高中生物第34章DNA的复制和修复
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⽣化复习资料--有答案第34章 DNA的复制与修复⼀判断1、所谓半保留复制就是以DNA亲本链作为合成新⼦链DNA的模板,这样产⽣的新的双链DNA分⼦由⼀条旧链和⼀条新链组成。
()2、在先导链上DNA沿5’-3’⽅向合成,在后随链上则沿3’-5’⽅向合成。
()3、复制叉上的单链结合蛋⽩通过覆盖碱基使DNA的两条单链分开,这样就避免了碱基配对。
4、只要⼦链和亲本链中的⼀条或两条都被甲基化,⼤肠杆菌中的错配校正系统就可以把它们区别开来,但如果两条链都没有甲基化则不⾏。
()5、单个核苷酸通过磷酸⼆酯键连接到DNA⾻架上。
()6、DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶。
()7、基因是⼀段DNA序列,这段序列只负责编码⼀个蛋⽩质或⼀条多肽。
()8、嘧啶⼆聚体可以通过重组修复除去()9、直接修复是通过⼀种可连续扫描DNA,并识别出损伤部位的蛋⽩质,将损伤部位直接修复的⽅法。
该⽅法不⽤切断DNA或切除碱基。
()10、SOS修复是细胞DNA受到损伤的紧急情况下,为求得⽣存⽽出现的应急修复。
常缺乏准确性。
()⼆单选1.DNA复制时,下列哪⼀种酶是不需要的?()A.DNA指导的DNA聚合酶 B.DNA连接酶 C.拓朴异构酶D.解链酶 E.限制性内切酶2.下列关于DNA复制的叙述,哪⼀项是错误的?()A.半保留复制 B.两条⼦链均连续合成 C.合成⽅向5′→3′D.以四种dNTP为原料 E.有DNA连接酶参加3.DNA复制时,模板序列5′—TAGA—3′,将合成下列哪种互补结构?()A.5′—TCTA—3′ B.5′—ATCA—3′ C.5′—UCUA—3′D.5′—GCGA—3′ E.5′—TCTA—3′4.遗传信息传递的中⼼法则是:()A.DNA→RNA→蛋⽩质 B.RNA→DNA→蛋⽩质 C.蛋⽩质→DNA→RNA D.DNA→蛋⽩质→RNA E.RNA→蛋⽩质→DNA 5.DNA复制中的引物是:()A.由DNA为模板合成的DNA⽚段 B.由RNA为模板合成的RNA⽚段C.由DNA为模板合成的RNA⽚段 D.由RNA为模板合成的RNA⽚段E.引物仍存在于复制完成的DNA链中6.DNA复制时,⼦链的合成是:()A.⼀条链5′→3′,另⼀条链3′→5′ B.两条链均为3′→5′C.两条链均为5′→3′ D.两条链均为连续合成 E.两条链均为不连续合成7.冈崎⽚段是指:()A.DNA模板上的DNA⽚段 B.引物酶催化合成的RNA⽚段C.随从链上合成的DNA⽚段 D.前导链上合成的DNA⽚段E.由DNA连接酶合成的DNA8.合成DNA的原料是:()A.dAMP dGMP dCMP dTMP B.dATP dGTP dCTP dTTPC.dADP dGDP dCDP dTDP D.ATP GTP CTP UTP E.AMP GMP CMP UMP 9.逆转录过程中需要的酶是:()A.DNA指导的DNA聚合酶 B.核酸酶 C.RNA指导的RNA聚合酶D.DNA指导的RNA聚合酶 E.RNA指导的DNA聚合酶10.某⽣物细胞的DNA分⼦中,碱基A的数量占38%,则C和G之和占全部碱基的()A.76%B.62%C.24%D.12%11.DNA复制的基本条件是()A.模板,原料,能量和酶 B.模板,温度,能量和酶C.模板,原料,温度和酶 D.模板,原料,温度和能量12.DNA分⼦的⼀条单链中(A+G)/(T+C)=0.5,则另⼀条链和整个分⼦中上述⽐例分别等于()A.2和1 B 0.5和0.5 C.0.5和1 D.1和113 .DNA分⼦在复制时要先解旋,这时下述哪⼀对碱基将从氢键连接处断开()A.腺嘌呤与尿嘧啶B.腺嘌呤与胸腺嘧啶C.鸟嘌呤与胸腺嘧啶D.腺嘌呤与胞嘧啶14 . 噬菌体侵染细菌的实验中,噬菌体复制DNA的原料是()A.噬菌体的核糖核苷酸B.噬菌体的脱氧核苷酸C.细菌的核糖核苷酸D.细菌的脱氧核苷酸15.DNA分⼦结构具有多样性的原是()A.碱基和脱氧核糖排列顺序千变万化 B.四种碱基的配对⽅式千变万化C.两条长链的空间结构千变万化 D.碱基对的排列顺序千变万化16.⼀条肽链上有100个肽键,那么控制这条肽链合成的基因所含的碱基数⽬⾄少有A、100个B、 101个C、303个D、606个17.遗传信息是指()A.有遗传效应的脱氧核苷酸序列 B.脱氧核苷酸C.氨基酸序列 D.核苷酸18.已知⼀段mRNA含有30个碱基,其中A和G有12个,转录该段mRNA的DNA 分⼦中应有C和T的个数是()A.12 B.24 C.18 D.3019 .与RNA分⼦结构相⽐DNA分⼦结构中没有的碱基是()A、腺嘌呤B、尿嘧啶C、鸟嘌呤D、胞嘧啶20.蛋⽩质中含S不含P,⽽核酸中含P不含S,现⽤放射性同位素35S和32P 标记的噬体去侵染⽆任何标记的⼤肠杆菌,然后进⾏测定,在⼦代噬菌体中()A.可以检测到35SB.可以检测到35S和32PC.可以检测到32PD.不可能检测到35S和32P21.下列有关DNA的叙述中,正确的是()①在⼈体的⽩细胞中,DNA上含有⼈的全部遗传信息②同种个体之间的DNA是完全相同的③DNA是⼀切⽣物的遗传物质④DNA的⼀个分⼦可以控制许多性状⑤转录时是以DNA的⼀条链的模板的()A.②③④B. ①③④⑤C.①③⑤D.①④⑤22. 如果把细胞中的⼀个DNA分⼦⽤15N进⾏标记,然后将其放在含14N的细胞培养基中连续复制四次,则最后含有标记15N 的细胞占细胞总数的()A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/423.在下列过程中,发⽣碱基互补配对关系是①复制②转录③翻译④逆转录A.①B.①②C.①②③D.①②③④24.下列制作DNA螺旋模型中,连接正确的是()25. 不需要DNA连接酶参与的过程是()A.DNA复制B.DNA体外重组C.DNA损伤的切除修复D.RNA逆转录26、DNA损伤的光修复作⽤是⼀种⾼度专⼀的修复⽅式,它只作⽤于紫外线引起的()A.嘧啶⼆聚体B. 嘌呤⼆聚体C.嘧啶-嘌呤⼆聚体D.为两个单独的嘧啶碱基27、 SOS修复是()A.是准确性差的修复⽅式B.可以完全修复DNA的损伤C.需要DNA聚合酶D.专⽤于嘧啶⼆聚体的修复三填空1.DNA复制时,连续合成的链称为__________链;不连续合成的链称为__________链。
DNA复制与修复DNA是生命中最重要的分子之一,它承载着生物体遗传信息的基因。
在细胞分裂和生物繁殖过程中,DNA需要进行复制和修复,以确保遗传信息的稳定传递和维护细胞的正常功能。
本文将介绍DNA复制和修复的过程、机制和重要性。
一、DNA复制DNA复制是指在细胞分裂过程中,通过将DNA的遗传信息复制并传递给子细胞的过程。
DNA复制发生在细胞周期的S期,是细胞分裂的前提和基础。
1. DNA复制的需求细胞分裂时,每个子细胞都需要获得完整的遗传信息,以确保正常的生物学功能和特征的传递。
只有通过DNA复制,才能保证分裂后的子细胞拥有与母细胞相同的基因组。
2. DNA复制的过程DNA复制是一个复杂而精确的过程,分为三个阶段:解旋、复制和连接。
解旋:DNA的双螺旋结构被酶类分子解开,形成两条互补的模板链。
复制:通过配对原则,即腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)之间形成两条互补链,而鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之间形成另外两条互补链。
酶类分子在此过程中辅助催化。
连接:新合成的DNA链与原DNA模板链连接在一起,形成两个完全相同的DNA分子。
二、DNA修复DNA修复是指在DNA发生损伤或突变时,细胞通过修复机制将其还原为正常状态的过程。
DNA修复是维护DNA完整性和稳定性的重要过程。
1. DNA损伤的来源DNA损伤源于内源性和外源性因素。
内源性因素包括正常的细胞代谢过程中产生的氧自由基和代谢产物;外源性因素包括辐射、化学物质、烟草、环境污染等。
DNA损伤会导致遗传信息的丢失、突变和细胞功能紊乱。
2. DNA修复机制细胞拥有多种DNA修复机制,以应对不同类型的DNA损伤。
常见的DNA修复机制包括:a. 直接修复:直接修复是一种针对DNA损伤较小的修复机制,不涉及DNA链的切割和重合。
例如,光修复是细菌和植物具有的一种修复机制,通过光酶将紫外线引起的损伤修复。
b. 切割修复:切割修复是一种通过切割和重合DNA链的修复机制。
包括碱基切割修复、核苷酸切割修复和错配切割修复等。
分子生物学中的DNA复制与修复DNA(脱氧核糖核酸)是生物体内一种十分重要的分子,它承担着遗传信息的传递和保存。
DNA的复制和修复是研究生物基础学科中的重要课题,了解它们的机理有助于加深对生命活动的理解,因此也是分子生物学中的重要研究内容之一。
一、DNA复制DNA复制是一个生物体内的基本过程,它可以维持基因的传递和遗传信息的稳定,也是生物体繁殖和细胞分裂所必须的过程之一。
在DNA复制过程中,一条DNA分子通过特定的酶和蛋白质进行复制,生成两条完全相同的DNA分子。
DNA分子为双螺旋结构,由两条互补的单链组成,每个单链上的碱基可以与对应的互补碱基形成两个碱基之间的氢键,稳定这种双链结构。
在复制过程中,DNA酶会解开双链结构,连接到单链上,根据互补规则,以已有的单链为模板,合成新的单链。
当DNA酶复制分子到达等待复制的区域时,就会分解双链结构,将合成新的合成链与原始链分开,直到整个链复制完成。
DNA复制是生命体内一项重要的细胞功能,它至关重要地影响着生物体的发育和演化。
在此过程中,DNA分子负责遗传信息的传递和保存,保证生物体传递其基因和重要生命活动所需的信息。
同时,由于环境因素的不断变化,DNA的基因组也需要不断更新,使生物体适应新的环境并延续生命活动的时间。
二、DNA修复DNA复制在生物体内是高度正常的过程,但是有时DNA分子会受到来自环境因素的损伤,如辐射,化学物质等,而这些损伤可能导致修改,删除或添加DNA分子上的碱基,从而破坏其信息质量。
为了维持良好的基因组,并减少生物体感染癌症和其他疾病的风险,生物体必须有一套完善的DNA修复机制,帮助修复和保护DNA分子。
DNA修复主要包括四种机制:直接修复,错配修复,核苷酸切除修复和复制损伤绕过修复。
直接修复是指从DNA分子中去掉已损坏的碱基,在基因组中填补一个缺口。
错配修复是指在生物体细胞复制过程中的错误出现,导致DNA发生错误匹配的情况,而错配修复可以帮助纠正这些错误。
遗传学中的DNA复制与修复一、DNA复制的意义和过程DNA复制,是指在有丝分裂、生殖细胞分裂、DNA修复等生物过程中,通过一系列化学反应将DNA双链复制产生两个完全相同的DNA分子的过程。
DNA复制的意义在于维持生物遗传信息的完整性和稳定性,使DNA遗传物质得以传递到下一代。
DNA复制的过程大致可分为三步:解旋、合成、连接。
首先,DNA双链被解旋,由核酸酶使氢键断裂,使DNA双链分离成两个单链。
然后,通过DNA聚合酶沿模板链合成新链,每个DNA 聚合酶有一个活性中心,可以将整个新链合成完整。
最后,DNA 这两个单链通过核苷酸连接形成双螺旋DNA。
二、DNA修复的意义和过程DNA修复是指细胞针对DNA突变、丢失、损害等情况所采取的修补机制。
DNA修复的目的是为了保证DNA间隙的完整性,避免细胞发生致命的变异甚至死亡。
DNA修复的过程主要包括四种类型:直接修复、错配修复、核苷酸切除修复和重组修复。
其中,直接修复是指通过一些特殊的酶有选择地矫正不断裂的化学键,来抑制DNA突变和变异的产生;错配修复是指通过酶的介入,将DNA中的错误碱基或夹缝的碱基更换成正确的碱基;核苷酸切除修复则是对遭到损害的DNA单链进行切削、取出,并重新合成一段新的DNA碱基;重组修复则是通过不同的DNA序列之间的配对连接,形成全新的DNA双链。
三、DNA复制与修复中的相互作用关系DNA复制和修复都是非常重要的生物过程,它们之间也有相互作用关系。
首先,DNA复制的过程是由多种酶、蛋白质、物质之间的协同作用完成的。
而DNA修复过程中,那些进行直接或间接修复的酶也能够参与到DNA复制过程中来,保证正常的复制过程得到了更好的保障。
其次,DNA复制过程中还需要大量能量和原料,这些能量和原料也是 DNA修复所需要的。
在DNA修复的过程中产生的一些物质,如DNA聚合酶、端粒酶等,也可以促进 DNA复制的进行。
总之,DNA复制与修复其实是不可分割的,两种生物过程之间互相依存、相互支撑。
生物学中的DNA复制与DNA损伤修复DNA是生物体内的遗传物质,也是细胞内复制和传递基因信息的重要分子。
DNA复制和DNA损伤修复是细胞内两个重要的生命过程,它们对细胞的正常功能和遗传信息的保持起着至关重要的作用。
本文将就生物学中的DNA复制和DNA损伤修复进行探讨,并介绍其机制和重要性。
一、DNA复制DNA复制是在细胞分裂过程中进行的一项关键生物学过程。
在细胞分裂时,每个细胞都需要复制自己的DNA,以确保两个新细胞能够分别得到完整的遗传信息。
DNA复制过程是高度精确的,并且遵循一套严格的步骤。
1. 整体过程DNA复制的过程可以概括为三个主要的步骤:解旋、复制和连接。
首先,DNA螺旋结构被解开,形成两条互补的单链。
然后,DNA复制酶将适当的碱基配对到单链上,形成两个完全相同的DNA分子。
最后,两个新的DNA分子会被连接在一起,形成完整的双螺旋结构。
2. 复制酶DNA复制过程中,复制酶是至关重要的酶类。
其中最重要的是DNA聚合酶,它能够检测和配对适当的碱基,并在DNA链上添加新的碱基。
此外,DNA复制还需要DNA螺旋酶、DNA连接酶等酶类协同作用,以确保复制过程的准确性和高效性。
二、DNA损伤修复DNA在生命活动的过程中容易受到各种内外源性的损伤,如紫外线照射、化学物质的作用等,这些损伤会对DNA结构和遗传信息造成不可逆的影响。
DNA损伤修复是维持DNA完整性和细胞正常功能的重要过程,它能够修复或恢复DNA损伤。
1. 损伤类型DNA损伤种类繁多,包括碱基损伤、单链断裂、双链断裂等。
其中,碱基损伤是最常见的一种损伤形式,例如嘌呤和嘧啶碱基的氧化、甲基化等。
此外,紫外线的照射会引起嘌呤二聚体的形成,而放射线和化学物质会引起DNA链的断裂。
2. 修复机制DNA损伤修复方式多种多样,包括直接修复、碱基切除修复、错配修复和重组修复等。
直接修复是最简单和快速的一种修复机制,它通过酶的直接作用将损伤的碱基修复。
DNA复制和修复DNA复制是指细胞在分裂过程中,将自身的遗传信息复制出一个完整的复制品。
而DNA修复则是指细胞在DNA受损或出现错误时,通过各种修复机制来修复DNA的完整性和正确性。
DNA复制和修复是生命维持与传递的基本过程,在细胞分裂和生物进化中起着重要作用。
一、DNA复制DNA复制是生物体在细胞分裂过程中进行的重要活动,它确保了新细胞中的DNA完全相同。
1. DNA复制的起点DNA复制始于特定的起始点,称为复制起点。
在这个起始点,DNA双链会被解开形成两个单链,每个单链作为新的DNA模板。
2. DNA复制的酶和蛋白质DNA复制过程中需要多种酶和蛋白质的参与。
首先是DNA聚合酶,它负责将新的核苷酸与模板上的核苷酸配对,形成新的DNA链。
还有其他酶和蛋白质,如DNA解旋酶、DNA连接酶等,它们协助DNA复制的进行。
3. DNA复制的三步骤DNA复制可以分为三个步骤:解旋、配对和连接。
解旋:DNA解旋酶会解开DNA双链,形成两个单链模板。
这是DNA复制的第一步。
配对:DNA聚合酶会按照模板链上的碱基顺序,将新的核苷酸与之配对。
这是DNA复制的第二步。
连接:DNA连接酶将配对好的新核苷酸连接起来,形成新的DNA 链。
这是DNA复制的最后一步。
二、DNA修复DNA修复是细胞对DNA损伤或错误的修复过程,它确保了DNA 的稳定性和可靠性。
1. DNA损伤的原因DNA存在多种损伤原因,包括放射线、化学物质、环境因素和内源性因素等。
这些损伤会导致DNA链断裂、碱基损伤等问题。
2. DNA修复机制细胞有多个DNA修复机制,如直接修复、错配修复、核切修复和碱基切除修复等。
直接修复:某些DNA损伤可以直接被修复酶修复,这种修复方式是最简单的一种。
错配修复:当DNA复制过程中出现错配错误时,细胞会引入错配修复机制,将错误的核苷酸去掉,并重新合成正确的核苷酸。
核切修复:当DNA链发生断裂时,细胞会引入核切修复机制,通过切割并重新连接DNA链来修复断裂。
高中生物教学备课DNA的复制与修复高中生物教学备课DNA的复制与修复教学目标:1. 理解DNA复制的意义和过程;2. 掌握DNA复制的分子机制;3. 了解DNA修复的重要性和常见修复机制。
教学内容:一、DNA的复制DNA复制是生物体进行细胞分裂和生殖的基础,也是遗传信息传递的重要环节。
DNA的复制基本上是半保持的,即一个DNA分子在复制过程中会生成两个完全相同的DNA分子,每个新分子中的一条链是原始DNA链,另一条链是新合成的链。
1. DNA复制的意义DNA复制是维持遗传稳定性和遗传多样性的基础。
它保证了遗传信息的传递和遗传变异的产生,进而维持物种的进化和适应性。
2. DNA复制的分子机制(1)DNA复制起始:DNA复制起始点在染色体上具有高度保守性,通常有多个复制起始点。
复制起始点处形成复制起始复合体,引导DNA复制进行。
(2)DNA双链分离:复制起始复合物在酶的作用下,解开DNA分子的两个互补链,形成复制起始泡。
(3)DNA合成:通过DNA聚合酶的作用,按照模板链上碱基互补配对的原则,将新的核苷酸按序添加到脱氧核苷酸链上,从而产生新的DNA链。
(4)DNA连接:DNA链合成后,DNA聚合酶会较快地进行连接,保证新合成的DNA链的完整性。
二、DNA的修复DNA在细胞分裂过程中容易受到各种内外因素的损伤,损伤的DNA会导致异常细胞功能和基因突变。
因此,DNA修复对于生物体来说至关重要。
1. DNA修复的重要性DNA修复是维持基因组稳定性和遗传稳定性的重要机制。
它能纠正DNA分子中的错误和修复受损的DNA链断裂,防止突变的积累和疾病的发生。
2. 常见的DNA修复机制(1)直接修复:包括光修复和甲基化修复。
光修复是通过光酶的作用,将紫外线引起的两个嘧啶基之间的共价键切断,进而恢复DNA的完整性。
甲基化修复则是通过酶的作用,去除DNA链上的异常甲基化修饰。
(2)错配修复:错配修复主要修复DNA分子中新合成链和模板链之间产生的碱基错误。
生物体内的DNA复制与修复生物体内的DNA复制与修复是生命的基本过程之一,确保遗传信息的传递与稳定性。
DNA复制是指在细胞分裂过程中,DNA分子从一个原始DNA分子复制为两个完全相同的子分子,以保证每个新细胞都能得到与母细胞相同的遗传信息。
DNA修复是指在DNA分子受到损伤时,通过一系列的修复机制来修复损伤,维持DNA的健康与稳定。
DNA复制是通过一系列复制酶的协同作用完成的。
首先,在DNA 双链的起始点,由DNA解旋酶解开DNA双链,形成两个复制叉。
之后,DNA聚合酶结合单链DNA,将新的互补碱基加入到模板链上,形成两条新的DNA分子。
DNA复制是半保留复制,即每个新的DNA分子中,一条链是由原始DNA分子的模板链直接复制得到,另一条链是新合成的。
细胞核内的DNA复制在S期进行,确保细胞分裂后每个新细胞都含有完整的遗传信息。
然而,DNA复制并不是完全准确的,有时候会出现错误,产生突变。
此时,细胞会启动DNA修复机制来修复这些错误。
主要有三种常见的DNA修复机制,包括错误配对修复、错配修复和核酸切除修复。
错误配对修复主要修复DNA双链间的碱基配对错误。
细胞中存在一种特殊的酶,称为DNA聚合酶,它能够检测到错误的碱基配对,然后切除错误的碱基,用正确的碱基进行替换。
错配修复主要修复DNA双链内的碱基错误。
细胞中有一种酶称为错配修复酶,它能够识别DNA双链内的碱基错误,并将错误的碱基切除,然后DNA聚合酶填充缺失的碱基,最后由DNA连接酶将DNA分子连接起来。
核酸切除修复是修复DNA双链的损伤的重要方式。
当DNA双链发生断裂、氧化损伤或其他损伤时,细胞会启动核酸切除修复机制。
该修复机制包括通过特定酶的作用,切除损伤的DNA碱基,然后由DNA聚合酶填补缺失的碱基,并由DNA连接酶连接两个DNA分子。
DNA复制和修复是细胞中非常重要的过程,因为DNA的稳定性对生物体的遗传信息和生命的正常功能至关重要。
正常的DNA复制和修复可以保证细胞正常生长与分裂,并维持遗传信息的准确传递。
DNA复制与修复DNA复制与修复是细胞中重要的生物学过程,对于细胞的正常功能和生存起着至关重要的作用。
本文将详细探讨DNA复制和修复的过程以及其在细胞中的重要性。
一、DNA复制DNA复制是指细胞在细胞分裂前复制其DNA分子,确保每个新生细胞都具有完整的遗传信息。
DNA复制是一个高度精确和复杂的过程,包括三个主要步骤:解旋、复制和连接。
1. 解旋DNA复制开始时,DNA双螺旋结构被酶类分子解开,形成两个单链DNA。
这一过程需要解旋酶的参与,它能够在DNA链上切断氢键,并将双链DNA分开。
2. 复制在解旋后,DNA链上的复制酶能够识别并与之配对的核苷酸形成氢键。
复制酶从3'端向5'端的方向移动,逐个添加新的核苷酸,使得原始DNA链的每个碱基都有一个互补的碱基。
两个新生成的DNA链分别称为 leading strand(连续复制链)和 lagging strand(不连续复制链)。
3. 连接在DNA复制的末端,还需要将新复制的DNA链与模板DNA链连接起来。
这一过程由连接酶完成,它将之前添加的核苷酸紧密连接在一起,最终形成两条完整的DNA分子。
二、DNA修复DNA修复是指细胞在DNA受到损害或出现错误时修复DNA分子的过程。
由于DNA分子长期处于细胞内的环境中,会受到多种外界因素和内源性因素的影响,导致DNA发生损伤、突变等问题。
DNA修复的过程十分重要,可以帮助细胞维持基因组的稳定性。
1. 直接修复直接修复是最简单的一种DNA修复方式,常见的直接修复机制包括光修复和酶修复。
光修复是通过生物体内的酶类分子将光能转化为化学能,修复DNA中的损伤。
酶修复则是通过酶的催化作用,直接修复DNA分子上的错误。
2. 间接修复间接修复包括核酸切割修复和错配修复等机制。
核酸切割修复是通过核酸切割酶识别和切除DNA链上的损伤部分,然后再合成修复的新链。
错配修复则是通过一系列酶的协作作用,将DNA链上的错误结构修复为正确的结构。
生物的DNA复制与DNA修复DNA是生物体内重要的遗传物质,它负责传递遗传信息和决定个体的性状。
在生物体的生命周期中,DNA需要不断进行复制和修复,以确保基因的稳定性和正常功能。
本文将探讨生物的DNA复制和DNA修复的机制,以及它们在维持生物体遗传稳定性方面的重要性。
一、DNA复制的机制DNA复制是指将一个DNA分子复制成两个完全一样的DNA分子的过程,它是细胞分裂的重要步骤之一。
DNA复制过程中,有几个关键的步骤。
1.1 拆开DNA双螺旋结构DNA复制过程首先需要解开DNA双螺旋结构,使得两条DNA链分离。
这一步骤由酶类分子负责,它们能够识别DNA上的特定序列,并切开氢键,使DNA分子解开。
1.2 合成新的DNA链在DNA分离后,细胞会利用DNA模板合成新的DNA链。
这一过程由DNA聚合酶酶类负责,它们能够识别DNA上的碱基配对规则,将合适的碱基插入到合成的新链上,从而完成新的DNA链的合成。
1.3 校对和修复在新的DNA链合成完成后,细胞内会有一些校对和修复机制,用于保证复制过程的准确性。
这些机制能够识别和修复DNA链上的错误,并确保新的DNA链与原有DNA链相匹配。
二、DNA修复的机制DNA修复是保证DNA的完整性和稳定性的重要过程。
DNA分子在生物体内受到各种外界和内部因素的损伤,如化学物质、辐射、热能等,这些损伤如果不及时修复,就会导致遗传信息的丢失和突变。
DNA修复过程主要包括以下几个主要类型。
2.1 错误配对修复DNA链的合成过程中,有时会发生碱基的错误配对,比如腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)之间的配对。
错误配对修复机制能够识别这些错误的碱基配对,并进行修复,确保DNA链的正常配对。
2.2 切割修复在DNA分子受损时,细胞内会有一些酶类分子,能够切割并去除受损的DNA片段。
随后,DNA链的合成酶会合成新的DNA片段,用于替代受损的片段。
2.3 交联修复一些损伤物质能够引起DNA链间的交联,这会导致DNA链的断裂和交叉连接。
高中生物教学备课DNA的复制与修复实验高中生物教学备课DNA的复制与修复实验DNA是生物体内遗传信息的主要载体,它具有复制和修复的重要功能。
为了帮助高中生更好地理解DNA的复制与修复过程,进行实验教学是一种有效的方法。
本文将介绍一种适合高中生物教学备课的DNA复制与修复实验,并提供实验步骤和相关原理。
实验介绍实验名称:DNA的复制与修复实验实验目的:通过模拟DNA的复制与修复过程,加深对DNA复制与修复的理解实验材料:DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTPs、缓冲液、热循环仪、电泳仪等实验步骤:将DNA模板与引物混合,在适当的温度下进行DNA复制,然后进行DNA修复实验实验结果分析:观察DNA复制与修复实验结果,分析DNA复制与修复的原理和过程实验步骤1. 实验前准备准备实验所需材料,包括DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTPs、缓冲液等。
配置好实验所需的缓冲液,并按照说明书建立好热循环仪参数。
2. DNA复制实验a. 将适量的DNA模板和引物混合,使其形成复制模板。
b. 取出热循环仪内预先设置好的PCR管,将混合好的DNA模板和引物加入PCR管中。
c. 将PCR管放入热循环仪中,按照设定的参数进行PCR反应。
d. 循环进行一定的温度变化,使DNA模板得到复制。
3. DNA修复实验a. 将复制好的DNA模板与引物混合,加入适量的DNA聚合酶和dNTPs。
b. 调整反应条件,使DNA模板得到修复。
c. 进行快速电泳实验,观察DNA修复的结果。
实验原理DNA复制是生物体内DNA分子自身复制的过程,是DNA遗传信息传递的基础。
DNA复制过程中,DNA模板的两条链分离,并在每条模板链上合成新的互补链。
这一过程由DNA聚合酶催化完成。
DNA修复是修复DNA分子中发生的损伤或突变的过程。
DNA分子容易受到紫外线和化学物质等外界因素的损伤,而细胞内的修复机制能够及时修复这些损伤。
DNA修复过程包括误配修复、切除修复和重组修复等。
第二十九章 DNA的复制和修复一、是非判断题1.中心法则概括了DNA在信息代谢中的主导作用。
()2.原核细胞DNA复制是在特定部位起始的,真核细胞则在多个位点同时起始进行复制。
()3.逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。
()4.因为DNA两条链是反向平行的,在双向复制中一条链按5′→3′的方向合成,另一条链按3′→5′的方向合成。
()5.限制性内切酶切割的DNA片段都具有粘性末端。
()6.重组修复可把DNA损伤部位彻底修复。
()答案1.对2.对3.错 4.错5.错6.错二、填空题1.DNA复制是定点双向进行的,股的合成是,并且合成方向和复制叉移动方向相同;股的合成是的,合成方向与复制叉移动的方向相反。
每个冈崎片段是借助于连在它的末端上的一小段而合成的;所有冈崎片段链的增长都是按方向进行。
2.DNA连接酶催化的连接反应需要能量,大肠杆菌由供能,动物细胞由供能。
3.以RNA为模板合成DNA称,由酶催化。
4.DNA或UpGpCpA分别经0.3NKOHR、NaseT1和牛胰RNaseI处理所得结果:DNA: 0.3NKOH:;RNaseT1:;RNase I:;UpGpCpA:0.3NKOH:;RNaseT1:;RNase I :。
5.基因突变形式分为:,,和四类。
6.亚硝酸是一个非常有效的诱变剂,因为它可直接作用于DNA,使碱基中基氧化成基,造成碱基对的。
7.所有冈崎片段的延伸都是按方向进行的。
8.前导链的合成是的,其合成方向与复制叉移动方向;随后链的合成是的,其合成方向与复制叉移动方向。
9.引物酶与转录中的RNA聚合酶之间的差别在于它对不敏感,并可以作为底物。
10.DNA聚合酶I的催化功能有、、、和。
11.DNA回旋酶又叫,它的功能是。
12.细菌的环状DNA通常在一个开始复制,而真核生物染色体中的线形DNA可以在起始复制。
13.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ的活性使之具有功能,极大地提高了DNA复制的保真度。
14.大肠杆菌中已发现种DNA聚合酶,其中负责DNA复制,负责DNA损伤修复。
15.DNA切除修复需要的酶有、、和。
16.在DNA复制中,可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。
17.DNA合成时,先由引物酶合成,再由在其3′端合成DNA链,然后由切除引物并填补空隙,最后由连接成完整的链。
答案1.领头链;连续的;随从链;不连续的;5′;RNA;5′→3′。
2.NAD+;ATP。
3.反向转录;逆转录酶。
4.不作用;不作用;不作用;Up+Gp+Cp+A;UpGp+CpA;GpCp+Up+A;5.转换;颠换;插入;缺失。
6.氨基;酮基;转换。
7.5′→3′8.连续相同不连续相反9.利福平dNTP10.5′→3′聚合3′→5′外切5′→3外切焦磷酸解作用,焦磷酸交换作用11.拓朴异构酶使超螺旋DNA变为松驰状12.复制位点多位点13.3′→5′核酸外切酶校对14.3 DNA聚合酶ⅢDNA聚合酶Ⅱ15.专一的核酸内切酶解链酶DNA聚合酶ⅠDNA连接酶16.SSB(单链结合蛋白)17.RNA引物DNA聚合酶ⅢDNA聚合酶ⅠDNA连接酶三、选择题1.DNA按半保留方式复制。
如果一个完全放射标记的双链DNA分子,放在不含有放射标记物的溶液中,进行两轮复制,所产生的四个DNA分子的放射活性将会怎样:A.半数分子没有放射性B.所有分子均有放射性C.半数分子的两条链均有放射性D.一个分子的两条链均有放射性E.四个分子均无放射性2.参加DNA复制的酶类包括:(1)DNA聚合酶Ⅲ;(2)解链酶;(3)DNA聚合酶Ⅰ;(4)RNA聚合酶(引物酶);(5)DNA连接酶。
其作用顺序是:A.(4)、(3)、(1)、(2)、(5)B.(2)、(3)、(4)、(1)、(5)C.(4)、(2)、(1)、(5)、(3)D.(4)、(2)、(1)、(3)、(5)E.(2)、(4)、(1)、(3)、(5)3.如果15N标记的大肠杆菌转入14N培养基中生长了三代,其各种状况的DNA分子比例应是下列哪一项:纯15N 15N-14N 纯14N-DNA 杂种DNA -DNAA.1/8 1/8 6/8B.1/8 0 7/8C.0 1/8 7/8D.0 2/8 6/8E.0 4/8 4/84.下列关于DNA复制特点的叙述哪一项错误的:A.RNA与DNA链共价相连B.新生DNA链沿5′→3′方向合成C.DNA链的合成是不连续的D.复制总是定点双向进行的E.DNA在一条母链上沿5′→3′方向合成,而在另一条母链上则沿3′→5′方向合成5.DNA复制时,5′—TpApGpAp-3′序列产生的互补结构是下列哪一种:A.5′—TpCpTpAp-3′B.5′—ApTpCpTp-3′C.5′—UpCpUpAp-3′ D.5′—GpCpGpAp-3′E.3′—TpCpTpAp-5′6.下列关于DNA聚合酶I的叙述哪一项是正确的:A.它起DNA修复酶的作用但不参加DNA复制过程B.它催化dNTP聚合时需要模板和引物C.在DNA复制时把冈崎片段连接成完整的随从链D.它催化产生的冈崎片段与RNA引物链相连E.有些细菌突变体其正常生长不需要它7.下列关于真核细胞DNA聚合酶活性的叙述哪一项是正确的:A.它仅有一种B它不具有核酸酶活性C.它的底物是二磷酸脱氧核苷D它不需要引物E.它按3′-5′方向合成新生链8.从正在进行DNA复制的细胞分离出的短链核酸——冈崎片段,具有下列哪项特性:A.它们是双链的B.它们是一组短的单链DNA片段C.它们是DNA—RNA杂化双链D.它们被核酸酶活性切除E.它们产生于亲代DNA链的糖-磷酸骨架的缺口处9.切除修复可以纠正下列哪一项引起的DNA损伤:A.碱基缺失B.碱基插入C.碱基甲基化D.胸腺嘧啶二聚体形成E.碱基烷基化10.大肠杆菌DNA连接酶需要下列哪一种辅助因子?A.FAD作为电子受体B.NADP+作为磷酸供体C.NAD+形成活性腺苷酰酶D.NAD+作为电子受体E.以上都不是11.下列关于RNA和DNA聚合酶的叙述哪一项是正确的:A.RNA聚合酶用二磷酸核苷合成多核苷酸链B.RNA聚合酶需要引物,并在延长链的5′端加接碱基C.DNA聚合酶可在链的两端加接核苷酸D.DNA仅能以RNA为模板合成DNAE.所有RNA聚合酶和DNA聚合酶只能在生长中的多核苷酸链的3′端加接核苷酸12.紫外线照射引起DNA最常见的损伤形式是生成胸腺嘧啶二聚体。
在下列关于DNA分子结构这种变化的叙述中,哪项是正确的:A.不会终止DNA复制B.可由包括连接酶在内的有关酶系统进行修复C.可看作是一种移码突变D.是由胸腺嘧啶二聚体酶催化生成的E.引起相对的核苷酸链上胸腺嘧啶间的共价联结13.下列哪种突变最可能是致死的:A.腺嘌呤取代胞嘧啶B.胞嘧啶取代鸟嘌呤C.甲基胞嘧啶取代胞嘧啶D.缺失三个核苷酸E.插入一个核苷酸14.镰刀形红细胞贫血病是异常血红蛋白纯合子基因的临床表现。
β-链变异是由下列哪种突变造成的:A.交换B.插入C.缺失D.染色体不分离E.点突变15.在培养大肠杆菌时,自发点突变的引起多半是由于:A.氢原子的互变异构移位B.DNA糖-磷酸骨架的断裂C.插入一个碱基对D.链间交联E.脱氧核糖的变旋16.插入或缺失碱基对会引起移码突变,下列哪种化合物最容易造成这种突变:A.口丫啶衍生物B.5-溴尿嘧啶C.氮杂丝氨酸D.乙基乙磺酸E.咪唑硫嘌呤17.在对细菌DNA复制机制的研究中,常常用到胸腺嘧啶的类似物5-溴尿嘧啶,其目的在于:A.引起特异性移码突变以作为顺序研究用B.在胸腺嘧啶参入部位中止DNA合成C.在DNA亲和载体中提供一个反应基D.合成一种密度较高的DNA以便用离心分离法予以鉴别E.在DNA中造成一个能被温和化学方法裂解的特异部位18.关于DNA指导的RNA合成,下列叙述哪一项是错误的:A.只有在DNA存在时,RNA聚合酶才能催化磷酸二酯键的生成B.转录过程中,RNA聚合酶需要引物C.RNA链的合成是从5′→3′端D.大多数情况下只有一股DNA链作为模板E.合成的RNA链从来没有环状的19.下列关于真核细胞DNA复制的叙述哪一项是错误的:A.是半保留式复制B.有多个复制叉C.有几种不同的DNA聚合酶D.复制前组蛋白从双链DNA脱出E.真核DNA聚合酶不表现核酸酶活性20.下列关于大肠杆菌DNA连接酶的叙述哪些是正确的:A.催化DNA双螺旋结构之断开的DNA链间形成磷酸二酯键B.催化两条游离的单链DNA分子间形成磷酸二酯键C.产物中不含AMPD.需要ATP作能源答案1.A。
2.E。
3.D。
4.E。
5.A。
6.B。
7.B。
8.B。
9.D。
10.C。
11.E。
12.B。
13.E。
14.E。
15.A。
16.A。
17.D。
18.B。
19.D。
20.B。