点。后随链复制为例，RNA引物被切除后，冈崎片段之间是由DNA聚合酶I催化合成的DNA填补之，然后再由DNA连接酶将它们连接成了一条完整的链。可是DNA聚合酶I催化合成DNA时，需要自由3?—OH作为其引物，最后余下子链的5?则无法填补，于是染色体就短一点。
在正常体细胞里普遍存在着染色体酶复制一次端粒就短一次的现象。推测，可能一旦端粒缩短至某一阈限长度一下时，就会发出一个警报，指令细胞进入到衰老；或许为当细胞判断出它们的染色体已变得太短了，所以是分裂也就停止了，造成了正常体细胞寿命有一定界限。可是在癌细胞中染色体端粒却一直维持在一定长度上，这是为什么，这是因为DNA复制之后，将染色体末端短缺部分补上需要端粒酶，是一种含有RNA的酶，其既解决了模板，又解决引物的问题。在生殖细胞与85%癌细胞中都测出了端粒酶具有活性，可是在正常体细胞中却无活性，20世纪90年代中期Blackburn首次在原生动物中克隆出端粒酶基因。
端粒酶在癌细胞里具有活性，不仅使癌细胞可以不断分裂增生，且为癌变前的细胞或已经是癌性的细胞提供了时间，积累附加的突变，即等于增加了它们复制，侵入与最终转移的能力。同时人们也由此萌生开发以端粒为靶的药物，即通过抑制癌细胞里端粒酶活性而达到治疗癌症的目的。
至于真核细胞DNA末端结构特点，早就在1978年，Blackburn就以原生动物四膜出（一种纤毛虫）为例说明之：a.迥纹形式的发夹环；b.仅由C,A组成的简单序列大量重复（C4A2）20~70；c.链上有许多缺口（nicks）。
7 复制所需
8 链的延伸
DNA新生链的合成由DNA聚合酶Ⅲ所催化，然而，DNA必须由螺旋酶在复制叉处边移动边解开双链。这样就产生了一种拓扑学上的问题：由于DNA的解链，在DNA双链区势必产生正超螺旋，在环状DNA中更为明显，当达到一定程度后就会造成复制叉难再继续前进，从而终止DNA复制。但是，在细胞内DNA复制不会因出现拓扑学问题而停止。有两种机制可以防止这种现象发生：DNA在生物细胞中本身就是超螺旋，当DNA解链而产生正超螺旋时，可以被原来存在的负超螺旋所中和；[2]DNA拓扑异构酶Ⅰ要以打开一条链，使正超螺旋状态转变成松弛状态，而DNA拓扑异构酶Ⅱ（旋转酶）可以在DNA解链前方不停地继续将负超螺旋引入双链DNA。这两种机制保证了无论是环状DNA还是开环DNA 的复制顺利的解链，再由DNA聚合酶Ⅲ合成新的DNA链。前已述及DNA生长链的延伸主要由DNA聚合酶催化，该酶是由7种蛋白质（多肽）组成的聚合体，称为全酶。全酶中所有亚基对完成DNA复制都是必需的。α亚基具有聚合功能和5'→3'外切酶活性，ε亚基具有3'→5'外切酶活性。另外，全酶中还有ATP分子它是DNA聚合酶Ⅲ催化第一个脱氧核糖核苷酸连接在RNA引物上所必需的，其他亚基的功能尚不清楚。
在DNA复制叉处要能由两套DNA聚合酶Ⅲ在同一时间分别进行复制DNA前导链和滞后链。如果滞后链模板环绕DNA聚合酶Ⅲ全酶，并通过DNA聚合酶Ⅲ，然后再折向与未解链的双链DNA在同一方向上，则滞后链的合成可以和前导链的合成在同一方向上进行。
这样，当DNA聚合酶Ⅲ沿着滞后链模板移动时，由特异的引物酶催化合成的RNA引物即可以由DNA聚合酶Ⅲ所延伸。当合成的DNA链到达前一次合成的冈崎片段的位置时，滞后链模板及刚合成的冈崎片断便从DNA聚合酶Ⅲ上释放出来。这时，由于复制叉继续向前运动，便产生了又一段单链的滞后链模板，它重新环绕DNA聚合酶Ⅲ全酶，并通过DNA 聚合酶Ⅲ开始合成新的滞后链冈崎片段。通过这样的机制，前导链的合成不会超过滞后链太多（最后只有一个冈崎片段的长度）。而且，这样引发体在DNA链上和DNA聚合酶Ⅲ以同一速度移动。
按上述DNA复制的机制，在复制叉附近，形成了以两套DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引发体和螺旋构成的类似核糖体大小的复合体，称为DNA复制体（replisome）。复制体在DNA 前导链模板和滞后链模板上移动时便合成了连续的DNA前导链和由许多冈崎片段组成的滞后链。在DNA合成延伸过程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。当冈崎片段形成后，DNA聚合酶Ⅰ通过其5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物，同时，利用后一个冈崎片段作为引物由5'→3'合成DNA。最后两个冈崎片段由DNA连接酶将其接起来，形成完整的DNA 滞后链。
9终止
过去认为，DNA一旦复制开始，就会将该DNA分子全部复制完毕，才终止其DNA复制。但最近的实验表明，在DNA上也存在着复制终止位点，DNA复制将在复制终止位点处终止，并不一定等全部DNA合成完毕。但对复制终止位点的结构和功能了解甚少。在DNA复制终止阶段令人困惑的一个问题是，线性DNA分子两端是如何完成其复制的?已知DNA复制都要有RNA引物参与。当RNA引物被切除后，中间所遗留的间隙由DNA聚合Ⅰ所填充。但是，在线性分子的两端以5'→3'为模板的滞后链的合成，其末端的RNA引物被切除后是无法被DNA聚合酶所填充的。
在研究T7DNA复制时，这个问题部分地得到了解决。T7DNA两端的DNA序列区有160bp长的序列完全相同。而且，在T7DNA复制时，产生的子代DNA分子不是一个单位T7DNA长度，而是许多单位长度的T7DNA首尾连接在一起。T7DNA两个子代DNA分子
都会有一个3'端单链尾巴，两个子代DNA的3'端尾巴以互补结合形成两个单位T7DNA的线性连接。然后由DNA聚合酶Ⅰ填充和DNA连接酶连接后，继续复制便形成四个单位长度的T7DNA分子。这样复制下去，便可形成多个单位长度的T7DNA分子。这样的T7DNA 分子可以被特异的内切酶切开，用DNA聚合酶填充与亲代DNA完全一样的双链T7DNA 分子。
在研究痘病毒复制时，发现了线性DNA分子完成末端复制的第二种方式。痘病毒DNA 在两端都形成发夹环状结构。
DNA复制时，在线性分子中间的一个复制起点开始，双向进行，将发夹环状结构变成双链环状DNA。然后，在发夹的中央将不同DNA链切开，使DNA分子变性，双链分开。这样，在每个分子两端形成一个单链尾端要以自我互补，形成完整的发夹结构，与亲代DNA 分子一样。在真核生物染色体线性DNA分子复制时，尚不清楚末端的复制过程是怎样进行的。也可能像痘病毒那样形成发夹结构而进行复制。但最近的实验表明，真核生物染色体末端DNA复制是由一种特殊的酶将一个新的末端DNA序列加在刚刚完成复制的DNA末端。这种机制首先在四膜虫中发现。该生物细胞的线性DNA分子末端有30-70拷贝的5'TTGGGG3'序列，该细胞中存在一种酶可以将TTGGGG序列加在事先已存在的单键DNA 末端的TTGGGG序列上。这样有较长的末端单链DNA，可以被引物酶重新引发或其他的酶蛋白引发而合成RNA引物，并由DNA聚合酶将其变成双链DNA。这样就可以避免其DNA 随着复制的不断进行而逐渐变短。
在环状DNA的复制的末端终止阶段则不存在上述问题。环状DNA复制到最后，由DNA 拓扑异构酶Ⅱ切开双链DNA，将两个DNA分子分开成为两个完整的与亲代DNA分子一样的子代DNA。
10 DNA复制的特点
1．半保留复制：DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的实验所证明。
2．有一定的复制起始点：DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点（复制子）。在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。
3．需要引物（primer）：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，才能开始聚合子代DNA链。RNA引物的大小，在原核生物中通常为50～100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。
4．双向复制：DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制。
5．半不连续复制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式是不同的。以3'→5'方向的亲代DNA链作模板的子代链在聚合时基本上是连续进行的，这一条链被称为领头链（leading strand）。而以5'→3'方向的亲代DNA链为模板的子代链在聚合时则是不连续的，这条链被称为随从链（lagging strand）。DNA在复制时，由随从链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段（Okazaki fragment）。冈崎片段的大小，在原核生物中约为1000～2000个核苷酸，而在真核生物中约为100个核苷酸。
11附
DNA的复制是一个边解旋边复制的过程。复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。然后，以解开的每一段母链为模板，以周围环境中的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基配对互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。随着解旋过程的进行，新合成的子链也不断地延伸，同时，每条子链与其母链盘绕成双螺旋结构，从而各形成一个新的DNA 分子。这样，复制结束后，一个DNA分子，通过细胞分裂分配到两个子细胞中去！
注：复制时遵循碱基互补配对原则，复制发生在细胞分裂的间期。
DNA是遗传信息的载体，故亲代DNA必须以自身分子为模板准确的复制成两个拷贝，并分配到两个子细胞中去，完成其遗传信息载体的使命。而DNA的双链结构对于维持这类遗传物质的稳定性和复制的准确性都是极为重要的。
（一）DNA的半保留复制
Waston和Click在提出DNA双螺旋结构模型时曾就DNA复制过程进行过研究，他们推测，DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋分开，每条链分别作模板合成新链，每个子代DNA的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，故称之为半保留式复制（semiconservative replication）。
1958年Meselson和Stahl进行了如图8-3-5的实验证明了DNA分子是以半保留方式进行自我复制的。图8-3-5 Meselson和Stahl证明DNA半保留复制的实验
（二）DNA复制的起始，方向和速度
DNA在复制时，双链DNA解旋成两股分别进行。其复制过程的复制起点呈现叉子的形式，故称复制叉。以复制叉向前移动的方向为标准，一条模板链为3?—〉5?走向，在其上DNA能以5?—〉3?方向连续合成，称为前导链（leading strand）；另一条模板链为5?—〉3?走向，在其上DNA也是5?—〉3?方向合成，但与复制叉移动的方向正好相反，故随着复制叉的移动形成许多不连续的冈崎片段，最后在连成一条完整的DNA链，该链称为后随链（lagging strand）。实验证明DNA的复制是由一个固定的起始点开始的。一般把生物体的单个复制单位称为复制子。一个复制子只含一个复制起点。一般说，细菌，病毒即线粒体DNA 分子均作为单个复制子完成其复制，真核生物基因组可以同时在多个复制起点上进行双向复制，即它们的基因组包括多个复制子。多方面的实验结果表明，大多数生物内DNA的复制都是从固定的起始点以双向等速方式进行的。复制叉以DNA分子上某一特定顺序为起始点，向两个方向等速生长前进。
（三）DNA复制过程
以原核生物DNA复制过程予以简要说明
1．DNA双螺旋的解旋
DNA在复制时，其双链首先解开，形成复制叉，而复制叉的形成则是由多种蛋白质及酶参与的较复杂的复制过程
ssbDNA蛋白是较牢固的结合在单链DNA上的蛋白质。原核生物ssbDNA蛋白与DNA 结合时表现出协同效应：若第1个ssbDNA蛋白结合到DNA上去能力为1，第2个的结合能力可高达103；真核生物细胞中的ssbDNA蛋白与单链DNA结合时则不表现上述效应。ssbDNA蛋白的作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构，它以四聚体的形式存在于复制叉处，待单链复制后才脱下来，重新循环。所以，ssbDNA蛋白只保持单链的存在，不起解旋作用。（2）DNA解链酶（DNA helicase）DNA解链酶能通过水解ATP 获得能量以解开双链DNA。这种解链酶分解A TP的活性依赖于单链DNA的存在。如果双链DNA中有单链末端或切口，则DNA解链酶可以首先结合在这一部分，然后逐步向双链方向移动。复制时，大部分DNA解旋酶可沿滞后模板的5?—〉3?方向并随着复制叉的前进而移动，只有个别解旋酶（Rep蛋白）是沿着3?—〉5?方向移动的。故推测Rep蛋白和特定
DNA解链酶是分别在DNA的两条母链上协同作用以解开双链DNA。（3）DNA解链过程DNA在复制前不仅是双螺旋而且处于超螺旋状态，而超螺旋状态的存在是解链前的必须结构状态，参与解链的除解链酶外还有一些特定蛋白质，如大肠杆菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部双链解开，就必须有ssbDNA蛋白以稳定解开的单链，保证此局部不会恢复成双链。两条单链DNA复制的引发过程有所差异，但是不论是前导链还是后随链，都需要一段RNA引物用于开始子链DNA的合成。因此前导链与后随链的差别在于前者从复制起始点开始按5?—3?持续的合成下去，不形成冈崎片段，后者则随着复制叉的出现，不断合成长约2—3kb的冈崎片段。
2．冈崎片段与半不连续复制
因DNA的两条链是反向平行的，故在复制叉附近解开的DNA链，一条是5?—〉3?方向，另一条是3?—〉5?方向，两个模板极性不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均是5?—〉3?方向，不是3?—〉5?方向，因而无法解释DNA的两条链同时进行复制的问题。为解释DNA 两条链各自模板合成子链等速复制现象，日本学者冈崎（Okazaki）等人提出了DNA的半连续复制（semidiscontinuous replication）模型。1968年冈崎用3H脱氧胸苷短时间标记大肠杆菌，提取DNA，变性后用超离心方法得到了许多3H标记的，被后人称作冈崎片段的DNA。延长标记时间后，冈崎片段可转变为成熟DNA链，因此这些片段必然是复制过程中的中间产物。另一个实验也证明DNA复制过程中首先合成较小的片段，即用DNA连接酶温度敏感突变株进行试验，在连接酶不起作用的温度下，便有大量小DNA片段积累，表明DNA 复制过程中至少有一条链首先合成较短的片段，然后再由连接酶链成大分子DNA。一般说，原核生物的冈崎片段比真核生物的长。深入研究还证明，前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物界具有普遍性，故称为DNA双螺旋的半不连续复制。
3．复制的引发和终止
所有的DNA的复制都是从一个固定的起始点开始的，而DNA聚合酶只能延长已存在的DNA链，不能从头合成DNA链，新DNA的复制是如何形成的？经大量实验研究证明，DNA 复制时，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由聚合酶从RNA引物3?端开始合成新的DNA链。对于前导链来说，这一引发过程比较简单，只要有一段RNA 引物，DNA聚合酶就能以此为起点，一直合成下去。对于后随链，引发过程较为复杂，需要多种蛋白质和酶参与。后随链的引发过程由引发体来完成。引发体由6种蛋白质构成，预引体或引体前体把这6种蛋白质结合在一起并和引发酶或引物过程酶进一步组装形成引发体。引发体似火车头一样在后随链分叉的方向前进，并在模板上断断续续的引发生成滞后链的引物RNA短链，再由DNA聚合酶III 作用合成DNA，直至遇到下一个引物或冈崎片段为止。由RNA酶H降解RNA引物并由DNA聚合酶I 将缺口补齐，再由DNA连接酶将每两个冈崎片段连在一起形成大分子DNA.。
（四）端粒和端粒酶
1941年美籍印度人麦克林托克（Mc Clintock）就提出了端粒（telomere）的假说，认为染色体末端必然存在一种特殊结构——端粒。已知染色体端粒的作用至少有二：①保护染色体末端免受损伤，使染色体保持稳定；②与核纤层相连，使染色体得以定位。
在弄清楚DNA复制过程之后，20世纪70年代科学家对DNA复制时新链5?端的RNA 引物被切除后，空缺是如何被填补的提出了质疑。如不填补岂不是DNA每复制一次就短一点。以后随链复制为例，当RNA引物被切除后，冈崎片段之间是由DNA聚合酶I催化合成的DNA填补之，然后再由DNA连接酶将它们连接成一条完整的链。但是DNA聚合酶I 催化合成DNA时，需要自由3?—OH作为引物，最后余下子链的5?无法填补，于是染色体就短了一点。
在正常体细胞中普遍存在着染色体酶复制一次端粒就短一次的现象。人们推测，可能一
旦端粒缩短到某一阈限长度一下时，他们就会发出一个警报，指令细胞进入衰老；或许是当细胞判断出它们的染色体已变得太短了，于是分裂也就停止了，造成正常体细胞寿命有一定界限。但是在癌细胞中染色体端粒却一直维持在一定长度上，这是为什么？这是因为DNA 复制后，把染色体末端短缺部分补上需要端粒酶，这是一种含有RNA的酶，它既解决了模板，又解决了引物的问题。在生殖细胞和85%癌细胞中都测出了端粒酶具有活性，但是在正常体细胞中却无活性，20世纪90年代中期，Blackburn首次在原生动物中克隆出端粒酶基因。
端粒酶在癌细胞中具有活性，它不仅使癌细胞可以不断分裂增生，而且它为癌变前的细胞或已经是癌性的细胞提供了时间，以积累附加的突变，即等于增加它们复制，侵入和最终转移的能力。同时人们也由此萌生了开发以端粒为靶的药物，即通过抑制癌细胞中端粒酶活性而达到治疗癌症的目的。
至于真核细胞DNA末端的结构特点，早就在1978年Blackburn就以原生动物四膜出（一种纤毛虫）为例说明之：①迥纹形式的发夹环；②仅由C,A组成的简单序列大量重复（C4A2）20~70；③链上有许多缺口（nicks）。
DNA复制的过程（图） DNA复制过程大致可以分为复制的引发，DNA链的延伸和DNA复制的终止三个阶段。 (一)DNA复制的引发 复制的引发(P riming)阶段包括D NA复制起点双链解 开，通过转录激活 步骤合成RNA分 子，RNA引物的合 成，DNA聚合酶将 第一个脱氧核苷酸 加到引物RNA的3' -OH末端复制引发 的关键步骤就是前 导链DNA的合成， 一旦前导链DNA的 聚合作用开始，滞 后链上的DNA合成也随着开始，在所有前导链开始聚合之前有一必需的步骤就是由RNA聚合酶(不是引物酶)沿滞后链模板转录一短的RNA 分子。在有些DNA复制中，(如质粒ColE)，该RNA分子经过加式成
为DNA复制的引物。但是，在大部分DNA复制中，该RNA分子没有引物作用。它的作用似乎只是分开两条DNA链，暴露出某些特定序列以便引发体与之结合，在前导链模板DNA上开始合成RNA引物，这个过程称为转录激活(transcriptional activation)，在前导链的复制引发过程中还需要其他一些蛋白质，如大肠杆菌的dnaA蛋白。这两种蛋白质可以和复制起点处DNA上高度保守的4个9bp长的序列结合，其具体功能尚不清楚。可能是这些蛋白质与DNA复制起点结合后能促进DNA聚合酶Ⅲ复合体的七种蛋白质在复制起点处装配成有功能的 全酶。DNA复制开始时，DNA螺旋酶首先在复制起点处将双链DNA解开，通过转录激活合成的RNA分子也起分离两条DNA链的作用，然后单链DNA结合蛋白质结合在被解开的链上。由复制因子X(n蛋白)，复制因子Y(n'蛋白)，n"蛋白，i蛋白，dnaB蛋白和dnaC蛋白等6种蛋白质组成的引发前体(preprimosome)，在单链DNA结合蛋白的作用下与单链DNA结合生成中间物，这是一种前引发过程。引发前体进一步与引物酶(primase)组装成引发体(primosome)。引发体可以在单链DNA上移动，在dnaB亚基的作用下识别DNA复制起点位置。首先在前导链上由引物酶催化合成一段RNA引物，然后，引发体在滞后链上沿5'→3'方向不停的移动(这是一种相对移动，也可能是滞后链模板在移动，见后)，在一定距离上反复合成RNA引物供DNA聚合酶Ⅲ合成冈崎片段使用，引发体中许多蛋白因子的功能尚不清楚。但是，这些成份必须协同工作才能使引发体在滞后链上移动，识别合适的引物合成位置，并将核苷酸在引发位置上聚合成RNA引物。由于引发体
《DNA复制》教案 1、教学背景（要求）： 1.教学分析： 本节在教材中属于较抽象较难理解的一部分内容，它是对前面所学的细胞分裂和孟德尔遗传定律知识的深化理解，同时也是学习生物的遗传变异理论和基因工程的基础，所以本节在教材中起着较重要的作用。 2.要求： 概述DNA分子复制的概念、场所、时期、条件、过程以及特点，探讨DNA复制的生物学意义。 3.学生： 高一学生，从能力方面分析，他们有一定的观察推理能力，能够掌握基本的思维方法，逻辑思维、创造思维有了较大的发展，认知能力也在不断完善。从知识准备情况看，学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识。在此基础上，本课将要从分子水平来探讨生命的本质，由于这一课时内容具有较深的抽象性，属于肉眼看不到的抽象知识，学生们会感到困难，因此在教学中，除了通过启发式教学，设置大量的问题情境以外，还引导学生自主、探索、合作学习，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们探究、合作能力。 2、教学内容： 本节课在《DNA是主要的遗传物质》及《DNA的分子结构》这两节课的基础上讲述了DNA分子复制的内容，包括对DNA分子复制的推测，DNA半保留复制的实验证据，DNA分子复制的过程三个部分。 教学内容层级分析： 3、教学目标： 根据《教学大纲》的要求和学生已有的知识基础和认知能力，确定以下教学目标： （1）知识目标： 1 概述DNA分子复制的概念、场所、时期、条件、过程以及特点； 2 探讨 DNA复制的生物学意义 （2）能力目标：
培养学生自学能力，动手合作能力，观察能力、分析理解能力。 （3）情感态度价值观目标： 1、分析经典实验，领悟科学探究的魅力，感受实验设计的巧妙； 2、通过分组学习，学生互帮互助，共同进步； 3、模型演示，角色扮演，寓学于乐，增加学生对生物学习的兴趣。 五．教学过程： 第一阶段：温故知新、导入新课。复习前两章学过的知识，由教师创设问题情境，引入课题，激发学生的探究欲望，引导学生思考相应的问题。 第二阶段：由教师提出问题，学生思考，对已有的知识产生质疑，从而引出DNA半保留复制的说法。 第三阶段：教师使用演示文稿和课件展示DNA分子复制的过程，从而使学生们更深刻的了解DNA半保留复制的过程、场所、材料、酶。 第四阶段：通过游戏互动是同学们融入学习探讨的氛围，更深刻的了解DNA复制的过程。 第五阶段：由教师提出问题，问题在课件中，教师组织学生进行小组讨论并记录下探究过程中的问题引导学生进行交流，讨论得到新知识，提出新问题，讨论得到新知识。 第六阶段：练习通过联系使学生们加强知识的掌握。 教学流程图： 开始 开始 通过演示实验，说明DNA复制方式是按半保留方式进行的
DNA的复制 一级要求单选题 1. 1958年Meselson和Stahl利用15N及14N标记大肠杆菌DNA的实验首 先证明了下列哪一种机制? ADNA能被复制BDNA基因可转录为mRNACDNA基因可表达为蛋白质DDNA 的半保留复制机制EDNA的全保留复制机制 D 2. DNA以半保留方式进行复制,若一完全被标记的DNA分子,置于无放射标记的溶 液中复制两代,所产生的四个DNA分子的放射性状况如何? A两个分子有放射性,两个分子无放射性B均有放射性 C两条链中的半条具有放射性D两条链中的一条具有放射性 E均无放射性 A 3.如果缺乏下列酶之一，复制叉上一个核苷酸也加不上去。这是哪一种酶?A DNA酶合酶Ⅰ(聚合活性)B DNA聚合酶Ⅰ(5’→3“核酸外切酶活性)C DNA聚合酶ⅢD DNA连接酶 E DNA聚合酶ⅡC 4.出现在DNA中的胸腺嘧啶二聚体作为一种突变结果能产生下列哪种作用?A并不终止复制B由一组包括连接酶在内的酶系所修复C按移码突变阅读D 由胸腺嘧啶二聚酶所催化 E两股互补核苷酸链上胸腺嘧啶之间形成共价键 B
5. DNA复制时下列哪一种酶是不需要的? ADNA指导的DNA聚合酶BDNA指导的RNA聚合酶C连接酶DRNA指导的DNA聚合酶E螺旋酶(heliease)、拓朴异构酶(topoisomerase)及回旋酶(gyrase)D 6.下列关于DNA的复制的叙述哪一项论述是错误的? A有DNA指导的RNA聚合酶参加B有RNA指导的DNA聚合酶参加 C为半保留复制D以四种dNTP为原料E有DNA指导的DNA聚合酶参加 B 7. DNA复制时,序列5“-TpApGpAp-3“将合成下列哪种互补结构?A5“-TpCpTpAp--3“B5“-ApTpCpTp--3“ C5“-UpCpUpAp--3“D5“-GpCpGpAp--3“ E3“-TpCpTpAp--3“ A 8.合成DNA的原料是 AdAMPdGMPdCMPdTMPBdATPdGTPdCTPdTTPCdADPdGDPdCDPdTGPDATPGTP CTPUTPEAMPGMPCMPUMP B 9.下列关于大肠杆菌DNA聚合酶I的叙述哪一项是正确的? A具有3“→5“核酸外切酶活性B具有5“→3“核酸内切酶活性C是唯一参与大肠杆菌DNA复制的聚合酶DdUTP是它的一种作用物E以双股DNA为模板 A 10.下列哪一项描述对于DNA聚合酶III是错误的? A催化脱氧核糖核苷酸连接到早期DNA的5“羟基末端
半保留复制图示
1、DNA复制的场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 2、DNA复制的时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂间期 3、DNA复制的过程：①解旋提供准确模板 ②合成互补子链 ③子、母链结合盘绕形成新DNA分子 4 、DNA复制的条件： 模板：亲代DNA的两条母链 原料：4种游离的脱氧核苷酸 能量：A TP 酶：DNA解旋酶；DNA聚合酶等 5、DNA复制的特点： 从结果看：半保留复制 从过程看：边解旋边复制 6、DNA复制的结果：1个DNA分子→2个完全相同的DNA分子(碱基排列顺序相同) A T C G A T A G C T A T C G A T A G C T A T C G A T A G C T
7、DNA分子复制的生物学意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。 8、DNA准确复制的原因： ①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。 ②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。 1、与DNA复制有关的碱基计算 ①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？ 解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。 什么叫解旋？解旋的目的是什么？ 在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。 目的：为复制提供准确的模板，解开的两条单链叫母链。 什么叫“子链”?复制一次能形成几条链？ 以母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链，复制一次形成子链两条
下面哪项不是抑癌基因 MDM2 紫外线照射可引起突变 引起DNA双倍化的是复制 体液有下列哪些成分组成细胞内液+细胞外液 成人血浆占细胞外液的比重为 25% 机体正常的PH为 7.35-7.45 血清中Na的正常值为 135-150mmol|L 黄某，就诊前一天晚起急性水样泻等渗性缺水 以下哪一项体液失调易口渴症状高渗性缺水下列哪一项不是钾离子的生理功能维持血管张力下列哪项是低钾血症最早的临床表现肌无力下列哪种呼吸形式是代谢性酸中毒的典型表现深快呼吸 某慢性肾炎患者动脉血气分析结果如下，诊断是代谢性酸中毒关于创伤分类哪项不对按有无骨折或内脏伤 一患者车祸后2小时送至医院，诉咳嗽·胸部痛痛··为闭合伤关于冲击伤，哪项错误人体受冲击波的高压作用可造成多处伤连续使用止血带的时间不宜超过 1h 下列哪项不属于开放性损伤挫伤 必须优先处理的急症为张力性气胸 以下哪项对开放性伤口的处理是错误的伤口内的异物必全取关于创伤的急救哪项错误应特别注意优先抢救重危剧痛呻吟关于创伤的固定哪项错误骨关节损伤的时不需全部固定复合性创伤的患者出现下列情况时应先处理开放性气胸 对创伤后发生的休克，急救的首要措施制止出血补充血容量开放性创伤伴有窒息的伤员，急救措施通常气道必要时人工创伤后的包扎，哪项错误三角巾包扎优点是制作方便下列哪项关于止血带错误适合四肢任何形式出血 下列使用止血带方法错误的指压法止血主要阻断毛细血管下列使用止血带方法哪项错误每隔4h放松1-2min 处理感染伤口的原则是控制感染，加强敷料更换浅部软组织挫伤的特点是皮肤完整而皮下组织···受损关于挤压伤哪项错误有大量红细胞和肌细胞破坏 下列哪个部位严重损伤易挤压综合征臀部和大腿 关于清创术，下列哪项是错误的战地伤口早起作一期愈合有关损伤的诊治哪项错误裂伤可行简单的缝合术一伤兵左腿被炮弹碎片击中清创后不予缝合 放射复合伤的救治不对的是若需手术应争取在放射病极期上臂止血时应用止血带不应敷在上臂中1／3 不符合创伤符合伤特点的是以上均不是 不符合放射复合伤病理变化特点的是以上都不是 火焰烧伤创面干燥，层次为皮肤全层 深II度烧伤组织损伤深度为真皮深层 前胸烧伤创面，伤后出水泡 3-4周愈合 面部烧伤，剧痛，表皮剥脱小口畸形 下列哪项不是III度烧伤特点有拔毛痛 深II度烧伤愈合后无瘢痕有色素沉着 深II度烧伤愈合依靠残存皮肤附件 大腿被热水烫伤，创面大水泡剧痛 2周愈合 浅II度烧伤愈合依靠表皮生发层 热烧伤的局部损伤程度从根本上取决于热源温度与受热时间一成人，头面颈，前驱干，会阴面积为 41% 一成人，四肢（包括臀部）全部烧伤四肢浅II度烧伤64% 患儿，女，3岁，头面颈，双上肢 36% 一成人，躯干，会阴，双上肢全部烧伤深II度烧伤45% 一患者因癫痫发作左手，左前臂被炉火烧焦中度烧伤 中度烧伤指 II度烧伤面积10%-29%，或3 度IV度面积不足10% 一男性洗澡时跌入热水池中重度烧伤 烧伤休克属于低血容量性休克 烧伤回吸收期开始于伤后 3d 烧伤后急性体液渗出达到高峰的时间为伤后 8h 烧伤后急性体液渗出期持续 36-48h 烧伤治疗原则中不真确的是创面暴露 吸入性损伤诊断依据不包括燃烧现场绝对密封 哪项不是烧伤的主要原因反射线 吸入性损伤致伤因素不包括燃烧后环境缺氧 成人双手，右小腿，右足烧伤，面积为 15% 患者小腿4度烧伤，胫骨外露，首选治疗为清创皮瓣移植 烧伤创面组织广泛溶解阶段，处于伤后 30天左右 某患右前臂烧伤，约1%TBSA皮肤烧焦中度烧伤 烧伤休克临床表现不真确的是脉压差变大，血压下降 烧伤全身感染时，创面变化不包括炎性肉芽增生 烧伤休克期血液实验检查很少出现血小板减低 刃厚皮片厚度为 0.15—0.25mm 烧伤早期创面处置切开减张处烧伤创面 患者，男，23岁，体重50Kg，胶体总量为 2250ml 一患者，男，28岁，体重60kg，头面颈，胶体总量 4500ml 一成人，体重60kg，火焰烧伤1度10% 3600ml 严重烧伤休克期输液速度每分钟 120次以下 重症烧伤患者休克期尿少原因血容量不足 一严重烧伤患者，血压70／50mmHg，脉搏160次气管切开 火焰烧伤急救中哪项是错误的卧倒，快速滚动！ 烧伤休克期输液满意，观察指标不正确小儿尿量不低于10mlh 烧伤感染临床表现不包括呼吸减慢 深2度烧伤愈合临床表现不正确的靠肉芽组织增生愈合 烧伤后第2个24h输液第1个24h电解质胶体实际输入量的1／2水分不双手背火焰烧伤，表皮剥脱，切，削痂植皮 成人双手，前驱干烧伤，烧伤面积为 18% 4岁男童头面颈，双手烧伤，其烧伤面积为 22% 5岁幼童头面颈部，双手被开水烫伤深2度 高压电烧伤是指电流电压超过 380V 对于存在感染的肉芽刨面，皮片移植应选刃厚皮片 脂肪移植术后吸收率一般为 50%
《dna复制的特点》 学习总结一： dna复制的特点 1。半保留复制：DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都内含一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制(semiconservativereplication)。DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M。Meselson和F。Stahl所完成的实验所证明。 2。有必须的复制起始点：DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷 酸排列顺序的片段，即复制起始点(复制子)。在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在 真核生物中则为多个。 3。需要引物(primer)：DNA聚合酶务必以一段具有3端自由羟基(3-OH)的RNA作为 引物，才能开始聚合子代DNA链。RNA引物的大小，在原核生物中通常为50～100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。 4。双向复制：DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制。 学习总结二： 【DNA复制基础知识】 1、DNA复制的概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 2、发生的场所和时期： (1)场所：主要发生在细胞核中，也可发生在线粒体和叶绿体中; (2)发生的时期：细胞分裂中有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂前的间期。 3、DNA复制的条件： (1)模板：以DNA两条链为模板;(2)原料：四种脱氧核苷酸; (3)能量：细胞呼吸构成的ATP;(4)酶：DNA聚合酶和解旋酶等。 【DNA复制的特点】 1、半保留复制 (1)概念：DNA复制时，以亲代DNA的两条链为模板，合成两个完全相同的子代双链 DNA分子，每个子代DNA分子中均内含一条亲代DNA分子链。 (2)由DNA半保留复制总结出的规律：
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（15NH 4 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）。上述实验表明，复制后的DNA 是由一条亲代链和一条子代链组成，而复制是半保留方式进行的。这与沃森和克里克的DNA复制模型相符。 （二）复制的方向 在DNA复制过程中，在DNA聚合酶催化下，新加上去的三磷酸脱氧核苷，永远是它的5’位磷酸与DNA链上的3’端的3位羟基缩合，脱去焦磷酸，生成3’磷酸酯键。DNA链的生长端是3’端，它的延长是5’—3’方向进行。 （三）复制的半不连续性 1．问题的提出 亲代DNA两条链是反平行的，一条链是3’—5’，另一条链是5’—3’。在复制叉处合成两条子代链方向是向复制叉前进方向进行的，所以，以上述两条亲代链为模板分别合成两条子代链的方向则是5’—3’和3’—5’。但已知DNA聚合酶聚合方向均为5’—3’，而没有3’—5’方向，问题如何解决？（图） 2．冈崎片段与半不连续复制 日本冈崎发现两个子代链合成方式不同。以亲代3’—5’DNA链为模板的子代DNA复制方向是5’—3’，是连续的，这条连续合成的子代链称领头链（leading strand），而以亲代链5’—3’DNA链为模板的子代DNA复制
第十章DNA复制 1.DNA复制方式:半保留复制，双向复制。 半保留复制：DNA复制的一种方式。每条链都可用作合成互补链的模板，合成出两分子的双链DNA，每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。 双向复制：在一个复制的起点处同时向两个方向进行复制。 引入术语：复制叉:Y字形结构，在复制叉处作为模板的双链DNA解旋，同时合成新的DNA 链。 Meselson-stahl 实验：以大肠杆菌（E.coli）作为实验对象，用15N标记亲代DNA，在14N（氯化铵）环境中进行两次复制，然后进行密度离心，分析得到的DNA带。 2.DNA聚合酶: 以DNA链为模板，催化核苷酸残基加到以存在的聚核苷酸的3’末端反映的酶。 DNA聚合酶催化条件：DNA模板和带有3’-OH的引物（RNA）。 反应特点：链的延伸由5’末端到3’末端，称为5’-3’方向生长。 其他功能：修复功能（5’-3’外切酶活性和3’ -5’外切酶活性:可将经聚合酶催化错配的核苷酸切去） DNA聚合酶的种类和功能参见教材187页表10.1。 3.DNA 复制 大肠杆菌：起始。从单一的ori C起始点沿相反方向双向进行。先解旋，然后引发酶合成RNA 引物，由DNA聚合酶III催化开始新链的合成。 延伸。从一个复制起点开始复制，形成两个复制叉。 引入术语：与复制叉移动的方向一致，通过5’-3’方向可以连续合成的子链称为 前导链；与复制叉移动的方向相反，也是沿着5’-3’方向但不连续合成的子链称 为滞后链。 a.RNA引物的合成。以引发酶催化，DNA为模板合成一段与之互补的RNA片断。 b.前导链的合成。在RNA引物存在的条件下聚合酶III可以连续合成前导链。 c.滞后链的合成。 引入术语：冈崎片断：相对比较短的DNA链，在DNA滞后链的不连续合成期间 生成的片断。 实验表明滞后链的合成是先合成许多冈崎片断，然后连成大的DNA片断。每个 冈崎片断的生成需要一个RNA引物。最后要用DNA 聚合酶I的5’-3’外切酶活
D N A复制主要方式半 保留复制 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
DNA复制主要方式半保留复制 下面哪项不是抑癌基因 MDM2 紫外线照射可引起突变 引起DNA双倍化的是复制 体液有下列哪些成分组成细胞内液+细胞外液 成人血浆占细胞外液的比重为 25% 机体正常的PH为血清中Na的正常值为 135-150mmol|L 黄某，就诊前一天晚起急性水样泻等渗性缺水 以下哪一项体液失调易口渴症状高渗性缺水 下列哪一项不是钾离子的生理功能维持血管张力 下列哪项是低钾血症最早的临床表现肌无力 下列哪种呼吸形式是代谢性酸中毒的典型表现深快呼吸 某慢性肾炎患者动脉血气分析结果如下，诊断是代谢性酸中毒 关于创伤分类哪项不对按有无骨折或内脏伤 一患者车祸后2小时送至医院，诉咳嗽·胸部痛痛··为闭合伤 关于冲击伤，哪项错误人体受冲击波的高压作用可造成多处伤 连续使用止血带的时间不宜超过 1h 下列哪项不属于开放性损伤挫伤 必须优先处理的急症为张力性气胸 以下哪项对开放性伤口的处理是错误的伤口内的异物必全取关于创伤的急救哪项错误应特别注意优先抢救重危剧痛呻吟关于创伤的固定哪项错误骨关节损伤的时不需全部固定 复合性创伤的患者出现下列情况时应先处理开放性气胸 对创伤后发生的休克，急救的首要措施制止出血补充血容量开放性创伤伴有窒息的伤员，急救措施通常气道必要时人工创伤后的包扎，哪项错误三角巾包扎优点是制作方便 下列哪项关于止血带错误适合四肢任何形式出血 下列使用止血带方法错误的指压法止血主要阻断毛细血管下列使用止血带方法哪项错误每隔4h放松1-2min 处理感染伤口的原则是控制感染，加强敷料更换 浅部软组织挫伤的特点是皮肤完整而皮下组织···受损关于挤压伤哪项错误有大量红细胞和肌细胞破坏 下列哪个部位严重损伤易挤压综合征臀部和大腿 关于清创术，下列哪项是错误的战地伤口早起作一期愈合有关损伤的诊治哪项错误裂伤可行简单的缝合术 一伤兵左腿被炮弹碎片击中清创后不予缝合 放射复合伤的救治不对的是若需手术应争取在放射病极期上臂止血时应用止血带不应敷在上臂中1／3 不符合创伤符合伤特点的是以上均不是 不符合放射复合伤病理变化特点的是以上都不是 火焰烧伤创面干燥，层次为皮肤全层 深II度烧伤组织损伤深度为真皮深层 前胸烧伤创面，伤后出水泡 3-4周愈合面部烧伤，剧痛，表皮剥脱小口畸形 下列哪项不是III度烧伤特点有拔毛痛 深II度烧伤愈合后无瘢痕有色素沉着 深II度烧伤愈合依靠残存皮肤附件 大腿被热水烫伤，创面大水泡剧痛 2周愈合 浅II度烧伤愈合依靠表皮生发层 热烧伤的局部损伤程度从根本上取决于热源温度与受热时间 一成人，头面颈，前驱干，会阴面积为 41% 一成人，四肢（包括臀部）全部烧伤四肢浅II度烧伤64% 患儿，女，3岁，头面颈，双上肢 36% 一成人，躯干，会阴，双上肢全部烧伤深II度烧伤45% 一患者因癫痫发作左手，左前臂被炉火烧焦中度烧伤 中度烧伤指 II度烧伤面积10%-29%，或3 度IV度面积不足10% 一男性洗澡时跌入热水池中重度烧伤 烧伤休克属于低血容量性休克 烧伤回吸收期开始于伤后 3d 烧伤后急性体液渗出达到高峰的时间为伤后 8h 烧伤后急性体液渗出期持续 36-48h 烧伤治疗原则中不真确的是创面暴露 吸入性损伤诊断依据不包括燃烧现场绝对密封 哪项不是烧伤的主要原因反射线 吸入性损伤致伤因素不包括燃烧后环境缺氧 成人双手，右小腿，右足烧伤，面积为 15% 患者小腿4度烧伤，胫骨外露，首选治疗为清创皮瓣移植 烧伤创面组织广泛溶解阶段，处于伤后 30天左右 某患右前臂烧伤，约1%TBSA皮肤烧焦中度烧伤 烧伤休克临床表现不真确的是脉压差变大，血压下降 烧伤全身感染时，创面变化不包括炎性肉芽增生 烧伤休克期血液实验检查很少出现血小板减低 刃厚皮片厚度为— 烧伤早期创面处置切开减张处烧伤创面 患者，男，23岁，体重50Kg，胶体总量为 2250ml 一患者，男，28岁，体重60kg，头面颈，胶体总量 4500ml 一成人，体重60kg，火焰烧伤1度10% 3600ml 严重烧伤休克期输液速度每分钟 120次以下 重症烧伤患者休克期尿少原因血容量不足 一严重烧伤患者，血压70／50mmHg，脉搏160次气管切开 火焰烧伤急救中哪项是错误的卧倒，快速滚动！ 烧伤休克期输液满意，观察指标不正确小儿尿量不低于10mlh 烧伤感染临床表现不包括呼吸减慢 深2度烧伤愈合临床表现不正确的靠肉芽组织增生愈合 烧伤后第2个24h输液第1个24h电解质胶体实际输入量的1／2水分 不 双手背火焰烧伤，表皮剥脱，切，削痂植皮 成人双手，前驱干烧伤，烧伤面积为 18%
DNA结构与复制中的相关计算的三种常用方法 一、特值法： 先按照碱基比例假设DNA片段中碱基总数为100或200等整百数，再根据碱基互补配对原则（A－T，C－G）图解分析求解。 例：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28％和22％，则该DNA分子的另一条链中A和C分别占碱基数的（）。 A．28％、22％B．22％、28％C．23％、27％D．26％、24％ 【解析】假设DNA每条链的碱基数为100，依题意得：（图略） ∵甲链: A=28, C=22,G+C=46, ∴甲中G=24, T=100-28-46=26。则乙中A=26，C=24。故选D。 练习：分析某生物的双链DNA，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64％，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30％，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是（） A．17％B．32％C．34％D．50％
二、首尾法： 根据DNA复制的过程与特点可以知道：一DNA分子复制n次后，将得到2n个DNA分子，其中保留原来母链的DNA 数目为2个。在处理与此相关的计算题过程中，我们只需要考虑开始和结尾的差异就可以顺利求解，笔者习惯于称之为首尾法。 例：假如一个DNA分子含有1000个碱基对（P元素只是32P）,将这个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分子的相对分子量平均比原来( )。 A.减少1500 B.增加1500 C. 增加1000 D.减少1000 【解析】每个碱基对应一个脱氧核苷酸，含1个磷酸基，即1个磷原子。复制两次后形成4个DNA分子，8条单链。其中两条含32P，6条含31P，因而相对分子量减少6000，4 个DNA平均减少1500。故选A。 练习：已知14N-DNA和15N-DNA的相对分子量分别为a和b。现让一杂合DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖两代，则其子代DNA的平均相对分子量为（） A.(3a+b)/4 B.(a+3b)/4 C.(7a+b)/8 D.(a+7b)/8 三、公式法： 基于DNA的半保留复制，我们可以归纳出公式：X=m(2n-1)。
D N A复制主要方式半保留复制下面哪项不是抑癌基因 MDM2 紫外线照射可引起突变 引起DNA双倍化的是复制 体液有下列哪些成分组成细胞内液+细胞外液 成人血浆占细胞外液的比重为 25% 机体正常的PH为 7.35-7.45 血清中Na的正常值为 135-150mmol|L 黄某，就诊前一天晚起急性水样泻等渗性缺水 以下哪一项体液失调易口渴症状高渗性缺水 下列哪一项不是钾离子的生理功能维持血管张力 下列哪项是低钾血症最早的临床表现肌无力 下列哪种呼吸形式是代谢性酸中毒的典型表现深快呼吸 某慢性肾炎患者动脉血气分析结果如下，诊断是代谢性酸中毒 关于创伤分类哪项不对按有无骨折或内脏伤 一患者车祸后2小时送至医院，诉咳嗽·胸部痛痛··为闭合伤 关于冲击伤，哪项错误人体受冲击波的高压作用可造成多处伤 连续使用止血带的时间不宜超过 1h 下列哪项不属于开放性损伤挫伤 必须优先处理的急症为张力性气胸 以下哪项对开放性伤口的处理是错误的伤口内的异物必全取 关于创伤的急救哪项错误应特别注意优先抢救重危剧痛呻吟 关于创伤的固定哪项错误骨关节损伤的时不需全部固定 复合性创伤的患者出现下列情况时应先处理开放性气胸 对创伤后发生的休克，急救的首要措施制止出血补充血容量 开放性创伤伴有窒息的伤员，急救措施通常气道必要时人工 创伤后的包扎，哪项错误三角巾包扎优点是制作方便 下列哪项关于止血带错误适合四肢任何形式出血 下列使用止血带方法错误的指压法止血主要阻断毛细血管
下列使用止血带方法哪项错误每隔4h放松1-2min 处理感染伤口的原则是控制感染，加强敷料更换 浅部软组织挫伤的特点是皮肤完整而皮下组织···受损 关于挤压伤哪项错误有大量红细胞和肌细胞破坏 下列哪个部位严重损伤易挤压综合征臀部和大腿 关于清创术，下列哪项是错误的战地伤口早起作一期愈合 有关损伤的诊治哪项错误裂伤可行简单的缝合术 一伤兵左腿被炮弹碎片击中清创后不予缝合 放射复合伤的救治不对的是若需手术应争取在放射病极期 上臂止血时应用止血带不应敷在上臂中1／3 不符合创伤符合伤特点的是以上均不是 不符合放射复合伤病理变化特点的是以上都不是 火焰烧伤创面干燥，层次为皮肤全层深II度烧伤组织损伤深度为真皮深层 前胸烧伤创面，伤后出水泡 3-4周愈合 面部烧伤，剧痛，表皮剥脱小口畸形 下列哪项不是III度烧伤特点有拔毛痛 深II度烧伤愈合后无瘢痕有色素沉着 深II度烧伤愈合依靠残存皮肤附件 大腿被热水烫伤，创面大水泡剧痛 2周愈合浅II度烧伤愈合依靠表皮生发层 热烧伤的局部损伤程度从根本上取决于热源温度与受热时间 一成人，头面颈，前驱干，会阴面积为 41%一成人，四肢（包括臀部）全部烧伤四肢浅II度烧伤64% 患儿，女，3岁，头面颈，双上肢 36% 一成人，躯干，会阴，双上肢全部烧伤深II度烧伤45% 一患者因癫痫发作左手，左前臂被炉火烧焦中度烧伤 中度烧伤指 II度烧伤面积10%-29%，或3 度IV度面积不足10% 一男性洗澡时跌入热水池中重度烧伤 烧伤休克属于低血容量性休克 烧伤回吸收期开始于伤后 3d 烧伤后急性体液渗出达到高峰的时间为伤后
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。
DNA复制主要方式半保留复制 下面哪项不是抑癌基因 MDM2 紫外线照射可引起突变 引起DNA双倍化的是复制 体液有下列哪些成分组成细胞内液+细胞外液 成人血浆占细胞外液的比重为 25% 机体正常的PH为血清中Na的正常值为 135-150mmol|L 黄某，就诊前一天晚起急性水样泻等渗性缺水 以下哪一项体液失调易口渴症状高渗性缺水 下列哪一项不是钾离子的生理功能维持血管张力 下列哪项是低钾血症最早的临床表现肌无力 下列哪种呼吸形式是代谢性酸中毒的典型表现深快呼吸 某慢性肾炎患者动脉血气分析结果如下，诊断是代谢性酸中毒关于创伤分类哪项不对按有无骨折或内脏伤 一患者车祸后2小时送至医院，诉咳嗽·胸部痛痛··为闭合伤关于冲击伤，哪项错误人体受冲击波的高压作用可造成多处伤连续使用止血带的时间不宜超过 1h 下列哪项不属于开放性损伤挫伤 必须优先处理的急症为张力性气胸 以下哪项对开放性伤口的处理是错误的伤口内的异物必全取关于创伤的急救哪项错误应特别注意优先抢救重危剧痛呻吟关于创伤的固定哪项错误骨关节损伤的时不需全部固定 复合性创伤的患者出现下列情况时应先处理开放性气胸 对创伤后发生的休克，急救的首要措施制止出血补充血容量开放性创伤伴有窒息的伤员，急救措施通常气道必要时人工创伤后的包扎，哪项错误三角巾包扎优点是制作方便 下列哪项关于止血带错误适合四肢任何形式出血 下列使用止血带方法错误的指压法止血主要阻断毛细血管 下列使用止血带方法哪项错误每隔4h放松1-2min 处理感染伤口的原则是控制感染，加强敷料更换 浅部软组织挫伤的特点是皮肤完整而皮下组织···受损 关于挤压伤哪项错误有大量红细胞和肌细胞破坏 下列哪个部位严重损伤易挤压综合征臀部和大腿 关于清创术，下列哪项是错误的战地伤口早起作一期愈合 有关损伤的诊治哪项错误裂伤可行简单的缝合术 一伤兵左腿被炮弹碎片击中清创后不予缝合 放射复合伤的救治不对的是若需手术应争取在放射病极期 上臂止血时应用止血带不应敷在上臂中1／3 不符合创伤符合伤特点的是以上均不是 不符合放射复合伤病理变化特点的是以上都不是 火焰烧伤创面干燥，层次为皮肤全层 深II度烧伤组织损伤深度为真皮深层 前胸烧伤创面，伤后出水泡 3-4周愈合 面部烧伤，剧痛，表皮剥脱小口畸形 下列哪项不是III度烧伤特点有拔毛痛 深II度烧伤愈合后无瘢痕有色素沉着 深II度烧伤愈合依靠残存皮肤附件 大腿被热水烫伤，创面大水泡剧痛 2周愈合 浅II度烧伤愈合依靠表皮生发层热烧伤的局部损伤程度从根本上取决于热源温度与受热时间 一成人，头面颈，前驱干，会阴面积为 41% 一成人，四肢（包括臀部）全部烧伤四肢浅II度烧伤64% 患儿，女，3岁，头面颈，双上肢 36% 一成人，躯干，会阴，双上肢全部烧伤深II度烧伤45% 一患者因癫痫发作左手，左前臂被炉火烧焦中度烧伤 中度烧伤指 II度烧伤面积10%-29%，或3 度IV度面积不足10% 一男性洗澡时跌入热水池中重度烧伤 烧伤休克属于低血容量性休克 烧伤回吸收期开始于伤后 3d 烧伤后急性体液渗出达到高峰的时间为伤后 8h 烧伤后急性体液渗出期持续 36-48h 烧伤治疗原则中不真确的是创面暴露 吸入性损伤诊断依据不包括燃烧现场绝对密封 哪项不是烧伤的主要原因反射线 吸入性损伤致伤因素不包括燃烧后环境缺氧 成人双手，右小腿，右足烧伤，面积为 15% 患者小腿4度烧伤，胫骨外露，首选治疗为清创皮瓣移植 烧伤创面组织广泛溶解阶段，处于伤后 30天左右 某患右前臂烧伤，约1%TBSA皮肤烧焦中度烧伤 烧伤休克临床表现不真确的是脉压差变大，血压下降 烧伤全身感染时，创面变化不包括炎性肉芽增生 烧伤休克期血液实验检查很少出现血小板减低 刃厚皮片厚度为— 烧伤早期创面处置切开减张处烧伤创面 患者，男，23岁，体重50Kg，胶体总量为 2250ml 一患者，男，28岁，体重60kg，头面颈，胶体总量 4500ml 一成人，体重60kg，火焰烧伤1度10% 3600ml 严重烧伤休克期输液速度每分钟 120次以下 重症烧伤患者休克期尿少原因血容量不足 一严重烧伤患者，血压70／50mmHg，脉搏160次气管切开 火焰烧伤急救中哪项是错误的卧倒，快速滚动！ 烧伤休克期输液满意，观察指标不正确小儿尿量不低于10mlh 烧伤感染临床表现不包括呼吸减慢 深2度烧伤愈合临床表现不正确的靠肉芽组织增生愈合 烧伤后第2个24h输液第1个24h电解质胶体实际输入量的1／2水分不双手背火焰烧伤，表皮剥脱，切，削痂植皮 成人双手，前驱干烧伤，烧伤面积为 18% 4岁男童头面颈，双手烧伤，其烧伤面积为 22% 5岁幼童头面颈部，双手被开水烫伤深2度 高压电烧伤是指电流电压超过 380V 对于存在感染的肉芽刨面，皮片移植应选刃厚皮片 脂肪移植术后吸收率一般为 50%
DNA复制 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。这个过程是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。 1 定义 DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期进行的复制过程，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。这个过程通过边解旋边复制和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。 2 简介 DNA复制是生物遗传的基础，是所有生物体中最基本的过程。而这一过程是半保留复制，是以最开始的双链分子中的一条作为模板进行DNA复制，产生两个完全一致的DNA 分子。细胞水平的校正和纠错机制能确保非常精确地复制DNA的拷贝。DNA复制发生在基因组的特定位置也就是起始点，DNA分子在起始点形成复制叉开始复制。 DNA复制只能从DNA链的起始点向末端沿着一个方向进行。这是因为合成DNA双螺旋的两条链是反向平行排列的，其中一条链的起始端与另一条链的末尾端平行排列在一起，每一个复制叉只有一条链是按照从尾到头的正确方向指导新链从头到尾方向合成。根据这条指导链，DNA复制持续向前合成复制叉。 DNA复制不能沿滞后链进行，也就是说，从头到尾的DNA链，直到已经复制了足够长度的DNA分子，否则DNA复制不会继续沿着模本链进行复制，DNA复制于是从新合成复制叉处分开。在复制过程中必须暂停并等待更多的亲本DNA链片段，而此时整个长度只是沿着开始到结束方向前进了一小段距离。 3 复制体 复制体是一个执行DNA复制的复杂分子机器。它由大量的次级元件组成，每一个次级元件在复制的过程中都行使一个特殊的功能。解螺旋酶能切断两条DNA分子之间的氢键，从而在DNA合成前分开两条链。当解螺旋酶解开双螺旋时，引导DNA其它区域的超螺旋体排列好。 旋转酶的作用是解开由解旋酶切断DNA链产生的超螺旋化，解旋酶使DNA链旋转并释放超螺旋体，使它们重新加入到DNA链中。旋转酶最常见于复制叉的上游，形成超螺旋的位置。 由于DNA聚合酶只能连接DNA链（不能开始），所以由引物酶引导指导链进行复制。引物酶将与模本链互补的RNA引物加到DNA链上开始复制冈崎片段。 DNA合成酶Ⅲ由2个催化核心构成，一个引导DNA链复制，一个间隔DNA链。但是DNA合成酶Ⅲ不能停留足够时间，有效地复制姐妹链。于是包含3个亚基的二聚物β聚合物共同包裹住DNA链使DNA合成酶Ⅲ留在DNA链上，确保DNA聚合酶Ⅲ能在链上合成几千个核酸而不是几百个。 DNA合成酶Ⅰ将引物酶添加的RNA引物去掉，完成冈崎片段。而DNA合成酶Ⅰ的作用会使冈崎片段之间产生小的空白区域，这就需要连接酶将冈崎片段连接起来，最终两个冈崎
《遗传信息的传递——DNA的复制》的教学设计 第三章基因的本质 第3节 DNA的复制 一、教学分析 （一）教材分析 1．在教材中的地位和作用 本节课是人教版高中生物必修二第3章第3节的内容。DNA分子复制是遗传学的基本理论，本节课在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。通过这节课的学习，可以加深学生对有丝分裂、减数分裂等知识的理解，进一步体会基因位于染色体让，对于学生深刻认识遗传规律是具有重要作用，同时DNA复制又是后面变异部分的基础，学好这一课时，有利于学生对基因突变、基因重组等内容的理解和掌握。 2．教学内容的调整： 以前在这节课的教学中，只是按照课本对1958年Meselson以大肠杆菌为实验材料的实验前半部分进行探究，结果发现高考中出现该实验后半部分的实验设计思想，同时发现学生很难将DNA的复制与真核细胞分裂这两个微观、动态过程进行有效整合，结果导致高考失分，因此在此次教学设计中，增加了1958年Meselson以大肠杆菌为实验材料的实验的后半部分，以及1958年Herbert Taylar以蚕豆根尖细胞为实验材料的实验。 对这节课内容进行合理的拓展和延伸，在教学中将基础知识与经典实验有机的结合起来，不仅不会增加学生的学习负担，而且由于完成了对DNA的双螺旋结构、DNA的复制与细胞分裂过程中染色体的行为等知识的有效整合，回归到生命活动的真实状态，防止教学时人为地割裂，学生更易理解，同时由于反复使用假说演绎法探究问题，可以很好地对学生进行科学方法的训练和科学思维方式的培养，学生实验分析能力和逻辑推理能力得以很好提升。 （二）学情分析 1．知识水平：学生已具有了有丝分裂、减数分裂、DNA双螺旋结构等基本知识，也已经知道密度梯度离心和同位素示踪等实验方法。 2．能力水平：学生已经初步学会运用假说演绎法探究问题，具有一定的实验分析能力和逻辑推理能力。 3．心理水平： 兴趣是做好的老师，对于高二学生来说，严密的逻辑推理和分析问题所带来的愉悦是一种高层次的精神体验，教学时，可以通过创设问题情境，通过环环相扣的问题提出和解决，建立起一个自然流畅、逻辑清晰的教学过程，提高学生的学习兴趣，从而达到知识、能力、情感三维教学目标的实现。 （三）教学目标 1.知识目标： （1）概述DNA分子的复制过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。 （2）知道DNA复制在遗传上的意义。 2.能力目标：利用科学史经典实验，加强学生运用假说演绎法探究问题，培养科学的思维方式，进一步培养学生的实验分析能力和逻辑推理能力。 3.情感目标：通过DNA复制的方式探究，培养学生严谨的科学态度,使学生体会科学研究的魅力。