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的半保留复制(

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:DNA复制时,母链DNA解开为两股单链,每股单链都可以各自作为模板按碱基配对规律,合成与模板互补的子链,从而产生两个新的DNA分子。复制出的子代双链DNA有3种可能情况,即全保留式、半保留式或混合式。半保留复制对物种的延续性有重大意义。由于DNA复制遵循碱基互补的原则,按半保留复制的方式,子代可以准确保留亲代DNA的全部遗传信息,体现在代与代之间DNA碱基序列的一致性上。

DNA复制时,母链DNA解开为两股单链,每股单链都可以各自作为模板(template)按碱基配对规律,合成与模板互补的子链,从而产生两个新的DNA分子。复制出的子代双链DNA有3种可能情况,即全保留式、半保留式或混合式(图9-1)。

图9-1 DNA进行复制可能的3种方式

1958年,M.Meselson和F.W.Stahl利用细菌能够以NH4Cl为氮源合成DNA的特性,首先将细菌放在含15NH4Cl的培养液中培养若干代,使细菌DNA全部含15N的“重”DNA,再将培养液换为14NH4Cl,新合成的DNA则有14N的参入。提取不同培养代数的细菌DNA做密度梯度离心分析,因15N-DNA和14N-DNA的密度不同,因此形成不同的致密带。结果显示第0代细菌只含有15N-DNA,是一条高密度带;转入14NH4Cl培养基培养1代时得到一条中密度带,提示其为15N-DNA链与14N-DNA链的杂交分子(这就排除了全保留复制的可能);在第2代时可见中密度和低密度两条带(这就排除了混合式复制的可能),表明它们分别为15N-DNA链/14N-DNA链、14N-DNA链/14N-DNA链组成的分子(图9-2)。随着在轻培养基中培养代数的增加,低密度带增强,而中密度带保持不变。这一实验结果验证了半保留复制方式。

图9-2 密度梯度离心实验证实DNA半保留复制

半保留复制对物种的延续性有重大意义。由于DNA复制遵循碱基互补的原则,按半保留复制的方式,子代可以准确保留亲代DNA的全部遗传信息,体现在代与代之间DNA碱基序列的一致性上。遗传信息准确地从亲代传递到子代是物种稳定性的分子基础,但并不意味着同一物种个体之间没有区别。在强调遗传恒定性的同时,不应忽视其变异性。例如除了同卵双胎之外,两个个体之间不可能有完全相同的DNA碱基序列。

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