文档介绍：遗传信息的传递第九单元遗传信息的传递本章考点: :中心法则 (1)DNA生物合成的概念(2)DNA的复制(3)逆转录(4)DNA的损伤与修复 (1)RNA生物合成的概念(2)转录体系的组成及转录过程(3) DNA是生物遗传的主要物质基础。 :遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上,表现为特定的核苷酸序列。 :通过DNA的复制由亲代传递给子代。 :遗传信息自DNA转录给RNA,然后翻译成特异的蛋白质,以执行各种生命功能。: 遗传学的中心法则指的是遗传信息的传递方式反转录现象是对中心法则的补充,它表明少数RNA也是遗传信息的携带者。第二节 DNA的生物合成 DNA生物合成有DNA复制和反转录两种方式。 DNA复制是指遗传物质的传代。复制是指以母链为模板合成子链DNA的过程。复制的分子基础是碱基配对规律和DNA双螺旋结构复制的化学本质是酶促的生物细胞单核苷酸聚合。一、复制基本规律 : DNA合成时,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。子代细胞的DNA,一股单链从亲代完整的接受过来,另一股单链则完全重新合成,这种复制方式为半保留复制。 : DNA复制时,两条子链合成的情况不同,一条链连续合成,另一条链不连续合成。以复制叉向前移动的方向为标准,一条模板链是5’到3’走向,在其上DNA能连续合成;另一条链模板链是3’到5’走向,在其上DNA也是5’到3’方向合成,但与复制叉方向正好相反,所以随着复制叉的移动,形成许多不连续的片段,最后连成一条完整的DNA链。因此,这种复制方式为不连续复制。 : 复制起始点:DNA复制在DNA特定的位点起始,叫复制起始点。原核生物只有一个复制起始点(单点复制),真核生物可有多个复制起始点(多点复制)。复制子:复制起始点到复制终点形成一个复制单位。原核有一个复制子,真核有多个复制子,复制子之间形成“眼睛”结构。多数为定点双向复制。二、复制的酶学(一)DNA聚合的参与物 :dNTP(dATP,dGTP,dCTP,dTTP) :DNA两条链分别做模板 :小段寡核苷酸,多为RNA(提供3’一0H末端) :DNA聚合酶、引物酶或RNA聚合酶、解螺旋酶、DNA拓扑异构酶、单链DNA结合蛋白 + (二)DNA聚合酶(DNA依赖的DNA聚合酶、DNA-pol) (1)原核生物DNA聚合酶有三种: DNA聚合酶I:切除引物、填补空隙,在修复合成中起主要作用 DNA聚合酶Ⅲ:在复制中起主要作用的聚合酶(2)用蛋白水解酶将DNApoll部分水解可得两个片段: 大片段(Klenow片段),75kD,活性:5’--3’聚合活性、3’--5’外切活性; 小片段,36kD,活性:5’--3’外切活性。 (1)真核生物复制延长中起主要催化作用的是DNA聚合酶δ。(2)真核生物复制中起校读、修复和填补引物缺口作用的聚合酶是DNA聚合酶ε。 (1)以4种dNTP为底物; (2)反应需要接受模板的指导,不能催化游离的dNTP的聚合; (3)反应需有引物3’一0H存在; (4)链延长方向5’一3’; (5)产物DNA的性质与模板相同。(6)有校正纠错的功能(三)引物酶或RNA聚合酶细胞内,DNA的复制需要引物(DNA或RNA),引物酶或RNA聚合酶可合成6~10个碱基的RNA引物。(四)解螺旋酶大肠杆菌的解螺旋酶利用ATP供能,使DNA双链解开成两条单链。(五)DNA拓扑异构酶、防止打结。 : 拓扑异构酶I和Ⅱ,广泛存在于原核生物和真核生物。(1)拓扑异构酶I:使DNA的一条链发生断裂和再连接,反应无须供给能量,主要集中在活性转录区,与转录有关。(2)拓扑异构酶Ⅱ:使DNA的两条链同时断裂和再连接,当它引入超螺旋时需要由ATP供给能量。(六)单链DNA结合蛋白复制叉上的解螺旋酶,沿双链DNA前进,产生单链区,大量的单链DNA结合蛋白与单链区结合,阻止重新生成双链和保护单链DNA不被核酸酶降解。即复制中维持模板的单链状态并保护单链的完整。(七)DNA连接酶通过形成磷酸二酯键,连接在互补基础上的双链DNA上的切口。三、DNA生物合成过程(一)起始阶段 DNA解旋、解链、形成复制叉参与酶:拓扑异构酶、解链酶(解螺旋酶)、单链结合蛋白(SSB) (合成RNA引物) 复制起始点:DNA复制在DNA特定的