为什么DNA的复制方向是5′端→3′端

“DNA的复制”是高中生物学的重点内容。学生对“DNA的复制方向是从5′端→3′端”知识感到困惑,无法理解DNA复制相关机制。本文以学生已学知识为切入点,引导回顾核苷酸、ATP等基础知识,剖析DNA复制的分子机制,解释DNA复制方向是5′端→3′端的根本原因,深化对DNA复制的理解。     

DNA复制的方向为何总是5′→3′

DNA半保留复制时,DNA的两条链都能作为模板,同时合成出两条新的互补链。DNA分子的两条链是反向平行的,一条链的走向为5′→3,′另一条链为3′→5′。但是,所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5′→3,′而不是3′→5′。为了解决DNA在复制时两条链如何能够同时作为模板合成其互补链这个问题,日本学者Okaza-ki等提出了DNA的半不连续复制模型(图1)。图1 DNA半不连续复制示意图在教学过程中,每次讲到DNA复制方向都是从5′→3′时,就经常有学生提出类似“DNA复制的方向为何总是5′→3′”,“为何所有已知的DNA聚合酶的延伸方向都是5′…     

DNA复制时为何需要RNA作引物

在合成新的DNA分子时,亲本分子所含的信息以极高的准确度传递给子代分子,它的每一条链均可作为合成另一条互补链的模板,从而产生两个与原来DNA相同的分子。即使是单链DNA分子．在其复制过程中也要先形成双键的复制型（RF式）,再产生子代DNA。DNA的复制过程可概括为：（）双链的解开;（）RNA引物的合成;（3）DNA链的延长;（）切除RNA引物,填补缺口连接相邻的DNA片段。迄今所发现的DNA聚合酶,在原核生物中有DNA聚合物1、11、m;真核生物中有DNA聚合酶。、p、T、so无论那种DNA聚合酶,都必须有模板链和3’－OH末端…     

“首尾法”分析细胞分裂中的DNA标记问题

细胞在分裂间期,都要完成DNA的复制,然后进入分裂期,将DNA分配到子细胞中去。DNA复制的特点是半保留复制,即新产生的DNA分子中只有一条链是新合成的,亲代DNA分子中的作为模板的两条链被保留下来,并分别进入2个子代DNA分子。如果将细胞中DNA用同位素作标记,如32P,可以通过检测放射性来追踪DNA在分裂过程中的去向。结合几道相关试题,分析细胞分裂过程中的DNA标记问题。     

破镜重圆 化难为易——浅析一类生物学试题的解题思路

DNA复制有一个特点：组成DNA分子的两条链复制时各作为一条模板链，分别指导合成一条子链，然后母链与子链形成一个新的DNA分子。这种复制的方式称半保留复制。按照这个原理，无论复制多少次，最初的两条母链是分开位于两个子代DNA分子中的。在解答相关类型的试题时，如能把已分开的最初两条母链再合并在一起（形成一个DNA分子）加以考虑，也就是所谓的“破镜重圆”法，往往会使解题思路更加清晰。     

揭示遗传信息流的“中心法则”

本专题以“中心法则”为主线,串联DNA的结构、DNA的复制、DNA的转录和翻译过程等知识点,揭示了生物体内遗传信息的流动方向。常规考点：教材前后内容的结合,将DNA分子的结构、复制、转录,以及翻译进行综合考查。命题热点：与大学内容的结合,如DNA分子的多起点双向复制、原核细胞与真核细胞转录和翻译的比较等。     

“DNA分子的复制”教学设计

<正>1教材分析本节课所用教材为苏教版《生物·必修2·遗传与进化》。DNA分子的复制是遗传学的分子基础,在掌握DNA分子结构后,进一步学习DNA通过复制传递遗传信息,有助于学生深入理解DNA作为遗传物质的内在原因。此外,DNA分子的复制与之前所学细胞分裂、遗传规律及后续的基因控制蛋白质合成及基因突变等内容都有联系,学好这一节课有助于学生巩固所学知识,建构知识体系,深刻理解遗传的本质。     

DNA复制的方向为何总是5’→3’

DNA半保留复制时，DNA的两条链都能作为模板，同时合成出两条新的互补链。DNA分子的两条链是反向平行的，一条链的走向为5’→3’，另一条链为3’→5’。但是，所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5’→3’，而不是3’→5’。     

高中生物学“DNA分子复制和表达”相关问题的探讨

<正>1 DNA复制时是否有水产生在学习细胞器时,一些教辅材料中有这样的表述:能产生水的细胞结构有线粒体、叶绿体、高尔基体、核糖体、细胞核,其中细胞核在DNA分子复制时产生了水。但是查阅了相关资料后,笔者认为"DNA分子复制时产生水"这一说法是不正确的。DNA分子在复制时,以4种脱氧核苷酸为原料,在相关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成子链。相邻脱氧核苷酸之间是通过前一个脱氧核苷酸的3'一羟基与     

DNA末端复制的终止

１关于ＤＮＡ末端复制难题 绝大多数ＤＮＡ的复制是在细胞分裂间期的Ｓ期中进行。对双链ＤＮＡ而言,其复制方式是一种半保留复制。即复制所形成的新的ＤＮＡ分子,保存了原来亲本ＤＮＡ双链分子中的一条单链。在复制时,已知的ＤＮＡ聚合酶都不能直接启动ＤＮＡ新链或岗崎片段的合成,必须先在一种性质独特的ＲＮＡ聚合酶（引发酶）的作用下,以ＤＮＡ为模板,合成一小段ＲＮＡ（通常为１～１０个核苷酸）作为“引物”,由此提供一个３’－ＯＨ’端。这样一来,ＤＮＡ聚合酶才能够在“引物ＲＮＡ”的３’－ＯＨ端上,按照５’→３’方向聚…     

线粒体的DNA与遗传简述

线粒体是真核细胞中的重要细胞器.早在1963年由Cheverment等发现成纤维细胞的线粒体在适当条件下可产生Feulgen阳性反应.从而首先证明了其内有DNA的存在.随着细胞生物学的发展和研究的不断深入又知道:线粒体具有独立自主复制和转录的DNA基因.可编码合成rRNA和tRNA进而合成线粒体中的少部分蛋白质.当然,组成线粒体的大部分蛋白质成分仍由核DNA编码.也就是说线粒体的发育增殖是核DNA和线粒体DNA共同控制的,线粒体DNA绝大多数是一种双链环状分子.它的一级结构中基本上没有重复的核苷酸序列.多聚核苷酸序列短,其分子内部核苷酸的组成不均一.一般认为,线粒体DNA复制不在细胞周期的S期而是在G_2期,复制不可缺少的DNA聚合酶虽由核基因编码但与真核细胞其他的DNA聚合酶不同,只能在线粒体中     

有关DNA复制的题组分析

<正>"DNA分子的复制"在各省的考试大纲和考试说明要求中均属"理解"层次,即能理解"DNA分子的复制"与其他相关知识的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价,现将与DNA复制有关的考题进行集中分析。1 DNA复制与细胞分裂细胞分裂间期要进行染色体(质)复制,包括     

DNA和RNA分子的方向

人教版《高中生物》必修教材第二册第六章中较为详细的描述了“DNA分子的结构和复制”及“基因的表达”等内容。在教材中只描述DNA是由两条平行反向的链盘旋而成的双螺旋结构,但都没有涉及到DNA和RNA这2种核酸分子的方向。如果不标明DNA和RNA的方向,会导致教师和学生在学习过程     

生活新知·基因知识问答(五) 什么是基因克隆技术

基因是细胞内DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因控制蛋白质合成，是不同物种以及同一物种的不同个体表现出不同的性状的根本原因，即所谓“种瓜得瓜，种豆得豆”，“一母生九子，九子各不同”。基因通过DNA复制及细胞分裂把遗传     

"DNA分子半保留复制"难点的化解

在讲述“DNA的结构和复制”一节课中,有很多学生对DNA的半保留复制难以理解和掌握,特别是推导出的DNA分子半保留复制的规律———假如DNA分子复制n次,可以形成2n个DNA分子,其中只有2个DNA分子含有起始母链,即含有起始母链的DNA分子占DNA分子总数的百分比=2/2n×100%。这一规律,学生更难理解和掌握。为了化解这个难点。在教学中我采用了常见的“布粘带”作为直观教具,效果非常好。具体做法是:取一条50厘米长的红色布粘带当作起始DNA分子,再取3条50厘米长的白色布粘带,把它们的两面都打开。第一次复制时,一面为红色的布粘带(为丝的…     

《基因控制蛋白质的合成》常见问题解答

正《基因控制蛋白质的合成》是遗传的分子基础这章的教学重点,也是教学难点.笔者在教学过程中发现学生在学习这一节的时候有很多常见问题,有些是教学盲点,有些是认识误区.通过查阅参考资料,现将这些问题整理如下,以供大家在教学过程中参考.1."DNA复制的模板是DNA的两条链,转录的模板是DNA片段的一条链",为什么要强调"片段"?转录是基因表达的第一步,因为基因的选择性表达,转录与DNA复制的一个显著差别是转录只发生在DNA分子上特     

MCM5在细胞复制中的调控与肿瘤发生的研究进展

MCM(微小染色体维持蛋白)是DNA复制允许因子之一,由六个保守亚基组成六聚体,表现复制型DNA解旋酶的活性.该分子参与细胞复制过程中DNA复制起始的调控.自1992年发现MCM分子以来,在细胞生物学、遗传学和蛋白分子生物学不同领域中对其进行了广泛而深入的研究:一方面研究MCM如何参与细胞DNA复制起始和细胞增殖的;另一方面研究细胞异常增殖时MCM5蛋白的表达可作为肿瘤细胞发生的标记物.MCM5蛋白已成为研究细胞生命过程以及早期诊断肿瘤细胞的一类重要分子.     

公式归纳法在生物课上的应用

“遗传和变异”一章既是高中《生物》的重点,也是难点之一。教学中利用“公式归纳法”进行教学,学生不仅容易理解,而且解题既准确又迅速,现举例说明。1．含有标记链的DNA分子数我们先来看下题：用32P标记某生物细胞中的一个DNA分子,在经过四个细胞周期后,含有32P的DNA分子有几个（）A．2B4C．8D16对于此项我们可U用下列简囹表示注：用“……”表示标记链;用“——”表示未标记链。图中所示,DNA分子经过了王次复制,每次复制的结果含有标记链的DNA分子数都是2个,既使我们让DNA分子继续复制下去,含有标记链的DNA分子数…     

DNA聚合酶和DNA连接酶的辨析

1引言 人教版高中生物学教材在介绍DNA分子复制的过程时,直接提出DNA分子的复制是在DNA聚合酶的参与下进行的,而在介绍“基因工程”的有关内容时,DNA连接酶的作用原理也作为学习的重点内容。学生在学习了这两种酶以后,由于对其作用特点的理解不够深入,易产生混淆。如,必修2教材中有这样一道题：将单个脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要酶是（ ）     

有关DNA复制的题组分析

"DNA分子的复制"在各省考试大纲和考试说明要求中均属"理解"层次,即能理解"DNA分子的复制"与其它相关知识的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用,并分析、判断、推理和评价,现将与DNA复制有关的考题进行集中分析.