原核生物DNA复制的特点32页PPT
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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
原核生物DNA复制的特点
DNA拓扑异构酶
定义：能够改变 DNA拓扑结构的 酶
功能：在DNA复 制过程中，负责 解开DNA双螺旋 和重新缠绕，确 保复制顺利进行
分类：分为DNA 拓扑异构酶I和 DNA拓扑异构酶 II，具有不同的 酶活性和作用方 式
作用机制：通过 识别和结合DNA， 利 用 AT P 水 解 产 生的能量，改变 DNA的拓扑结构
THANK YOU
汇报人：X，如细胞周期、环境因素等， 以确保DNA复制的时序性和准确性。
复制过程简单
原核生物DNA复制不需要引物，直接以DNA两条链为模板进行复制。
原核生物DNA复制过程中，DNA聚合酶的合成与复制同步进行，不需要额外的调控。
原核生物DNA复制速度较快，可以在短时间内完成大量DNA的合成。
复制终止点的位置： 原核生物DNA复制 的终止点通常位于 复制起始点附近
复制终止点的特征： 复制终止点通常具 有特定的DNA序列， 如 Tu s - Te r 复 合 物
复制终止点的调控： 原核生物通过一系 列复杂的调控机制 来控制复制终止点 的活性
复制终止点的作用： 复制终止点的确定 有助于确保DNA复 制的准确性和完整 性
复制方式为二分裂
复制方式：原核生物DNA复制方式为二分 裂，即DNA分子在分裂时形成两个子代 DNA分子。
复制特点：原核生物DNA复制速度快，且 具有高度的保真性，保证了遗传信息的稳 定传递。
复制机制：原核生物DNA复制过程中， DNA聚合酶催化DNA链的延长，同时与 DNA模板链相互作用，确保复制的准确性。
其他酶类
DNA聚合酶：催化DNA链的合成 解旋酶：解开DNA双螺旋结构 引物酶：合成RNA引物 拓扑异构酶：调节DNA拓扑结构
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。
•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。
【北大课件】原核生物DNA的复制总结
palm
DNA polymerase bound to a primer:template junction
Processivity (持续合成能力)
• Processivity is a characteristic of enzymes that operate on polymeric substrates. • For DNA polymerase, the degree of processivity is defined as the
DNA 复制的体系
• • • • 亲代DNA分子为模板 四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物 提供3’-OH末端的引物 多种酶及蛋白质
DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合 蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及 DNA连接酶等
DNA复制的基本过程
• 复制的起始 (initiation)
• DNA链的延伸 (elongation) • 复制的终止 (termination)
[3H] Thymidine pulse-chase labeling and alkaline sucrose gradient: discovery of semi-discontinous replication
1、用3H脱氧胸苷短时间标记后提取DNA， 得到不少平均长度为2-3kb DNA片段。
Substrates required for DNA synthesis
由大肠杆菌oriC复制起始点 处引发的DNA复制过程
大约20个DnaA蛋白在ATP的作用下 与oriC处的4个9 bp保守序列相结合。 ↓ 在Hu蛋白和ATP的共同作用下， DnaA复制起始复合物使3x13 bp直接 重复序列变形，形成开链。 ↓ DnaB（解链酶）六体分别与单链 DNA相结合（需要DnaC的帮助）进 一步解开DNA双链。 ↓ 与引物结合，起始DNA复制。
3-3DNA的复制 课件 高一下学期生物人教版必修2
①解旋——在能量驱动下， 提示：DNA聚合酶的合成方向是5´→3´，这也是核苷酸
解旋酶将DNA双螺旋解开 链的方向
友情学校：大庆实验中学
课件创意：一生唐
三、DNA复制的过程
5.条件：
(1)模板：亲代DNA的两条链(两条母链)
(2)原料：四种脱氧核苷酸(No:A、G、C、T)
(3)酶：解旋酶、 DNA聚合酶等
染色体
置于不含T含BrdU 的培养基培养
DNA
置于不含T含BrdU 的培养基培养
染色体中只含有T
第一次有丝分裂中期
预测全保留和弥散复制时，第一次和第二 次有丝分裂中期时染色单体的染色情况？
友情学校：大庆实验中学
第二次有丝分裂中期
课件创意：一生唐
二、DNA半保留复制的实验证据---真核生物
实验结果符合半 保留复制的预期
旁栏.思考
第一代只出现一条居中的DNA条带，
这个结果排除了哪种复制方式？ 【答案】第一代只出现一条居中的DNA
条带，这个结果排除了全保留复制的
方式。
友情学校：大庆实验中学
真核生物的DNA复制可以采用上述方法研 究吗？为什么？
课件创意：一生唐
二、DNA半保留复制的实验证据---真核生物
BrdU可以用代替T与碱基A进行互补配对。 若DNA中含有T，则染色体经吉姆萨染色为深色； 若DNA中只含有BrdU，则染色体经吉姆萨染色为浅色。
友情学校：大庆实验中学
第二次有丝分裂中期
课件创意：一生唐
三、DNA复制的过程
回顾学过的知识及认真观看以下视频回答问题 1.主要的遗传物质是什么？ 2.DNA 分 子 主 要 存 在 哪 里 ？
亲代DNA复制
-A
原核生物与真核生物DNA复制转录和翻译的特征比较 ppt课件
，三种聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助 下才能进行RNA的转录，其RNA聚合酶对转录
启动子的识别也比原核生物要复杂得多。原核 生物的RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA 。
原核与真核生物 翻译的特点
1、翻译的相同点 2、翻译的不同点
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1、转录的相同点
RNA合成方向都是从5’到3’，以DNA双链中 的反义链为模版，在RNA聚合酶催化下，以4 种三磷酸腺苷为原料，根据碱基互补配对原则 ，各核苷酸之间通过形成磷酸二酯键，不需要 引物的参与，合成的RNA带有与DNA编码链相 同的序列。转录的基本过程包括模版识别、转 录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。
2、DNA复制的不同点
1）真核生物DNA的合成只是在细胞周期 的S期进行，而原核生物则在整个细胞生长 过程中都可进行DNA合成 ； 2）真核生物每条染色质上有多处复制起始 点，而原核生物只有一个起始点；且真核 生物DNA复制的起始需要起始点复合物（ ORC）的参与，而原核生物是由多种蛋白 质有序地作用与复制起始点来引发DNA的 复制过程； 3）真核生物DNA的合成所需的RNA引物 及后随链上合成的冈崎片段的长度比原核 生物要短。
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启动子的识别也比原核生物要复杂得多。原核 生物的RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA 。
原核与真核生物 翻译的特点
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1、转录的相同点
RNA合成方向都是从5’到3’，以DNA双链中 的反义链为模版，在RNA聚合酶催化下，以4 种三磷酸腺苷为原料，根据碱基互补配对原则 ，各核苷酸之间通过形成磷酸二酯键，不需要 引物的参与，合成的RNA带有与DNA编码链相 同的序列。转录的基本过程包括模版识别、转 录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。
2、DNA复制的不同点
1）真核生物DNA的合成只是在细胞周期 的S期进行，而原核生物则在整个细胞生长 过程中都可进行DNA合成 ； 2）真核生物每条染色质上有多处复制起始 点，而原核生物只有一个起始点；且真核 生物DNA复制的起始需要起始点复合物（ ORC）的参与，而原核生物是由多种蛋白 质有序地作用与复制起始点来引发DNA的 复制过程； 3）真核生物DNA的合成所需的RNA引物 及后随链上合成的冈崎片段的长度比原核 生物要短。
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原核生物与真核生物DNA复制的特点课件
05
DNA复制的调控
启动子的调控
启动子是DNA复制的起始位点，对DNA复制的速度和方向起着关键作用。
原核生物的启动子通常包含一个或多个RNA聚合酶识别、结合和转录起 始的位点，而真核生物的启动子则包含一个主要和多个次要的RNA聚合
酶结合位点。
启动子的调控可以通过改变其序列、甲基化修饰或结合其他调控蛋白来 实现，从而影响DNA复制的起始。
04
DNA复制的生物学意义
遗传信息的传递
01
遗传信息是生命延续和物种繁衍 的基础，DNA复制确保遗传信息 从一代传递到下一代，保持物种 的遗传连续性。
02
DNA复制过程中，遗传信息从亲 代传递给子代，确保后代具备与 亲代相似的遗传特征。
保证遗传信息的稳定性
DNA复制是高度精确的过程，通过 一系列复杂的酶促反应和调控机制， 确保遗传信息在复制过程中不被篡改 或出错。
DNA复制过程中存在多种修复机制， 能够纠正复制过程中出现的错误，从 而保证遗传信息的稳定性。
细胞分裂与增殖的基础
DNA复制是细胞分裂与增殖的必要条 件，只有完成DNA复制，细胞才能进 行分裂和增殖，形成新的个体或组织。
DNA复制的精确性和稳定性对于维持 细胞正常的生长、发育和功能至关重 要，任何复制错误都可能导致细胞异 常或疾病的发生。
此外，原核生物的DNA复制过 程中没有真核生物的复杂调控 机制，因此复制速度较快。
不需要引物
原核生物的DNA复制不需要引物。
在复制过程中，DNA聚合酶可以直接以母链为模板，从头开始合成子链，避免了 引物合成和去除的步骤，提高了复制速度和效率。
02
真核生物DNA复制的特点
全保留复制
全保留复制是指真核生物在DNA复制过程中，新链的合成从DNA 链的末端开始，逐步向复制起始位点方向进行，最终保留原有的 DNA序列。这种复制方式可以确保遗传信息的完整性和稳定性。
第2章 DNA的复制
- 第四节 DNA的复制 真核生物复制的特点
1、复制叉移动速度大约只有50bp/s，不到大肠杆菌得1/20。 2、真核生物每条染色质上可以有多处复制起始点：人类DNA中 每间隔3万－30万个碱基就有一个复制起始点，而原核生物只有 一个起始点； 3、真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上DNA 的复制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上 可以连续开始新的DNA复制，表现为虽只有一个复制单元，但 可有多个复制叉。 4、真核生物DNA聚合酶的特性：5种DNA聚合酶 5、端粒酶保证染色体复制的完整性。
“多莉”的衰老 研究端粒丢失的速率，预测人类的寿命 研究推测端粒酶与肿瘤的关系
第五节 DNA复制的调控
原核细胞的生长和增殖速度取决于培养条件，在不同
生长和增殖速度的细胞中DNA链延伸的速度几乎是恒定的， 但复制叉的数量不同。迅速分裂的细胞具较多复制叉，而分 裂缓慢的细胞复制叉较少并出现复制的间隙。
第五节 DNA复制的调控
真核细胞的生活周期可分为4个时期：
（1）G1：复制预备期;
（2）S：复制期;
（3）G2：有丝分裂准备期； （4）M：有丝分裂期。
DNA复制只发生在S期。
第五节 DNA复制的调控
真核细胞中DNA复制有3个水平的调控：
1.细胞生活周期水平调控，也称为限制点调控，即决定细
胞停留在G1期， 还是进入S期。——复制起点点火
5’
5’ 3’
+
3’ 复制叉到达末 3’ 端后，一条单
5’ 链被置换出来
末端碱基配对
5’
形成双链体起
3’
始点
5’
以单链为模板
3’
5’ 的DNA合成
3: 腺病毒DNA的复制
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
【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
分子生物学基础第二章DNA的结构、复制和修复 第四节原核生物和真核生物DNA的复制特点
第四节 原核生物和真核生物DNA的复制特点
第四节 原核生物和真核生物DNA的复制特点
二、真核生物DNA的复制特点 1．真核细胞的每条染色体含有多个复制起始点。复制子的大小 变化很大，约5-300kbp。复制可以在几个复制起始点上同时进行，复 制起始点不是一成不变的。在发育过程中，活化的细胞有更多的复制 起始点。例如，果蝇在胚胎发育早期，其最大染色体上有6000个复制 叉，大约每10 kbp就有一个。 2．真核生物染色体在全部复制完成之前，各个复制起始点不能 开始新一轮的复制。而原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的 复制事件，表现为一个复制子内套叠有多个复制叉。 3 ． 真 核 生 物 DNA 的 复 制 子 被 称 为 自 主 复 制 序 列 （ ARS）， 长 约 150bp左右，含有几个复制起始必须的保守区。并且其复制起始需起 点识别复合物（ORC）参与，并需ATP。真核生物复制叉的移动速度大 约 只 有 5 0 bp/s， 还 不 到 大 肠 杆 菌 的 1 / 2 0 。 因 此 ， 人 类 DNA 中 每隔 3x104~3x105就有一个复制起始位点。
第四节 原核生物和真核生物DNA的复制特点
4．真核生物有多种DNA聚合酶，分别为在真核细胞中主要有5种 DNA聚合酶，分别称为DNA聚合酶α、β、γ、δ和ε，真核细胞的 DNA聚合酶和细菌DNA聚合酶基本性质相同，均以dNTP为底物，需Mg2+ 激活，聚合时必须有模板链和具有3´–OH末端的引物链，链的延伸方 向为5´→3´。但真核细胞的DNA聚合酶一般都不具有核酸外切酶活性， 推测一定有另外的酶在DNA复制中起校对作用。DNA聚合酶α的功能主 要是引物合成。DNA聚合酶β活性水平稳定，可能主要在DNA损伤的修 复中起作用。DNA聚合酶δ是主要负责DNA复制的酶，参与先导链和滞 后链的合成。而DNA聚合酶ε的主要功能可能是在去掉RNA引物后把缺 口补全。
分子生物学--DNA的复制课件
dna螺旋酶首先在复制起点处将双链dna解开合成rna引物分子分开双链dna链单链dna结合蛋白ssb结合在被解开的链上复制因子xn蛋白复制因子yn蛋白n蛋白i蛋白dnab蛋白和dnac蛋白等6种蛋白质组成的引发前体preprimosome与单链dna结合生成中间物引发前体与引物酶primase组装成引发体primosome引发体在单链dna上移动在dnab亚基的作用下识别dna复制起点位置引发体首先在前导链上合成rna引物然后在后续链上沿53方向不停的移动在一定距离上反复合成rna引物
polⅢ + + +
－ － － + ＞140 kD 10-20 polC
D．真核生物的DNA聚合酶
(1) DNA聚合酶a，300kD，4或5个亚基组成，占总量 的80-90%，主要负责染色体DNA的复制。 (2) DNA聚合酶b，45kD，单链，主要修复核内DNA。
(3) DNA聚合酶g，140kD，负责线粒体DNA的复制。 (4) DNA聚合酶δ，与原核生物的聚合酶类似，具有3‘→5’核 酸外切酶活性。 除了DNA聚合酶δ，其它DNA聚合酶均没有3'→5'或 5'→3'外切酶活性。
Molecular Biology
Biotechnology Institute Hu Dongwei hudw@
第三章 DNA的复制
一、半保留复制
Semi-conservation replication
以每条链为模板，按碱基互补配对原则由DNA 聚合酶催化合成新的互补链。
分子两端是靠端粒酶完成其复制。
六、DNA复制的真实性
大肠杆菌中，每复制109-1010个核苷酸便要出现一个 误差。每1000个细胞经过一次分裂才会插入一个不正常的
polⅢ + + +
－ － － + ＞140 kD 10-20 polC
D．真核生物的DNA聚合酶
(1) DNA聚合酶a，300kD，4或5个亚基组成，占总量 的80-90%，主要负责染色体DNA的复制。 (2) DNA聚合酶b，45kD，单链，主要修复核内DNA。
(3) DNA聚合酶g，140kD，负责线粒体DNA的复制。 (4) DNA聚合酶δ，与原核生物的聚合酶类似，具有3‘→5’核 酸外切酶活性。 除了DNA聚合酶δ，其它DNA聚合酶均没有3'→5'或 5'→3'外切酶活性。
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第三章 DNA的复制
一、半保留复制
Semi-conservation replication
以每条链为模板，按碱基互补配对原则由DNA 聚合酶催化合成新的互补链。
分子两端是靠端粒酶完成其复制。
六、DNA复制的真实性
大肠杆菌中，每复制109-1010个核苷酸便要出现一个 误差。每1000个细胞经过一次分裂才会插入一个不正常的
培训学习资料-DNA分子的复制-2022年学习资料
规律：亲代DNA分子经n次复制后，所需游-离的脱氧核苷酸数为：-游离的脱氧核苷酸数-=aX（2n-1-表示 板的碱基数-表示复制的次数-规律3：亲代DNA分子第n次复制，所需游离-aX2n-1
规律：1个5N标记的DNA分子在14W的培养基-复制n次，产生的子代DNA分子为2n-个，其中含有15N的 NA分子为2_个，含-有14W的2n个，-只含14W的2n-2个，只-含有15N的0个；含15N的脱氧核苷 链和-含14W的脱氧核苷酸链之比为2：2n+1-2
4.条件：-●模板：-亲代DNA分子的两条母链-●原料：-细胞中游离的4种脱氧核苷酸-●能量：-ATP-● ：-DNA解旋酶，DNA聚合酶等
5、DNA复制的过程-①解旋：-利用细胞呼吸提供的能量ATP,在-解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开-② 成子链：-以解开的每一段母链为模板，以-四种游离的脱氧核苷酸为原料，遵循-碱基互补配对原则，在有关酶的-作 下，合成与母链互补的子链-每条子链与其对应的母链盘旋成-③形成子代DNA:-双螺旋结构，形成两个与亲代-完 相同-的DNA
6、DNA复制的特点、原则-①是一个边解旋边复制-的过程-②由于新合成的DNA分子中，都保留了原-DNA的 条链，因此叫半保留复制-★原则：碱基互补配对原则
解旋：解旋酶催化，能量-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-离 脱氧核苷酸进行-复制后的DNA:组成-母链（旧链-子链（新链
实验验证-离心-①将大肠杆菌放在含有15N-标记的NH4CI培养基中繁殖-几代，使所有的大肠杆菌-DNA被 5N所标记，离心；-15N/15N-重带
②将15N标记的细菌转移到-含有14N标记的NH4Cl培养基-中进行培养，繁殖一代之后，-14N/15N心；-中带-③将子一代DNA继续在含-轻带-有14N标记的NH4C培养基中-4N/14W-进行培养，繁殖， 心；
原核生物DNA复制的特点
5´
3´
解旋酶
解链酶
引物酶和引
SSB
发体
DNA聚合 酶III
DNA聚 合酶I
RNA引物
3´ 5´ RNA引
物
3´ 5´
• 5）由DNA连接酶将DNA片段连接起来，成 为大分子DNA链。
用于把 DNA 双链解开形成单链。利用 水解 ATP 释放的能量，催化双链 DNA 解链。
2）单链结合蛋白（ SSBቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ蛋白）
SSB 蛋白可牢固地结合在单链 DNA 上，在原 核生物中表现出协同效应，如第一个 SSB 蛋白结 合到DNA 上去的能力为 1 ，第二个 SSB 蛋白结 合能力则高达 103 。 SSB 蛋白的作用是保证被 解链酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构， 它以四聚体形式存在于复制叉处，待单链复制后 才掉下，重新循环。所以， SSB 蛋白只保持单链 的存在，并不起解链的作用。
DNA聚合酶Ⅱ
DNA聚合酶Ⅲ
总结
• 归纳起来，在 复制叉处 DNA的合成 可以分为以下 几步：
• （1）首先由 解链蛋白和解 旋蛋白使 DNA双链解 开。
5´
3´
解旋酶
解链酶
引物酶和引
SSB
发体
DNA聚合 酶III
DNA聚 合酶I
RNA引物
3´ 5´ RNA引
物
3´ 5´
5´
3´
• （2）前导链的合 成是按5` → 3`方向 连续合成（复制叉
（岗奇片段），直 到另一RNA引物 的5`-末端。该反 应由DNA聚合酶 Ⅲ或相应的DNA 聚合酶所催化。
5´
3´
解旋酶
解链酶
引物酶和引
SSB
发体
原核生物与真核生物DNA复制的特点课件
05 DNA复制的研究进展与 展望
DNA复制的分子机制研究
揭示DNA复制起始、延伸和终止 的分子机制，以及参与DNA复制 的酶和蛋白复合物的结构和功能。
深入研究DNA聚合酶和其他复制 相关蛋白的相互作用，以及它们
在复制过程中的动态变化。
探索DNA复制过程中DNA损伤 修复和细胞周期调控的分子机制， 以揭示DNA复制与细胞生长和发
真核生物的细胞分裂需要更多的准备和调节过程，这也增加了复制周期的时间。
需要引物
真核生物的DNA复制需要引物 来启动复制过程。
引物是在DNA聚合酶的作用下 合成的小段RNA或DNA，它与 DNA模板链结合并作为复制的 起始点。
引物为DNA聚合酶提供了结合 位点，并确保复制的准确性。
半不连续复制
真核生物的DNA复制是半不连续的， 即DNA链的合成方向是不对称的。
02
原核生物多为单细胞生物，细胞 分裂周期短，因此DNA复制周期 也相对较短。
不需要引物
原核生物的DNA聚合酶具有引物酶 活性，能够自我提供引物，因此不需 要额外提供引物。
不需要引物可以缩短复制时间，提高 复制效率。
半保留复制
原核生物的DNA复制采用半保留复制方式，即母链和子链各保留一条。
半保留复制能够保证遗传信息的稳定传递。
探索DNA复制的时空调控机制，以及 DNA复制与细胞分裂、分化、凋亡等
生物学过程的相互影响。
研究DNA复制与表观遗传学的关系， 以及表观遗传修饰如何影响DNA复制
和基因表达。
深入探究DNA复制过程中突变和重组 的机制，以及这些机制在生物进化中的
作用。
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领头链的合成速度较快，但错误率较 高；随从链的合成速度较慢，但错误 率较低。
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25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！Βιβλιοθήκη 21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
原核生物DNA复制的特点
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
谢谢！Βιβλιοθήκη 21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
原核生物DNA复制的特点
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。