第30章+DNA的复制、修复和重组（1）

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1、第34章DNA的复制与损伤修复1扬州大学生物科学与技术学院为什么子女与父母非常相象？生物所以有遗传现象，是与遗传物质DNA的复制有关系的。2扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程1964-1970发现劳氏肉瘤病毒的遗传信息传递方式：逆转录1953年，Watson和Crick提出中心法则：遗传信息的单向流动。中心法则：病毒（复制）复制转录DNARNA蛋白质翻译逆转录RNA的复制存在于RNA病毒DNA是生物遗传的主要物质基础，生物机体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序，并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在

2、后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA,然后翻译成特异的蛋白质，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。3扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程复制：以亲代DNA或RNA为模板，根据碱基配对的原则，在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。几个基本概念：逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的氨基酸顺序的过程。转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则合成RNA，即将DNA所含的遗传信息传给RNA，形成一条与D

3、NA链互补的RNA的过程。4扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程Reversetranscription中心法则图示5扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程DNA的复制DNA的存在形式染色体与质粒严紧控制质粒又叫单拷贝质粒：每个细胞内只有一个或少数几个拷贝松弛控制质粒又叫多拷贝质粒：每个细胞内含有许多拷贝（20以上）DNA复制是指DNA的自我复制，也就是以亲代DNA为模板产生子代DNA的过程，最初称DNA的半保留复制（semiconservationreplication），进一步的研究发现半保留复制为半不连续复制（semidis

4、continuousreplication）。6扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程一、DNA的半保留复制2.半保留复制的实验证据:1.定义：1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。7扬州大学生物科学与技术学院生物化

5、学精品课程DNA复制的可能方式全保留与全新复制分散复制半保留复制8扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程半保留复制的证明：Meselson和Stahl将同位素15N标记的15NH4Cl加入大肠杆菌的培养基中培养12代，使大肠杆菌的DNA都带上15N的标记，然后将该大肠杆菌转入14N的普通培养基中培养后，分离子一代、子二代、子三代、子四代DNA，进行氯化铯密度梯度离心，实验证明了DNA的半保留复制。9扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程15N-DNA的密度大于14N-DNA的密度10扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程11扬州

6、大学生物科学与技术学院生物化学精品课程DNA的半保留复制的生物学意义：DNA在代谢上的稳定性并非指DNA是一种惰性物质。在各种因素作用下，DNA会发生损伤，需要修复。DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，是保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代必要措施。12扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程（二）DNA复制的起点(origin)和方式复制子(replicon)：基因组能独立进行复制的单位叫复制子，每个复制子都含有控制复制起始的origin和终止复制的终点（terminus）。双向复制(bi-directionalreplicat

7、ion)、单向复制(unidirectionalreplication)；复制叉(replicationfork)或生长点(growingpoint)多复制子(multi-replicon)13扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程双向复制单向复制14扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程二、DNA复制的起点与方向15扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程复制中的DNA复制原点复制叉16扬州大学生物科学与技术学院生物化学精品课程DNA复制的主要方式大肠杆菌双链环状DNA的复制（一个复制起点，双向复制）（细菌DNA复制叉移动速度5

8、0kb/min，大肠杆菌染色体完成复制需要40分钟，然而，大肠杆菌每20分钟即可分裂一次。如何解释？)真核细胞线状染色体DNA的复制方式（多个复制起点，双向复制）复制叉移动速度为