生物化学与分子生物学：第14章 DNA的生物一轮复习合成 -医学课件.pptxVIP

中心法则 (central dogma) 遗传信息从DNA到RNA，再到蛋白质的传递规律。 ;基因：编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的、负载遗传信息的基本单位。;What exactly is a Gene?;第14章;Questions 生物如何保持其遗传的稳定性？ 真核生物和原核生物的DNA复制是如何进行的？有什么区别？ 逆转录是如何发生的？;;5′-末端;;DNA双螺旋结构;本章主要内容;DNA复制的基本特征 Basic Rules of DNA Replication;掌握：DNA复制的主要特征；半保留复制、半不连续复制和冈崎片段的概念 熟悉：DNA半保留复制的实验证据 了解：复制子;DNA复制的主要特征 ;半保留复制的概念:;DNA复制方式的3种可能性;M. Meselson;15N标记DNA实验证明半保留复制假设;问 题 1、证实DNA合成是半保留复制的是 A．M. Meselson F. W. Stahl B．Watson Crick C．Okazaki Cech D．Korn Temin 2、DNA以半保留复制方式进行复制，1个完全被同位素（放射性核素）标记的DNA分子置于无放射性标记的溶液中复制两代，其放射性状况如何 A．4个分子的DNA均有放射性 B．4个分子的DNA均无放射性 C．2个分子的DNA有放射性 D．4个分子的DNA双链中仅有一条链有放射性;;;按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。;二、DNA复制从起点向两个方向延伸;原核生物基因组是环状DNA，只有一个复制起点。复制从起点开始，向两个方向进行解链，进行的是单点起始双向复制。;A. 环状双链DNA及复制起始点 (origin, ori) B. 复制中的两个复制叉 C. 复制接近终止点 (termination, ter);真核生物每个染色体有多个起始点，习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon)。真核生物是多复制子的复制。 复制子是独立完成复制的功能单位。 ;;三、DNA复制反应呈半不连续特征;在DNA复制中，复制方向与解链方向一致，因而能沿5’至3’方向连续延长的子链称为前导链(leading strand)，又称领头链。 在DNA复制中，复制方向与解链方向相反，不能沿着解链方向连续延长的子链称为后随链(lagging strand)，又称随从链、滞后链。;在DNA复制中，前导链连续复制而后随链不连续复制的方式称为半不连续复制。 在DNA复制中，不连续的复制片段称冈崎片段(Okazaki fragment)。;小 结;半保留复制：;前导链：;DNA复制的酶学和拓扑学变化;掌握：复制反应体系的组成成分及各成分的作用 熟悉：DNA拓扑异构酶在复制中如何起作用 了解：DNA聚合酶、DNA解螺旋酶、DNA连接酶、引物酶、单链DNA结合蛋白;参与DNA复制的物质:;DNA复制的基本化学反应: 脱氧核苷酸和脱氧核苷酸之间生成磷酸二酯键;DNA复制时聚合反应的特点:;一、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间的聚合;;（一）原核生物有3种DNA聚合酶;原核生物的DNA聚合酶;DNA pol Ⅲ全酶结构;?亚基（130 000）主要功能是合成DNA ?亚基具有3??5?外切酶活性（复制保真性所必需）?亚基可增强其活性 ?亚基可能起组装作用;2个?-亚基分别和1个核心酶相互作用，其柔性连接区可以确保在复制叉1个全酶分子的2个核心酶能够相对独立运动，分别负责合成前导链和后随链。;功能：;Klenow片段是实验室合成DNA，进行分子生物学研究中常用的工具酶。 ;DNA pol Ⅱ（120kD）;（二）常见的真核细胞DNA聚合酶有5种;真核生物的DNA聚合酶;真核生物和原核生物DNA聚合酶的比较 ;DNA复制的保真性至少要依赖三种机制：;（一）复制的保真性依赖正确的碱基选择;利用“错配”实验发现，DNA pol Ⅲ对核苷酸的掺入(incorporation)具有选择功能。 DNA pol Ⅲ对嘌呤的不同构型表现不同亲和力，因此实现其选择功能。 ;（二）聚合酶中的核酸外切酶活性在复制中辨认切除错配碱基并加以校正;A：DNA pol Ⅰ的外切酶活性切除错配碱基；并用其聚合活性掺入正确配对的底物。 B：碱基配对正确， DNA pol Ⅰ不表现外切酶活性。;三、复制中的解链伴有DNA分子拓扑学变化;;E. Coli 基因图 (约3~4.7Mb);解螺旋酶 (helicase)　 ——利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。(视频1：解螺旋酶) 单链DNA结合蛋白 (single stranded