分子生物学本DNA的复制与转座

当前第1页\共有78页\编于星期五\17点当前第2页\共有78页\编于星期五\17点当前第3页\共有78页\编于星期五\17点当前第4页\共有78页\编于星期五\17点DNA复制的序列元件P44大肠杆菌复制起始点（oriC）：由245bp构成复制终点（ter)：有6个22bp

的终止点位点当前第5页\共有78页\编于星期五\17点当前第6页\共有78页\编于星期五\17点当前第7页\共有78页\编于星期五\17点复制所需要的酶DNA旋转酶（拓扑异构酶）——松弛螺旋

DNA解链酶单链结合蛋白引物酶DNA聚合酶（表2-10、表2-11）DNA连接酶解开DNA双螺旋前导链的合成滞后链的合成当前第8页\共有78页\编于星期五\17点大肠杆菌polⅢ当前第9页\共有78页\编于星期五\17点当前第10页\共有78页\编于星期五\17点当前第11页\共有78页\编于星期五\17点DNA复制的过程过程（动画）起始：从固定的点（复制起点）开始延长终止前导链随从链（滞后链）当前第12页\共有78页\编于星期五\17点原核生物与真核生物复制的不同复制所需的蛋白因子和酶不同（如真核DNA聚合酶：共五种，α、β、γ、δ、ε）复制速度：是原核的1/10，但复制起始点多。引物和冈琦片段小于原核，引物为10个核苷酸，片段100-200个核苷酸；原核引物十几-几十，片段1000-2000个核苷酸真核生物线性染色体的两个末端具有特殊的结构，称为端粒。由端粒酶产生。当前第13页\共有78页\编于星期五\17点当前第14页\共有78页\编于星期五\17点当前第15页\共有78页\编于星期五\17点复制的几种主要方式P41线性DNA双链复制（如前所述）环状DNA的双链复制θ型滚环式φx174D型粒体线DNA当前第16页\共有78页\编于星期五\17点θ型当前第17页\共有78页\编于星期五\17点，单向复制当前第18页\共有78页\编于星期五\17点当前第19页\共有78页\编于星期五\17点单向复制不对称复制叶绿体DNA

当前第20页\共有78页\编于星期五\17点当前第21页\共有78页\编于星期五\17点当前第22页\共有78页\编于星期五\17点当前第23页\共有78页\编于星期五\17点当前第24页\共有78页\编于星期五\17点当前第25页\共有78页\编于星期五\17点当前第26页\共有78页\编于星期五\17点当前第27页\共有78页\编于星期五\17点当前第28页\共有78页\编于星期五\17点当前第29页\共有78页\编于星期五\17点DNA复制的调控大肠杆菌发生在起始阶段，一旦开始复制，如无意外受阻，就能一直进行下去起始物位点（编码复制调节蛋白质）复制起点真核生物细胞生活周期水平的调控染色体水平的调控复制子水平的调控当前第30页\共有78页\编于星期五\17点在一个复制叉之中，以下哪一种蛋白质的数量最多？A.DNA聚合酶B.引发酶C.SSBD.DNA解链酶E.DNA拓扑异构酶下列关于哺乳动物DNA复制特点的描述哪一项是错误的?ARNA引物较小B冈崎片断较小CDNA聚合酶α、β、γ参与D仅有一个复制起点E片断连接时,由ATP供给能量CD当前第31页\共有78页\编于星期五\17点两个前体片段都已合成后，要把它们连接在一起，可能按下面哪种次序进行酶促反应?ADNA聚合酶Ⅰ(5’→3’核酸外切酶)、DNA聚合酶I(聚合酶)和连接酶BDNA聚合酶Ⅰ(5’→3’核酸外切酶)、DNA聚合酶Ⅲ和连接酶C核糖核酸酶、DNA聚合酶Ⅲ和连接酶D引物酶、DNA聚合酶I和连接酶E解链酶、DNA聚合酶Ⅲ和连接酶

A当前第32页\共有78页\编于星期五\17点关于DNA复制的叙述，错误的是A．引物酶的底物是NTPB．DNA聚合酶的底物是dNTPC．解螺旋酶能切断DNA再连接D．拓扑酶切断一股或两股DNA链E．连接酶仅连接双链DNA的单链缺口C当前第33页\共有78页\编于星期五\17点不属于滚环复制的叙述是A.内外环同时复制B.M13噬菌体在E.coli的复制形式C.滚环复制不需要引物D.A蛋白有核酸内切酶活性E.一边滚动一边连续复制当前第34页\共有78页\编于星期五\17点不属于D环复制的叙述是A.复制时需要引物B.线粒体DNA的复制形式C.内外环起始点不在同一位点D.内外环复制有时序差别E.DNA-polε催化反应E当前第35页\共有78页\编于星期五\17点当前第36页\共有78页\编于星期五\17点当前第37页\共有78页\编于星期五\17点当前第38页\共有78页\编于星期五\17点当前第39页\共有78页\编于星期五\17点碱基切除修复核苷酸切除修复当前第40页\共有78页\编于星期五\17点当前第41页\共有78页\编于星期五\17点当前第42页\共有78页\编于星期五\17点当前第43页\共有78页\编于星期五\17点直接修复——主要修复嘧啶二聚体当前第44页\共有78页\编于星期五\17点当前第45页\共有78页\编于星期五\17点当前第46页\共有78页\编于星期五\17点切除修复时①DNA-polⅠ；②DNA连接酶；③UvrA、UvrB；④UvrC作用的顺序是A．②、③、①、④

B．①、③、④、②

C．③、④、①、②

D．③、②、④、①

E．①、②、③、④关于重组修复的叙述，不正确的是A．适于DNA损伤面太大不能及时修复B．修复线粒体DNA损伤C．修复后损伤链并没有切去D．以健康母链填补损伤处E.RecA有核酸酶活性CB当前第47页\共有78页\编于星期五\17点2.6DNA的转座P56-65DNA的转座，或称移位（transposition），是由可移位因子（transposableelement）介导的遗传物质重排现象。当前第48页\共有78页\编于星期五\17点当前第49页\共有78页\编于星期五\17点1.转座子（Tn)定义：是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位可以从一个部位转移到另外一个部位的DNA序列当前第50页\共有78页\编于星期五\17点2.细菌转座子分类插入序列（IS）复合转座子TnA家族转座噬菌体（Mu）当前第51页\共有78页\编于星期五\17点(1)插入序列（IS）最简单的转座子，只含有转座所必需的元件：两端有反向重复序列（invertedrepeats,15~25bp），中间有编码转座所需的酶的基因(转座酶，解离酶基因）插入序列在转座时，其插入位点两旁会产生一小段正向重复（directrepeats）较小，长度为750~1500kb命名:IS1,IS2,IS3,IS4

λ:IS1当前第52页\共有78页\编于星期五\17点当前第53页\共有78页\编于星期五\17点Transposonscontaininvertedterminalrepeats当前第54页\共有78页\编于星期五\17点GenerationofdirectrepeatsinhostDNAflankingatransposon通常IS的插入是随机的，但转座酶通常优先选择有特定序列的插入位点，这样的插入位点称插入热点当前第55页\共有78页\编于星期五\17点(2)复合转座子（含插入序列的转座子）：是一类带有某些抗药性基团（或其他宿主基因）的转座子，其两翼往往带有两个相同或高度同源的的IS序列组成当前第56页\共有78页\编于星期五\17点(3)转座子（TnA）家族除了和它的转座作用有关的基因外，还带有其他基因的转座因子，往往没有IS序列，两翼带有38碱基的倒置重复序列。大小：5kb图2-33当前第57页\共有78页\编于星期五\17点(4)转座噬菌体（Mu）既有温和噬菌体特性，又有转座子的特性当前第58页\共有78页\编于星期五\17点3.转座的机制复制性转座（replicativetransposition）转座过程有DNA复制，结果一个转座子留在原位，另一个插入到新的位点保守性转座（conservativetransposition）转座子离开原位置，插入到新的位点；这种转座又称非复制性转座（nonreplicativetransposition）当前第59页\共有78页\编于星期五\17点4.转座的遗传学效应引起靶序列DNA的复制引起插入突变产生新的基因引起染色体畸变引起生物进化当前第60页\共有78页\编于星期五\17点5.真核生物的转座子

(1)玉米的Ds（dissociation）和Ac（activator）最早发现（1940s）的转座子，与某些品种的玉米种子上的色斑变化有关（玉米种子的颜色由C基因编码的因子造成；若C基因突变，就没有色素产生，种子几乎白色；若部分细胞产生回复突变，就会在种子上形成颜色斑点）当前第61页\共有78页\编于星期五\17点Effectsofmutationsandreversionsonmaizekernelcolor当前第62页\共有78页\编于星期五\17点玉米的控制因子有两类：自主性因子：能够转座非自主性因子：单独存在时不能转座，因为内部删除破坏了它们的转座酶基因。如有其他转座元件（同一家族的自主因子）提供转座酶，则能够转座当前第63页\共有78页\编于星期五\17点玉米的Ds（dissociation）-Ac（activator）体系Ac能自行转座Ds是Ac有缺陷的对应物，必须要有Ac的帮助才能转座Ac或Ds的转座与染色体的畸变联系如：插入到功能基因中，就会使该基因失活；自主元件出现的地方会发生删除、重复和倒位当前第64页\共有78页\编于星期五\17点Transposableelementscausemutationsandreversionsinmaize当前第65页\共有78页\编于星期五\17点Ds和Ac结构Ac与细菌的转座子相似，约4500bp，两端有反向重复序列，中部含有转座酶基因Ds是Ac的衍生物（功能不全，不能自主转座），有Ds-a、Ds-b、Ds-c3种当前第66页\共有78页\编于星期五\17点StructuresofAcandDs当前第67页\共有78页\编于星期五\17点(2)果蝇中的P因子

黑腹果蝇(D.melanogsater)的一些品系在杂交时遇到了困难。当其中两个品系的果蝇杂交时，子代表现“败育性状”，产生一系列的缺陷，包括突变、染色体畸变、减数分裂不正常分离以及不育。这些相关的缺陷的出现称为“杂种败育(Hybriddysgenesis)”。当前第68页\共有78页\编于星期五\17点黑腹果蝇中有两个与杂种败育有关的系统已被鉴定。第一系统，果蝇被分为I型(诱导型)和R型(反应型)。第二系统。果蝇分为P型(Paternalcontributing，父系贡献型)和M型(Maternalcontributing，母系贡献型)。

P型父系与M型母系杂交获得不育型，但反交可育。？当前第69页\共有78页\编于星期五\17点1.导致杂种败育的因素是什么？2.所谓杂种不育即为体细胞正常，性腺不发育。为什么体细胞可以正常发育，性腺的发育却不正常？3.为什么只有M为母本的交配才会导致后代败育？而以P为母本的的交配其后代是可育的？其分子机制是什么？当前第70页\共有78页\编于星期五\17点1.导致杂种败育的因素是什么？几乎所有的杂种不育都是由于P元件(Pelement)插入基因组W位点引起的。P元件是典型的转座子：所有P元件拥有31bp的倒转重复序列，在转座中都会使靶DNA产生8bp的正向重复。

P-M杂交败育果蝇染色体的P因子在许多位点插入，杂种败育代表特征是染色体断裂，断裂的热点正是P因子出现的位点。当前第71页\共有78页\编于星期五\17点2.所谓杂种不育即为体细胞正常，性腺不发育。为什么体细胞可以正常发育，性腺的发育却不正常？当前第72页\共有78页\编于星期五\17点功能型的P转座子约2.9kb，有4个外显子及3个内含子。在体细胞中仅前两个内含子被切除，mRNA被翻译成66kD的蛋白质（转座阻遏酶）在卵细胞转移内含子3会发生另外的剪切过程，将mRNA的4个阅读框联系起来，此mRNA翻译产生一个87KD蛋白质（转座酶，引起P转座和配子败育）当前第73页\共有78页\编于星期五\17点3.为什么只有M为母本的交配才会导致后代败育？而以P为