《DNA合成BF》PPT课件

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1、第十章核酸的生物学功能DNA是由四种脱氧核糖核酸所组成的长链大分子，是遗传信息的携带者。生物体的遗传信息就贮存在DNA的四种脱氧核糖核酸的排列顺序中。第一节DNA的生物合成DNABioSynthesis(Replication)本节主要内容DNA的复制半保留复制复制起始点复制的不连续性复制相关的酶和蛋白质复制过程DNA的损伤与修复RNA指导下的DNA合成（反向转录）多聚酶链式反应（PCR）遗传信息传递的中心法则(Centraldogma)蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA生物的遗传信息以密码的形式储存在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序。在细胞分裂的

2、过程中，通过DNA复制把亲代细胞所含的遗传信息忠实地传递给两个子代细胞。在子代细胞的生长发育过程中，这些遗传信息通过转录传递给RNA，再由RNA通过翻译转变成相应的蛋白质多肽链上的氨基酸排列顺序，由蛋白质执行各种各样的生物学功能，使后代表现出与亲代相似的遗传特征。后来人们又发现，在宿主细胞中一些RNA病毒能以自己的RNA为模板复制出新的病毒RNA，还有一些RNA病毒能以其RNA为模板合成DNA，称为逆转录这是中心法则的补充。意义：中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的分子基础，不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命现象有了更深刻的认识，而且

3、以这方面的理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。中心法则主要内容:（1）DNA的复制（DNA指导下的DNA合成)（2）RNA指导下RNA的合成(RNA的复制)（3）DNA指导下RNA的合成（转录）（4）逆转录作用（RNA指导下的DNA的合成（5）RNA通过翻译转变成相应的蛋白质多肽链上的氨基酸排列顺序（一）、DNA的半保留复制子代DNA分子中一条链来自亲代，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制(semi-conservativereplication)。一、DNA的复制复制（replication）以DNA为模板,在DNA

4、聚合酶的催化下按碱基互补配对原则,聚合成新的DNA链的过程。1、半保留复制实验依据：1958年由M.Meselson和F.Stahl所完成的实验所证明。该实验首先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养约十五代，使其DNA中的碱基氮均转变为15N。将大肠杆菌移至只含14N的培养基中同步培养一代、二代、三代。分别提取DNA，作密度梯度离心，可得到下列结果：DNA的半保留复制实验依据1958年Meselson&stahl用同位素示踪标记加密度梯度离心技术实验,证明了DNA是采取半保留的方式进行复制.[15N]DNA[14N-15N]DNA[14N]DNA[14N-15N]

5、DNA2、半保留复制的意义复制的这种方式可保证亲代的遗传特征完整无误的传递给子代，体现了遗传的保守性。DNA的双螺旋结构2、半保留复制的分子基础（二）、DNA复制开始DNA复制开始于一个特定的位点，称为原点(origin)。从原点开始同时向DNA链两个方向进行，形成一个分叉，称为复制叉(replieationfork)。又称复制眼(replicationeye)。环形DNA复制时由于复制眼的形成，构成了一个有内圈的闭合环状体，这种形式称为Q结构。大肠杆菌全部基因组(含4X106bp)只有一个复制原点。高等生物体中DNA具有多个复制原点起始点复制叉1复制叉2复制叉

6、1复制叉2复制起始时复制叉移动所形成的复制眼环状DNA复制时所形成的Q结构起始点复制叉的推进真核细胞DNA复制的特点多个起点复制起点起点起点起点起点起点由于DNA聚合酶只能以5‘→3’方向聚合子代DNA链，即模板DNA链的方向必须为3‘→5’。因此，分别以两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式就不同。（三）、DNA的半不连续复制以3‘→5’方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为5‘→3’，这一条链被称为前导链.(leadingstrand)。以5'→3'方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的，其

7、链的聚合方向也是5'→3'，这条链被称为随从链(laggingstrand)。在前导链延长1000~2000个核苷酸后，另一母链也作为模板指导新链也是沿5′→3′合成1000~2000个核苷酸的小片段，这就是冈崎片段。随着链的延长，可以有许多个冈崎片段，这条称为随从链.随从链为不连续复制，所以DNA为半不连续复制.复制后，这些冈崎片段由DNA连接酶的作用而连接成完整的新链。原核细胞DNA的半不连续复制复制过程复制叉的移动方向解旋酶DNA聚合酶III解链酶引物体DNA聚合酶ISSB3´3´5´前导链随后链3´5´复制的起始DNA链的合成与延长DNA链合成的终止5´

8、RNA引物（四）、DNA