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課程內(nèi)容：
《DNA的復制》
    對DNA分子復制的推測
    沃森和克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“在提出堿基特異性配對的看法后，我們立即又提出了遺傳物質(zhì)進行復制的一種可能機理。”你能從DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，設想出DNA復制的方式嗎？
    沃森和克里克緊接著發(fā)表了第二篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復制的詳細假說：DNA分子復制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被稱做半保留復制。
    DNA半保留復制的實驗證據(jù)（選學）
    要分析DNA的復制究竟是半保留的還是全保留的，就需要區(qū)分親代與子代的DNA。1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，運用放射性同位素示蹤技術，設計了一個巧妙的實驗，證實了DNA的確是以半保留的方式復制的。
    首先，科學家以含有¹⁵N標記的NH₄CL培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到¹⁴N的普通培養(yǎng)液中。然后，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。
    如果DNA是以半保留的方式復制的，那么離心后應該出現(xiàn)三條DNA帶：一條帶是¹⁵N標記的親代雙鏈DNA（用¹⁵N/¹⁵N表示），其密度最大，最靠近試管底部；一條帶是只有一條DNA鏈被¹⁵N標記的子代雙鏈DNA（其中一條鏈為¹⁵N，另一條鏈為¹⁴N，用¹⁵N/¹⁴N表示），其密度居中，位置也居中；還有一條帶是兩條DNA鏈都未被¹⁵N標記的子代雙鏈DNA（用¹⁴N/¹⁴N表示），密度最小，離試管底部最遠。實驗結(jié)果與預期的一樣，在試管中出現(xiàn)了DNA的這三條帶，證明DNA的復制是以半保留的方式進行的。
    DNA分子復制的過程
    DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。這一過程是在細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期，隨著染色體的復制而完成的。
    復制開始時，DNA分子首先利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開，這個過程叫做解旋。然后，以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷地延伸。同時，每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。這樣，復制結(jié)束后，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。新復制出的兩個子代DNA分子，通過細胞分裂分配到子細胞中去。
    DNA分子的復制是一個邊解旋邊復制的過程，復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。
    DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。