dna复制和修复

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1、第十三章DNA的复制和修复生物体的遗传信息储存在DNA中，并通过DNA的复制由亲代传给子代。在子代的生长发育中遗传信息自DNA转录给RNA，然后翻译成蛋白质以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。1958年，F.Crick提出中心法则：（1）以原DNA分子为模板，合成出相同DNA分子的过程。（2）以某一段DNA分子为模板，合成出与其序列对应的RNA分子的过程。（3）以mRNA为模板，根据三联密码规则，合成对应蛋白质的过程。中心法则揭示了生物体内遗传信息的传递方向。图DNA生物合成有两种方式：DNA复制

2、和反转录DNA体内复制涉及：原核、真核生物的染色体、细菌质粒（环状，双链）、真核细胞器DNA（线粒体、叶绿体）、病毒（双链，环状）DNA的体外复制：分子克隆。第一节DNA的复制一、DNA半保留复制1953年，Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时就推测DNA可能按照半保留机制进行自我复制。P321图191Watson和Crick提出的DNA双螺旋复制模型在复制过程中，首先亲代双链解开，然后每条链作为模板，在其上合成互补的子代链，结果新形成的两个子代DNA与亲代DNA分子的碱基顺序完全一样，而且每个子代

3、DNA分子中有一条链完全来自亲代DNA，另一条是新合成的。1958年，Meselson和Stahl用15N标记E.coli.DNA，证明了DNA的复制是半保留复制。P322图19-2DNA的半保留复制。1963年，Cairns用放射自显影法，在显微镜下首次观察到完整的正在复制的E.coli.染色体DNA。P323图19-33H-脱氧胸苷标记E.coli.DNA，经过将近两代时间，用溶菌酶消化细胞壁，将E.coli.DNA转至膜上，干燥，压感光胶片，3H放出β粒子，还原银，在光学显微镜下观察。用这种方法证明了大肠杆菌

4、染色体DNA是一个环状分子，并以半保留的形式进行复制。１７DNA的半保留复制可以说明DNA在代谢上的稳定性。经过多代复制，DNA的多核苷酸链仍可以保持完整，并存在于后代而不被分解掉。一、复制起点、单位和方向DNA的复制是在起始阶段进行控制的，一旦复制起始，它就会继续下去直到整个复制子完成复制。1、复制起点复制起点是以一条链为模板起始DNA合成的一段序列。有时，两条链的复制起点并不总是在同一点上（如D环复制）。在一个完整的细胞周期中，每一个复制起点只使用一次，完成一次复制过程。多数生物的复制起点，都是DNA呼吸作用强

5、烈（甲醛变性实验）的区段，即经常开放的区段，富含A.T。★环状DNA复制起点的确定方法P325图19-6★复制起点的克隆和功能分析——重组质粒转化法大肠杆菌的复制起点oriC区1Kb的重组质粒在转化子中的复制行为与其染色体一样，受到严密控制，每个细胞只有1-2个拷贝，用核酸外切酶缩短oriC克隆片段的大小，最后得到245bp的基本功能区，携带它的质粒依然能够自我复制，拷贝数可以增加到20以上，这说明发动复制的序列在245bp的基本功能区，而决定拷贝数的序列在基本功能区之外和1Kb之间。鼠伤寒沙门氏菌的起点位于一段2

6、96bp的DNA片段上，与大肠杆菌的复制起始区有86%同源性，而且有些亲缘关系较远的细菌，其复制起点在大肠杆菌中亦能起作用。因此，复制起始区的结构可能是很保守的。起始序列含有一系列对称的反向重复和某些短的成簇的保守序列。2、复制单位复制子(Replicon)：Genome能独立进行复制的单位，每个复制子都含有一个复制起点。原核生物的染色体和质粒、真核生物的细胞器DNA都是环状双链分子，它们都是单复制子，都在一个固定的起点开始复制，复制方向大多数是双向的，少数是单向复制。多数是对称复制，少数是不对称复制（一条链复制后

7、才进行另一条链的复制）。环状DNA的复制眼象θ，称θ形复制。真核生物的染色体DNA是线形双链分子，含有许多复制起点，因此是多复制子，每个复制子约有100-200Kbp。人体细胞平均每个染色体含有1000个复制子。病毒DNA多种多样，环状或线形，双链或单链，但都是单复制子。3、复制方向定点起始，复制方向大多数是双向的（等速进行或异速进行），形成两个复制叉，少数是单向复制，形成一个复制叉。★用放射自显影实验判断DNA的复制方向及速度１７低放射性3H-脱氧胸苷高放射性3H-脱氧胸苷a.单向b.双向等速三种结果图形c.双向

8、异速E.coli.的一个温度敏感株，在42℃时，能使DNA在完成复制后，不再开始新的复制过程，而在25℃时复制功又能能恢复。1、DNA的几种复制方式（1）、直线双向复制单点，双向，T7多点，双向，真核染色体DNA（2）、θ型复制：环状双链DNA，单向或双向（E.coli.）（3）、滚环复制：环状单链DNA，Φx174（4）、D环复制：线粒体、叶绿体DNA（5