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DNA复制生物化学第1页/共110页 第十章《生物化学》BiochemistryDNA的生物合成（复制）（ DNA Biosynthesis，Replication )第2页/共110页 2023/6/19【3】第一节 复制的基本规律 (Basic Rules of DNA Replication) 复制的方式——半保留复制 (semi-conservative replication)复制的高保真性(high fidelity) 双向复制(bidirectional replication)半不连续复制(semi-discontinuous replication)第3页/共110页 2023/6/19【4】一、半保留复制(semiconservative replication)（一）概念（二）实验依据：密度梯度实验（三）生物学意义： 1.保证遗传信息传递的忠实性 2.遗传和变异的统一第4页/共110页 2023/6/19【5】DNA的生物合成（复制）遗传信息从亲代DNA传递到子代DNA分子上，称为复制。第5页/共110页 2023/6/19【6】第6页/共110页 2023/6/19【7】DNA复制的最主要特征半保留复制： 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。半 保 留 复 制第7页/共110页 AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链DNA 复制过程中形成的复制叉子代DNA 第8页/共110页 2023/6/19【9】半保留复制的意义DNA的半保留复制保证了DNA在代谢上的稳定性，经过许多代的复制，DNA多核苷酸链仍可保持完整，存在于后代而不被分解，这种稳定性体现了DNA遗传过程的相对保守性。遗传的保守性是相对的，而不是绝对的。自然界还 存在着普遍的变异现象。第9页/共110页 2023/6/19【10】二、双向复制(bidirectional replication)原核生物复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。复制中的放射自显影图象第10页/共110页 原核生物DNA的双向复制oriterA B CA. 环状双链DNA及复制起始点B. 复制中的两个复制叉C. 复制接近终止点(termination, ter)第11页/共110页 2023/6/19【12】真核生物DNA的双向复制真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon) 。复制子是独立完成复制的功能单位。5’3’oriorioriori5’3’第12页/共110页 真核生物的多复制子形式5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’第13页/共110页 2023/6/19【14】三、半不连续复制(semi-discontinuous replication)顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazaki fragment)。 领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。第14页/共110页 半不连续复制图解3?5?3?5?解链方向3′5′3′3′5′领头链(leading strand)随从链(lagging strand)图示第15页/共110页 2023/6/19【16】四、需要RNA引物(primer)DNA聚合酶不能直接聚合游离的dNTP，必须由一段核酸片段提供3’OH末端。由引物酶催化，由NTP为原料，合成RNA引物。第16页/共110页 2023/6/19【17】第二节 DNA复制的酶学 （The Enzymology of DNA Replication）复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程，需要多种物质参与：底物：dNTP：dATP、dGTP、dCTP、dTTP聚合酶：依赖DNA的DNA聚合酶模板：解开成单链的DNA母链引物：RN