1. 复制的半保留模型★★☆☆☆⏱ 5 min

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DNA复制是DNA分子合成自身相同拷贝的过程，发生在所有类型细胞分裂（有丝分裂、减数分裂、二分裂）之前。被广泛接受的半保留模型指出，每个新DNA分子由一条完整的原始母链和一条新合成的互补子链组成。

Exam tip:

描述半保留复制时，一定要明确说明每个新DNA分子保留一条母链——这是一个很容易遗漏的得分点。

2. 关键酶与复制的核心步骤★★★☆☆⏱ 7 min

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复制从称为复制起点的特定序列处起始，双螺旋在此处打开。多种关键酶协同完成该过程，概述如下：

• DNA解旋酶: 解开双螺旋，断裂互补碱基对之间的氢键以分离两条链，形成复制叉。

• 单链结合蛋白: 结合到分离后的单链上，防止它们重新复性（重新盘绕成双螺旋）。

• DNA引物酶: 合成短RNA引物，为DNA聚合酶提供游离的3'端以开始延伸。

• DNA聚合酶: 向生长的新链添加互补核苷酸，沿模板链的3' → 5'方向移动。

• DNA连接酶: 在RNA引物被DNA替换后，连接相邻的DNA片段，封闭糖-磷酸骨架上的切口。

3. 前导链与滞后链的合成★★★★☆⏱ 7 min

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DNA双螺旋的两条链是反向平行的，因此它们的3'端和5'端方向相反。由于DNA聚合酶只能向生长链的3'端添加核苷酸（新DNA合成方向为5' → 3'），因此两条模板链的复制过程不同。

前导链是连续合成的，因为它的模板链朝向复制叉的方向是3' → 5'，因此DNA聚合酶可以直接跟随移动的复制叉合成。滞后链是不连续合成的，因为它的模板链朝向复制叉的方向是5' → 3'，因此DNA聚合酶必须远离复制叉，在短片段中合成，产生冈崎片段。

Exam tip:

永远记住方向规则：DNA合成永远沿5' → 3'方向。答题时画一个简单的复制叉，标记3'和5'端，可以帮助你避免在考试中混淆前导链和滞后链。

4. 麦瑟森-斯塔尔实验证据★★★☆☆⏱ 6 min

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1958年的麦瑟森-斯塔尔实验为DNA复制是半保留复制提供了确凿的实验证据，排除了另外两种复制模型：全保留模型和分散模型。

1. 细菌在只含重${}^{15}$N的培养基中培养多代，因此所有细菌DNA都是均匀重链。

2. 之后将细菌转移到只含轻${}^{14}$N的培养基中，复制1代、2代或更多代。

3. 从每一代提取DNA，通过密度梯度离心测量其密度。

4. 结果：1代 = 1条中间条带（排除全保留），2代 = 1条中间条带 + 1条轻条带（排除分散，证实半保留）。