DNA的生物合成.ppt

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1、DNA的生物合成教学要求1.掌握DNA生物合成的类型和其在种族延续及个体发育中的重要意义。2.掌握DNA复制及其相关的基本概念，复制的特点，复制的体系的组成和基本过程。3.自学DNA损伤的主要原因，了解常见的损伤类型和修复合成的机制。4.熟悉逆转录和逆转录酶的概念和重要生物学意义。第一节DNA的复制1.DNA复制的概念2.DNA复制的意义3.DNA复制的方式4.DNA复制的体系组成5.DNA复制的基本过程6.DNA复制的高保真机制一.DNA复制的概念DNA的生物合成包括DNA的复制，DNA的修复合成与逆转录三部分。D

2、NA复制是DNA生物合成的中心内容，所谓DNA复制就是以DNA为模板指导合成全部DNA的过程。二.DNA复制的意义1.DNA是遗传信息的携带者2.DNA复制是种系延续的关键3.DNA复制是个体生长发育的关键4.DNA变异与进化5.DNA变异与疾病和退化三.DNA复制的方式DNA的复制方式是半保留复制：DNA复制时，两条链打开分别作为模板，根据碱基互补的原则指导合成新链，如此合成的子代DNA分子与亲代完全相同，子代DNA分子中的两条链一条来自亲代，另一条是新合成的，DNA的这种复制方式称为DNA的半保留复制。半保留复制

3、的证明四.DNA复制的体系组成1.DNA模板2.DNA聚合酶等多种催化酶3.RNA引物与引物酶4.连接酶5.DNA合成的原料：四种dNTP6.蛋白因子7.无机离子（Mg2+等）和反应体系8.供能体系1.DNA模板①DNA结构特点②解链酶（Helicase）③拓扑异构（Topoisomerase）④单链结合蛋白（Singlestrandbindingprotein）2.DNA聚合酶（DNApolymerase）有RNA引物和dNTP存在以DNA为模板催化DNA的聚合反应合成具有方向性为5’→3’DNA聚合酶－基本特征①

4、模板的依赖性②方向的单向性③引物的依赖性④校读功能⑤底物的特异性⑥合成速度DNA合成方向的单向性3.RNA引物与引物酶①以DNA为模板的RNA聚合酶②合成的RNA片段称为引物③引物能够提供核苷酸片段的３’－OH④引物酶是引发体的重要结构成分⑤具有RNA聚合酶的基本特征4.连接酶①连接酶只能催化互补双链的连接②连接酶不能催化游离单链的连接③连接酶是重要工具酶5.其他成分4.DNA合成的原料：四种dNTP.DNA聚合酶底物的特异性5.蛋白因子:多种蛋白因子6.无机离子（Mg2+等）Mg2+是DNA聚合酶的激活剂7.供能体

5、系:ATP五.DNA复制的基本过程1.复制的起始：2.复制的延伸：3.复制的终止：1.复制的起始1.复制起始点2.解为单链3.合成引物4.复制起始⑴复制的起始点1.复制起始点不是随机的，它具有一定的结构特点。2.原核生物环状DNA仅有一个起始点。3.真核生物线性基因组DNA结构复杂，它们具有多个复制起始点。原核生物从一个固定的起始点开始，同时向两个方向进行的，称为双向复制复制叉----复制开始后由于DNA双链解开，在两股单链上进行复制，形成在显微镜下可看到的叉状结构，称为复制叉原核生物细胞有单个起始点真核生物有多个起

6、始点2.复制的延伸1.前导链与随从链2.冈崎片段3.引物的水解与连接⑴.前导链与随从链1.在DNA复制过程中，与复制叉行进方向相同连续合成的新的DNA单链称之为前导链。2.在DNA复制过程中，与复制叉行进方向相反不连续断续合成的新的DNA单链称之为随从链。Semi-discontinuousreplicationDNAreplication(2).冈崎片段在DNA复制时，与前导链的连续合成不同随从链的DNA合成是不连续的。这种不连续合成随从链上由RNA引物和新合成DNA片段共同组成的片段称之为冈崎片段。因这种现象是由

7、日本学者冈崎（Okazaki)首先发现的故命名为冈崎片段（Okazakifragment)。(3).引物的水解与连接3.复制的终止1.水解引物2.填补空缺3.连接DNA片段六.DNA复制的高保真机制1.复制时严格的碱基互补原则2.DNA聚合酶的校读功能3.DNA损伤的修复能力DNA复制与PCR聚合酶链式反应(polymorasechainreaction,PCR)是一种在体外由引物介导的DNA酶促合成反应，也叫基因扩增技术,类似体内的DNA复制过程。PCR主要是利用DNA聚合酶依赖DNA模板的特性，在一对引物间诱发聚

8、合酶反应。PCR具有特异性强，灵敏性高，操作简便，对待检材料质量要求低等特点，能够快速扩增任何目的基因片段。开展PCR的基本要素1.基因组(DNA)模板2.引物3.DNA聚合酶4.合成原料dNTP5.二价镁离子Mg++6.一价离子K+7.适合的缓冲液目的基因扩增片段的鉴定第二节DNA的修复合成1.DNA损伤的因素。2.DNA损伤的形式。3.DN