当前位置:首页  >  兴趣圈  >  儿童乐园  >  读一读  >  科学故事

DNA是如何复制的

分享到:
发布日期:2022-02-15

心心走到在电脑前工作的妈妈身旁,指着屏幕好奇地问道:“妈妈,这是什么呀,怎么有点像麻花呀!”

“这是DNA双螺旋结构,我们体内的遗传物质。”妈妈笑着解释道,“DNA的复制过程确保了生物繁衍后代时,可以将亲代的遗传信息传递给子代,从而保持遗传信息的连续性。”

“这是不是就像文档处理里的复制和粘贴一样?”在一旁看书的开开凑过来问道。

“呵呵,DNA的复制可并不是简简单单的复制粘贴,而是半保留复制。”妈妈笑道。

“咦,既然要复制为啥还要保留,那不是越复制越少?”心心不太明白什么叫半保留复制。

“那妈妈就简单的给你们讲讲DNA是如何复制的。”妈妈放下手上的工作,想了想开始讲述,“你们看电脑上这个图,我们先来了解下DNA的基本信息。 DNA是脱氧核糖核酸的简称,存在于生物的细胞中。DNA分子结构是由两条链围绕一个共同的中心轴盘旋,从而形成的双螺旋结构。在两条链的中间,就是这里,这叫做碱基,两个碱基之间由氢键结合。”

“这ATCG的就是碱基?”开开指着图问道。

“没错,A是腺嘌呤、T是胸腺嘧啶、C是胞嘧啶、G是鸟嘌呤。你们只需要记住碱基在复制过程中遵循的是碱基互补配对原则。也就是AT为一对,CG是一对。”妈妈解释道。

“我们了解啦,那我们就赶紧复制吧!”心心点头催促道。

“好吧,那我们就开始DNA的复制之旅!”妈妈笑道,“DNA复制的第一步叫做解旋,也就是我们要打开DNA的这个双螺旋结构,让它变成两条单链。”

“如何解开呢?从哪里解开?”开开问道。

“通过解旋酶将链接碱基的氢键打开,这样DNA的双螺旋就变成了两条单链,这两条单链被称为母链。”妈妈进一步解释道。

“然后呢?”心心追问道。

“然后就以母链作为模板进行复制。而复制的材料就来源于游离的脱氧核苷酸中的四种碱基,也就是我们刚才说的ATCG。”妈妈继续讲解道,“解旋需要解旋酶,那合成也同样需要酶的帮忙,这种酶叫做DNA聚合酶。在这种酶的作用下,遵循碱基互补配对原则,为母链复制出对应的子链,这便是DNA的复制过程。在整个复制过程中,因原DNA的两条链中有一条链被保留下来,所以科学家称这种复制为半保留复制。”

“也就是以原DNA的一个链为模板,通过互补的原则复制出另外一条链,从而实现其精准性。真是太神奇了,这样复制出来的就和原来的DNA是一模一样的!”开开惊叹道。

“是的,虽然妈妈是分步解释的,但其实DNA的复制并不是先彻底解成两条链,再复制的,而是边解旋边复制,随着复制再次各自形成双螺旋结构。”妈妈补充道。

“同时进行,很会节省时间呢!”心心捂嘴笑道。

“可是妈妈,难道就没有可能出错么?”开开又有了疑问。

“嗯……虽然DNA的复制遵循碱基互补配对原则,但也可能存在复制出错的情况,生物学称其为基因突变。”妈妈回答道。



【知识卡】DNA是如何复制的

DNA,脱氧核糖核酸的简称,存在于生物的细胞中,是生物的遗传物质。DNA的复制可以将亲代的遗传信息传递给子代,从而保持遗传信息的连续性。

DNA双螺旋结构在解旋酶的作用下,氢键打开,形成两条单链。以此单链作为母链,在DNA聚合酶的作用下,利用游离的脱氧核苷酸,遵循碱基互补配对原则,复制出对称的子链,再次形成双螺旋结构。这种复制被称作半保留复制。