遗传学的中心法则

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1、遗传信息传递中心法则转录翻译DNARNA蛋白质反转录复制复制第十章DNA的生物合成(复制)DNABiosynthesis，Replication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。亲代DNA复制子代DNA复制分子基础：碱基配对规律和DNA双螺旋结构化学本质：酶促的生物细胞内单核苷酸聚合复制的保证：各种酶和蛋白质因子的参与复制的基本规律BasicRulesofDNAReplication第一节半保留复制semi-conservativereplication半不连续复制semi-discontinuousreplication复制方向为双向b

2、idirectionalreplication高保真性复制highfidelity复制的特点一、半保留复制的实验依据和意义DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)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。(一）半保留复制的概念（二）半保留复制的理论设想TGGTACTGCCACTGGACCATGACGGTGACCTGGTACTGCCACTGGACCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCTGGTACTGAC

3、CATGACACCATGACTGGTACTGTGGTACTGCCACTGGACCATGACGGTGACC+母链DNA复制过程中形成的复制叉子代DNA（三）子链继承母链遗传信息的几种可能方式全保留半保留混合式亲代DNA子代DNA（四）半保留复制的证明——实验细菌可以利用NH4Cl作氮源合成DNA轻链14N-DNA重链15N-DNA轻、重链DNA混合半保留复制第一代DNA半保留复制第二代DNA半保留复制第三代DNA细菌在含NH4Cl的普通培养液中培养后提取DNA把细菌放在含15NH4Cl的培养液中培养若干代后提取含15N的“重”DNA把含15N-DNA的细菌放回含NH4Cl的普通培养液中培养20

4、分钟后提取子一代DNA把含15N-DNA的细菌在含NH4Cl的普通培养液中培养40分钟后提取子二代DNA将轻链DNA和重链DNA混合把含15N-DNA的细菌在含NH4Cl的普通培养液中培养60分钟后提取子三代DNA普通培养液培养细菌的轻链DNA在密度梯度离心时区带在离心管上方子二代DNA密度梯度离心分析时有介于重带与轻带之间的中间带轻带两种将轻链和重链DNA混合后密度梯度离心时在离心管中有与轻、重链对应的两条区带子三代DNA密度梯度离心分析时仍有中间带和轻带两种，以后各代DNA分子密度梯度离心结果相同，但轻带变浓而中间带逐渐被稀释。含15NH4Cl培养液培养的重链DNA在密度梯度离心时区带在离

5、心管下方子一代DNA密度梯度离心分析时致密带介于重带与轻带之间，没有单独的重带和轻带实验结果说明子一代DNA双链中一股是15N单链，从亲代接受和保留下来的；另一股是14N单链，完全是新合成的。Messelson和Stahl的实验支持半保留复制。半保留复制的意义按半保留复制方式，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。遗传的保守性是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。在强调遗传恒定性的同时不能忽视其变异性。二、双向复制原核生物DNA复制时，DNA从起始点(origin)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。复制中的放射自显影

6、图像（眼睛状图形）（大肠杆菌DNA经放射性标记后电镜下观察结果）terA环状双链DNA及复制起始点（origin）B复制中的两个复制叉（replicationfork）C复制接近终止点(termination,ter)复制叉指的是DNA双链分成两股各自作为模板，子链沿模板延长形成的Y字形结构复制叉指的是DNA双链分成两股各自作为模板，子链沿模板延长形成的Y字形结构E.coliorigin真核生物真核生物有多个染色体均需要复制，每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon)。复制子是独立完成复制的功能单位。高等生物有数以万计的复制子，

7、长度差异很大。原核生物是单复制子复制，称为复制体（replisome）。真核生物的多复制子复制5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’3’复制子已完成复制的复制子DNA母链，ori为复制点复制子的大小和起始的先后不同复制子长度为相邻起点间距离其中一个复制子已经完成复制复制进程三、复制的半不连续性53解链方向3´5´领头链(leadingstrand)随从链(lagg