最新DNA的复制1教学讲义PPT课件.ppt

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1、DNA的复制1第五讲DNA的复制一、DNA的复制二、RNA的反转录三、DNA的转座MolecularBiologyCourse脱氧核糖核酸（DNA）是生物界遗传的主要物质基础。生物有机体的遗传特征以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序－即遗传信息。在细胞分裂前通过DNA的复制，将遗传信息由亲代传递给子代。在后代的个体发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA，并指导蛋白质的合成，以执行各种生命功能。使后代表现出与亲代相似的遗传性状，这种遗传信息的传递方向，是从DNA到RNA再到蛋白质，即所谓的生物学“中心法则”。80年代以后，在某些致癌RNA病毒中发现遗传信息也存在

2、于RNA分子中，由RNA通过逆转录的方式将遗传信息传递给DNA。这个中心法则加入了新的内容。这也就是我们前面提到过的，目前被生物界认可的遗传信息传递的中心法则。MolecularBiologyCourse（一）、DNA的复制1、DNA半保留复制的机理2、DNA的半不连续复制MolecularBiologyCourse1、DNA半保留复制的机理Semi-ConservationReplicationDNA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。1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型，模型指出，DNA分子

3、由两条多核苷酸链组成，两条链的碱基配对规则：G只能与C配对，A只能与T配对，以氢键相连，所以两条链是互补的，一条链上的核苷酸排列顺序决定了另一条链上的核苷酸排列顺序。就是说，DNA分子的每一条链都含有合成它的互补链所需的全部信息。MolecularBiologyCourse这就说明DNA的复制是由原来存在的分子为模板来合成新的链。曾经有许多关于DNA复制方式的学说，包括半保留复制，全保留复制以及分散复制等。Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时就推测，DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA分子中

4、一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式为半保留复制。MolecularBiologyCourseThreereplicationhypotheses1958年Maselson和Stahl利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复制。他们将大肠杆菌放在含有N15标记的培养基中培养，得到N15－DNA。然后将细菌转移到含有N14标记的培养基中进行培养，在培养不同代数时，收集细菌，裂解细胞，用氯化铯密度梯度离心法观察DNA所处的位置。由于N15标记的DNA的密度比普通DNA的密度大，在氯化铯密度梯度离心时，两种密度不同的DNA分布在不同的区带。MolecularB

5、iologyCourse实验结果表明：在全部由N15标记的培养基中得到的N15－DNA显示为一条重密度带，位于离心管的管底。当转入N14标记的培养基中繁殖后第一代，得到了一条中密度带，这是N15－DNA和N14－DNA的杂交分子。第二代有中密度带及低密度带两个区带，这表明它们分别为N14－DNA分子和N14－N15－DNA杂合分子。随着以后在N14培养基中培养代数的增加，低密度带增强，而中密度带逐渐减弱，离心结束从管底到管口，CsCL溶液密度，不同重量的DNA分子就停留在于其相当的CsCL密度处，在紫外光可以看到DNA分子形成的区带。MolecularBiologyCourse为了证

6、实第一代杂交分子确实是一半N15－DNA一半N14－DNA：将这种杂交分子经加热变性，对于变性前后的DNA分别进行CsCL密度梯度离心。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。MolecularBiologyCourse(CsClgradientcentrifuge)N15N14DNASemi-ConservationReplicationM.MeselsonandF.W.Stahl,Sciences44:675,1958.1、DNA半保留复制的证据Mole

7、cularBiologyCourse模板：能提供合成一条互补链所需要精确信息的核酸链。MolecularBiologyCourse2、DNA的半不连续复制（semi-discontinuouseplication）在体内，DNA的两条链都能作为模板，同时合成出两条新的互补链。由于DNA分子的两条链是反向平行的，一条链的走向为5'－3'，另一条链为3'－5'。但是所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5'－3'，而不是3'－5'。这就很难说明，DNA在复制时，两