DNA的生物合成3

1、遗传信息传递的中心法则 复制DNA 转录RNA翻译蛋白质翻译逆转录蛋白质首页第一节第二节第四节第三节第五节第一节 半保留复制第四节 DNA的突变（损伤）与修复 首页第一节第二节第四节第三节第五节第一节 半保留复制1）半保留复制（semiconservative replication） 1953年Watson 和 Crick在提出DNA双螺旋结构模型时，就设想在DNA复制过程中，2条多核苷酸链之间的氢键断裂，然后以每条单键作为模板，按照碱基互补的原则，合成新的互补链。这样新合成的2个子代DNA分子与原来的DNA分子的碱基排列顺序完全一样，每个子代DNA分子的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合

2、成的，这种复制方式称为半保留复制 。复制的特点首页第一节第二节第四节第三节第五节半保留复制的证据 首页第一节第二节第四节第三节第五节意义： 子代保留了亲代DNA的全部遗传信息 DNA通过复制和基因表达决定生物特性 体现了遗传过程的相对保守性 保守性是相对的，不能忽视其变异性2）半不连续复制 .首页第一节第二节第四节第三节第五节第二节 DNA复制的酶学复制是在酶催化下进行的核苷酸的聚合反应。(一) DNA聚合酶(二) 真核生物的DNA聚合酶(三) DNA复制的保真性 首页第一节第二节第四节第三节第五节一、DNA聚合酶作用：以单链DNA作为模板催化3，5- 磷酸二酯键的生成，使4种脱氧核糖核苷酸,

3、在引物或DNA片段的3 -OH上沿着53方向聚合。首页第一节第二节第四节第三节第五节 （ dNMP）n + dNTP 或n1dATPn2dCTPn1dTTP + DNA n2dGTP (模板)DNA聚合酶DNA聚合酶Mg 2+,引物DNA（dNMP）dAMPdCMPdDMPdGMP+2(n1+n2)PPi+ ppin+12(n1+n2)复制的化学反应首页第一节第二节第四节第三节第五节作用条件：1）以单链DNA作为模板2）4种dNTP作为原料：dATP，dCTP，dCTP， dTTP3）需要引物：DNA聚合酶不能从头合成DNA ，只 能以引物的3- OH作为合成新DNA的起点。4）只能催化引物或

4、DNA片段与核苷酸之间生成3， 5 -磷酸二酯键，使引物或DNA片段由5 3方 向延伸，因此DNA聚合酶作用具有方向性。首页第一节第二节第四节第三节第五节（一）. 原核生物的DNA聚合酶。现在已知的原核生物DNA聚合酶有三种： 1 . DNA聚合酶2 . DNA聚合酶3 . DNA聚合酶首页第一节第二节第四节第三节第五节 1 、DNA聚合酶作用： 1）对复制中的错误进行校读.（ 3 5 核 酸外切酶活性） 2）切除引物和突变的片段（ 5 3 核 酸外切酶活性） 3）填补空隙（ 5 3 聚合活性） DNA聚合酶是单一肽链的大分子 ， 其二级结构以-螺旋为主. 为主。首页第一节第二节第四节第三节第

5、五节E.coli DNA 聚合酶HONMLKPJRIEDFCGBQA小片段大片段首页第一节第二节第四节第三节第五节 用特异的蛋白酶，可以把DNA-pol I水解为两个段段，小片段（A至F螺旋）具有5 3核酸外切酶活性，大片段（G至R螺旋区及C末端）又称Klenow片段，具DNA聚合酶和3 5核酸外切酶活性。首页第一节第二节第四节第三节第五节2 、 DNA聚合酶 只是在无pol I和Pol 的情况下起作用，其真正的作用未完全清楚。首页第一节第二节第四节第三节第五节3 、DNA聚合酶 是真正在原核生物细胞内参与复制作用的酶，是由10种亚基组成的不对称二聚体。 首页第一节第二节第四节第三节第五节 、

6、 、 亚基 组成核心酶。其中亚基具有聚合酶活性; 亚基具有35核酸外切酶活性,并执行碱基选择功能; 亚基辩认引物,并起着夹住模板又能使酶沿模板链滑动的作用; 亚基可能起维持二聚体 的作用。其余的亚基统称为 - 复合物 ,作用不清楚 . （E.coli DNA 聚合酶不对称二聚体）首页第一节第二节第四节第三节第五节大酶杆菌DNA聚合酶的性质 5 3 聚合 + + +5 3 外切 + + - 3 5 外切 + + +分子量 （kd） 103 12 180分子数/细胞 400 100 10DNA 聚合酶首页第一节第二节第四节第三节第五节核酸外切酶活性和校读核酸外切酶活性和校读 DNA pol I 、

7、II 两种方向 DNA pol I 3 5 活性强 DNA pol III 只有3 5 方向 首页第一节第二节第四节第三节第五节(二) 真核生物的DNA聚合酶至少有五种：DNA-pol：只能延长数百个核苷酸，在随从链 合成中起作用。DNA-pol：只是在没有其他DNA聚合酶时才起 作用。DNA-pol: 在线粒体内参与线粒体DNA的复制。DNA-pol：可延长很多的核苷酸，在领头链合 成中起作用。DNA-pol：起校读，修复和填补缺口的作用。首页第一节第二节第四节第三节第五节(三)、 DNA复制的保真性 DNA复制的保真性至少依赖 三种机理。 1、遵守严格的碱基配对规律。 2、DNA-pol

8、对碱基的选择功能。 3、复制中出现错误时，DNA-pol 有即时的校读功能。 首页第一节第二节第四节第三节第五节 DNA复制时，必须先有单链DNA生成，碱基暴露，这样DNA才能起模板作用。 首页第一节第二节第四节第三节第五节二、复制中解链和DNA分子的拓扑学变化 解螺旋酶（helicase）、DNA拓扑异构酶(DNA topoisomerase) 和单链DNA结合蛋白（single strand DNA binding protein ）共同起解开双螺旋、理顺DNA链、维持DNA在一段时间内处于单链状态的作用。首页第一节第二节第四节第三节第五节（一）解螺旋酶首页第一节第二节第四节第三节第五节（

9、一）解螺旋酶 在DNA-pol参与复制过程之前，首先起作用的起始物质有DnaA、 DnaB、DnaC蛋白。DnaA蛋白辨认E.coli上称为oriC( origin C)的复制起始点， DnaC蛋白辅助解螺旋酶（ DnaB ），使其在起点上结合并打开双链。首页第一节第二节第四节第三节第五节（二）DNA拓扑异构酶首页第一节第二节第四节第三节第五节ABC拓扑酶OH 3P 5首页第一节第二节第四节第三节第五节首页首页首页首页第一节第二节第四节第三节第五节（三）单链DNA结合蛋白（SSB）首页第一节第二节第四节第三节第五节三、引物酶和引发体 DnaB蛋白、DnaA蛋白和DnaC蛋白及其他复制因子，一起

10、形成复合体，结合引物酶形成较大的聚合体，再结合到模板DNA上，这种复合物称为引发体 （primosome）。首页第一节第二节第四节第三节第五节四、DNA连接酶 DNA 连接酶（DNA ligase）在碱基互补基础上碱基互补基础上连接DNA 链的 3-OH和相邻DNA 链的5-P，使二者形成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连成 完整的链 。不能连接单独存在的不能连接单独存在的DNADNA或或RNARNA单链。单链。首页第一节第二节第四节第三节第五节DNA连接酶的作用方式 53首页第一节第二节第四节第三节第五节连接酶的作用P HOO53ATPADP连接酶DNA连接酶ATPADP5 O P OO

11、 3O53535 OH+ O P OO 35 3把连接的缺口放大，示其化学反应。第三节 DNA生物合成过程1 、DnaA蛋白识别复制起点。首页第一节第二节第四节第三节第五节6 、DNA聚合酶切除引物并填补空隙。首页第一节第二节第四节第三节第五节E.coli 复制起始点 oriC首页第一节第二节第四节第三节第五节首页第一节第二节第四节第三节第五节第四节 DNA的突变（损伤）与修复 突变（mutation）是指一个或多个脱氧核糖核苷酸的构成、复制或表型功能的异常变化，也称为DNA损伤(DNA damage)，即遗传物质结构改变引起遗传信息的改变。首页第一节第二节第四节第三节第五节 一 、 突变的结

12、果（一）突变是进化、分化的分子基础。（二）只改变基因型不改变表型的突变。（三）致死性的突变。（四）突变是某些疾病的发病基础。首页第一节第二节第四节第三节第五节二 、引发突变的因素引发突变的因素有物理和化学因素，物理因素主要指紫外线和各种辐射 化合物类别作用点（从原型配对至突变型）碱基类似物 5-溴尿嘧啶(5-BU) A被5BU G -A- -G- -G- -T- -T- -C-羟胺类 T C -T- -C- -C- -A- -A- -G-亚硝酸盐 C U -G- -G- -A- -C- -U- -T-烷化剂 G GCH3 DNA缺失G 常见的化学诱变剂取代分子改变(G碱基N-7位甲基化)首页第

13、一节第二节第四节第三节第五节三 、突变分子改变的类型（一） 错配（二） 缺失/插入和框移突变（三） 重排首页第一节第二节第四节第三节第五节(四) SOS修复(一) 光修复(二) 切除修复(三)重组修复四、DNA损伤的修复首页第一节第二节第四节第三节第五节切除修复首页第一节第二节第四节第三节第五节重组修复首页第一节第二节第四节第三节第五节第五节 逆转录现象和逆转录酶反转录酶催化cDNA的合成AAAAAAAATTTTBDNA聚合酶RNA模板杂化双链单链DNA双链DNAATTTTS核酸酶整合反转录酶反转录酶 RNaseH（反转录酶）首页第一节第二节第四节第三节第五节（细胞内）（试管内）单选题37、在

14、DNA复制中RNA引物的作用是 A.引导DNA聚合酶与DNA模板的结合 B.提供5-OH末端 C.提供四种三磷酸核苷附着的部位 D.诱导RNA的合成 E.提供3-OH末端,为合成新的DNA之起点 29、下列哪项描述对于DNA聚合酶是错误的 A.催化脱氧核苷酸连接到早期DNA的5OH末端 B.催化脱氧核苷酸连接到引物上 C.需要四种不同的5-三磷酸脱氧核苷 D.双链DNA的两条单链均可作模板 E.焦磷酸是反应的产物 31、将在14 NH4Cl作为唯一氮源的培养基中培养多代的大肠杆菌，转入含15NH4Cl的培养基中生长三代后，其各种状况的DNA分子比例应该是(LL代表两条轻链14N-DNA，HH代

15、表两条重链15N-DNA，LH代表轻链，重链DNA)。 A.3LH/1HH B.6HH/2LH C.15LL/1LH D.7HH/1LH E.1HH/7LH 33、DNA拓扑异构酶的作用是 A.解开DNA双链便于复制 B.使DNA断开旋转不致打结缠绕 C.把DNA异构为RNA,因为复制需要引物 D.辩认复制起始点 E.稳定复制叉 33、DNA拓扑异构酶的作用是 A.解开DNA双链便于复制 B.使DNA断开旋转不致打结缠绕 C.把DNA异构为RNA,因为复制需要引物 D.辩认复制起始点 E.稳定复制叉 13、DNA复制时下列哪一种酶是不需要的 A.DNA指导的DNA聚合酶 B.引物酶 C.连接酶

16、 D.RNA指导的DNA聚合酶 E.解链酶,拓扑异构酶 31、DNA复制时,序列5-TAGA-3将合成下列哪种互补结构 A.5-TCTA- 3 B.5-ATCT- 3 C.5-UCUA- 3 D.5-GCGA- 3 E.3-TCTA- 5 32、反转录过程中需要的酶是 A.DNA指导的DNA聚合酶 B.核酸酶 C.RNA指导的RNA聚合酶 D.DNA指导的RNA聚合酶 E.RNA指导的DNA聚合酶 33、岗崎片段 A.是因为DNA复制速度太快而产生的 B.由于复制中有缠绕打结而生成 C.因为有RNA引物，就有岗崎片段 D.由于复制与解链方向相反，在随从链生成 E.复制完成后，岗崎片段被水解 4

17、2、中心法则阐明的遗传信息传递方式是 A.蛋白质-RNA-DNA B.RNA-DNA-蛋白质 C.RNA-蛋白质-DNA D.DNA-RNA-蛋白质 E.DNA-蛋白质-RNA A3至5 BC端至N端 C5至3 D一个点向两个方向同时进行 EN端至C端 51、双向复制从 A.DNA聚合酶 B.RNA聚合酶 C.逆转录酶 D.DNA聚合酶和逆转录酶 E.RNA聚合酶和逆转录酶 57、以NTP为底物的是 58、以RNA为模板的是 28、合成DNA的原料是 A.dAMP,dGMP,dCMP,dTMP B.dATP,dGTP,dCTP,dTTP C.dADP,dGDP,dCDP,dTDP D.ATP,

18、GTP,CTP,UTP E.AMP,GMP,CMP,UMP 30、DNA连接酶 A.使DNA形成超螺旋结构 B.使DNA双链缺口的两个末端相连接 C.合成RNA引物 D.将双螺旋解链 E.去除引物，填补空缺 31、嘧啶二聚体解聚的方式靠 A.SOS修复 B.原核生物的切除修复 C.重组修复 D.光复活修复 E.真核生物的切除修复 29、原核生物的双向复制是指 A.在解开的DNA双链上进行复制，一链从5至3，另一链从3至5方向不同的复制 B.在一定的起始点向两个方向复制 C.质粒的滚环复制 D.只有两个引物同时在复制 E.在DNA聚合酶的两端同时复制 30、下列关于大肠杆菌DNA聚合酶的叙述哪一项是正确的? A.具有35外切核酸酶的活性 B.具有53内切核酸酶的活性 C.是唯一参与大肠杆菌DNA复制的聚合酶 D.dUTP是它的一种作用物 E.以有缺口的双股DNA为模板 38、点突变(碱基错配)可引起 A.mRNA降解 B.DNA复制停顿 C.读