Question

DNA复制时子链延伸方向为什么是5’到3’？

Answer 1

　　DNA复制的最主要特点是半保留复制，另外，它还是半不连续复制(Semi-ondisctinuous replication)。DNA双螺旋的两条链是反向平行的，因此，在复制起点处两条DNA链解开成单链时，一条是5'→3'方向，另一条是3'→5'方向。
　　以这两条链为模板时，新生链延伸方向一条为3'→5'，另一条为5'→3'。但生物细胞内所有催化DNA聚合酶都只能催化5'→3'延伸，这是一个矛盾。冈崎片段(Okaxaki fragments)的发现使这个矛盾得以解决。在复制起点两条链解开形成复制泡(replication bubbles)，DNA向两侧复制形成两个复制叉(replication forks)。
　　以复制叉移动的方向为基准，一条模板链是3'→5'，以此为模板而进行的新生DNA链的合成沿5'→3'方向连续进行，这条链称为前导链(leading strand)。另一条模板链的方向为5'→'3'，以此为模板的DNA合成也是沿5'→3'方向进行，但与复制叉前进的方向相反，而且是分段，不连续合成的，这条链称为滞后链(lagging strand)，合成的片段即为冈崎片段。这些冈崎片段以后由DNA连接酶连成完整的DNA链。
　　这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物是普遍存在的，称为DNA合成的半不连续复制。

Answer 2

　　DNA复制的最主要特点是半保留复制，另外，它还是半不连续复制(Semi-ondisctinuous replication)。DNA双螺旋的两条链是反向平行的，因此，在复制起点处两条DNA链解开成单链时，一条是5'→3'方向，另一条是3'→5'方向。
　　以这两条链为模板时，新生链延伸方向一条为3'→5'，另一条为5'→3'。但生物细胞内所有催化DNA聚合酶都只能催化5'→3'延伸，这是一个矛盾。冈崎片段(Okaxaki fragments)的发现使这个矛盾得以解决。在复制起点两条链解开形成复制泡(replication bubbles)，DNA向两侧复制形成两个复制叉(replication forks)。
　　以复制叉移动的方向为基准，一条模板链是3'→5'，以此为模板而进行的新生DNA链的合成沿5'→3'方向连续进行，这条链称为前导链(leading strand)。另一条模板链的方向为5'→'3'，以此为模板的DNA合成也是沿5'→3'方向进行，但与复制叉前进的方向相反，而且是分段，不连续合成的，这条链称为滞后链(lagging strand)，合成的片段即为冈崎片段。这些冈崎片段以后由DNA连接酶连成完整的DNA链。
　　这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物是普遍存在的，称为DNA合成的半不连续复制。

Answer 3

dna复制的基本机理
为了保证遗传的稳定性，在每次细胞分裂之前，遗传信息载体必须精确地复制自己。过去的概念认为遗传信息的载体就是dna，现在发现许多病毒的遗传信息载体是rna而不是dna。因此，本章除了对dna的复制作详细的论述外，对rna的复制也加以阐述，以期对遗传信息的复制有个全面的了解。1953年，watson和crick在提出dna双螺旋模型时就指出，由于互补碱基的配对原则，在dna复制时，只要双链dna解开，以每一条链为模板以合成其互补链，即可形成两个与亲代完全一样的dna分子。dna复制的基本过程正如watson和crick所预测的那样，但是在dna复制中涉及了许多细胞成分。dna的复制过程大体上可以分为复制的启动，复制的延伸，和复制的终止三个阶段。
dna由两条螺旋的多核苷酸链组成，两条链的碱基通过a:t和g:c之间的氢键联结在一起。在复制过程中首先两条链间的氢键破裂并使双链解旋和分开，然后以每条链为模板，按碱基互补配对原则(a:t，g:c)，由dna聚合酶催化合成新的互补链，结果由一条链成为互补的两条链，这样新形成的两个dna分子与原来的dna分子的碱基序列完全相同。在此过程中，每个子代dna的一条链来自亲代dna，另一条链则是新合成的。这种复制方式称此过程中，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。这种复制方式称为半保留复制(semi
conservation
replication)。
1958年meselson和stahl的实验首次有力地支持了半保留复制方式。他们先将大肠杆菌放在15nh4c1培养基中生长15代，使几乎所有的dna都被15n标记后，再将细菌移到只含有14nh4c1的培养基中培养。随后，在不同的时间取出样品，用十二烷硫酸钠(sds)裂解细胞后，将裂解液放在csc1溶液中进行密度梯度离心(140000g，20小时)。离心结束后，从管底到管口，溶液密度分布从高到低形成密度梯度。dna分子就停留在与其相当的csc1密度处，在紫外光下可以看到形成的区带。14n-dna分子密度较轻(1.7g/cm3)，停留在离管口这较近的位置;15n-dna密度较大停留在较低的位置上。当含有15n-dna的细胞在14nh4c1培养液中培养一代后，只有一条区带介于14n-dna与15n-dna之间，这时在15n-dna区已没有吸收带，说明这时的dna一条链来自15n-dna，另一条链为新合成的含有14n的新链。培养两代后则在14n-dna区又出现一条带。在14nh4c1中培养的时间愈久，14n-dna区带愈强，而14n-15ndna区带逐渐减弱，但始终未出现其他新的区带。按照半保留复制方式培养两代，只能出现14n-15ndna两种分子，而且随着代数的增加14n-dna逐渐增加。meselson和stahl的实验完全证实了保留复制的设想。