生物化学 13 核酸的生物合成.ppt

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1、教学目标1.掌握原核生物DNA的“复制”及RNA的“转录”过程；2.熟悉参与复制与转录的各个要素；3.了解“PCR”技术。教学难点原核生物DNA及RNA的分子机制。原核生物DNA及RNA的合成过程。教学重点13.1DNA的生物合成13.2RNA的生物合成思考与练习教学纲要DNA复制——依赖于DNA的DNA合成，是主要的合成方式。逆转录——依赖于RNA的DNA合成，主要在病毒中，是转录的逆过程。DNA的损伤与修复——DNA损伤后，DNA片段的填补。合成方式13.1DNA的生物合成13.1.1DNA

2、复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程1.慨念：当细胞分裂时，DNA的双链拆开并分为两股单链，各自作为模板，用以合成新的互补链。在两子细胞中新合成的DNA双链，都和母细胞的DNA双链的碱基序列完成一样，其中一条链来自亲代，另一条链为新合成的。遗传信息就这样高度准确地从亲代传给子代。这种复制方式称为半保留复制。2.意义（反映出的实质）：生物遗传的保守性。俗话说：龙生龙，凤生凤，老鼠生来会打洞。遗传的保守性是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半

3、保留复制13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程13.1DNA的生物合成3.证据：嘧度梯度离心实验。非常有名的实验是用原核生物（大肠杆菌）做的。15N（重N）培养基，培养若干代，大量繁殖使所有的N都被标上15——15N，称为原代，将原代接种到14N（普通N）培养基，第一代取DNA，继续培养后取第二代、第三代DNA进行绿化铯（CsCl）密度梯度离心，用溴化乙啶（EB）染料染色，在紫外光下，有DNA的发出桔黄色荧光。结果如下图：13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相

4、同的子代DNA的过程13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半保留复制密度梯度实验梯度离心结果实验结果证实了DNA是按半保留复制方式进行的4.参与DNA复制的有关物质（1）DNA聚合酶（DNApol）：是复制中最主要的物质，全称为依赖于DNA的DNA聚合酶（即以DNA为模板的酶），简称为复制酶（DDDP，D—DNA；D—指导，D—DNA，P—聚合酶）特点：模板——DNA引物——RNA底物——dNTP合成方向——5/端到3/端真核与原核的不一样13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的

5、子代DNA的过程13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半保留复制E.Coli中的DNA聚合酶真核生物DNA聚合酶（2）DNA连接酶：13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半保留复制4.参与DNA复制的有关物质用于补“缺口”，将nick（缺口——只缺一个3，5磷酸二酯键）连接起来。5’3’3’HOP5’5’3’3’ATPNADAMP+PPiNAD+AMPLigase（4）拓扑异构酶拓扑是物理学上的一个名称，空间异构的意思

6、。用于解开DNA超螺旋结构，TOPＩ——打开一条链；TOPⅡ从中间剪开。（5）单链结合蛋白（SSB）防止两条链再结合（复性）（6）引发酶和引发体：催化引物的合成，多数是RNA聚合酶催化合成RNA引物、也有DNA聚合酶催化DNA引物的合成。引发体中含引物酶等多种蛋白质（3）解旋酶（解螺旋酶、解链酶）解开DNA双螺旋结构4.参与DNA复制的有关物质13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半保留复制5.DNA复制的机制——半不连续复

7、制13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半保留复制13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半保留复制子代DNA中的一条链的合成是连续的，另一条链的合成是不连续的，DNA的这种复制方式称为半不连续复制。1968年冈崎提出的，DNA复制过程中，有一些不连续片段，称为冈崎片段。原核生物中冈崎片段约含1000—2000个核苷酸，真核生物约为400个核苷酸。5’5’

8、3’5’解链方向5’3’5’5’3’5’解链方向5’3’5’3’5’解链方向5’3’随从链（后随链）：复制方向与解链方向相反，须等待解开足够长度的链才能继续复制，所得到一条由不连续片段组成的子链。领头链（前导链）：顺着解链方向生成的子链，其复制是连续进行的，得到一条连续的子链。领头链的合成随从链的合成13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程13.1DNA的生物合成DNA复制的方式——半保留复制6.DNA复制的过程——起始、延长和中止13.1.1DNA复制—由亲代DNA合