?

對於生命來說,繁殖遠比永生重要。

在已知宇宙中,地球算得上最溫柔的星球,但對柔弱的生命而言,

她也不是一位慈祥的母親,風雨雷電、暴雪岩漿,地球的每一個輕柔動作,對生命都是生死考驗。

生命做不到金剛不壞,

也就沒法永生,於是,「自我複製」就成了唯一的出路。

事實證明,唯一出路往往是正確道路。

經億萬年的積累,細胞工廠已遍布地球,甚至一些名為「人類」的工廠集團,已經飛出地球、試圖探索宇宙。

而每個廠子里,又都住著幾位領導——DNA,所以顯然,分廠的建立,一定伴隨著新領導的來臨。

那新領導是怎麼來的呢?

沃森和克里克,剛搞清DNA的結構,就緊接著發了第二篇論文:

遺傳物質自我複製假說

事實證明,天才就是天才,他們不光提出了猜想,而且猜的非常具體,更重要的是居然還猜對了。

根據這兩兄弟的猜想,DNA是先劈腿,

劈大了就毀成兩半,

再分別修復補齊,

就完成了複製大業。

科學可以提出猜想,但只靠猜想那就是胡思亂想了。從無數猜想中確定對的那一個,才是科學立足的最大資本,

手段簡單粗暴:驗證。

這哥倆很幸運,他們的猜想很快得到了驗證。

DNA半保留複製的實驗證據

1958年,美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾,用大腸桿菌和同位素標記技術,證明了DNA的劈腿黑科技:半保留複製。

想搞清這個實驗,還得先搞清幾件事。

1. 同位素標記法

原子的原子核,是由質子和中子組成的,而質子數決定了元素是誰,所以,同種元素的質子數,是固定的。比如——

但同種元素的中子數,卻不固定。這些質子數相同,而中子數不同的原子們,就互為同位素。比如——

它們中子數不同,所以質量不同。

所以,即使物質的元素含量相同,只要兩份物質中,一份兒14N多一點兒,一份兒15N多一點兒,那15N多的那份兒物質,就一定比另一份兒沉。

2. 離心技術

只要把液體倒進試管,再放入離心機里,一頓瘋轉,試管中的液體就能分層。越往下,密度越大。

有了這些理論基礎,就可以愉快地搞實驗了

實驗開始

首先,在含15NH4Cl的培養液中,培養大腸桿菌,多培養幾代,這樣,腸腸DNA中的氮,就大都是氮-15了。

然後,再把腸腸,放到含14NH4Cl的培養液中,讓它們分裂一次:

再分裂一次:

實驗結束。

顯然:

因此,腸腸的繁殖過程是:

這就證明了:DNA的複製方式,是半保留複製。

這時問題又來了——

DNA複製的過程

隨著科技的發展,人類驗證DNA複製過程的手段,越來越「簡單粗暴」——

在電子顯微鏡的幫助下,科學家終於「親眼」看到了,DNA複製的過程:

1. 解旋

在「電池」ATP的驅動下,解旋酶會幫DNA劈開,變成兩條鏈。

這兩條單鏈,

是複製新DNA的母鏈。

2. 複製

同時,DNA聚合酶等,把遊離的脫氧核苷酸,按照鹼基互補配對原則,拼到母鏈上。

隨著模版鏈被解旋,新合成的子鏈也不斷延伸,並且盤繞成雙螺旋結構,直至複製結束。

當然,DNA的複製過程沒這麼簡單,這是經過教材簡化、簡化、再簡化的過程,DNA複製的真正過程,

看起來就很離(ke)譜(huan)。

這個視頻很震撼:

DNA複製過程,超震撼動畫-DNA animations_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili

http://weixin.qq.com/r/JUOdharE3-egre7m9xY3 (二維碼自動識別)


生物DNA的複製稱之為半保留複製:

DNA 在進行複製的時候鏈間氫鍵斷裂,雙鏈解旋分開,每條鏈作為模板在其上合成互補鏈,經過一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶、鏈接酶等)的作用生成兩個新的DNA分子。子代DNA分子 其中的一條鏈來自親代DNA ,另一條鏈是新合成的,這種方式稱半保留複製。

發佈於 2019-09-09繼續瀏覽內容知乎發現更大的世界打開Chrome繼續SunshineSunshine生物

體外擴增的過程:變性-退火-延伸;95℃的高溫使DNA雙鏈打開,形成單鏈;50-60℃,聚合酶和引物結合到DNA上;72℃,聚合酶在原料及引物的協助下,開始進行延伸


體外擴增的過程:變性-退火-延伸;95℃的高溫使DNA雙鏈打開,形成單鏈;50-60℃,聚合酶和引物結合到DNA上;72℃,聚合酶在原料及引物的協助下,開始進行延伸


謝邀

生物種類不同 採用的方式也不同 聯繫去看下教科書 但幾個月前應該是剛有篇新的文章挑戰了教科書 但是如果是為了考試 就好好看書上的內容就可以了


就是這樣,螺旋走位,就如樓上樓下所說的。例,詳見某版高中生物必修二P我忘了多少頁


邊解旋邊複製 半保留複製


推薦閱讀:
相关文章