2021学年高中生物第3章基因的本质第34节DNA的复制基因通常是有遗传效应的DNA片段巩固训练2.pdf

DNA的复制是生物学中的核心概念，它涉及到遗传信息的传递和细胞分裂时遗传物质的精确复制。在这个过程中，基因，即具有遗传效应的DNA片段，是复制的主要对象。以下是关于这个主题的详细解释： 1. **DNA的结构**：DNA是由两条反平行的链组成的双螺旋结构，这两条链通过碱基配对相互连接。每条链由磷酸、五碳糖（脱氧核糖）和四种不同的氮碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、胞嘧啶C和鸟嘌呤G）构成。碱基配对遵循碱基互补规则，即A与T配对，C与G配对。 2. **DNA复制的基本过程**： - **解旋**：DNA复制开始时，解旋酶会断开氢键，使DNA双链分离，形成复制叉。 - **碱基配对**：根据碱基互补配对原则，新的碱基会被添加到每条母链的对应位置，形成新的子链。这个过程需要DNA聚合酶的参与。 - **链的延伸**：DNA聚合酶沿着模板链添加新的脱氧核苷酸，形成新的磷酸二酯键，延伸子链。 - **连接**：DNA连接酶则负责连接DNA链上的磷酸二酯键，确保新链的完整。 3. **半保留复制**：DNA复制的结果是产生两个完全一样的DNA分子，每个新分子都包含一条旧的母链和一条新合成的子链，这就是半保留复制。 4. **复制的准确性**：为了保证遗传信息的准确传递，DNA聚合酶具有校对功能，能识别并修复错误的配对，降低突变率。 5. **复制的速度与控制**：DNA复制的速度受到细胞内部环境的调控，例如，细胞周期的不同阶段，复制的速度会有所变化。 6. **复制中的异常与疾病**：DNA复制过程中的错误可能导致基因突变，这些突变可能是遗传疾病或癌症的原因之一。 7. **人类基因组计划**：该计划揭示了人类24条染色体上的DNA序列，证明了一个DNA分子上包含多个基因，而且基因的数量（2万至2.5万个）远少于DNA碱基对的数量，说明基因是DNA中的特定序列，而非整个DNA分子。 8. **生物体内的差异**：尽管所有生物的DNA都是由同样的四种碱基构成，但不同物种间的碱基比例可能不同，这反映了物种间的遗传差异。 DNA复制是一个精密且关键的生命过程，它确保了生物体的遗传信息能够准确地传给下一代，并在生物多样性中起着至关重要的作用。同时，对这一过程的理解也是现代生物技术和医学研究的基础。