課程內(nèi)容：
《DNA的復(fù)制》
    對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)
    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(xiě)道：“在提出堿基特異性配對(duì)的看法后，我們立即又提出了遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能機(jī)理?！蹦隳軓腄NA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，設(shè)想出DNA復(fù)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(fù)制的詳細(xì)假說(shuō)：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。
    DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（選學(xué)）
    要分析DNA的復(fù)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(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用放射性同位素示蹤技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了DNA的確是以半保留的方式復(fù)制的。
    首先，科學(xué)家以含有¹⁵N標(biāo)記的NH₄CL培養(yǎng)液來(lái)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(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)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(fù)制的，那么離心后應(yīng)該出現(xiàn)三條DNA帶：一條帶是¹⁵N標(biāo)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(biāo)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(biāo)記的子代雙鏈DNA（用¹⁴N/¹⁴N表示），密度最小，離試管底部最遠(yuǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的一樣，在試管中出現(xiàn)了DNA的這三條帶，證明DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。
    DNA分子復(fù)制的過(guò)程
    DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。這一過(guò)程是在細(xì)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(fù)制而完成的。
    復(fù)制開(kāi)始時(shí)，DNA分子首先利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)，這個(gè)過(guò)程叫做解旋。然后，以解開(kāi)的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。隨著模板鏈解旋過(guò)程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷地延伸。同時(shí)，每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。這樣，復(fù)制結(jié)束后，一個(gè)DNA分子就形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。新復(fù)制出的兩個(gè)子代DNA分子，通過(guò)細(xì)胞分裂分配到子細(xì)胞中去。
    DNA分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。
    DNA分子通過(guò)復(fù)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。