生物化学·DNA的复制和修复-PPT文档资料

（某些噬菌体DNA复制方式）
（线粒体DNA的复制 方式）
Байду номын сангаас成一次复制的时间：
细菌DNA复制叉移动速度：50 000bp/min 真核生物1000～3000bp/min 例：某细菌的染色体是环状的双链DNA分子，有 5.2×106个碱基对
三、原核生物DNA聚合反应有关的酶类
（一）DNA聚合酶(DNA polymetases) （二）引物酶(peimase)：启动RNA引 物链的合成。 (三） DNA连接酶（DNA ligase） p419（四）DNA的两条链解开后才能 作为模板，解开其双螺旋的结构是一 些酶和蛋白共同作用的结果，目前已 知的解旋、解链酶共3种，包括拓扑异 构酶(topoisomerase)、DNA解链酶 (DNA helicase)、DNA单链结合蛋白 (single-strand binding protein, SSB)。
反转录(reverse transcription)：
以RNA为模板将遗传信息 传给DNA的过程。
目
录
第一节 DNA的复制（DNA指导下的DNA合成） 第二节 DNA的损伤与修复
第三节 DNA突变
第一节 DNA的半保留复制
一、概念和实验依据
二、DNA复制的起始点和方式
三、 DNA聚合反应有关的酶类
DNA的半保留复制实验依据
1958年Meselson & stahl用同位素示踪标记和密度梯度 离心技术实验,证明了DNA是采取半保留的方式进行复制:
将E.Coli培养在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中生长； 提取其DNA；进行氯化铯密度梯度离心。再移至14N培养基 中生长、提取DNA、离心分析。
第十四章 DNA的复制和修复
本章重点介绍遗传中心法则和DNA的半保 留复制以及逆转录的过程和机理，对DNA的损 伤和修复、突变和重组作一般介绍。
思考

DNA是绝大多数生物体遗传信息的载体，继1953
年 Watson & Crick 提出 DNA 双 螺旋结构模型后 ， 1958年，Crick提出了“中心法则”(Central dogma) 揭示了遗传信息的传递规律。
起始点
未复制DNA
DNA的双向和单向复制
起始点
起始点 复制叉的推进
单向复制
复制叉 双向复制
起始点
复制叉
复制叉
环状 DNA复制时 所形成的θ结构
实验
先用低放射性的3H标记的dT培养E.coli，经数分钟后转移到 含高放射性3H标记的dT培养基中，继续培养，得到含3H的DNA； 放射自显影。 推测：若放射性中间低，两端高→双向； 若放射性一端高，一端低→单向； 实验证明：生物染色体DNA是双向复制，并且是对称的。 例外：枯草杆菌、质粒R6K、质粒Col E。
四、DNA的半不连续复制
五、原核细胞DNA复制过程
六、DNA复制的忠实性
七、真核细胞DNA的复制 八、真核和原核DNA细胞复制比较
DNA半保留复制
（semi-conservative replication）
半保留复制假说的提出： 1953年，Watson & Crick在DNA 双螺旋基础上提出。
DNA
转录
逆转录 RNA 复制
中心法则总结了生物体内遗传信息的流 动规律，揭示遗传的分子基础，不仅使人们 对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命现 象有了更深刻的认识，而且以这方面的理论 和技术为基础发展了基因工程，给人类的生 产和生活带来了深刻的革命。
翻译
蛋白质
概念
复制(replication)： 以亲代DNA分子为模板合成出 子代DNA分子的过程。 转录(transcription)： 以DNA分子为模板合成出与其 相对应的RNA的过程。 翻译(translation)： 在RNA的控制下，根据核酸链 上的三联体密码合成出具有特 定氨基酸序列的蛋白质多肽链 的过程。
二、DNA复制的起点和方式
基因组能独立进行复制的单位称为复制子(replicion)，每 个复制子都含有控制复制起始的起点(origin)和终止复制的终 点(terminus)，复制一旦开始，即继续下去，直到复制结束。 1、复制起点：原核生物：1个起点; 单复制子；可连续发动复制 真核生物：多起点；多复制子 2、方向：多为双向(实验) 3、复制叉：细菌为环状DNA,复制起始于单个位点， 双向，半保留，每个复制泡（眼）包括2 个复制叉。 4、DNA复制方式 5、完成一次复制的时间
复制中的大肠杆菌染色体放射自显影图
(Caims实验)P407先看课本
B C
B A
A

C

环状DNA的复制 用3H-胸苷标记大肠杆菌DNA，经过近两代的时间，3H-胸苷掺入大肠杆 菌DNA。用溶菌酶把细胞壁消化掉，使完整的大肠杆菌染色体DNA释放出 来，放射自显影，得到上图。非复制部分（C）银粒子密度较低，由一股放 射性链和一股非放射性链构成。已复制部分站整个染色体的三分之二，其中 一条双链（B）仅有一股链是标记的，另外一股双链（A）的两股链都是标 记的，银粒子密度为前二者的两倍。
遗传信息传递的中心法则
生物的遗传信息以密码的形式储 存在 DNA 分子上，表现为特定的核苷 酸排列顺序。在细胞分裂的过程中， 通过DNA复制把亲代细胞所含的遗传 信息忠实地传递给两个子代细胞。在 子代细胞的生长发育过程中，这些遗 传信息通过转录传递给RNA，再由RNA 通过翻译转变成相应的蛋白质多肽链 上的氨基酸排列顺序，由蛋白质执行 各种各样的生物学功能，使后代表现 出与亲代相似的遗传特征。后来人们 又发现，在宿主细胞中一些 RNA 病毒 能以自己的 RNA 为模板复制出新的病 毒 RNA ；还有一些 RNA 病毒能以其 RNA 为模板合成DNA，称为逆转录,这是中 心法则的补充 复制
DNA半保留复制概念
DNA在复制时，两条 链解开分别作为模板，在 DNA聚合酶的催化下按碱 基互补的原则合成两条与 模板链互补的新链，以组 成新的DNA分子。这样新 形成的两个DNA分子与亲 代DNA分子的碱基顺序完 全一样。由于子代DNA分 子中一条链来自亲代，另 一条链是新合成的，这种 复制方式称为半保留复制。