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生物化学·DNA的复制和修复-PPT文档资料

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。


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

DNA的复制PPT课件

DNA的复制PPT课件
结果变性前的杂交分子为一条中密度带,变性后 则分为两条区带,即重密度带(N15-DNA)和低 密度带(N14-DNA)。它们的实验只有用半保留 复制的理论才能得到圆满的解释。
•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。

DNA复制转录和翻译-幻灯片(1)

DNA复制转录和翻译-幻灯片(1)

核酸外切酶活性
?
5’ A G C T T C A G G A T A
3’
||||||| ||| |
3’ T C G A A G T C C T A G C G A C 5’
3 5 外切酶活性
辨认错配的碱基对,将其水解-校对
5 3 外切酶活性
切除引物或突变的DNA片段
真核生物的DNA聚合酶
DNA - pol 后随链合成 DNA - pol DNA修复
35 ’’
dCTP
DNA-pol DNA-poDl NA-pDolNA-pol
5

dGTP
dTTP
dATP
dATP dGTP
dCTP dTTP
(二)复制的 半不连续性
5
3
解链方向 ’
3
3
5 ’
5
领头链 ( leading strand )
顺着解链方向生成的子链,其复制是连续 进行的,所得到一条连续片段的子链。
引发体(primosome)
引物酶与其他和复制有关的蛋白质形成的复合 物。
DNA连接酶 ( DNA ligase )
连接DNA链 3- OH末端和相邻DNA链5- P 末端,使二者生成磷酸酯键 ,从而把两段相 邻的DNA链连接成完整的链。
ATP
OH P
DNA连接酶在DNA修复、重组、剪接中也起 连接缺口的作用。
功能:
复制终止时,染色体线性DNA末端确有 可能缩短,但通过端粒酶的作用,可以补 偿这种由除去引物引起的末端缩短。
telomerase
端粒酶与药物
hTR和hTERT 核酶 逆转录酶抑制剂 3-叠氮胸苷(AZT)
四、其他复制方式

DNA复制PPT(共38张PPT)

DNA复制PPT(共38张PPT)

在减数第二次分裂的后期
碱基互补配对原则 新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的?
亲代DNA分子的两条链
科学家推测:如果DNA复制以半保留方式进行,那么经过离心以后子代中将会出现 三种DNA分子:
腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
半保留复制 (3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:
通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)
亲代DNA分子
如果对亲代、子一代、子二代的DNA都分别进行 离心,结果会怎样分布?
DNA分子复制的过程
DNA的复制的定义、时间、场所
★1定义: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
★2时间: 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★3场所: 真核生物:细胞核(主要)、叶绿体、线粒体
200/20%=1000(个) (2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核
苷酸:[1000-(200×2)]/2=300(个) (3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:
(24-1)×300=4500(个)
能力提升
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:
亲代DNA
子代DNA
复制一次
沃森和克里克推测是半保留复制模型
沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说:DNA 分子在复制时DNA双螺旋将解开,互补的碱基之间的 氢键断裂,解开的两条单链作为复制的模板游离的脱氧 核苷酸依据碱基互补配对原则通过形成氢键,结合到作 为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中,都 保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方 式被称作半保留复制。
例2、从DNA分子的复制过程可以看出,DNA分子复制

高中生物人教版2019必修2第3章第3节DNA的复制课件48张

高中生物人教版2019必修2第3章第3节DNA的复制课件48张

任务活动
【资料】 沃森和克里克提出DNA分子半 保留复制假说后,有人提出DNA分子全保 留复制的假说,也有人提出DNA分子弥散 复制的假说。弥散复制是指以亲代为模板 进行的部分复制,在复制过程中亲本DNA 双链被切割成小片段,分散在新合成的两 个DNA双链分子中, DNA分子复制方式的 三种假说图解如下:
(√ )
【当堂小结】
教师备用习题
1.某一DNA分子的两条链用放射性
32P标记后,在不含32P的培NA分
子个数是
( D)
A.7
分含有不同氮元素的DNA。 4.实验结论:DNA的复制是以
半保留 的方式进行的。
预习梳理
三、DNA复制的过程 1.DNA复制的概念:以 亲代DNA 为模板合成 子代DNA 的过程。 2.时间:在真核生物中,这一过程是在 细胞分裂前的间 期,是伴随着
染色体 的复制而完成的。 3.过程:DNA复制是一个 边解旋边复制 的过程,需要 模板 、 原料 、
小 (轻带),一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中(中带)。
任务活动
轻带(密度最小):DNA分子两条链都只含 14N ,离心时在试管的上部;中 带(密度居中):DNA分子一条链含 15N ,一条链含 14N ,离心时在试 管的 中 部;重带(密度最大):两条链都含 15N 的双链DNA分子,离心 时在试管的 下 部 。 2.实验假设:DNA分子以半保留方式复制。 3.实验预期:第一代离心后应出现中带DNA,第二代离心后出现轻带和中 带DNA。
中的一条单链
D.一个DNA分子复制后产生两个DNA分子,一个为
亲代DNA分子,另一个为子代DNA分子
[解析] DNA分子复制时, 分别以解开的两条单链为 模板,合成两条新链,每条 子链和相应的母链构成一 个新的DNA分子,因此每 一个子代DNA分子均保留 了其亲代DNA分子中的一 条单链,故选C项。

第04章遗传信息的复制PPT课件

第04章遗传信息的复制PPT课件


切除引物
修正错误
填补空缺
引物链 O
模板链 3’
引物链 O
模板链3’
聚 合
H2C
A-----T-
H2C
A-----T-

H
H
H
H

OH H
— PPi
OH
OP--P—P = O
+ PPi
P= O
O
O
H2C H
T-----AH
H2C H
T-----AH
OH H
OH H
图:DNA聚合酶I的3 ’ 5’外切酶功能
切除和修复错配碱基
3'
5'
5'
DNA-pol
OH 3'
3'
dCTP
dGTP
dTTP
dATP
dATP dGTP
dCTP dTTP
目录
过程:
1、原核生物:DNA-A为模板,在RNA 引物3’-OH端加入dNTP。
3、合成链的方向: 5’ → 3’
端粒酶催化端区TG链的合成
5’—TTTTGGGGTTTTG-OH 3’
CAAAACCCCAAAA 端粒酶
G
C
G
A
3’ A
A 5’
结合、聚合、杂交
5’—TTTTGGGGTTTTG g g g t t t t g 3’
CAAAACCCCAAAAC
G
A
G
A
3’
5’
TTTT
端粒 DNA合成过程——“爬行模型” 1、结合:端粒酶结合在端粒TG引物(3’-OH)上。
2、聚合、杂交:端粒酶以自身RNA为模板,以dGTP 和dTTP为原料在染色体末端进行聚 合作用(逆转录)。

DNA的复制ppt课件

DNA的复制ppt课件
是(A )
A.前导链的延伸方向是 5'→3',滞后链的延伸方向相反B.解旋酶沿着 复制叉移动方向解开 DNA 双螺旋结构C.冈崎片段连接成滞后链过程 与磷酸二酯键形成有关D.图示过程体现了 DNA 复制的半保留复制特 点
针对练1.下图表示DNA复制的过程,结合图示判断,下列有关叙述错误的
是D
A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键,使两条链解 开 B.DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点,生成的两条子链方向相反 C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 D.DNA的两条子链都是连续合成的
一、对DNA复制的推测—— 假说-演绎法
(教材53页)
1、提出问题: DNA以什么方式复制?
2、做出假设 ①半保留复制
+
沃森和克里克
②全保留复制
+
③分散复制
+
以断裂成短片段的亲代DNA作为模板,合成新 的DNA片段,新旧片段混合连接成完整的DNA链。
二、DNA半保留复制的实验证据
思考以下问题:
①如何区分母链和子链? 同位素标记技术
3、DNA精确复制的原因 ①DNA独特的 双螺旋 结构,为复制提供了精确的模板。
②通过 碱基互补配对 原则,保证了复制能够准确地进行。
4、DNA复制的意义
将 遗传信息 从 亲代 细胞传递给 子代 从而保持了 遗传信息 的连续性。
细胞,
二、拓展应用 1.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性, 但是,DNA平均每复制109个碱基对,就会产生1个错误。请根据这一数 据计算,约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错 误?这些错误可能产生什么影响?

DNA的结构和复制 (共49张PPT)

DNA的结构和复制 (共49张PPT)

作者:驼铃(原名张东亮)
驼铃作品,版权所有
例1、某双链DNA分子中,G占23%, 求A占多少?
例2、已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m
时,求: (1)在另一互补链中这一比例是多少?
(2) 这个比例关系在整个分子中又是多少?
解:已知 DNA1:
A1 + G1 T1 + C1 = m
离心后试管中会出现3条位置不同的带
中带
½ 轻带 1/2中带看视频搜索:驼铃儿高中教学视频Page 19
作者:驼铃(原名张东亮)
五、DNA半保留复制的实验证据(同位素标记)
大肠杆菌
驼铃作品,版权所有 半全保留复制
提取DNA
离心 15NH4Cl培养液
重带
15N/15N-DNA
14N 21
作者:驼铃(原名张东亮)
驼铃作品,版权所有
解旋: 解旋酶催化 模板 同时进行
复制: 以母链为模板进行碱基配对
(在DNA聚合酶的催化下,利用游
A
离的脱氧核苷酸进行)
母链(旧链)
复制后的D 22
核 糖 碱基
OH OH
腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 4
作者:驼铃(原名张东亮)
驼铃作品,版权所有
核酸
脱氧核糖 基本组成单位 核酸
(DNA)
主要在细胞核的染 色体上,少数在线 粒体和叶绿体
脱氧核糖 核苷酸
五碳糖:脱氧核糖 碱基:A、 G、C 、 T 磷酸
Page 12
作者:驼铃(原名张东亮)
驼铃作品,版权所有
练习:下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的名称。
10
8
P

DNA的复制——过程ppt课件

DNA的复制——过程ppt课件
17
• (2)新合成的DNA分子中,A+T/G+C的比 率与15N标记DNA的一样,这说明新DNA 分子是:以标记DNA为模板的复制产物 。
• (3)生化分析可知,新合成的DNA分子中, 带有15N标记的DNA约占总量的50%,这个 事实说: DNA的复制是一种半保留复制过程
18
1、概D念N:DANA分的复子制就复是制指以的亲代过DN程A为(模板P合5成4)子代DNA的过程
(2)—DNA的复制过程
1
复习:DNA的结构
1、DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成。 2、外侧骨架:“磷酸—脱氧交核替糖排”列。 3、内侧:碱基间按碱基互补配对原则通过氢键连成碱基2 对
复习:DNA的复制方式
半保留复制
全保留复制 3
DNA的复制过程
1、概念:DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
1条母链+1条子链=子代DNA分子,半保 留复制就体现在此处。
9
解旋: 解旋酶催化(氢键断裂)
模板 同时进行(边解旋边复制)
以母链为模板进行碱基配对 (在DNA聚合酶的催化下,利 用游离的脱氧核苷酸进行)
形成两个子代DNA: 母链(旧链)
组成 子链(新链)
结果:形成两个完全相同的DNA分子 10
6、DNA复制有何特点?
解 旋→合成互补子链→形成子代DNA
(1)、什么叫解旋?解旋的目的是什么?
注意:解旋酶作用的位置在氢键
7
(2)、如何合成子链,具体需要什么条件?
这里的有关酶,主要指DNA聚合酶,同时需要 多种酶共同发挥作用。
8
(3)、如何形成子代DNA分子?
• 两条子链分别与对应的模板链,盘旋成双螺旋结 构,形成子代DNA。

《DNA复制》PPT课件

《DNA复制》PPT课件

了解内容:
①基因组复制与细胞分裂的关系;②复制叉移动方向
的确定;真核生物DNA聚合酶的种类及各自的功能;
③DNA复制的调控。
精选课件ppt
3
1 引言---基因组复制与细胞分裂的关系
细胞在每次分裂的过程中,整个基因组都必 须精确地复制一次。
如何保证这一点?两个原则 (1) DNA复制的启动决定了细胞的进一步分裂; (2) 复制过程完成前,细胞是不会发生分裂的。
解旋酶(helicase): 使DNA的两条链分开,它通常利 用ATP水解来提供必需的能量;
精选课件ppt
48
拓扑异构酶 (DNA Topisomerase )
拓扑异构酶的种类分为Ⅰ型和Ⅱ型。 原核拓扑构酶Ⅰ:
MW=100kD,单肽链,含3~4个Zn。 作用是暂时切断一条DNA链,形成酶-DNA共 价中间物而使超螺旋DNA松弛,然后再将切断的 单链DNA连接起来。每次改变一个连环数。
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4
2 复制子(replicon)
2.1 复制子的定义 2.2 不同生物复制子的数目 2.3 复制眼概念 2.4 复制叉概念及其移动方向的实验确定 2.5 复制的模式---起点、方向和速度
精选课件ppt
5
2.1 复制子的定义
DNA中发生一次复制的单位称为复制子(replicon) 。 复制子是根据它含有复制所需的控制元件来定义的,
精选课件ppt
36
4.1 大肠杆菌DNA聚合酶的种类及其功能
SOS 修复
精选课件ppt
37
4.1.1 大肠杆菌DNA聚合酶 I、II、 III 的性质比较
性质 3`→5`外切
聚合酶 I +
聚合酶 II

【课件】DNA的复制课件高一下学期生物人教版必修2

【课件】DNA的复制课件高一下学期生物人教版必修2

T 5'
3'
A
C
T Tห้องสมุดไป่ตู้ A
A TT
TGG
C
AATT G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
5'
A
T
AACC
CG G
TTAA C
T
A
G
C
T
C
G
A
A
三、DNA复制的过程
4、过程与条件
解旋
细胞提供ATP 需要解旋酶的作用 结果:氢键断裂,双链打开
边解旋边复制
三、DNA复制的过程
(3)合成子代DNA 每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
3'
CT GA AG TC
C G
GA
C
T
C G
T
G
T A
A T
T A
G C
C G
A T
T A
G C
A TT
T TA
C C
GG
A
A GG CA T CT
G
C
TT
T AT
CG C
GG
AA
A 5'
A
3'
5'
方向:子链5’到3’双向复制
C G
GA
C
T
C G
T A TGCA TGA T CGAGC T T T GA T A CG T A C T AG C T CGA A A
T
A
C
T A
A T
T A
G C
C G
A T
T A
G C
A T

DNA的生物合成复制ppt课件

DNA的生物合成复制ppt课件

4.SOS修复
SOS修复: 损伤太大,不能起模板作用时。 特点:碱基配对不严格。 挽救了DNA,但突变频率高。
母链
子链
全保留式
半保留式
混合式
子链继承母链的遗传信息 三种可能的方式
含15NDNA 的母体菌
子一代
子二代
密度梯度 离心结果
15N-DNA母体菌 在含14NH4Cl培养 液中繁殖示意
1958 M.Messelson F.W.Stahl
真核生物的DNA聚合酶
DNA-pol
α
β
分子量(kD) 16.5 4.0
5→3聚合活性 中

3→5核酸外切 -
-
酶活性
功能
起始引 低保
发,引 真度
物酶活 的复


γ
δ
14.0 12.5


+
+
线粒体 DNA复 制
延长子 链的主 要酶, 解螺旋 酶活性
ε 25.5 高
+
填补引物 空隙,切 除修复, 重组

? | | | | | | | | | | |
3´ T C G A A G T C C T A G C G A C 5´
• 3 5外切酶活性 能辨认错配的碱基对,并将其水解。
• 5 3外切酶活性 能切除突变的 DNA片段。
目录
原核生物的DNA聚合酶
分子量(kD) 组成
分子数/细胞 5→3核酸外切酶活性 基因突变后的致死性
大片段/Klenow 片段 604个氨基酸 DNA聚合酶活性
5 核酸外切酶活性
• 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分子的复制--公开课PPT课件

DNA分子的复制--公开课PPT课件
②碱基互补配对原则,能够使复制准确无误。
9
练习:结合所学知识回答下列问题:
(1)从图中可看出DNA复制的方式是 __半__保__留__复__制___。 (2)A和B是DNA分子复制过程需要的酶, 其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成 脱氧核苷酸链,从而形成子链;
则A是____解__旋_____酶, B是_____D_N__A_聚__合_____酶。 (3)图示过程在绿色植物叶肉细胞 中进行的场所细有胞__核__、__线__粒__体,、叶绿体 进行的时间为_有__丝__分__裂__的__间__期____。
位素磷分别是: 31P , 31P 和32P 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式
是 半保留复制 。
23
2020/1/15
26
10
二、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
11
如果要你来设计实验,你认为最基本的思路是什么?
区分亲代和子代的DNA,
标记亲代DNA链,然后观察它们在子代DNA中如何分 布
12
2020/1/15
13
问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识” 母链或子链,可以采取什么办法?
同位素标记法
问题2:可以用什么元素的同位素(放射性)
6
一、DNA分子复制的过程(P54) :
解旋: 解旋酶催化 模板 边解旋边复制
合成子链:以母链为模板进行碱基配对 (在DNA聚合酶的催化下,利用游离的脱 氧核苷酸合成脱氧核苷酸链)
母链(旧链) 形成子代DNA: 组成
子链(新链)
方式:半保留复制
7
8
一、DNA复制的过程
思考及小组讨论解决以下问题:
5
一、DNA复制的过程
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