第14章dna的生物合成.pptxVIP

生物化学主要研究内容遗传信息的传递与表达基因（gene）： 生物活性产物编码的最小的DNA功能片段。其产物为各种RNA或蛋白质。基因组（genome)： 某一物种拥有的全部遗传物质，从分子意义上说，是指全部DNA序列。基因表达（gene expression）： 指DNA分子中的遗传信息通过转录和翻译合成出蛋白质的过程。中心法则（the central dogma）第 十四 章DNA的生物合成导 学1. 掌握DNA复制的基本规律。2. 掌握参与DNA复制的各种主要酶的功能。3. 掌握DNA生物合成的基本过程。掌握端粒的概念、合成和意义。4. 掌握逆转录的概念。了解逆转录的应用。5. 掌握DNA损伤修复的类型及特点。了解DNA突变的类型。14.1 DNA复制的特征14.2 DNA复制的酶学14.3 DNA复制的过程14.4 端粒DNA的合成14.5 逆转录作用14.6 DNA的损伤与修复14.7 基因重组和克隆14.1 DNA复制的特征半保留复制 (semi-conservative replication)双向复制 (bidirectional replication)半不连续复制 (semi-discontinuous replication) 14.1.1 DNA的半保留复制子链继承母链遗传信息的几种可能方式 全保留式 半保留式 混合式 14.1.1 DNA的半保留复制半保留复制的实验证据：Meselson Stahl, 1958——同位素15N标记放射CsCl密度梯度离心实验。——首先验明了DNA的半保留复制的假说。旧链新链14.1.1 DNA的半保留复制半保留复制（semi-conservative replication）： 复制时，每一条DNA链在新链合成中充当模板，按碱基配对方式形成两个新的DNA分子，每个分子都含有一条新链和一条旧链。14.1.1 DNA的半保留复制生物学意义： 半保留复制的这种方式可保证亲代的遗传特征完整无误的传递给子代，体现了遗传的保守性。14.1.2 DNA的双向复制复制叉（replication fork） 复制开始后由于DNA双链解开，在两股单链上进行复制，形成的Y字状结构。14.1.2 DNA的双向复制双向复制验证试验1963年Cairns，3H掺入放射自显影实验。双向复制单向复制双向复制 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。第一次脉冲标记： 低放射性 （蓝色）第二次脉冲标记： 高放射性（红色内环）14.1.2 DNA的双向复制原核生物双向复制——?型复制 只有一个复制起始点。14.1.2 DNA的双向复制复制子（replicon） 真核生物双向复制中两个起始点之间的DNA片段。复制子是独立完成复制的功能单位。染色体DNA有多个复制起始点。14.1.2 DNA的双向复制合成方向和速度方向： 新生DNA链的合成方向为：5’→3’。速度： 原核生物复制叉移动快（约105 bp/min） E.coli的5×106个碱基在30min内可以完成一次复制。 真核生物复制叉移动慢（约5×102～5×103 bp/min） 人的3×109个碱基在8h内可以完成一次复制。 （0.8min可以复制一次人的5×106个碱基） 为什么真核生物复制叉移动快却没有真核生物复制效率高？为什么不是3’→5’？14.1.2 DNA的半不连续复制DNA复制的几种可能方式短时间3H掺入长时间3H掺入 自显影 提取DNA长片段长片段长片段+短片段长片段短片段短片段Okazaki，196814.1.2 DNA的半不连续复制DNA的半不连续复制（semi-discontinuous replication）： 前导链（ leading strand ）的连续复制和后随链（ lagging strand ）的不连续复制方式。14.1.2 DNA的半不连续复制冈崎片段（Okazaki fragment）： 在不连续的后随链DNA合成中形成的DNA短片段。在原核生物有1000～2000核苷酸，真核生物约100～200核苷酸。前导链：连续复制后随链：不连续复制复制叉复制叉5’ 3’5’3’3’5’5’3’3’5’3’ 5’冈崎片段14.1 DNA复制的特征——小结1、三种特征：半保留、双向、不连续性。 2、生物科学问题研究方式 提出问题——建立假说——实验验证14.2 DNA复制的酶学DNA复制的体系底物: dNTP (A/G/C/T) 聚合酶: 依赖DNA的DNA聚合酶其他酶: 拓扑异构酶、解螺旋酶、单链DNA结合蛋白、连接酶。模板: 解开成单链的DNA母链引物: 提供3