第10章 DNA的生物合成ppt课件.ppt

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1、第三篇生物化学郭子林基因信息的传递第三篇《基因信息的传递》内容：第十章DNA的生物合成第十一章RNA的生物合成第十二章蛋白质的生物合成第十三章基因表达调控第十四章基因重组与基因工程本篇内容的学习方法建议：掌握基因信息传递的基本过程；重点掌握基因信息传递、调控和基因工程的机制、重要酶类和主要物质的作用；理清DNA、RNA、蛋白质之间信息传递关系；注意基因信息传递异常与疾病的关系。第三篇基因信息的传递基因（gene）：生物活性产物编码的DNA功能片段，以碱基排列顺序贮存遗传信息。由Johannsen于1909年首先提出。中心法则(centraldogm

2、a)：1958年F.Crick提出。1970年H.Temin发现逆转录现象，补充中心法则。DNARNA蛋白质转录翻译逆转录复制遗传学中心法则复制第十章DNA的生物合成DNA的生物合成有DNA复制和逆转录两种方式。DNA复制（DNAreplication）是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板，按照碱基配对原则指导合成子链DNA的过程。第一节    复制的基本规律DNA复制的方式为半保留复制(semi-conservativereplication)DNA复制的形式为双向复制(bidirectionalreplication)DNA复制的过程为半不连

3、续复制(semi-discontinuousreplication)7一、半保留复制（semi-conservativereplication）DNA复制时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律合成与模板互补的子链，形成子代DNA双链，其中一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则是合成的，故称半保留复制。8AGAACTTTCTTGAAAGAACTTTCTTGAAAGAACTTTCTTGAA半保留复制母链DNA子链DNA半保留复制的实验依据1958年，Messelson和stahl用实验证实。1.细菌在含15NH4Cl的培养液中培

4、养若干代，密度梯度离心分离出DNA是含15N的重DNA。图2.把含15N-DNA的细菌放14NH4Cl培养液中培养，子一代DNA是中等密度DNA。图3.继续培养出子二代，其DNA是中等密度DNA与普通DNA各占一半。图半保留复制的意义按半保留复制方式，子代保留了亲代DNA的全部遗传信息，体现了遗传过程的相对保守性。遗传的保守性是相对的，而不是绝对的。自然界还存在着普遍的变异现象。DNA复制时，从复制起始点(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。图二、双向复制(bidirectionalreplication)原核

5、生物是单复制子双向复制。其环形DNA为单复制子，只有一个复制起始点。图真核生物是多复制子双向复制。其线形DNA有多个复制起始点，形成多个复制子。图（复制子是独立完成复制的功能单位，一个复制起始点起始的DNA复制区域称为复制子replicon）。13三、半不连续复制领头链(leadingstrand)：复制方向与解链方向一致的子链。领头链复制是连续的。图随从链(laggingstrand)：复制方向与解链方向相反的子链。随从链的复制是不连续的，形成多个冈崎片段。图冈崎片段（Okazakifragment）：1968年日本科学家冈崎用电镜观察到，原核生

6、物大小在一千至二千核苷酸，真核生物数百个核苷酸。14第二节   DNA复制的酶学和拓扑学变化参与DNA复制的酶与物质：1.底物dNTP（N:A,G,C,T）2.DNA聚合酶（DNApolymerase,DNA-pol)3.模板(template)4.解螺旋酶（解链酶）（helicase)5.拓扑异构酶（topoisomerase)6.单链DNA结合蛋白SSB7.引物酶（primase)8.引物（primer)9.DNA连接酶（ligase)10.其他因子一、   复制的化学反应1、复制的基本化学反应：核苷酸和核苷酸之间，通过3`,5`磷酸二酯键的生

7、成而逐一聚合。反应底物是dNTP，加入单链的是dNMP。图1图22、复制的方向性：新链只能从5`-端向3`-端延长（所有新生成的RNA或DNA单链其方向都是5`→3`，模板链与之反向互补平行）。3`3`5`5`模板链新生链二、DNA聚合酶（DNApolymerase,DNA-pol)（一）原核生物的DNA聚合酶DNA-polIDNA-polIIDNA-polⅢ1、DNA-polⅢ：结构：由10种亚基（22个亚基）组成的不对称二聚体。其中αεθ组成核心酶。图功能：①真正的复制酶，α亚基具聚合活性。②ε亚基有3`→5`核酸外切酶活性和碱基选择功能。图2

8、、DNA-polII有3`→5`核酸外切酶活性和聚合酶活性，主要参与DNA损伤的应急状态修复（sos修复）。3、DNA-p