细胞分裂与DNA半保留复制

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dna的半保留复制过程

dna的半保留复制过程

dna的半保留复制过程DNA的半保留复制过程DNA的半保留复制是指在DNA复制过程中,一个DNA链作为模板被完全复制,而另一个DNA链只保留部分信息的复制过程。

这一过程在细胞分裂和遗传信息传递中起着重要的作用,保证了基因的稳定传递和适应环境的变化。

DNA是生物体内存储遗传信息的重要分子,由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳗鱼嘧啶)组成的碱基对构成了DNA的双螺旋结构。

DNA的复制是细胞分裂的前提,也是遗传信息传递的基础。

DNA的复制过程是由多个酶和蛋白质协同完成的。

在半保留复制过程中,首先DNA双链被酶解开,形成两个单链模板。

随后,DNA 聚合酶沿着单链模板的3'端向5'端移动,依次将碱基与模板上的互补碱基配对。

这样,每一个碱基对就形成了一个新的DNA链。

由于DNA的双链结构,复制过程在两个单链模板上同时进行,因此可以同时合成两个互补的DNA链。

在DNA的半保留复制过程中,一个DNA链被完全复制,称为新合成链,而另一个DNA链只保留了部分信息,称为保留链。

新合成链与保留链之间具有互补性,即它们的碱基序列互补配对。

这样的复制方式保证了新合成DNA与原有DNA之间的一致性和连续性。

DNA的半保留复制过程具有高度的准确性和稳定性。

在复制过程中,DNA聚合酶具有校对功能,能够及时修复错误的碱基配对。

此外,DNA复制的起始位点和终止位点也受到调控,确保复制过程的正常进行。

这些机制保证了DNA复制的高效性和准确性。

DNA的半保留复制不仅发生在细胞分裂中,也发生在一些特殊的细胞过程中。

例如,在免疫系统中,B细胞通过对抗原的刺激,会发生DNA的半保留复制,产生具有高度多样性的抗体基因。

这种复制方式可以增加抗体的多样性,提高机体对病原体的抵抗能力。

总结起来,DNA的半保留复制是一种重要的复制方式,保证了基因的稳定传递和适应环境的变化。

在细胞分裂和遗传信息传递过程中,DNA的半保留复制起着关键的作用。

dna半保留复制结论

dna半保留复制结论

dna半保留复制结论DNA半保留复制是指在某些生物体中,DNA链的一个互补链得以保留,而另一个互补链则会被破坏。

这种现象广泛存在于生物界,尤其在真核生物中被广泛研究和应用。

DNA半保留复制的发现使我们对DNA复制过程的理解更加深入。

在生物细胞中,DNA复制是一种关键的生物学过程,它在细胞分裂时确保遗传信息的传递,并为生物体的正常功能提供所需的基因组。

DNA复制过程中,双螺旋结构被解开,形成两个互补的单链。

然后,通过DNA 聚合酶酶的作用,每个单链上开始合成新的互补链。

在DNA半保留复制中,将这两个单链区分开,一个被保留,另一个被破坏。

这样,原DNA分子的一个互补链就成为新DNA分子的模板,合成一个全新的DNA 分子。

DNA半保留复制在生物体中具有重要的生物学意义。

首先,它确保了DNA的完整性和复制的准确性。

通过保留一个原始模板链,新合成的DNA可以准确地复制原DNA的序列,保证了生物体的基因组的稳定性。

其次,DNA半保留复制也提供了基因突变和遗传多样性的机会。

在复制过程中,DNA链的破坏可以导致错配和插入/删除的错误,从而导致DNA序列的改变。

这为生物体进化和适应环境提供了基础。

此外,DNA半保留复制还为DNA修复和重组提供了机制,并参与了许多重要的生物学过程,如DNA损伤修复、基因重组和基因表达调控等。

对DNA半保留复制的研究不仅对于基础生物学领域有重要意义,而且在诸多应用领域具有广泛的潜力。

例如,通过深入了解DNA复制的机制,我们可以更好地理解细胞增殖和癌症等疾病的发展过程,从而有助于疾病的预防和治疗。

此外,基于DNA半保留复制的技术也可以应用于分子生物学和基因工程领域,如基因克隆、DNA合成和基因编辑等,为科学研究和生物技术创新提供了重要工具。

总之,DNA半保留复制是DNA复制过程中的一种重要现象,对于维持生物体的遗传稳定性和个体适应能力至关重要。

通过深入研究DNA 半保留复制的机制和应用,我们可以更好地理解生物体的生命过程,推动生物学科学的发展,促进人类健康和生物技术创新。

半保留复制名词解释生物化学

半保留复制名词解释生物化学

半保留复制名词解释生物化学半保留复制——半保留复制是指细胞在进行DNA复制时,要经过两次分裂,首先进行的DNA复制称为前期复制,结果形成前期染色体;然后进行的DNA复制称为后期复制,结果形成后期染色体。

反义基因——指同源染色体的另一对非姊妹染色单体上的等位基因。

正义基因——指与染色体一条上的等位基因相对应的非姊妹染色单体上的基因。

通常,一个基因在一对染色体上只能对应一个等位基因。

2.中期染色体:即间期细胞所含有的中期染色体,为人们提供了分析异染色质的重要材料。

3.间期:通常指细胞周期第一阶段(分裂间期)。

当细胞处于分裂间期时,每一次细胞分裂前都要从前一次分裂所留下来的两个子细胞中间产生新的细胞,这些新细胞称为细胞周期中的中期细胞。

如果细胞周期分为二个阶段,那么第一阶段的末期细胞称为间期细胞,第二阶段的初期细胞则称为前期细胞。

异染色质和常染色质:经过复制的DNA分子由于其双链结构比较稳定而停止在复制起点后,分裂间期染色质逐渐解聚、浓缩,此时核膜消失,核仁解体,染色质的化学组成及主要的化学成分发生改变。

最早发现这种现象的是英国科学家威尔金斯。

在1843年进行电镜研究时发现,细胞核内存在着由许多明显不同的染色质颗粒,并认为这是一种异染色质。

在DNA复制时,这些染色质颗粒均匀地平铺在细胞核内,故称为异染色质。

在细胞分裂时,有一部分染色质分离到细胞的两极,这部分染色质在形态和功能上都与体细胞相似,这部分染色质叫做常染色质。

4.后期染色体:即终期细胞中所含有的后期染色体,其中包括成对存在的同源染色体。

5.体细胞:指某一生物体上除了成熟的生殖细胞以外的各种细胞。

6.原生质体:是真核生物细胞分裂时未产生的具有遗传性质的细胞群体,称为原生质体。

7.无丝分裂:又叫减数分裂。

在卵细胞的有丝分裂后期,在纺锤丝的牵引下,细胞核首先收缩,然后向赤道板移动,最后脱离赤道板。

在移动的过程中,染色体逐渐缩短变粗,同时移向两极,最后在两极端[gPARAGRAPH3]染色体分开成两份,每份染色体的着丝点排列在赤道板上,形成两个子核。

dna的半保留复制过程

dna的半保留复制过程

dna的半保留复制过程DNA的半保留复制过程DNA的半保留复制是指在DNA复制过程中,其中一个DNA链被完全保留下来,而另一个链则被复制出一个新的链。

这一过程在细胞分裂和生殖过程中起着重要的作用,确保了基因的传递和继承。

DNA是生物体遗传信息的载体,由两条互补的链组成。

每条链上的碱基以特定的顺序排列,形成了基因序列。

在细胞分裂和生殖过程中,DNA需要复制自身,以确保每个新细胞或新个体都能获得完整的遗传信息。

DNA的复制是由酶催化的一系列复杂的化学反应完成的。

在半保留复制过程中,首先DNA双链被酶解开,形成两个单链。

这个过程由酶(如DNA解旋酶)催化,使双链解开并暴露出单链。

在单链暴露后,DNA聚合酶将开始合成新的DNA链。

DNA聚合酶根据模板链的碱基序列,逐个加入互补的碱基,形成新的链。

这个过程称为DNA合成。

在DNA合成过程中,每个模板链上的碱基决定了新合成链上的互补碱基。

例如,如果模板链上的碱基是A,那么新合成链上的碱基将是T。

如果模板链上的碱基是C,那么新合成链上的碱基将是G。

通过这种方式,DNA聚合酶能够准确复制模板链上的碱基序列。

在DNA聚合酶合成新链的过程中,每个新合成的碱基会与模板链上的碱基形成氢键连接。

这种氢键连接可以保持新合成链与模板链的互补性,并确保新合成链与模板链的一致性。

当一个DNA分子的整个双链都被复制后,就得到了两个完全相同的DNA分子。

每个新分子都包含一个保留下来的旧链和一个新合成的链。

这种半保留复制的方式确保了遗传信息的传递和继承。

DNA的半保留复制过程是一个高度精确的过程,但并非完全没有错误。

在复制过程中,DNA聚合酶有时会出现错误地加入碱基或跳过碱基的情况,产生突变。

这些突变可能会导致基因序列的改变,进而影响生物体的性状和功能。

尽管存在突变的风险,但半保留复制过程在漫长的进化过程中被保留下来,并发展成一种高效而准确的方式,确保了生物遗传信息的传递和继承。

通过这种方式,生物体能够保持遗传稳定性,并适应环境的变化。

高中生物必修二第三章第3节 DNA分子的复制

高中生物必修二第三章第3节  DNA分子的复制

活动任务----演绎推理:
请依据两种假说分别演绎推理15N标记的DNA在14N的培养 基中培养1代前后的DNA,并分别预测两种假说第0代和第1代 DNA密度梯度离心后的结果,并画在离心管相应的位置上。
实验结果:
大肠杆菌在含15NH4Cl的 培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl 的培养液中
15N/15N DNA
A.每条染色体的两条单体都有被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
4、用P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的 DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的 培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期、后 期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记 的染色体条数分别是
2.半保留复制
新合成的DNA 分子一半新的, 一半旧的
3.分散复制
新合成的DNA分子新的和旧 的都有
1956年,两位年轻的美国分子生物学家梅塞尔森和斯塔 尔合作开展关于DNA复制的实验研究,实验结果于1958 年正式发表。
关键问题1: 肉眼看不见的DNA分子,用什么方法区分
亲代和子代的DNA单链?
( )个;第4次复制时需要游离的胞嘧 啶脱氧核苷酸的数目为 ( )个
五、DNA复制与细胞分裂的关系:
进行第一次有丝分裂:
进行第二次有丝分裂:
1. 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记 的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记 分布情况是( )
A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10

半保留复制

半保留复制
• DNA连接酶将DNA片段连接起来,形成完 整的DNA分子。
• 最后DNA新合成的片段在旋转酶的帮助下 重新形成螺旋状。
• DNA片段的生成:在引物提供了3'-OH末端的基 础上,DNA聚合酶催化DNA的两条链同时进行复 制过程,由于复制过程只能由5'->3'方向合成,因 此一条链能够连续合成,另一条链分段合成,其 中每一段短链成为冈崎片段(Okazaki fragments)。
• RNA引物的水解:当DNA合成一定长度后, DNA聚合酶水解RNA引物,补填缺口。
• 氮是DNA的重要组成部分,氮14(14N)则是 氮中最常见的同位素,而较重的氮15(15N) 在自然界也可以独立存在,并不具有放射性, 只是相对比重较大。
大肠杆菌 在15N的 培养液中 培养若干 代 转移到 14N的培 养液中
第 一 代
第 二 代
提ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ DNA 离心
细胞分裂一次 提取 DNA 离心
DNA半保留复制
一、对DNA分子复制的推测
全保留复制
半保留复制
弥散型复制
半保留复制模型
沃森和克里克认为:
原有DNA分子的两 条单链会分开,每 一条单链各作为一 个模板用来复制新 的单链,所以新合 成的DNA分子中有 一条旧链和一条新 链。
二、DNA半保留复制的实验证据
• 1958年,马修•梅塞尔森(Matthew Meselson) 和富兰克林•斯塔尔(Franklin Stahl)用同位 素标记法和氯化铯密度梯度离心法证明了沃森 和克里克的半保留复制模型。这个实验被称作 梅塞尔森-斯达尔实验
该实验证明了: DNA的半保留复制
三、半保留复制机制
复制时DNA双螺旋的两条链解开,并分别作 为模板指导互补链的合成。每个子代DNA的一 条链来自亲代的DNA,另一条链则是新合成的 。

半保留复制的名词解释

半保留复制的名词解释

半保留复制的名词解释半保留复制(semi-conservative replication)是生物学领域的一个重要概念,指的是DNA的复制方式。

DNA是生命体内的遗传物质,负责传递基因信息和控制生物体的遗传特征。

DNA复制是生命的基本过程之一,扮演着确保物种遗传连续性的关键角色。

在半保留复制过程中,DNA分子的双链被解开,形成两个互补的单链模板。

DNA聚合酶(DNA polymerase)通过识别模板链上的碱基序列,以A与T、C与G的互补配对原则,将新的互补碱基加入到单链上,最终形成两个新的完全双链的DNA分子。

这是一个半保留的过程,因为每一个新的DNA分子都保留一条原始DNA分子的信息(即模板链),同时生成了一个新的DNA分子。

半保留复制的发现是由詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)于1953年提出的。

他们的发现对于解释DNA的复制方式以及基因传递的机制至关重要,并奠定了现代生物学和遗传学的基础。

沃森和克里克的工作被广泛认为是20世纪最重要的科学发现之一,他们因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。

半保留复制的过程是精确而高效的。

DNA分子的复制是在细胞分裂前进行的,以确保每个新生细胞都具有完整的基因组。

复制的起点被称为起始点(origin)。

在原核生物(如细菌)中,只有一个起始点,而在真核生物(如人类)中,有多个起始点。

复制过程由一系列复制酶和辅助蛋白质协同完成,以确保复制的准确性和速度。

半保留复制的一个重要特点是它是半连续的。

这意味着DNA的复制是在一个连续的方向上进行的,即3'端到5'端。

一个新的DNA链(新合成链)是从3'端开始合成的,而模板链的复制是从5'端开始的。

由于DNA是双链的,这导致新合成链的合成方向相对反向。

在复制的过程中,复制酶依次读取DNA链上的碱基,进行互补配对,这确保了新合成的链与模板链的一致性。

一轮复习遗传的分子基础之DNA结构、复制和表达的计算汇总含密码子内容

一轮复习遗传的分子基础之DNA结构、复制和表达的计算汇总含密码子内容

16-18讲遗传的分子基础补充资料(相关计算汇总及密码子)11.23一、DNA结构、复制及基因表达的相关计算1、关于DNA分子中碱基的计算基本原理:双链DNA分子中,A=T,G=C,A+T+G+C=1(100%)基本关系:①嘌呤数=嘧啶数=碱基总数的;②互补的两个碱基之和在单、双链中所占的比例;③一条链中的两个不互补碱基之和的比值与另一条链中的这一比值互为。

应用1:分析一个DNA分子时,其中一条链上(A+C)/(G+T)=0.4,那么它的另一条链和整个DNA分子中(A+C)/(G+T)的比例分别是______、______。

应用2:某噬菌体的DNA为单链,碱基比例是A:T:C:G=1:2:3:4,当它感染宿主细胞时,能形成杂合双链DNA分子,则杂合双链DNA分子上A:T:C:G=______________ 2、关于DNA复制的计算基本原理:半保留复制,即1个亲代DNA分子复制后,复制合成的两个子代DNA分子中,各有一条链来亲代DNA的母链,一条是新合成的子链。

如1个DNA被15N标记,然后在14N的培养液中复制n次,请在右侧空白处画出复制两次的模式图,并完成下列填空:①复制n次,子代DNA分子总数为,总DNA链数为,其中含有15N的DNA有___个,含15N的DNA单链有____条,含14N的DNA有____个,只含15N的DNA有____个,只含14N的DNA有______个。

②若该DNA分子中某碱基有m个,则复制n次,共需要游离的该碱基___________个,第n次复制,需要游离的该碱基_______个。

应用:某DNA分子含A腺嘌呤200个,该DNA复制数次后,消耗了培养液中3000个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子已经复制了____次。

3、基因表达(转录和翻译中相关数量计算)基本原理:基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系:转录时,是以基因的一条链作为模板进行转录,转录成的RNA一般为单链,因此基因是双链,RNA是单链,则基因的碱基数是RNA碱基数的两倍,只知整个基因中四种碱基的数量,不能推出RNA中各种碱基数量;mRNA中碱基数与合成蛋白质或多肽中的氨基酸数的关系:翻译过程中,信使RNA中每3个碱基(一个密码子)决定一个氨基酸,所以信使RNA碱基总数至少(含有终止密码子,不编码氨基酸)是经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目3倍。

DNA的结构与复制

DNA的结构与复制

DNA的结构与复制DNA(脱氧核糖核酸)是生物体中保存遗传信息的重要分子。

它的结构和复制过程对于维持生命的稳定和传递遗传信息至关重要。

一、DNA的结构DNA的结构是一个双螺旋形状,由两条互相缠绕的链组成。

每条链都是由一系列的核苷酸单元组成。

核苷酸由糖分子、磷酸分子和一个氮碱基组成。

核酸的糖分子是脱氧核糖,它们通过磷酸分子连接在一起形成糖磷酸链。

氮碱基则连接在糖的五碳原子上。

有四种不同的氮碱基:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。

两条链相互螺旋缠绕,形成一个稳定的双螺旋结构。

两条链通过氮碱基之间的氢键相互连接。

腺嘌呤和胸腺嘧啶之间形成两个氢键,鸟嘌呤和胞嘧啶之间形成三个氢键,这种键合方式保证了DNA的稳定性。

二、DNA的复制DNA复制是指在细胞分裂过程中,DNA分子通过一系列的步骤复制自身,确保每个新细胞都能获得完整的遗传信息。

DNA复制是一个半保留复制过程。

在复制开始之前,DNA的两条链会分开,形成两个模板。

DNA聚合酶是一个重要的酶,在复制过程中起到关键作用。

复制过程中,DNA聚合酶会读取原始DNA链上的核苷酸序列,并在新合成的链上添加互补的核苷酸。

根据碱基配对规则,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤与胞嘧啶配对。

DNA聚合酶沿着模板链进行连续的合成,产生一个新的DNA链。

由于每个模板链只提供了一半的遗传信息,新合成的链与模板链一起构成了双链的DNA分子。

复制过程中还涉及其他辅助酶的参与,如DNA解旋酶负责解开DNA的双螺旋结构,DNA合成酶负责修补新合成链上的错误。

三、DNA的重要性DNA的结构和复制过程对生物体非常重要。

首先,DNA保存了生物体的遗传信息,包括个体特征、生理功能等。

DNA的复制过程确保了这些遗传信息能够传递给后代,保持物种的延续。

其次,DNA的结构和复制也与一些重要的生物学过程密切相关。

例如,DNA的转录过程将DNA的信息转化为RNA,进而控制蛋白质的合成。

高中化学-同位素标记与DNA半保留复制、细胞分裂的关系

高中化学-同位素标记与DNA半保留复制、细胞分裂的关系

不同脱氧核苷酸链
占全部链的比例 脱氧核苷
酸链总数 含15N的 含14N的


2
1
0
4
1/2
1/2
8
1/4
3/4
16
1/8
7/8
2/2n中部,
2/2n(或
n
2n
0
1-2/2n 2n+1
1/2n 1-1/2n
n
n-1
例1 已知某一DNA分子用15N标记(0代),将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌 )转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制),若干代后,其DNA分子数、脱氧 核苷酸链数及相关比例如下表:
DNA分子的特点
DNA中脱氧核苷酸链的特点
不同DNA分子占全部DNA分子
不同脱氧核苷酸链
世代
分子 总数
细胞中DNA分子离心 后在离心管中的位置
的比例
只含15N 分子
含14N、 15N杂合 分子
只含14N 分子
占全部链的比例 脱氧核苷
酸链总数 含15N的 含14N的


0
1 全在下部 全在下部
l
0
0
2
2n+1
1/2n 1-1/2n
1-2/2n上部
1/2n-1)
例2 下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述,正确的是( B )
A.培养过程中,大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA主链的基本骨架 B.将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代,所获得的大肠杆菌 的核糖体中含有15N C.通过对第二代大肠杆菌DNA进行密度梯度离心,得出DNA复制的特点为半保留复制 D.将15N—15N—DNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后,若将提取的子代 大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心,离心管中将只出现1个条带

生物选考 关于DNA复制的几个问题

生物选考 关于DNA复制的几个问题

关于DNA复制的几个问题DNA复制是指从一个亲代DNA分子产生两个相同子代DNA分子的生物学过程。

DNA 的复制是传递遗传信息所必需的。

DNA复制主要包括引发、延伸、终止三个阶段。

一.DNA复制特点--半保留复制关于DNA复制的特点,在沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型时就提出:DNA新链的合成遵循A-T、G-C碱基配对原则,分开的两条亲本链各自作为模板合成一条与之互补的新链,即半保留复制。

但是半保留复制并不是唯一可能的方式,另外一种可能是全保留复制,即两条亲本链结合一起,两条新链互补形成双螺旋。

还有一种可能是随机散布式复制,即亲代双链切割成不同片段,复制完成后,新链和亲本链片段同时存在于同一条链中,此种复制方式可以避免两条DNA链解旋时产生的缠绕问题,上述三种方式如图1所示。

1958年,Matthew Meselson和Franklin Stahl通过一个经典实验对DNA复制的方式进行了鉴别和验证。

他们在生长大肠杆菌的培养基中添加氮同位素让其DNA带上15N标记,其密度比14N的普通DNA大。

然后将含15N的大肠杆菌转接到14N培养基中培养不同时间,最后通过CsCl密度梯度超速离心来判断DNA密度。

按照上述三种不同的复制机制,DNA复制一轮、二轮后的预期结果及经过密度梯度离心后在离心管的位置预期如图2。

(H表示含15N的重链,L表示含14N的轻链)经过一代复制后,全保留复制预期会产生数量相同的两种不同密度的DNA,而半保留复制及散布式复制模式预期会出现一种密度DNA分子,密度在H/H和L/L之间。

因此一代复制的离心结果可以排除全保留复制的可能性。

经过二代复制后,按照半保留复制会产生数量相同的两种不同DNA分子(L/L和L/H),按照散布式复制则应产生单一密度条带(25%H 和75%L),由此通过两代复制的DNA密度梯度离心可以证实DNA复制的方式。

Matthew Meselson和Franklin Stahl通过CsCl密度梯度超速离心,然后在离心机旋转的情况下通过转子上的窗口观察离心管在紫外光照射下的图像,结果如图3(a),根据1.0代和1.9代的离心结果确定为半保留复制。

DNA半保留复制的观察方法

DNA半保留复制的观察方法

DNA半保留复制的观察方法姐妹染色单体出现色差示意图教材研究:DNA半保留复制的观察方法可以用BrdU(5-溴尿嘧啶)和姬姆萨染色的方法。

BrdU(5-溴尿嘧啶)与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似,可与碱基A配对。

姬姆萨染色简称姬氏染色,是用天青色素、伊红、次甲蓝混合而成的姬姆萨染料对血液涂抹标本、血球、疟原虫、立克次体以及骨髓细胞、脊髓细胞等标本进行染色的染色方法。

染前用蛋白酶等进行处理,然后再用姬姆萨染液染色,在染色体上,可以出现不同浓淡的横纹样着色。

姬姆萨染液可将细胞核染成紫红色或蓝紫色,胞浆染成粉红色,在光镜下呈现出清晰的细胞及染色体图像。

染色单体出现色差示意图教材研究:DNA半保留复制的观察方法可以用BrdU(5-溴尿嘧啶)和姬姆萨染色的方法。

BrdU(5-溴尿嘧啶)与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似,可与碱基A配对。

姬姆萨染色简称姬氏染色,是用天青色素、伊红、次甲蓝混合而成的姬姆萨染料对血液涂抹标本、血球、疟原虫、立克次体以及骨髓细胞、脊髓细胞等标本进行染色的染色方法。

染前用蛋白酶等进行处理,然后再用姬姆萨染液染色,在染色体上,可以出现不同浓淡的横纹样着色。

姬姆萨染液可将细胞核染成紫红色或蓝紫色,胞浆染成粉红色,在光镜下呈现出清晰的细胞及染色体图像。

DNA半保留复制的观察方法染色图像试题1(有丝分裂中期):BrdU能替代T与A配对,而渗入新合成的DNA链中。

当用姬姆萨染料染色时,不含BrdU的链为深蓝色,含BrdU的链为浅蓝色。

现将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养,图a~c依次表示加入BrdU后连续3次细胞分裂中期,来自1条染色体的各染色体的显色情况(阴影表示深蓝色,非阴影为浅蓝色)。

有关说法正确的是()A.1个DNA复制3次所产生的DNA分别位于2条染色体上B.b图每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdUC.c图中有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含BrdUD.若再进行分裂,第4次分裂中期则只有1条染色体出现深蓝色【答案】B【解析】根据DNA分子半保留复制的基本原理,可知图a中l条染色体上的2条染色单体都为深蓝色,其实,每条染色单体上的DNA分子中都含有1条母链(不含BrdU,深蓝色)和1条子链(含BrdU,浅蓝色),由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色,故整个DNA分子即染色单体表现为深蓝色。

DNA复制与细胞分裂

DNA复制与细胞分裂

DNA复制与细胞分裂细胞是生命的基本单位,而DNA则是细胞的精髓。

DNA携带着生物个体的遗传信息,掌握着人类疾病、基因工程等研究领域的关键。

然而,身为DNA的载体,细胞在分裂和增殖的时候总需对DNA进行复制,以确保后代细胞拥有完整的遗传信息。

DNA复制和细胞分裂是生命进程中不可或缺的过程,接下来,我会从多个方面解读二者的关系和重要性。

DNA复制的原理细胞的分裂需要DNA进行复制,前提是掌握DNA复制的原理。

研究表明,DNA的复制是一种半保留的复制,也就是说,在每次复制中,一个DNA链作为模板,另一条DNA链则被合成。

在这个过程中,DNA分子会由酶开始降解成两个单链。

单链DNA上的酶会根据单链开放形成的3’OH基部分,寻找与它匹配的模板链上的核苷酸,然后把它们以互补配对的方式,连接成双链DNA。

在这个过程中,每一对新的核苷酸都是在原有链氨基端的一个新单元和另一条链的一个3’OH基之间形成的。

DNA复制的过程受到许多因素的影响,最常见的即是DNA聚合酶的活动。

DNA聚合酶有三类,但真正进行DNA复制的只有DNA聚合酶Ⅲ,它可以加速单链DNA与模板链的配对速度,并将核苷酸结合在一起,形成新的DNA链。

在DNA复制的过程中,还有许多酶和辅助蛋白质参与其中,它们分别起到打开DNA分子、防止DNA链旋转、激活核苷酸等不同的作用,最终实现DNA分子的半保留复制。

细胞分裂的流程有了对DNA复制原理的了解,我们可以更深入地了解细胞分裂的流程。

细胞分裂分为有丝分裂和无丝分裂,两种方式在细胞周期中交替发生。

无论哪种分裂方式,其流程大体上分为四个阶段:前期、分裂期、末期、间期。

在前期和间期,细胞处于正常状态下,准备分裂。

进入分裂期后,细胞会先进行有丝纺锤的形成。

有丝纺锤是一种由纤维素及特殊蛋白质组成的细胞器,起到分离染色体的作用。

细胞质分裂是细胞分裂中最关键的一步。

在有丝分裂中,有丝纺锤向两个相反方向拉伸,将染色体全部分割成两半,同时,原核分裂点也开始分裂,将原细胞质分裂为两个新的细胞质。

dna半保留复制题目

dna半保留复制题目

dna半保留复制题目摘要:1.DNA半保留复制的概念与原理2.DNA半保留复制的过程3.DNA半保留复制在生物学研究中的应用4.半保留复制技术的优缺点5.我国在DNA半保留复制领域的研究进展正文:一、DNA半保留复制的概念与原理DNA半保留复制是指在细胞分裂过程中,DNA分子通过一系列酶的作用,生成两个新的DNA分子的过程。

在这个过程中,原有的DNA分子被解旋酶解开,然后通过聚合酶合成新的互补链,形成两个新的DNA分子。

这两个新的DNA分子中,一个链是全新的,另一个链则是原有的DNA分子的一个拷贝。

这就是DNA半保留复制的原理。

二、DNA半保留复制的过程1.解旋:在细胞分裂的早期,解旋酶作用于DNA分子,将其解开成两条单链。

2.合成互补链:DNA聚合酶在每一条单链上合成互补的新的链,形成新的DNA分子。

3.连接:新合成的DNA分子通过连接酶连接成完整的双链结构。

4.完成复制:细胞分裂完成后,两个新的细胞各自拥有完整的DNA分子。

三、DNA半保留复制在生物学研究中的应用DNA半保留复制技术在生物学研究中具有重要意义。

通过研究半保留复制过程,科学家可以深入了解DNA复制机制、突变机制以及基因表达调控等方面的问题。

此外,半保留复制技术还为基因工程、遗传工程等领域提供了基础技术支持。

四、半保留复制技术的优缺点优点:1.能够在较短时间内获得大量相同基因的细胞。

2.为基因工程和遗传工程提供了关键技术。

缺点:1.复制过程中可能出现错误,导致基因突变。

2.半保留复制过程对环境条件要求较高,操作复杂。

五、我国在DNA半保留复制领域的研究进展我国在DNA半保留复制领域取得了世界领先的成果。

科学家们通过对DNA复制酶的结构和功能研究,揭示了DNA复制过程中的许多重要机制。

此外,我国还在基因编辑技术、基因治疗等领域取得了显著进展,为疾病的治疗和人类健康事业作出了贡献。

总之,DNA半保留复制技术在生物学研究中具有重要意义,我国在相关领域的研究取得了骄人成绩。

dna半保留复制名词解释

dna半保留复制名词解释

dna半保留复制名词解释DNA半保留复制是指DNA分子在复制过程中,其中一个链保留原来的序列不发生改变,而另一个链则被复制成一个新的链。

DNA复制是指生物体细胞分裂繁殖时,DNA分子复制自身来生成一个完全相同的DNA分子的过程。

在DNA半保留复制中,首先由DNA双螺旋解开,其中一个链作为模板链,通过酶的作用,与游离的核苷酸有选择性地形成互补配对。

配对完成后,每个新生合成链就与原DNA双螺旋的另一条链结合起来,形成一个新的双螺旋。

在DNA复制过程中,酶起着重要的作用。

首先,DNA螺旋酶能够解开双螺旋结构,使两条链分开。

然后,DNA聚合酶能够将游离的核苷酸与模板链上的氧磷酸二酯键连接起来,形成一个新的链。

DNA复制的速度非常快,每秒钟可以复制约50个碱基对。

DNA半保留复制的意义在于维持遗传信息的稳定性。

由于每个新合成的链都与一个原始链相结合,因此保留了原始链的序列信息。

这意味着,在细胞分裂过程中,可以将遗传信息传递给下一代细胞,并确保新细胞中的DNA与母细胞中的DNA相同。

这对于生物体的正常发育和功能至关重要。

此外,DNA半保留复制还有利于修复DNA损伤。

当DNA分子受到损伤时,细胞可以使用另一条链作为模板,以复制原来的DNA并修复损伤。

这种复制和修复机制使得DNA在遭受损伤后能够自我修复并恢复正常功能。

综上所述,DNA半保留复制是DNA分子复制自身的过程,其中一个链保留原来的序列,另一个链被复制成一个新的链。

这种复制机制能够维持遗传信息的稳定性,并有助于修复DNA 损伤,对生物体的正常发育和功能至关重要。

细胞分裂与DNA半保留复制

细胞分裂与DNA半保留复制

有丝分裂、减数分裂和DNA的半保留复制1、用含3H标记物的培养基处理蚕豆根尖细胞,待其完成多次分裂后,移入普通培养液中,再让细胞连续分裂两次,通过放射性自显影技术检测分裂期细胞染色体的放射性。

(1) 第一次分裂中期的染色体全部显示放射性,其中每条染色单体;(2) 第二次分裂中期染色体和染色单体的放射性显示情况是。

2、用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链,再将这些细胞转入不含32P 的培养基中进行组织培养。

这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期,一个细胞中被32P 标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是()口表示32P标记的染色体曰表示32P标记的DNA3、用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期,一个细胞中的染色体数和被32P 标记的染色体数分别是()A、中期20和20、后期40和20B、中期20和10、后期40和20C、中期20和20、后期40和10D、中期20和10、后期40和104、果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P标记,如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其连接分裂,那么将会在第几次细胞有丝分裂中出现每个细胞的中期和后期都有8条被标记的染色体( )A.第1次B.第2次C.第3次D.第4次5、用32P标记的玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,让其分裂第一次……第N次,若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条,则这至少是几次分裂的分裂期()A、第一次B、第二次C、第三次D、第四次6、取1个含有1对同源染色体的精原细胞,用15N标记细胞核中的DNA,然后放在含14N 的培养基中培养,让其连续进行两次有丝分裂,形成4个细胞,这4个细胞中含15N的细胞个数可能是( )A.2 B.3 C.4 D.前三项都对7、如果把某一个DNA分子用重氢标记,含有这个DNA分子的细胞连续进行四次有丝分裂后,含有标记的DNA分子数和细胞数是()A.1/2和1/2 B.1/4和1/4 C.1/8和1/8 D.1/8和1/108、某生物细胞内有一对同源染色体,将200个体细胞用15N同位素标记了这对染色体上的DNA分子(两条链都含标记),加入含14N脱氧核苷酸的培养液中,并在适宜条件下进行同步培养(假设各细胞分裂同步进行),某时刻测定细胞的总数目为1600个,在这1600个细胞中,含15N放射性的细胞个数可能为________________________________________ 个。

生物:例析dna半保留复制的应用.doc

生物:例析dna半保留复制的应用.doc

例析DNA半保留复制的应用一、1个双链DNA分子连续复制n次,可以形成2n个子代DNA分子,且含有最初母链的DNA分子有2个,占所有子代DNA分子的比例为2/2n(注意:最初母链与母链的区别);这种情形也适用于噬菌体或细菌的增殖,因为这两者每个个体只含有一个DNA分子。

DNA的复制发生在细胞分裂过程中,一个细胞周期,DNA复制一次。

,对于单细胞生物来说,则是繁殖后代的方式。

如大肠杆菌的繁殖代数就与DNA的复制次数建立了一一对应的关系,而对于多细胞的生物来说,细胞分裂是增加细胞数目的方式,多细胞动物的细胞周期数、细胞分裂次数与DNA复制次数也是一一对应关系。

推导过程如下图:①无论复制几代,最初母链的两条母链永远只是两条,含有最初母链(实线)的始终只有2 个DNA分子;②复制n代生成的子代DNA分子总数是2n个③复制到第n代,第n代DNA分子总数是21-n个(即2n-21-n=21-n)二、一个DNA分子复制n次,要从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为(2n-1)×X;第n次复制要从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为21-n×X(X是指一个DNA分子中该种脱氧核苷酸或碱基的数目)推导过程如下:(参上图)1个(2n-1)个n次时所生成的所有DNA可看作原来的1个亲代DNA分子和另外新形成的(2n-1)个DNA 组成;新形成的DNA分子与亲代DNA分子完全相同,若原来亲代DNA分子中含某种脱氧核苷酸或碱基的数目为X,则新形成(2n-1)DNA需从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为(2n-1)×X;复制到第n代,第n代DNA分子总数是21-n个(即2n-21-n=21-n),则新形成21-n DNA需从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为21-n×X;【例1】以放射性元素32P标记噬菌体的DNA,35S标记噬菌体的蛋白质,让这种噬菌体去侵染普通的大肠杆菌(含31P、32S),经过复制到第四代时,问:①子代产生多少个噬菌体?(24=16个)②子代噬菌体的DNA中P元素的含量情况如何?(始终只有两个子代DNA的一条链中含有32P,其余的都只含有31P 。

dna复制的一般特点

dna复制的一般特点

dna复制的一般特点DNA复制是指在细胞分裂过程中,细胞将自身的DNA复制一份,使得两个新产生的细胞都能够获得完整的遗传信息。

DNA复制是细胞生物学中的一个基本过程,其具有以下一般特点:1. 半保留复制:DNA复制是半保留复制的过程。

在DNA复制过程中,DNA双链被解开后,每条单链作为模板,依据碱基配对规则,合成一个新的DNA链。

这样,原有的DNA双链被分为一个旧链和一个新链,保留了原有DNA的信息。

2. 半连续复制:DNA复制是半连续复制的过程。

在DNA复制过程中,DNA双链被解开后,由于DNA链的方向性,只有一个方向的合成能够连续进行,这条链被称为连续链;而另一条链则需要以间断的方式进行合成,形成不连续的小片段,这些小片段被称为不连续片段。

3. 水平复制:DNA复制是水平复制的过程。

在DNA复制过程中,原有的DNA双链被解开后,每条单链作为模板合成一个新的DNA链,这样,两条新生的DNA链与原有的DNA链是平行排列的。

4. 复制起点:DNA复制需要有一个起点。

DNA复制起点是一个特殊的DNA序列,复制过程从这个起点开始。

在真核生物中,DNA复制起点通常是一个富含腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)碱基的序列,被称为起始子。

5. 复制酶:DNA复制需要依赖多种复制酶。

其中,DNA聚合酶是最重要的复制酶之一,它能够以模板依赖的方式合成新的DNA链。

此外,还有其他复制酶负责解旋DNA双链、识别起点、连接DNA片段等重要功能。

6. 协调复制:DNA复制需要协调多个复制点同时进行。

在真核生物中,每条染色体上有多个复制起点,这些复制起点同时启动并进行复制,以确保整个基因组的复制能够在有限的时间内完成。

7. 精确复制:DNA复制需要具有高精确性。

在DNA复制过程中,复制酶能够识别并配对正确的碱基,从而保证新合成的DNA链与模板DNA链的一致性。

此外,还有DNA修复系统能够纠正复制过程中的错误,进一步提高复制的精确性。

DNA的复制 知识讲解

DNA的复制 知识讲解

DNA分子的复制【学习目标】1、理解证明DNA分子是半保留复制的方法和过程2、概述DNA分子复制的过程及特点3、探讨DNA复制的生物学意义【要点梳理】要点一:探究DNA复制方式的实验1.1958年,梅塞尔森(Meselson)和斯塔尔(Stahl)密度梯度离心实验2.分析实验现象要点诠释:(1)在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA,在离心管中离心形成的带位于上层,称为轻带。

(2)在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA,在离心管中离心形成的带位于下层,称为重带。

(3)将亲代含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养基上,繁殖Ⅰ代,将得到的Ⅰ代DNA分子离心,在离心管中形成的带位于中层。

(4)将Ⅰ代DNA分子继续在含14N的培养基上繁殖,得到Ⅱ代DNA分子,同样用密度梯度离心分离,发现Ⅱ代DNA分子在离心管中的位置是轻带和中带。

3、实验结论DNA分子的复制是半保留复制要点二:DNA的复制——以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程1、场所:主要是在细胞核(凡是细胞内有DNA的地方均可复制)(1)真核生物:细胞核、线粒体、叶绿体,其中主要场所是细胞核(2)原核生物:拟核、细胞质(如质粒的复制)(3)病毒:宿主细胞内(4)(细胞核中)时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

2、条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链(2)原料:4种游离的脱氧核苷酸(3)能量(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等3、过程:边解旋边复制,分为三个阶段:(1)解旋,提供模板母链;(2)以母链为模板,进行碱基互补配对,合成互补子链;(3)母链和子链盘绕,形成两个新的DNA分子。

即解旋→合成子链→母、子链组成双螺旋。

4、特点:半保留复制,即新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链——连续性)。

5、结果:1个DNA分子形成了2个DNA分子。

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有丝分裂、减数分裂和DNA的半保留复制
1、用含3H标记物的培养基处理蚕豆根尖细胞,待其完成多次分裂后,移入普通培养液中,再让细胞连续分裂两次,通过放射性自显影技术检测分裂期细胞染色体的放射性。

(1) 第一次分裂中期的染色体全部显示放射性,其中每条染色单体;
(2) 第二次分裂中期染色体和染色单体的放射性显示情况是。

2、用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。

这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期,一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是()
口表示32P标记的染色体曰表示32P标记的DNA
3、用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期,一个细胞中的染色体数和被32P标记的染色体数分别是()
A、中期20和20、后期40和20
B、中期20和10、后期40和20
C、中期20和20、后期40和10
D、中期20和10、后期40和10
4、果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P 标记,如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其连接分裂,那么将会在第几次细胞有丝分裂中出现每个细胞的中期和后期都有8条被标记的染色体( )
A.第1次
B.第2次
C.第3次
D.第4次
5、用32P标记的玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P 的培养基中培养,让其分裂第一次……第N次,若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条,则这至少是几次分裂的分裂期()
A、第一次
B、第二次
C、第三次
D、第四次
6、取1个含有1对同源染色体的精原细胞,用15N标记细胞核中的DNA,然后放在含14N 的培养基中培养,让其连续进行两次有丝分裂,形成4个细胞,这4个细胞中含15N的细胞个数可能是()
A.2B.3 C.4 D.前三项都对
7、如果把某一个DNA分子用重氢标记,含有这个DNA分子的细胞连续进行四次有丝分裂后,含有标记的DNA分子数和细胞数是()
A.1/2和1/2 B.1/4和1/4 C.1/8和1/8 D.1/8和1/10
8、某生物细胞内有一对同源染色体,将200个体细胞用15N同位素标记了这对染色体上的DNA分子(两条链都含标记),加入含14N脱氧核苷酸的培养液中,并在适宜条件下进行同步培养(假设各细胞分裂同步进行),某时刻测定细胞的总数目为1600个,在这1600个细胞中,含15N放射性的细胞个数可能为________________________________________ 个。

9、现将含有两对同源染色体且核DNA都已用32P标记的一个细胞,放在不含32P的培养基中培养,若该细胞连续进行4次有丝分裂,则含有32P的子细胞数量最少和最多分别是(不考虑交叉互换)。

10、对一能连续分裂真核细胞染色体上的一个DNA分子进行同位素15N标记(两条链都含标记),然后培养在只含14N的普通培养基上,在这个细胞2次有丝分裂后,形成_________个细胞,含15N的脱氧核苷酸长链有__个,含有15N的DNA分子有__个,含15N的细胞有______个。

11、如果将含有一对同源染色体的精原细胞的两个DNA分子都用15N标记,并只供给精原细胞含14N的原料,则该细胞进行减数分裂产生的四个精子中(不考虑交叉互换现象),含有15N、14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为()
A、100%、0
B、50%、50%
C、50%、100%
D、100%、100%
12、将含有两对同源染色体且DNA 分子都已用32P 标记的一个精原细胞,放在不含32P 的普通培养液中进行减数分裂。

下列有关叙述正确的是()
A.初级精母细胞中,每条染色体中有一条单体含有32P
B.初级精母细胞中,半数的染色体中一条单体含有32P
C.某个时期的次级精母细胞中,半数的染色体含有32P
D.此细胞产生的4 个精子中所有的染色体都含有32P
13、将精原细胞的一个DNA用15N标记,并供给14N的原料,该细胞进行减数分裂产生的4 个精子中,没有15N的有()
A.1个B.2个C.3个D.4个
14、将含有两对同源染色体且DNA 分子都已用32P 标记的一个精原细胞,放在不含32P 的普通培养液中进行两次有丝分裂,再进行减数分裂。

产生的精子中含32P 标记的比例是。

15、将含有两对同源染色体的精原细胞中的一个DNA 分子用32P 标记,放在不含32P
的普通培养液中进行两次有丝分裂,再进行减数分裂。

产生的精子中含32P 标记的比例是。

1、(1)都显示放射性
(2)染色体都显示放射性,每条染色体中,一条染色单体有放射性,另一条没有放射性2、A 3、A 4、B 5、C 6、D 7、C 8、9、2个、8个10、11、12、13、14、15、。

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