《生命科学导论》DNA复制.ppt

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1、DNA复制replicationDNA复制的基本形式：1、半保留复制（semi-conservativereplication）：DNA以每一条链为模板进行复制，复制后的每个子代DNA分子中，一条多核苷酸链是亲代DAN分子来的“旧”链，另一条是按碱基互补原则合成的“新”链，这样的合成方式叫半保留复制。2、半不连续复制（semi-discontinuousreplication）（一）、复制的起始与方向：1、复制起点：DNA复制在特定位点开始，这个位点叫复制起始点（originpoint）。原核细胞只有一个复制起点（Ori），真

2、核细胞有多个复制起点。一般来说，复制起点在DNA分子的内部，而不是两端。2、复制方向：从复制起点开始向两侧双向延伸复制。复制子（replicon）：DNA复制时，从复制起点开始向两侧双向延伸复制，形成多个复制单位，称为复制子。复制叉真核生物DNA的双向复制复制子复制起点复制叉（replicationfork):DNA复制开始时，复制起始点局部解螺旋形成一叉形结构（Y形），称之为复制叉。（二）复制的过程1、复制所需的酶：（1）解链蛋白和解旋酶：DNA局部解开双螺旋（2）RNA聚合酶和引物酶：合成RNA引物（3）DNA聚合酶：合成

3、DNA；校对功能特点：①合成只能沿5′→3′方向进行②以dATP、dCTP、dGTP、dTTP为原料（4）DNA连接酶：连接两条DNA片段。（1）在解链蛋白和解旋酶的作用下，解开DNA的双螺旋，形成复制叉（2）RNA聚合酶（引物酶）以DNA为模板，合成RNA引物（3）DNA聚合酶在引物的3′－OH端加上脱氧核苷酸（4）DNA连接酶将DNA片段连接起来2、复制过程：前导链延迟链三、基因的表达基因（gene）是合成蛋白质肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。基因表达(geneexpression)：就是将贮存于DNA中的信息转变成具

4、体的RNA分子或蛋白质分子。基因表达通过两个过程实现：转录、翻译转录（transcription）：是以DNA为模板，以4种NTP为原料，以碱基配对规律，在依赖于DNA的RNA聚合酶催化下合成RNA的过程称为转录。（tRNA、rRNA、mRNA）翻译（translation）：把mRNA中的信息转换成为蛋白质氨基酸序列的过程称为翻译。（一）基因的结构以结构基因为例结构基因（structuralgene）：编码蛋白质及RNA的基因叫结构基因。结构基因转录的是mRNA的前体。在真核生物中，大多数结构基因是不连续的。即：编码氨基酸的

5、碱基序列被不编码的序列分隔开，包括内含子和外显子。TATACAATAATAAA＋1上游下游启动子序列转录终止序列外显子：具有实际编码意义的碱基顺序称为外显子（exon）。内含子：无实际编码意义的碱基顺序称为内含子（intron）。所以，这种包含外显子和内含子的基因，称为断裂基因（splitgene）。（二）基因的表达：1、转录：以DNA为模板合成RNA的过程称为转录（transcription）。DNA的两条链，一条称为编码链（5′→3′链），另一条为反编码链（3′→5′链）。作为转录模板的是反编码链所需的酶是RNA聚合酶根据

6、模板链的碱基顺序，按碱基互补原则合成一条RNA单链。2、转录后加工刚转录下来的RNA链称为不均一核RNA（heterogeneousnuclearRNA，hnRNA）需经过转录后加工，才能成为成熟的mRNA。转录后加工包括：戴帽、加尾和剪接。1、戴帽：在mRNA5′端第一个核苷酸前方挂上一个甲基化的三磷酸鸟嘌呤，同时在原来第一个核苷酸的2′氧上也甲基化2、加尾：是指在mRNA3′端通过多腺苷酸聚合酶的作用，在3′端加上150—200个腺苷酸残基，形成多聚腺苷酸（polyA）尾巴。3、剪接：是指在酶的作用下，切去内含子的转录顺序

7、、非编码的前导顺序及3′端的的拖尾顺序3、翻译：翻译是指mRNA携带的遗传信息（密码）“解读”为多肽链的氨基酸的种类和顺序，并将其组装成蛋白质的过程。（一）遗传密码密码子（codon）：mRNA分子中每三个相邻的碱基决定了合成的多肽链中一种氨基酸,故称其为三联体密码(tripletcodon)或密码子。遗传密码（geneticcodon）：所有64种密码子总称遗传密码。第一碱基（5′端）第二碱基第三碱基（3′端）UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止密码终止密码半胱氨酸半胱氨酸终止密码色

8、氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸＋起始信号苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖酰胺丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸