第10章 dna的生物合成

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1、第十章DNA的生物合成学习要求1．掌握遗传信息流动的中心法则；DNA的生物合成的方式；复制的基本规律、主要物质及其作用机理；原核生物DNA复制的基本过程及各阶段特点；端粒和端粒酶的概念。2．熟悉DNA复制的保真性依赖三种机制；真核生物DNA的合成过程；逆转录；突变的概念及类型。3．了解半保留复制的实验依据及意义；其他复制方式；DNA损伤及其修复的机制；突变的意义及引起突变的因素；DNA修复的类型；其他复制方式。基本知识点中心法则阐明了遗传信息传递的规律。复制是遗传物质的代代相传，通过转录和翻译，遗传物质表达为执行生命活动功能的

2、各种生物大分子。生物细胞内的DNA复制有半保留性、高保真性、半不连续性和双向性等特征，对理解复制过程及其意义都十分重要。半保留复制是DNA复制的基本特征，并通过实验证实。复制的保真性至少依赖三种机制：遵守严格的碱基配对规律；聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能；复制出错时有即时的校读功能。复制的半不连续性可理解复制过程中领头链和随从链的区别。复制的双向性阐明复制叉的形成及其延伸、汇合。复制以dNTP为原料，在DNA聚合酶催化下生成磷酸二酯键使dNMP逐一聚合生成DNA子链。原核生物有DNA-polI、II和III三种DNA聚合酶

3、；真核生物有α、β、γ、δ、ε五种DNA-pol，各有独特的功能。复制还需多种其他酶和蛋白质辅助因子的参与。原核生物的复制过程已相当清楚，其起始是将DNA双链解开成复制叉，形成引发体及合成引物。在解螺旋酶的作用下解开双链，另外还需有单链DNA结合蛋白。而后形成有解螺旋酶、DnaC、引物酶和DNA的起始复制区域的复合结构称为引发体。在引物酶的作用下形成引物。复制的延长由引物或延长中的子链提供3＇-OH，供dNTP掺入生成磷酸二酯键，因此子链总是从5＇→3＇方向延伸。DNA双链走向相反而解链只有一个方向，因此领头链连续复制和随从链

4、不连续复制。在电镜下观察到的复制中的不连续片段称为冈崎片段。在复制完成前，RNA引物须除去，留下的空隙由DNA-polI催化dNTP的聚合而填补，片段之间的缺口由DNA连接酶连接使之成为连续的子链。原核生物环状DNA是单复制子复制，起始点向终止点汇合而终止复制。真核生物复制发生于细胞周期的S期，起始过程需要DNA-polδ、α及多种蛋白质因子、细胞周期蛋白及其相应的激酶（CDK）参与真核生物复制的调节。复制的延长中发生DNA聚合酶α和δ转换，且延长和核小体组蛋白的分离和重新组装有关。染色体复制能维持应有的长度，复制的终止需要端

5、粒酶延伸端粒DNA。14逆转录是RNA病毒的复制形式。逆转录过程包括以RNA为模板合成单链DNA、杂合双链上RNA的水解以及再以单链DNA为模板合成第二条DNA互补链三个步骤。在感染病毒的细胞内，逆转录酶能催化上述三步反应。在基因工程操作上，还可用逆转录酶制备cDNA。滚环复制是原核生物染色体外的基因组复制方式，D-环复制是真核生物线粒体DNA的复制方式。DNA复制过程出现错误是突变发生的原因。从生物的进化、分化来看，突变是有积极意义的。从原因上说，突变除了自发突变的外，还可因各种物理、化学因素而诱发。物理因素诱发突变如常见的

6、嘧啶二聚体、化学诱变剂种类繁多，而且往往与致癌作用有关。细胞内存在各种修复措施，使损伤的DNA得以复原。主要的修复方式有错配修复、直接修复、切除修复、重组修复和SOS修复等。自测练习题一、选择题（一）A型题1．按中心法则遗传信息传递的方向是A．DNA→DNA→RNA→蛋白质B．RNA→RNA→mRNA→蛋白质C．DNA→RNA→tRNA→蛋白质D．RNA→DNA→rRNA→蛋白质E．RNA→RNA→rRNA→蛋白质2．基因表达是指A．复制与转录B．转录与翻译C．复制与翻译D．转录与加工E．翻译与加工3．基因表达产物是A．DNA

7、B．RNAC．蛋白质D．RNA和蛋白质E．DNA和RNA4．实验证明DNA半保留复制的是A．WatsonB．SangerC．WringhtD．Messelson和StahlE．Nierenberg5．DNA复制所需原料是（N表示A、G、C、T）A．NTPB．NDPC．dNTPD．dNDPE．dNMP6．DNA复制的产物是A．DNAB．RNAC．蛋白质D．以上都是E．以上都不是7．参与DNA复制的酶不包括14A．DNA-polB．RNA-polC．连接酶D．引物酶E．拓扑异构酶8．原核生物DNA复制延长中真正起催化的酶是A．DN

8、A-polIB．DNA-polIIC．DNA-polIIID．以上都是E．以上都不是9．真核生物在DNA复制延长中起主要作用的酶是A．DNA-polαB．DNA-polβC．DNA-polγD．DNA-polδE．DNA-polα10．关于原核生物DNA聚合酶（DNA-pol