《生化教研室》PPT课件

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1、生化教研室肖建英第四章DNA的复制、突变、损伤与修复第一节　DNA的复制第二节　基因突变第三节　DNA的修复系统主要学习内容复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA第一节DNA的复制半保留复制(semi-conservativereplication)复制的高保真性(highfidelity)双向复制(bidirectionalreplication)半不连续复制(semi-discontinuousreplication)一、DNA复制的一般特征概念：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(templ

2、ate)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。1、半保留复制(semi-conservativereplication)（一）半保留复制、复制子、复制叉、双向复制按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。半保留复制的意义遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。密度梯度实验——实验结果支持半保留复制的设想。含重氮-DNA的细菌培养于普通培养液第一代继续培养于普通培养液第二代

3、梯度离心结果AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链DNA复制过程中形成的复制叉子代DNA复制的基本规律————2、复制起点（originofreplication，ori或O）DNA复制时总是从一个特定的位置开始，这一位置称为复制起点。多数是富含A·T配对的区域。富含A·T配对的区域经常处于开发与闭合的动态平衡之中，称为DNA的呼吸作用。3、复制子（repl

4、icon）两个相邻起始点之间的DNA片段，称为一个复制子。复制子是独立完成复制的功能单位。4、复制叉（replicationfork）5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’真核生物每个染色体上形成多个复制子。大多数原核和真核生物复制时，DNA都是从固定起始点开始向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。5、复制方向（1）双向复制（bidirectionalreplication）（2）单向复制从特定的位置开始，单方向进行复制。（3）不对称的双向复制6、复制终点（1）环状DNA复制终点——固定的复制终点（2）线状DNA复制终点——形成一个

5、大分子串联体（多联体）。如噬菌体病毒。oriterABCA.环状双链DNA及复制起始点B.复制中的两个复制叉C.复制接近终止点(termination,ter)（二）DNA复制的酶系1、使DNA链解离的酶解旋酶单链DNA结合蛋白DNA旋转酶（拓扑异构酶）（1）解螺旋酶(helicase)（DnaB蛋白）：——利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链（2）单链DNA结合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)——在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整E.Coli中的SSB以四聚体形式存在，与DNA结合具有协同作用。DNA复制的酶学———

6、—108局部解链后（3）DNA拓扑异构酶(DNAtopoisomerase)DNA复制的酶学————解链过程中正超螺旋的形成拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键拓扑异构酶Ⅰ拓扑异构酶Ⅱ拓扑异构酶Ⅲ拓扑异构酶Ⅳ分类DNA复制的酶学————拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态。反应不需ATP。拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛。利用ATP供能，连接断端，DNA分子进入负超螺旋状态。拓扑异构酶作用机制DNA复制的酶学————2、DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDN

7、Apolymerase)简称：DNA-pol活性：1.53的聚合活性2.核酸外切酶活性53外切活性35外切活性（1）原核细胞中的DNA聚合酶DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ功能：对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补，切除引物。DNA-polⅠ（109kD）53聚合活性35外切活性53外切活性DNApolⅠ利用3´→5´外切活性