Section E(DNA复制)概述
DNA的复制PPT课件
•Molecular Biology Course
(CsCl gradient centrifuge)
N15
DNA
N14
Semi-ConservationReplication
–第三阶段为DNA复制的终止阶段。DNA复制的整个 过程中需要30多种酶及蛋白质分子参加，我们将 在DNA复制的各个阶段着重介绍它们的作用。
•Molecular Biology Course
•Molecular Biology
Course （二）、复制的起始阶段
1、复制的起点 2、复制的方向 3、复制的速度 4、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和 蛋白质
1、DNA半保留复制的机理 2、DNA的半不连续复制
•Molecular Biology
Course
1、DNA半保留复制的机理
Semi-Conservation Replication
DNA作为遗传物质的基本特点就是在细胞分裂前进行准 确的自我复制，使DNA的量成倍增加，这是细胞分裂的 物质基础。
当用缺乏糖苷酶的大肠杆菌变异株（ung-进行 实验时，尿嘧啶不再被切除。）
此时，新合成的DNA有一半放射性标记出现于岗 崎片断中，另一股直接进入大的片断。由此可 见，当DNA复制时，一条链是连续的，另一条链 是不连续的，因此称为半不连续复制（semidiscontinuous replication） 。
二、复制的起始阶段
•Molecular Biology Course
复制叉（ replication fork ）：DNA分子中正在进行 复制的分叉部位。它由两条亲代链及在其上新合成的子 链构成。
高中生物dna复制知识点
高中生物dna复制知识点
DNA复制是最重要的生物过程之一，这是遗传物质（DNA）进行复制和繁殖的重要方式，它占据了所有生物繁殖活动的基础。
DNA复制是整个细胞的基础，而每个细胞的繁殖过程
又是基因的复制过程。
DNA复制的简单解释是，DNA通过经典的“三步”步骤完成复制：开放、复制和修复。
在此“三步”过程中，DNA的结构发生变化，使其可以通过加上辅基因组元件（如核苷酸）而被复制。
首先，DNA会在“开放”步骤中摆脱双链结构，将其分为2条单链（无链复制，双链
复制），这是最重要的第一步，来开启双链DNA的复制。
其次，DNA会在“复制”步骤中进行分子复制，蓝色色调的聚合酶断开DNA的双链结
构并将DNA的单链延伸，同时用辅基因组元件重新粘合DNA双链，从而完成DNA的复制。
最后，DNA在“修复”步骤中进行细胞修复，在这一步中，细胞会执行一系列修复步骤，来保证两条折叠的DNA链复制后的正确性。
因此，DNA复制使DNA可以在生物繁殖过程中不断增加，使得其能够遗传到下一代。
这个复制过程确保了每一代细胞内的DNA都是准确的（这个准确性受到“修复”步骤的保护），而且每个个体都有一个独特的DNA组成，这就是每个个体的遗传物质的基础。
因此，让DNA正确地进行复制至关重要。
DNA复制在一系列重要的生物过程中发挥着
关键作用，如生物机能的形成和保护、繁殖、肿瘤形成等。
dna的复制ppt课件
针对DNA复制机制的研究有助 于深入了解衰老的机制，并开发 新的抗衰老治疗方法，延长人类
寿命和提高健康水平。
06
DNA复制的应用
基因克隆和基因组学
基因克隆
通过复制特定的DNA片断，科学家 可以克隆出特定的基因，用于研究基 因的功能、表达和调控机制。
基因组学
通过大规模复制DNA，科学家可以测 定全部基因组的序列，从而研究基因 组的组成、结构和功能，推动人类对 生命本质的理解。
科学研究与应用
DNA复制是生物学、遗传学和分子生 物学等领域的重要研究对象，对于理 解生命本质、疾病治疗和生物技术应 用等方面具有重要意义。
02
DNA复制的机制
DNA解旋酶
01
02
03
功能
DNA解旋酶能够解开 DNA双螺旋结构，暴露出 单链的DNA模板，为复制 进程做准备。
类型
DNA解旋酶分为原核生物 和真核生物两种类型，它 们在结构、功能和作用方 式上有所不同。
胞膜上的受体结合，发挥调节作用。
DNA复制
02
在细胞生长和分裂进程中，DNA复制是一个重要的环节，它决
定了细胞的遗传信息和表型特征。
生长因子对DNA复制的调控
03
生长因子通过调节细胞内信号转导途径，影响DNA复制的起始
和进程，从而调控细胞的生长和分裂。
基因表达对DNA复制的调控
01
基因表达
基因表达是指基因经过转录和翻译， 合成具有功能的蛋白质的进程，是基 因发挥生物学效应的基础。
变积累。
DNA复制进程中出现特殊可能导 致基因扩增、基因缺失或染色体 特殊，从而促进肿瘤的产生和发
展。
针对DNA复制机制的靶向治疗是 肿瘤治疗的新方向之一，旨在抑 制肿瘤细胞的DNA复制或修复进 程，从而抑制肿瘤的生长和扩散
dna的复制、突变、损伤和
真核生物DNA复制的特点
1. DNA复制时要克服核小体结构的空间阻碍,复制叉前进速 度慢
2. 真核生物多起点复制
3. 自主复制序列<ARS>,核心序列为：
4.
5′-ATTTATRTTA-3′
5. DNA聚合酶有5种,分别负责先导链和后随链的合成
5. 真核细胞内引物酶与polA紧密偶联,原核细胞引发酶和 解旋酶偶联在一起形成复制体的一部分
2. 原因：DNA复制错误、DNA自发的化学改变、碱 基的互变异构体导致错配、氧化作用损伤碱基
3. 诱发突变〔induced mutation>: 特定的化学或物理 因素引起的DNA序列改变.
4. 原因：射线<紫外线和电离辐射>、化学诱变剂、 碱基修饰、DNA插入剂
DNA损伤的类型
1. 各种射线 2. 化学诱变剂：
DNA的复制、突变、 损伤和修复
中心法则<The Central Dogma>
DNA的复制
半保留复制：DNA复制过程 中,两条链分别做模板各自合 成一条新的DNA链,子代 DNA分子中一条链来自亲代 DNA,另一条链是新合成的.
1. DNA复制的起始点：复制是从DNA分子上的特定部 位开始的,这一部位叫做复制起点<ori >
不同的碱基对取代所引起的突变,也称为点突变 〔point mutation〕.点突变分转换和颠换两种形 式. 2. 移码突变〔frameshift mutation〕：指DNA片 段中某一位点插入插入或丢失一个或几个〔非3 或3的倍数〕碱基对时,造成插入或丢失位点以 后的一系列编码顺序发生错位的一种突变.引起 该位点以后的遗传信息出现异常.
5. 复制终点：
6. 环状DNA复制终点：两个复制叉进行到 特殊的终止位点复制终止.有两个终止区 域,需要tus基因的产物识别终止区信号序 列,阻止复制叉继续前进
Section E
E4 真核生物DNA复制：起始 DNA复制
实验系统 DNA：酵母（14000 kb / 400复制子）、SV40 cell-free system：非洲爪蟾 复制起始
E1: DNA Replication: An Overview
1. Replicons（复制子） 2.semi-conservative mechanism 3.semi-discontinous replication 4.RNA priminDNA复制概述
5’ 3’
3’
5’
DNA合成的底物：脱氧核苷三磷酸（dNTP)
反应机制：新生链3’端核苷酸的3’－OH与 下一个碱基互补的a－磷原子处的亲核攻 击。
E1-3 Replication is Semi-discontinuous
Semi-discontinuous replication
半不连续复制：每个复制叉中的前导链是从起 始点开始沿着5’－3’方向连续复制，而后随链 是从复制叉处开始以5’－3’方向合成不连续的 短片段（冈崎片断）。
端粒酶：150核苷酸RNA分子，且部分与端粒序列互补； RNA作为模板，通过反复延伸和易位，将重 复片断加到3’端。
Supplemental 1
其它DNA复制方式
E5 其他环状 DNA复制方式 滚环形（rolling circle）-单向复制 单链模板、 3’-OH缺口
Supplemental 1
E3 Cell cycle When to replicate E4: Eukaryotic DNA replication
section Ea
2.They rely on cellular factors for its complete replications Big genome like T7 (40kb) and T4 (166kb) not suitable
Initiation 复制起始
Study system: the E. coli origin locus基 因座oriC is cloned into plasmids to produce more easily studied minichromosomes (微染色体).
Origin Daughter DNA
Terminus
structure
所有原核染色体和很多噬菌体和病毒DNA 分子是环状并由单个的复制子组成 2。线性病毒DNA分子只有一个复制起点 3。真核染色体：多个复制子，每个复制子具 有其自己的复制起点。 哺乳动物细胞有50,000-100,000 个复制子， 每个 长 50-200 kb
1。
1. All prokaryotic chromosomes and many
bacteriophage噬菌体and viral DNA
molecules are circular and comprise single
replicons
2. Linear viral DNA molecules have a single
О
OOOO
解旋酶
每个复制叉约 60个SSB
OOOO
OOOO OOOO
О
OO
例如质粒PriA识别 引发体位点并取代 单链结合蛋白
О
引物酶合成 RNA引物
Re-initiation (重新启动) of bacterial replication at new origins
高中生物学解读DNA复制的过程
高中生物学解读DNA复制的过程DNA复制是生物体维持遗传信息传递的重要过程，它确保了每一个细胞都包含准确的遗传信息。
本文将对DNA复制的过程进行解读，以帮助高中生更好地理解这一生物学原理。
一、引言DNA是所有生物体内的遗传物质，它存储了生物体的遗传信息。
而DNA复制是指在细胞分裂前，DNA双链被复制成两条完全相同的DNA分子的过程。
下面将详细介绍DNA复制的过程。
二、DNA复制的基本概念DNA复制是在细胞有丝分裂或有性生殖细胞分裂之前进行的。
它涉及到DNA的两条链在细胞周期S期间解开分离，然后每一条链作为模板用来合成新的链。
三、DNA复制的步骤1. 解旋DNA复制的第一步是解旋。
在DNA复制开始之前，酶质复合物将DNA的双链逐渐解开，形成一个开放的复制起始点。
这个起始点被称为复制起始点。
2. 合成RNA嘧啶接下来，酶质复合物将在每个复制起始点产生一小段名为RNA嘧啶的短链。
这些短链的目的是为了在DNA复制期间提供引导，以便正确合成新的DNA链。
3. 合成DNA链在RNA嘧啶合成之后，DNA复制的第三个步骤是合成DNA链。
DNA聚合酶酶会根据已经解开的DNA链上的碱基序列，选择合适的碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和酸嘌呤）来与之配对，然后逐个将其加到新合成的DNA链上。
4. 连接在新的DNA链合成完毕后，酶质复合物会将两个新合成的DNA链连接在一起，形成两条完整的DNA双链。
四、DNA复制的重要性DNA复制是维持遗传信息传递的重要过程，它确保了每个细胞都inherits 了准确的遗传信息。
这是因为在细胞分裂时，每个细胞需要获得完整的遗传信息才能正常发育和功能。
五、DNA复制的误差修复尽管DNA复制是一个高度精确的过程，但仍然会偶尔出现错误。
这些错误可能是由于DNA复制时酶质复合物的错误，或是外部因素的干扰引起的。
但幸运的是，细胞拥有各种修复系统来修正这些错误，以确保遗传信息的准确性。
六、结论DNA复制是一项关键的生物学过程，它确保了每个细胞都获得了准确的遗传信息。
DNA的复制人教版高中生物必修二教学课件
第三节： DNA的复制
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型的有两种: 1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧 的部分；
复制一次
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，另一半是旧的；
复制一次
实验准备
问题1:如果要在实验中直观地区别母链或子链,可以采
②碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义：保持遗传信息的连续性
DNA的复制人教版高中生物必修二课件
DNA的复制人教版高中生物必修二课件
亲代
子一代
被 标 记 的
DNA
在
正
常
子二代
环
境
中
连
续
复
制
从整体上看，你发现规律了吗？
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规律 总结
一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则
称为：轻链DNA 称为：中链DNA 称为：重链DNA
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二、DNA半保留复制的实验证据
实验结论：
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15N/ 15N
重带(下部)
15N/ 14N
中带(中间)
14N/ 14N
轻带(上部)
15N/ 14N
中带(中间)
DNA的复制人教版高中生物必修二课件
P
15N/15N-DNA
含14N
第 一 代 15N/14N-DNA
上 中 下 15N/15N-DNA 上 中 15N/14N-DNA 下
第
二 代
上 14N/14N-DNA 中 15N/14N-DNA
下
15N/14N 14N/14N 15N/14N 14N/14N 实验结论:DNA的复制是 -DNA -DNA -DNA -DNA 以半保留的方式进行的
dna的复制
DNA的复制引言DNA复制是生物体细胞分裂的重要过程，它使得一个细胞能够复制其遗传信息，并将这些信息传递给下一代细胞。
DNA 的复制是一个精确的过程，因为一旦发生错误，就会导致突变和遗传信息的丢失。
本文将介绍DNA的复制原理、过程以及与其他生物过程的关联。
DNA的结构在了解DNA的复制之前，首先需要了解DNA的结构。
DNA是由四种碱基（腺嘌呤，胸腺嘧啶，鸟嘌呤和胞嘧啶）的排列组合构成的双链螺旋结构。
碱基通过氢键相互连接，在两条链之间形成稳定的连接。
其中两条链的排列是互补的，即碱基A与T相互配对，碱基G与C相互配对。
DNA复制的原理DNA复制是由一个酶系统驱动的复杂过程，该酶系统包括DNA聚合酶、脱氧核苷酸和其他辅助蛋白质。
复制过程中，DNA双链被解开形成两条单链，然后每条单链作为模板来合成新的互补链。
这种方式称为半保留复制，因为新合成的DNA分子保留了一个原始模板链和一个新合成链。
DNA复制的过程DNA复制主要分为三个步骤：解旋、复制和连接。
1.解旋：DNA双链的解旋是由螺旋酶负责的，它能够将双链分开，并形成两条可供复制的单链。
2.复制：在解旋之后，DNA聚合酶开始作用。
DNA聚合酶以单链作为模板，根据碱基配对规则，合成新的互补链。
复制的过程是连续的，从DNA的起始点开始，向两个方向同时进行。
复制的速度可以达到几百个核苷酸每秒。
3.连接：复制过程中，一些蛋白质能够识别并修复DNA链上的错误。
一旦复制完成，这些蛋白质还能将两条单链连接起来，形成完整的DNA双链。
DNA复制与细胞周期DNA复制与细胞周期密切相关。
在细胞周期的S期（DNA 合成期），细胞会进行DNA复制。
复制的完成是细胞周期前进的一个关键步骤，因为只有在DNA复制完成后，细胞才能进行有丝分裂。
在有丝分裂过程中，复制后的DNA被均匀地分配给两个新的细胞。
DNA复制的调控为了确保DNA复制的准确性和顺利进行，细胞发展了一套复杂的调控机制。
DNA复制PPT
2）含母链的DNA数量及比 例 3）含母链的脱氧核苷酸链数 占总链数比
2 2ｎ
2 2n×2
4）复制n次消耗原料的量：a（２ｎ－１）
5）复制第n次消耗原料的量：a２ｎ－１
2020/3/4
4
3
例1、在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种 （A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷 酸也有4种，它们的名称是： 腺嘌呤脱氧、核苷酸 鸟嘌呤脱氧、核苷酸 胞嘧啶脱氧、核苷酸 胸腺嘧啶脱。氧核苷酸
以含有31P标志的大肠杆 菌放入32P的培养液中，培养2 代。离心结果如右：
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是 图中的：G0 A 、G1 B 、G2 D 。
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是 0:1:1 。
⑶、图中① ②两条带中DNA分子所含的同位素
磷分别是： 31P
，31P 和32P 。
2020/3/4
例2、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复
制
原料 能量
酶
模板
需要 、 、 双、螺和旋________
等条件。DNA分子的
碱基结互构补能配够对为复制提供精
确的模板，通过
保证了复制能够正确
地进行。
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3、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是
（ D）
A、DNA连接酶
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亲 代： 15N/15N-DNA (全部)
亲代DNA分子
子一代： 15N/14N-DNA (全部)
子二代：
15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2)
问题４:如果亲代DNA是15N的，放在14N的环境 中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分 别含有哪种N元素？
DNA的复制全面版课件 (一)
DNA的复制全面版课件 (一)随着生物学研究的不断深入，对于DNA的认识也越来越详细。
DNA复制是生命活动中的重要过程之一，它是维持生物基因遗传的核心机制。
本文将为您介绍关于DNA复制的全面版课件。
一、DNA的结构DNA由核苷酸构成，每个核苷酸由一个磷酸基团、一个核糖糖类分子和一个氮碱基组成。
四种氮碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
DNA双螺旋结构由两个互补的聚合物链组成，氮碱基通过氢键相互配对，A和T配对，G和C配对。
二、DNA复制的方式DNA复制过程是半保持复制。
在复制过程中，旧的DNA链作为模板，新的链以互补的方式生成。
三、DNA复制的三个阶段1. 初始化阶段：DNA helicase酶解开双链，形成复制起始点。
2. 扩展阶段：DNA polymerase将互补的核苷酸添加到模板链上，形成新链。
DNA polymerase具有3'到5'外切酶活性，其可以检测DNA链上错误的碱基，并将其去除并纠正。
在复制过程中，DNA链是反平行的，因此两个新链的扩展方向是相反的。
3. 终止阶段：两个新的DNA链分离，形成两个完整的DNA双链分子。
四、DNA复制的调控DNA复制的调控包括三个方面。
第一方面是起始复制位点（origin），它是DNA复制开始的地方。
第二方面是DNA复制的速度，它被信号分子和复制酶控制。
最后一方面是DNA含量的调控，细胞只在合适的条件下才复制DNA，以避免过量复制或不足的缺陷。
五、DNA复制的错误与修复DNA polymerase有自行检测复制错误的功能，但是在处理损害的DNA 时无法处理。
损害包括自发氧化和环境因素引起的化学改变。
细胞通过修复机制来检测和修复损坏的DNA，包括失配修复、切除修复和重组修复。
总之，DNA复制是维持生物遗传物质稳定的重要过程。
全面了解DNA结构、复制机制以及调控和修复，有助于更好地理解生命活动的本质。
DNA复制的分子机制解析
DNA复制的分子机制解析DNA复制是生物体中一项非常重要且基本的生物过程，它是维持基因遗传稳定性的关键环节。
DNA复制的成功与否直接影响到细胞的正常分裂和遗传物质的传递。
本文将详细解析DNA复制的分子机制，揭示其背后的奥秘。
一、DNA复制的概述DNA复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子以半保留方式复制自身的过程。
它发生在细胞周期的S期，通过精确的分子机制和复杂的酶系统完成。
二、DNA复制的起始点选择在DNA复制过程中，起始点的选择非常关键。
起始点通常位于DNA中的特定序列，该序列被称为起始子。
起始子由一段富含腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）碱基的序列组成，因为A-T碱基对比G-C碱基对更容易分离。
起始点的选择由多种因素共同调控，确保每个染色体至少有一个起始点。
三、DNA复制的酶系统DNA复制过程中涉及到多种关键酶，它们各自承担着特定的功能。
其中最重要的三种酶分别是DNA聚合酶、DNA连接酶和DNA修复酶。
1. DNA聚合酶DNA聚合酶是负责将新的核苷酸加入正在合成的DNA链中的酶。
其工作机制是通过识别DNA模板链上的碱基，根据碱基互补规则，在新链上合成互补的碱基。
DNA聚合酶能够高效精确地复制整条DNA 链。
2. DNA连接酶DNA连接酶在DNA复制过程中起到连接断裂链段的作用。
在DNA复制过程中，DNA链在合成过程中会出现临时断裂，DNA连接酶通过将这些断裂的链段重新连接起来，保证整个DNA链的完整性。
3. DNA修复酶DNA复制过程中，无法避免地会出现错误的碱基配对或其他损伤。
DNA修复酶负责识别这些损伤，并根据特定机制进行修复，以保证DNA复制的准确性和稳定性。
四、DNA复制的过程DNA复制的整个过程可以分为三个主要阶段：解旋、复制和连接。
1. 解旋解旋是指将DNA双链解开，形成两条单链的过程。
解旋的起始点通常是起始子，DNA解旋酶在这个位置上识别并结合，然后开始逐渐将DNA链解开。
解旋过程是一个能量消耗较大的过程，需要ATP的支持。
dna复制知识点
dna复制知识点一、DNA复制的概念。
DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
这一过程发生在细胞分裂前的间期，通过复制，遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保证了遗传信息的连续性。
二、DNA复制的场所。
主要场所是细胞核，在真核生物中，线粒体和叶绿体中也存在少量的DNA，这些DNA也会进行复制。
原核生物的DNA复制发生在拟核区域。
三、DNA复制的时间。
1. 有丝分裂间期。
- 在有丝分裂过程中，细胞需要在间期进行DNA复制，为分裂期做好物质准备。
间期又可细分为G1期（主要进行蛋白质和RNA合成等，为DNA复制做准备）、S期（进行DNA复制）和G2期（主要合成一些与有丝分裂有关的蛋白质等）。
2. 减数第一次分裂前的间期。
- 在减数分裂过程中，在减数第一次分裂前的间期进行DNA复制。
这一过程使得初级性母细胞中的DNA含量加倍，为后续的减数分裂过程奠定基础。
四、DNA复制的条件。
1. 模板。
- 以亲代DNA分子的两条链为模板。
DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。
2. 原料。
- 四种游离的脱氧核苷酸，即腺嘌呤脱氧核苷酸（dAMP）、鸟嘌呤脱氧核苷酸（dGMP）、胞嘧啶脱氧核苷酸（dCMP）和胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dTMP）。
3. 能量。
- 由ATP提供能量，ATP水解为ADP和Pi释放的能量用于驱动DNA复制过程中的各种化学反应，如解开双螺旋结构、连接核苷酸等。
4. 酶。
- 解旋酶：作用是解开DNA双链之间的氢键，使双螺旋结构解开成为两条单链，为复制提供模板链。
- DNA聚合酶：将单个的脱氧核苷酸连接成DNA长链。
它只能将脱氧核苷酸添加到已有的核酸片段的3' - 羟基末端，所以DNA复制的方向是从5'端到3'端。
- DNA连接酶：在DNA复制过程中，将冈崎片段连接起来形成完整的DNA子链。
冈崎片段是在DNA复制过程中，由于DNA聚合酶只能从5'到3'方向合成DNA，在以3' - 5'方向的母链为模板合成子链时，先合成的一些短的DNA片段。
dna复制总结知识点
dna复制总结知识点DNA复制是生物体细胞中非常重要的生物学过程，它确保了遗传信息的传递和继承。
在这篇文章中，我将总结DNA复制的知识点，包括复制机制、调控、错误修复等方面。
1. DNA结构在了解DNA复制的机制之前，我们需要先了解DNA的结构。
DNA是由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶）组成的双螺旋分子，它具有很强的稳定性和特异性。
每条DNA链由磷酸、糖和碱基组成，两条链通过碱基间的氢键结合在一起。
这种双螺旋结构使得DNA可以在细胞分裂时得到准确地复制。
2. 复制机制DNA复制是一个精确而复杂的过程，它由一系列酶和蛋白质协同作用完成。
复制的过程可以在整个细胞周期中观察到，但在细胞分裂的S期会特别活跃。
DNA复制的过程可以简单地分为三个步骤：分离、合成和连接。
在分离步骤中，复制起点被确定并且DNA双链被解旋、分离；在合成步骤中，DNA聚合酶以单链DNA为模板通过连接新的碱基合成新的DNA链；在连接步骤中，新的DNA链被连接成一个完整的双链DNA。
DNA复制的起点是一个序列，称为复制起点。
在原核生物中，这个序列称为起点序列（oriC）；在真核生物中，这个序列称为起点（origin）。
复制起点是一个具有特殊结构和序列特征的区域，它是复制起点识别和复制启动的必要条件。
复制终点是DNA复制的终止点，它可以是一个特定的序列或者是一个特定的结构。
在原核生物中，DNA复制通过环状DNA的拼接完成，然后由DNA环切酶切割；在真核生物中，DNA复制开始于复制起点，但常常不能延伸至末端，造成一条新DNA分子比原DNA 分子短一些。
3. DNA复制的调控DNA复制的调控是细胞保持遗传信息稳定性的重要机制。
细胞在复制过程中可以通过不同的方式来调控DNA的复制速度和精确度。
例如，某些细胞周期蛋白激酶可以调节细胞周期、DNA复制和细胞分化；某些蛋白激酶可以通过修饰DNA复制酶来改变复制速度和准确度等。
DNA复制也可以通过DNA甲基化来调控。
DNA复制转录翻译逆转录等系统归纳
DNA复制转录翻译逆转录等系统归纳DNA是生命的重要组成部分，它包含了生物体遗传信息的全部。
DNA通过一系列的生物学过程，在细胞内进行复制、转录、翻译和逆转录等过程，以维持生物体的正常功能和传代遗传。
本文将对这些过程进行系统的归纳和介绍。
一、DNA复制DNA复制是指细胞在有丝分裂或无丝分裂进行中，将细胞内的DNA分子复制成两个完全相同的DNA分子的过程。
这是一种高度复杂的过程，需参与多种酶和蛋白质的协同作用。
首先，DNA双螺旋结构被酶类酶解，使两个DNA链分离。
接着，DNA聚合酶酶通过将适配的核苷酸与模板链上的碱基配对，合成新的互补链。
DNA复制过程分为连续复制和间断复制两种模式。
在连续复制中，新合成的链与模板链同向，而在间断复制中，新合成的链与模板链反向。
二、转录转录是指在细胞中将DNA序列转化为RNA序列的过程。
转录主要由RNA聚合酶酶类完成，分为三个步骤：初始化、引导和终止。
首先，在初始化阶段，RNA聚合酶通过结合到DNA启动子区域上，开始启动转录。
然后，在引导阶段，RNA聚合酶以3'到5'方向沿DNA链进行合成，合成与DNA链互补的RNA链。
终止阶段时，RNA聚合酶会在到达一定的终止序列后，与新合成的RNA链一起从DNA分离。
三、翻译翻译是转录得到的RNA序列转化为蛋白质的过程。
翻译发生在细胞的核糖体中，分为三个阶段：启动、延伸和终止。
启动阶段，mRNA结合到核糖体的小亚基上，tRNA与启动子上的AUG密码子结合，形成初始的翻译复合体。
随后，大亚基加入，tRNA 逐渐进入A位，P位和转位位，形成多肽链。
延伸阶段，tRNA不断递交氨基酸，核糖体上的肽酶活性使多肽链不断增长，直到到达终止密码子。
终止阶段，到达终止密码子时，特定的终止因子结合到A位，导致肽链从tRNA上释放，核糖体解离。
四、逆转录逆转录是一种特殊的反向过程，它将RNA模板转录成DNA序列。
逆转录主要由逆转录酶来催化，参与了某些病毒和原核生物的遗传机制。
DNA的复制过程(公开课)
DNA的复制过程(公开课)DNA的复制过程(公开课)第一章引言DNA复制是生物体细胞分裂过程中的重要环节，它确保了遗传物质的传递和维持。
本篇文档将详细介绍DNA的复制过程。
第二章 DNA复制的概念1. DNA复制的定义DNA复制是指DNA分子在细胞分裂过程中通过特定的酶作用进行复制，使得每个新生细胞获得与原始细胞相同的遗传信息的过程。
2. DNA复制的重要性DNA复制是生物体能够传承遗传信息的基础，亦是细胞分裂的前提。
它确保了每个新生细胞具有与原细胞相同的基因组，保证了遗传物质的稳定性。
第三章 DNA复制的主要步骤1. 解旋在DNA复制开始前，DNA双螺旋结构会被酶解开，产生两条单链DNA，形成复制起点。
3. 合成新链4. 连接在DNA复制过程中，DNA聚合酶合成的DNA链之间通过DNA连接酶连接，形成完整的DNA双螺旋结构。
第四章 DNA复制的调控机制1. 原始复制点选择在DNA复制过程中，细胞会选择特定的原始复制点开始复制，这个选择由一系列调控蛋白质完成。
2. DNA复制起始物质DNA复制起始物质是在复制起点上的特定蛋白质，可以引导DNA复制的开始，并调控复制速度和准确性。
3. DNA复制速度调控细胞中存在一系列酶和蛋白质，可以调控DNA复制的速度和准确性，确保复制过程能够顺利进行。
第五章 DNA复制的影响因素1. 环境因素DNA复制受环境因素的影响，如温度、pH值等，不适宜的环境会影响复制的准确性和效率。
2. DNA复制酶活性DNA复制酶的活性决定了复制速度和准确性，DNA复制酶的突变可能会导致复制错误和遗传变异。
第六章结论细胞的DNA复制是保证遗传信息传递和维持的关键过程，复制的准确性和效率对于生物体的正常发育和生长至关重要。
附件：本文档所涉及的附件包括实验数据表格、DNA复制过程示意图、教学PPT等。
法律名词及注释：1.DNA复制：DNA分子在细胞分裂过程中通过特定的酶作用进行复制，使得每个新生细胞获得与原始细胞相同的遗传信息的过程。
DNA复制机制
DNA复制机制是生命的基石，是一项极其重要的生物学研究领域。
DNA在细胞分裂时需要复制，以便遗传给下一代细胞，在这个过程中，DNA的复制必须遵循一定的机制和规则，确保DNA复制的准确性和完整性。
本文将探讨DNA复制的机制和流程，以及DNA复制的重要性。
DNA是构成生命的基本单位。
它是由四种碱基（腺嘌呤，鸟嘌呤，胸腺嘧啶和鳞状细胞素）组成的长链分子。
DNA的两条链以互补配对的方式结合在一起，形成了双螺旋结构。
DNA的复制是指将这种双链分开并形成两条新的DNA链。
DNA复制是在细胞周期的S期（合成期）发生的。
复制起始点是一个双链开放的区域，称为复制起始点。
复制起始点不是固定的，它们在基因组中是不断变化的，并且不同类型的细胞有不同数量的复制起始点。
同时，复制起始点的离散性有助于防止DNA 在同一时间的不同部位进行重复复制。
复制起始点位于染色体的两端，称为端点，但并不以端点为中心进行复制。
相反，它们沿着染色体行进，在复制过程中形成了许多小的起始点，称为复制泡。
复制泡是被细胞周期调控的。
他们在复制过程中会聚合成一个大的、复杂的复制体。
复制体包含了所有必要的分子和酶，它们协同作用来确保DNA复制的正常进行。
其中最重要的酶是DNA聚合酶。
它们是负责创建新的DNA链的蛋白质，也是由三种不同的亚单位组成的复合物。
这些亚单位共同协作，使得复制能够进行。
DNA聚合酶有两种不同的形式：α和δ。
α形式DNA聚合酶负责在复制开始时创建RNA/DNA复合物，δ形式DNA聚合酶是该过程的主要合成部分。
DNA复制与核苷酸配对的匹配原则是十分重要的。
在DNA复制的过程中，每个互补的碱基会与聚合酶绑定。
这种互补配对确保了新的DNA链与原来的DNA链完全一样。
这种匹配原则基于堆叠和氢键，并具有近乎完美的特异性。
这就是为什么DNA复制是如此准确的原因。
即便如此，DNA复制仍然是一个具有重大挑战的过程。
其中，最大的风险是突变。
突变是指DNA上的错误发生，这可能会导致基因的减失、畸变和不稳定性。
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一.复制的起始
• 原核生物 • 双向复制
• 真核生物 • 多个复制单位（复制泡）
（θ型复制） （复制起始点+复制叉） • 特定起始点：oriC • 多个起始点
原核生物双向复制（θ型复制）
真核生物复制泡（复制起始点+复制叉）
1. oriC contains four 9 bp binding sites for the initiator protein DnaA. Synthesis of DnaA is coupled to growth rate so that initiation of replication is also coupled to growth rate. 2. DnaA forms a complex of 30-40 molecules, facilitating melting of three 13 bp AT-rich repeat sequence for DnaB binding. 3. DnaB is a helicase that use the energy of DNA hydrolysis to further melt the double-stranded DNA . 4. Ssb (single-stranded binding protein) coats the unwinded DNA. 5. DNA primase(引物合成酶） load to synthesizes a short RNA primer for synthesis of the leading strand.
二、复制起点、方式和方向
1、复制起点（origin 复制原点）
复制开始处DNA分子的特定位置 原核生物（Prokaryote）：单复制起点
即－－整个染色体只有一个复制单位
真核生物（Eukaryote） : 多复制起点 即－－一个genome中有多个复制单位
Replication fork
（2） 复制的多模式
延长
引物酶
终止
引发体和引物
Dna B、 Dna C Dna A 5 3 DNA拓扑异构酶 SSB 5 3
含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA 复制起始区域的复合结构称为引发体。
Initiation
DNA双链复制起始点
解链、 解旋酶
5’
解旋酶 SSB
解链酶
3’
拓扑异构酶
dnaA dnaB/dnaC
SSB
引发体
DNA双链解开成单链DNA
SSB
3’
5’
引物酶
RNA引物/3’-OH
DNA聚合酶Ⅲ dNTP
和3’-OH形成3’5’磷酸二酯键
复制的延长
1.在DNA聚合酶Ⅲ的作用下， 2.前导链合成1000-2000个核苷酸后， 3.随从链开始合成，岗崎片段的长度 为1000-2000个（大肠杆菌） 4. PolⅢ为不对称二聚体， 一个作用于前导链， 另一个作用于随从链(loop)。
注：引物的原料（ATP、GTP、CTP、UTP）
按碱基配对原则 （A=T G≡C） 按5 → 3 方向
在 RNA引物的 3 -OH末端上开始逐个添加dNTP
3
领头链 ( leading strand ) 解链方向
5
3
冈崎片段（Okazaki fragment） 随从链 ( lagging strand )
引物酶（primase）
作用：复制起始时催化生成RNA引物 本质：是一种RNA聚合酶（可以使两个游离的NTP聚
合，此不同于催化转录过程的RNA聚合酶）
模板 底物 以DNA单链为模板 NTP（ATP、GTP、CTP、UTP） （A = U G ≡ C）
按碱基配对原则 按5 → 3 方向
DNA连接酶 催化二段DNA链之间3’,5’ 磷酸二酯键的形成
DNA Replication
第一节 基本概念 第二节 复制概况 第三节 DNA复制的酶学 第四节 DNA复制的半不连续性 第五节 DNA复制的过程
DNA复制
亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，分别以 各单链 DNA分子为模板，聚合与自身碱基可以互补 配对的游离的dNTP, 合成出两条与亲代DNA分子完 全相同的子代DNA分子的过程。
亲代DNA
子代
新合成 的链
子代
半保留复制
Semi-conservative
15N
labeled DNA
15N
labeling experiment
Semi-discontinuous replication
Okazaki fragments
半不连续复制： 在DNA复制过程中， 亲代DNA分子中以3’ 5’方向的母链作为 模板指导新的链以5’ 3’ 方向连续合成， 另一股以5’ 3’ 为方向的母链则指导新 合成的链以 5’ 3’方向合成1000—2000个核 苷酸长度的许多不连续的片段（岗崎片段）， 这种复制方式称之为半不连续复制。
O O P O- HO O-
3’ 5’
DNA连接酶 5’ 3’
ATP ADP
O
3’ 5’
O P OO-
DNA replication
1. initiation, 2. unwinding, 3. elongation, 4. termination & segregation
第三节 DNA复制过程 (起始、延长、终止）
确定复制的起始点 解开双链DNA,提供单链DNA模板 形成复制叉 DNA合成的起始和延长 形成带有新合成的DNA片段的复制泡 复制的终止
Initiation
• All the proteins and other factors for its complete replications
参与DNA复制的物质及作用
1）模板(template)：解开成单链的DNA母链
2）底物(substrate)或称原料：dATP、dGTP、dCTP、
dTTP
3）引物(primer)：复制需要一小段RNA作引物
4）能源：需ATP供能，原料dNTP本身也是高能化合物
5）酶和蛋白质因子：DNA聚合酶(polymerase)等
DNA聚合反应（新链生成）的特点 需要 模板 需要 引物 具方向性 新链的延长 5 → 3
5
E.coli大肠杆菌DNA聚合酶的作用
DNA-pol Ⅰ 分子数/细 胞 聚合的核苷 酸数/分钟
5→3的聚合 3→5的外切 5→3的外切
400
1000 √ √ √
DNA-pol Ⅱ 40
单起点、单方向 （原核） 多起点、单方向 （真核）
单起点、双方向（原核）
多起点、双方向（真核）
Replication is Semi conservative
Semi-conservative is accomplished by separation of the strands of a parental duplex, each then acting as a template for synthesis of a complementary strand.
解链酶
拓扑异构酶
DNA复制的过程
延长:
起始 DNA-pol Ⅲ ( DDDP-Ⅲ )的5 → 3的聚合活 性使核苷酸之间生成3，5磷酸二酯键 模板 以DNA单链为模板 底物 dNTP（dATP、dGTP、dCTP、dTTP） 延长 终止 引物 以小片段RNA为引物，在 RNA引物的 3 -OH末端上开始逐个添加dNTP
半不连续性复制（复制叉）
3
领头链 ( leading strand )
5
解链方向
3
冈崎片段（Okazaki fragment）
随从链 ( lagging strand )
5
领头链 leading strand —— 合成方向与复制叉解链 方向相同，并可连续合成的子链。 随从链 lagging strand —— 合成方向与复制叉解链 方向相反，并且是不连续合成的子链。 岡崎片段 okazaki fragment —— 在DNA复制过程 中，随从链上初合成的不连续的DNA片段。 半不连续性复制 —— 在DNA复制过程中，领头链 连续复制而随从链不连续复制。
5’ ATP AMP+PPi 3’ OH O 5’ O- P O O3’
有缺口的DNA链
DNA连接酶
5’
O O P O O-
3’
缺口封闭
缺口填补: 连接双股DNA分子中一链的缺口
双链DNA分子中双链的缺口
不能连接二分子单链DNA
应用:
1.岗崎片段之间的连接. 2.DNA损伤修复中的连接. 3.一种重要的工具酶: 限制性内切酶切割后形成的粘性末端或 平头末端的连接.
DNA聚合酶
DNA pol （DDDP） 主要作用：5 → 3的聚合活性
3' 5
A T G C A A T T G C | | | | T G dTTP 3'
5'
T A C
ppi
DNA聚合酶
机理： 使核苷酸之间生成3，5磷酸二酯键 主要作用： 5 → 3的聚合活性
模板 以DNA单链为模板 底物 dNTP（dATP、dGTP、dCTP、dTTP） 引物 以小片段RNA为引物
●
复制子（Replicon）；又称复制单位 或复制元 DNA中含有一定复制起点和复制终点的复制单位 1.3万 ～ 90万不等
Prokaryotic genome: a single circular DNA = a single replicon Eukaryotic genome: multiple linear chromosomes & multiple replicons on each chromosome