生物化学-第十一章--核酸的生物合成ppt课件.ppt

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1、认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 第三篇第三篇 遗传信息的传递遗传信息的传递第十一章第十一章 核酸的生物合成核酸的生物合成1、生物遗传信息的中心法则（复制、转录和翻译等）。2、DNA复制有关的酶以及各自作用，DNA的复制的特点以及复制的过程，掌握3、DNA的损伤与修复。4、RNA的生物合成（RNA聚合酶的组成、种类与性质）。5、RNA的转录后加工。（尤其是各种RNA的加工）。6、RNA指导下的RNA和DNA的生物合成（尤其是逆转录）。7、比较DNA与RNA生物合成的相同点和不同点。要求掌握：要求掌握：认识到了

2、贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 1、基因、基因DNA大分子上的各个功能片段，有大分子上的各个功能片段，有 复制、转录等功能。复制、转录等功能。2、分子生物学中心法则及其补充。、分子生物学中心法则及其补充。DNA RNA 蛋白质转 录翻 译复 制反 转 录RNA翻 译蛋白质复 制认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 3、基因表达、基因表达通过转录和翻译、用基因的遗传信通过转录和翻译、用基因的遗传信通过转录和翻译、用基因的遗传信通过转录和

3、翻译、用基因的遗传信 息在细胞内合成有功能意义的各种蛋白质。息在细胞内合成有功能意义的各种蛋白质。息在细胞内合成有功能意义的各种蛋白质。息在细胞内合成有功能意义的各种蛋白质。由于中心法则的建立，人们对核酸、蛋白质的研究由于中心法则的建立，人们对核酸、蛋白质的研究 更深入了，不仅研究它们的结构、功能、相互作用以更深入了，不仅研究它们的结构、功能、相互作用以 及它们之间一套复杂、精确的调控机制、调控基因的及它们之间一套复杂、精确的调控机制、调控基因的 表达与不表达；而且在体外可对表达与不表达；而且在体外可对DNA进行改造，使遗进行改造，使遗 传性状改变或有目的地使基因表达产生蛋白质等基因传性状改变

4、或有目的地使基因表达产生蛋白质等基因 工程的应用。现今，人们把研究蛋白质、核酸等生物工程的应用。现今，人们把研究蛋白质、核酸等生物 大分子的结构、功能以及它们之间相互作用的科学划大分子的结构、功能以及它们之间相互作用的科学划 分为又一门新的学科，即分子生物学。分为又一门新的学科，即分子生物学。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 随着分子生物学的进一步研究，将来对中心随着分子生物学的进一步研究，将来对中心法则可能还会作出进一步补充。如法则可能还会作出进一步补充。如RNA在中心在中心法则中只是参与遗传信息的表达，但

5、在补充法法则中只是参与遗传信息的表达，但在补充法则却作为遗传物质；最近发现某些则却作为遗传物质；最近发现某些RNA分子具分子具有酶活性。最近，有学者提出：有酶活性。最近，有学者提出：RNA不单是沟不单是沟通通“DNA蛋白质蛋白质”之间的桥梁。之间的桥梁。RNA可能是功可能是功能比能比DNA更广泛的信息分子、可能是生命起源更广泛的信息分子、可能是生命起源过程中最早出现的生物大分子。过程中最早出现的生物大分子。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 本篇依中心法则将介绍复制、转录、本篇依中心法则将介绍复制、转录、翻译。

6、同时介绍基因调控和基因工程这两翻译。同时介绍基因调控和基因工程这两个在生命科学中处于理论和应用的最前沿个在生命科学中处于理论和应用的最前沿课程。课程。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 一、一、DNA复制方式复制方式1、DNA复制模式复制模式半保留复制半保留复制（1）复制复制以亲代以亲代DNA为模板，以四种为模板，以四种dNTP 为原料，按碱基配对原则（为原料，按碱基配对原则（A=T，GC）合成子代合成子代DNA的过程。的过程。（2）DNA复制的特点之一：半保留复制复制的特点之一：半保留复制第一节第一节 DNA

7、的生物合成的生物合成认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 半半保保留留复复制制DNA复复制制时时，亲亲代代DNA的的两两条条链链都都作作为为模模板板，各各自自指指导导合合成成互互补补链链，形形成成两两个个与与亲亲代代DNA完完全全一一样样的的子子代代分分子子，在在每每个个子子代代DNA分分子子中中均均保保留留了了一一条条亲亲代代DNA链链，DNA这这种种复复制制方方式式被被称称为为半半保保留留复复制。制。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶

8、贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2、半不连续复制、半不连续复制(1)冈崎片段和半不连续复制冈崎片段和半不连续复制 由于由于DNA双链走向相反，而复制方向双链走向相反，而复制方向 为为53，模板，模板方向一定为方向一定为35，故必有一股新链其模板解链方向与复，故必有一股新链其模板解链方向与复制方向一致，可以连续合成，称为制方向一致，可以连续合成，称为前导链前导链前导链前导链；而另一股链其

9、复制方向与解链方向相反，不能连续合而另一股链其复制方向与解链方向相反，不能连续合成，称为成，称为滞后链滞后链滞后链滞后链(或或或或后随链）。后随链）。不连续合成的后随链的一个个片段称为冈崎片段。后不连续合成的后随链的一个个片段称为冈崎片段。后随链的复制是由引物酶分段生成随链的复制是由引物酶分段生成RNA引物，然后在各段引引物，然后在各段引物的基础上分段延长的。物的基础上分段延长的。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展

10、开了“精准扶贫”项目 原核生物原核生物总是从一个固定的起始点开始，在两条总是从一个固定的起始点开始，在两条模板上同时向两个（相反）方向进行，称双向复制。模板上同时向两个（相反）方向进行，称双向复制。真核生物真核生物 双向复制；双向复制；多点复制（有多个复制多点复制（有多个复制起始点，同时形成多个复制单位）。起始点，同时形成多个复制单位）。单向复制模式和双向复制模式单向复制模式和双向复制模式复制泡复制泡二、复制点（二、复制点（DNA复制的起始点和方向）复制的起始点和方向）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目三、三、

11、DNA聚合反应有关的酶及相关蛋白因子聚合反应有关的酶及相关蛋白因子1）引发酶作用）引发酶作用在模板的复制起始部位催化互补碱基的聚合，在模板的复制起始部位催化互补碱基的聚合，形成短片段形成短片段RNA引物。其本质为：引物。其本质为：RNA聚合酶（是一种不同于聚合酶（是一种不同于DDRP的的RNA聚合酶）。聚合酶）。2）引发体）引发体为解链酶与其他复制因子结合辨认起始点时再结合为解链酶与其他复制因子结合辨认起始点时再结合引物酶形成引发体。引物酶形成引发体。引发体引发体解链酶解链酶+其它复制因子其它复制因子+引发酶引发酶 故引发体的作用是：辩认起始点，结合在故引发体的作用是：辩认起始点，结合在DNA

12、模板上，解开模板上，解开DNA双链，催化双链，催化RNA引物形成。引物形成。3）引物为什么是）引物为什么是RNA而不是而不是DNA依赖于依赖于DNA模板的模板的DNA聚聚合酶简称合酶简称DDDP，不能催化两个游离的，不能催化两个游离的dNTP聚合，而聚合，而RNA聚合酶聚合酶能催化两个游离的能催化两个游离的NTP聚合。聚合。1、RNA引物合成酶（引发酶）引物合成酶（引发酶）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2、DNA聚合酶聚合酶 催化催化53的聚合反应：在引物上的聚合反应：在引物上3-OH未端未端逐个加入逐个加

13、入dNMP（由由dNTP去除去除PPi生成），使新生成），使新链不断延长。反应需：链不断延长。反应需：模板，按模板，按A=T，GC合成新链。合成新链。引物，引物引物，引物3-OH和下一个和下一个dNMP在聚在聚 合酶催化下生成合酶催化下生成3,5-磷酸二酯键，通过磷酸二酯键，通过3,5-磷磷酸二酯键将单个核苷酸连酸二酯键将单个核苷酸连 成长链。成长链。合成方向合成方向53，模板阅读方向模板阅读方向35。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3、DNA连接酶连接酶 1作用：连接作用：连接DNA链链3-OH未端和另未端

14、和另 一一DNA链的链的5-P未端，使二者生成磷酸未端，使二者生成磷酸 二酯键。如连接冈崎片段，二酯键。如连接冈崎片段，DNA修复、修复、重组、剪接中起缺口缝合等。重组、剪接中起缺口缝合等。2注意：连接酶连接的都是碱基互补基础上注意：连接酶连接的都是碱基互补基础上的双链中的单链缺口，不能连接单独存在的双链中的单链缺口，不能连接单独存在的的DNA或或RNA单链作用。单链作用。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目4、解旋、解链酶类、解旋、解链酶类 解开解开“超螺旋超螺旋”，解开并理顺模板，解开并理顺模板DNA双链，双

15、链，与与SSB配合维持（模板部位）单链状态。配合维持（模板部位）单链状态。解链酶：解链酶：作用：解开作用：解开DNA双链。解链酶有两种，一是双链。解链酶有两种，一是 rep蛋白（解链酶蛋白（解链酶I），沿模板），沿模板 35 移动。二是解链酶移动。二是解链酶II，沿模板，沿模板53移移 动。动。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目5、单链、单链DNA结合蛋白（结合蛋白（single stranded DNA-binding Protein，SSB或或DBP），），曾称螺旋反稳定蛋白（曾称螺旋反稳定蛋白（HDP）作

16、用：作用：与解开的单链与解开的单链DNA结合，维持复制时模结合，维持复制时模 板处于单链状态，防止复性。板处于单链状态，防止复性。对抗核酸酶水解单链对抗核酸酶水解单链DNA，保护单链，保护单链 完整性。完整性。SSB可结合跨度为可结合跨度为32个核苷酸单位，在个核苷酸单位，在DNA 解链中不断结合，脱离再结合。解链中不断结合，脱离再结合。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目6、DNA拓扑异构酶（拓扑酶）拓扑异构酶（拓扑酶）作用：松驰超螺旋，克服解链中出现的打结缠绕、作用：松驰超螺旋，克服解链中出现的打结缠绕、连环

17、现象。连环现象。拓扑酶广泛存在于真核细胞及原核细胞，可分为两型：拓扑酶广泛存在于真核细胞及原核细胞，可分为两型：1I型拓扑酶：切断双链型拓扑酶：切断双链DNA中的一段，待中的一段，待DNA松松 弛后可将切口接上。不需弛后可将切口接上。不需ATP。2II型拓扑酶：有双重作用型拓扑酶：有双重作用 水解作用水解作用切断双链切断双链DNA某部位，松弛超螺旋。某部位，松弛超螺旋。（不需（不需ATP）接合作用接合作用DNA松弛解缠后，连接断口，并使松弛解缠后，连接断口，并使 DNA进入负螺旋状态（右旋；进入负螺旋状态（右旋；“负负”比比“正正”有更好的模板作用）。有更好的模板作用）。（消耗（消耗ATP）认

18、识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目DNA的复制过程的复制过程1、起始、起始1 1）辩认起始部位：由解链酶在辩认起始部位：由解链酶在DnaB起始蛋白协助下结合于复起始蛋白协助下结合于复制起始点上。制起始点上。2）解开）解开DNA双链：在起始点进双链：在起始点进行，解链酶解开行，解链酶解开DNA双链。需双链。需ATP（2ATP/bp）。3）拓扑酶（主要为）拓扑酶（主要为II型）松解超型）松解超螺旋，防止由于解链出现的下游螺旋，防止由于解链出现的下游打结及缠绕现象。打结及缠绕现象。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始

19、对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目4）SSB（单链（单链DNA结合蛋白）结合于开放的单链结合蛋白）结合于开放的单链上，稳定和保护单链作用上，稳定和保护单链作用5）引发体中的引发酶按碱基配对规律合成）引发体中的引发酶按碱基配对规律合成RNA引引物。（以物。（以DNA为模板按为模板按53方向合成。引物约含方向合成。引物约含十几十几几十个碱基、有几十个碱基、有3-OHOH未端的未端的RNA片段）。片段）。6）pol III的亚单位辩认引物。第一个脱氧核苷酸的亚单位辩认引物。第一个脱氧核苷酸在该酶催化下加到引物在该酶催化下加到引物3-OH未端上，形成磷酸二

20、未端上，形成磷酸二酯键。酯键。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目复制叉形成复制叉形成 复制叉复制叉无论原核或真核细胞，复制开始由于无论原核或真核细胞，复制开始由于DNA双链解开，双链解开，在两股单链上同时进行复制，在电镜下均看到伸展成叉状的复制现在两股单链上同时进行复制，在电镜下均看到伸展成叉状的复制现象。在引物生成后，复制叉的形状已基本具备。象。在引物生成后，复制叉的形状已基本具备。复制的速度

21、：细菌复制速度很快，复制的速度：细菌复制速度很快，25002500bp/sbp/s，2020分钟可繁殖一代。真核生物复分钟可繁殖一代。真核生物复制速度慢些，但因其有多个复制始点，故总速度与原核差不多。制速度慢些，但因其有多个复制始点，故总速度与原核差不多。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2、复制的延长、复制的延长 由由DNA聚合酶（原核聚合酶（原核pol III；真核真核DNA聚合酶聚合酶）催

22、）催化化dNTP以以DNA为模板，按碱基配对原则逐个加到新链中，为模板，按碱基配对原则逐个加到新链中，链得以延长，新链合成方向链得以延长，新链合成方向53。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目复制的速度：复制的速度：细菌复制速度很快，细菌复制速度很快，2500bp/s，20分钟可繁殖分钟可繁殖一代。一代。真核生物复制速度慢些，但因其有多个复制始真核生物复制速度慢些，但因其有多个复制始点，故总速度与原核差不多。点，故总速度与原核差不多。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工

23、作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目Eukaryotic真核生物真核生物 DNA replicationProkaryote原核生物原核生物 DNA replication认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（2）前导链和滞后链的合成）前导链和滞后链的合成 DNA双链走向相反，模板方向为双链走向相反，模板方向为35，而复制方向而复制方向53。1）前导链：一股新链其模板解链方向与复制方向一致，可以连前导链：一股新链其模板解链方向与复制方向一致，可以连续合成，称为续合成，称为Leading strand 前导链前导

24、链前导链前导链；2）滞后链：另一股链其复制方向与解链方向相反，不能连续合滞后链：另一股链其复制方向与解链方向相反，不能连续合成，称为成，称为Lagging strand 滞后链滞后链滞后链滞后链。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3、复制的终止、复制的终止 1）引物水解。由一种）引物水解。由一种RNase将领头链及冈崎片将领头链及冈崎片 段的引物水解除去。段的引物水解除去。2）修补空缺（引物水解后留下的空缺）。）修补空缺（引物水解后留下的空缺）。由由DNA聚合酶聚合酶催化（原核催化（原核pol I;pol I;

25、真核真核DNA聚合酶聚合酶）；）；修补方向也是修补方向也是5353。3）连接。由）连接。由DNA连接酶催化。连接酶催化。连接连接冈崎片段；冈崎片段；连接领头链的主体与引物空缺修补小片段。连接领头链的主体与引物空缺修补小片段。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目1、原核细胞、原核细胞DNA的复制的复制（1）复制所需的条件（或称）复制所需的条件（或称“复制体系复制体系”）：）：1）底物：）底物：d NTP 2）聚合酶：聚合酶：DNA聚合酶聚合酶 3）模板：模板）模板：模板DNA的双链（即解开为单链状态的两的双链（即解

26、开为单链状态的两 条条DNA母链）母链）4）引物：）引物：DNA聚合酶不能催化两个游离的聚合酶不能催化两个游离的dNTP互相聚互相聚合，需一引物。引物即为小分子合，需一引物。引物即为小分子RNA（含含3-OH的寡核苷的寡核苷酸）。酸）。5）其他酶和蛋白质因子。如解旋酶、解链酶、）其他酶和蛋白质因子。如解旋酶、解链酶、DNA 连接酶等。连接酶等。三、原核生物中三、原核生物中DNA的复制的复制认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（2）原核生物的）原核生物的DNA聚合酶为三种：聚合酶为三种：pol I pol II p

27、ol III 含量含量 最多最多 最少最少 活性活性 见课本见课本 见课本见课本 见课本见课本 功用功用 校读、修复校读、修复 复制复制 复制最主要的酶复制最主要的酶 填补空缺填补空缺核酸外切酶活性核酸外切酶活性53 +35 +认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 核酸外切酶活性。核酸外切酶活性。153外切酶活性：从外切酶活性：从5端把核苷端把核苷 酸从核酸链上水解下来，酸从核酸链上水解下来，pol I、III具有。具有。235外切酶活性：从外切酶活性：从3端把核苷端把核苷 酸从核酸链上水解下来，酸从核酸链上水解

28、下来，pol I、II、III 均具有。均具有。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 核酸外切酶活性的作用是：核酸外切酶活性的作用是：即时校读即时校读DNA复制出现碱基配对错误复制出现碱基配对错误 时，时，DNA聚合酶利用外切酶活性（主要聚合酶利用外切酶活性（主要 为为35外切酶）清除错配碱基，并利外切酶）清除错配碱基，并利 用用53聚合酶活性补回正确配对碱基，聚合酶活性补回正确配对碱基，这种功能称之。主要由这种功能称之。主要由pol I完成。完成。切除引物、切除突变的片段切除引物、切除突变的片段均为均为pol

29、I 53外切酶的作用。外切酶的作用。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 复制的保真性（复制的保真性（fidelity）1、概念、概念DNA复制时复制时DNA聚合酶依赖模聚合酶依赖模 板，保证遗传信息传代延续中子链与母链板，保证遗传信息传代延续中子链与母链 配对准确无误，称之。配对准确无误，称之。2、保真机理、保真机理 1遵守严格的碱基配对规律。聚合时，磷遵守严格的碱基配对规律。聚合时，磷 酸二酯键的形成应在氢键的准确搭配之酸二酯键的形成应在氢键的准确搭配之 后发生。后发生。2聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能。

30、聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能。如母链为如母链为T，酶能选择，酶能选择A而不是其他。而不是其他。3复制中出错时有即时校读功能（有错即改）。复制中出错时有即时校读功能（有错即改）。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目原核生物原核生物DNA的复制过程：的复制过程：辩认起始部位：由解链酶在识别蛋白协助下辩认起始部位：由解链酶在识别蛋白协助下结合于复制起始点上。结合于复制起始点上。解开解开DNA双链：

31、在起始点进行。双链：在起始点进行。解链酶解开解链酶解开DNA双链。需双链。需ATP解开双链并解开双链并非解链酶单独作用非解链酶单独作用（2ATP/bp），可能构成引，可能构成引发体后再进行解链。发体后再进行解链。DNA旋转酶或拓扑酶（主要为旋转酶或拓扑酶（主要为II型）松解超型）松解超螺旋，防止由螺旋，防止由 于解链出现的下游打结及缠绕于解链出现的下游打结及缠绕现象。现象。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 单链结合蛋白单链结合蛋白SSB结合于开放的单链上，结合于开放的单链上，稳定和保护单链作用稳定和保护单链作

32、用 引发体中的引发酶按碱基配对规律合成引发体中的引发酶按碱基配对规律合成RNA引物。引物。以以DNA为模板按为模板按53方向合成。方向合成。引物约含十几引物约含十几几十个碱基、有几十个碱基、有3-OH未端未端。pol III的亚单位辩认引物。第一个脱氧核的亚单位辩认引物。第一个脱氧核 苷酸在该酶催化下加到引物苷酸在该酶催化下加到引物3-OH未端上，形未端上，形成磷酸二酯键。成磷酸二酯键。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，

33、已经展开了“精准扶贫”项目四、真核生物中的四、真核生物中的DNA复制复制 真核生物的真核生物的DNA聚合酶为五种：聚合酶为五种：1）DNA 聚合酶聚合酶 and 主要复制主要复制 染色体染色体DNA,DNA 聚合酶聚合酶 主要为滞后链的合成；主要为滞后链的合成；DNA 聚合酶聚合酶 主要为前导链的合成主要为前导链的合成 2）DNA聚合酶聚合酶 and 主要为修复主要为修复 DNA,3）DNA 聚合酶聚合酶 主要线粒体主要线粒体 DNA复制和修复复制和修复.认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目端粒与端粒酶端粒与端粒

34、酶 端粒：是真核细胞染色体末端一种膨大的、端粒：是真核细胞染色体末端一种膨大的、DNA富含富含GC重复序列的粒体结构。重复序列的粒体结构。端粒酶：是一种由端粒酶：是一种由RNA和蛋白质组成的能催化和蛋白质组成的能催化DNA合合成的酶。这种合成以本身的成的酶。这种合成以本身的RNA为模板。为模板。模板模板 AGGGTTAC新链新链 5CCCAAUG (RNA片断)端粒酶端粒端粒DNA polymerase认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3）在真核细胞，）在真核细胞，DNA复制的同时，各种染色体复制的同时，各种染

35、色体蛋白（组蛋白及非组蛋白）同时合成。一但蛋白（组蛋白及非组蛋白）同时合成。一但DNA复制结束，即可装配为核蛋白并组成染色复制结束，即可装配为核蛋白并组成染色体。体。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目五、五、反转录作用（反转录作用（RNA指导的指导的DNA合成）合成）DNA RNA 转录转录逆转录逆转录RNA 转转录录 反转录主要从病毒中发现反转录主要从病毒中发现RNA指导的指导的DNA聚合酶、聚合酶、其催化底物为其催化底物为d NTP，催化生成与催化生成与RNA（作为模板）作为模板）碱基序列互补的碱基序列互补

36、的DNA；遗传信息从遗传信息从RNA流向流向DNA。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一一DNA突变突变 突变的概念：由于理化因素使突变的概念：由于理化因素使DNA组成改变，即组成改变，即DNA分子上的碱基改变，如未能完全修复而引起可遗分子上的碱基改变，如未能完全修复而引起可遗传的变异称之。又称基因突变。传的变异称之。又称基因突变。突变的原因有：自发突变和诱变：自发突变即遗传突变的原因有：自发突变和诱变：自发突变即遗传过程过程“自发自发”地发生；诱变即用人工手段（理化因素：地发生；诱变即用人工手段（理化因素：如

37、紫外线、离子辐射、羟胺、亚硝酸盐、氮芥类等。），如紫外线、离子辐射、羟胺、亚硝酸盐、氮芥类等。），使使DNA发生突变发生突变。第二节第二节 DNA的损伤与修复的损伤与修复认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二突变的结果（二突变的结果 包括：包括：致死性；致死性；生物体内某些功能丧失；生物体内某些功能丧失；只改变基因而对表现型无影响；只改变基因而对表现型无影响；产生了利于物种生存或有利于人类产生了

38、利于物种生存或有利于人类的结果。的结果。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目三突变的类型：三突变的类型：1、点突变：、点突变：DNA分子上一个碱基的变异。又分为转换分子上一个碱基的变异。又分为转换 和颠换：转换即同型碱基的转换；颠换即异型碱基和颠换：转换即同型碱基的转换；颠换即异型碱基 （嘌呤与嘧啶）的转换。（嘌呤与嘧啶）的转换。2、缺失：一个碱基或一段核苷酸链从、缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA上消失。上消失。3、插入、插入:一个碱基或一段核苷酸链插入到另一个一个碱基或一段核苷酸链插入到另一个DNA 分子上

39、，缺失和插入均引起移码突变（转录后密码分子上，缺失和插入均引起移码突变（转录后密码 子改变）。子改变）。4、倒位：、倒位：DNA链内部重组。其中一段方向反置，如从链内部重组。其中一段方向反置，如从 53变为变为35或一大段或一大段DNA分子在分子在DNA分分 子内迁移。子内迁移。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目GAA AGTAGCT GAG GGTAGCT为点转换转换突变GACCTAGCT GACTTAGCT为 为点颠换颠换突变 GACGTAGCT GATAGCT为 为缺失缺失突变GACGTAGCT GACG

40、CATAGCT为插入插入突变GACGTAGCT GACGATGCT为倒位倒位突变认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 复制过程中发生复制过程中发生DNA突变称为突变称为DNA损伤，损伤，大多属于自发突变。体内靠校读和修复机制消大多属于自发突变。体内靠校读和修复机制消 除已发生的缺陷。除已发生的缺陷。1、校读：、校读：核内核内pol I有核酸外切酶活性，随时把错误配有核酸外切酶活性，随时把错误配 对的核苷酸切除，并利用其对的核苷酸切除，并利用其DNA聚合酶活性补聚合酶活性补 回正确的核苷酸。这种由回正确的核苷酸。这

41、种由pol I监视和纠正复制监视和纠正复制 错误的功能称校读。错误的功能称校读。二、损伤的修复二、损伤的修复认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 2、修复：、修复：如错误配对屡屡发生或涉及范围大，则需如错误配对屡屡发生或涉及范围大，则需 一些机制来修复，包括：一些机制来修复，包括：（1）、光修复：需光能激活的修复酶修复。如）、光修复：需光能激活的修复酶修复。如该该 酶可使因紫外线照射而形成的二聚体酶可使因紫外线照射而形成的二聚体T T分解分解为原来的单体状态。为原来的单体状态。（2）、切除修复：需特异核酸内切酶、

42、）、切除修复：需特异核酸内切酶、pol I、DNA连接酶的共同作用。连接酶的共同作用。这是人类这是人类DNA损伤的主要修复方式。损伤的主要修复方式。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展

43、开了“精准扶贫”项目 3、重组修复：适于损伤面积较大时。、重组修复：适于损伤面积较大时。4、SOS修复：紧急修复，出现的错误修复：紧急修复，出现的错误多且广泛。由于修复不完全，可引起较多且广泛。由于修复不完全，可引起较长期广泛的突变。长期广泛的突变。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目转录（转录（DNA指导下的指导下的RNA合成）合成）1、转录、转录生物体以生物体以DNA为模板，按碱基互补规律合成

44、为模板，按碱基互补规律合成RNA的过程。把的过程。把DNA的碱基序列抄录成的碱基序列抄录成RNA 的碱基序列。的碱基序列。2、转录所需的条件：、转录所需的条件：1原料：原料：NTP 2模板：模板：DNA双链中的一股双链中的一股 3酶：酶：RNA聚合酶，全称为聚合酶，全称为“依赖依赖DNA的的RNA聚聚合酶合酶”（DNA-dependent RNA polymerase DDRP），），也称转录酶。也称转录酶。第三节第三节 RNA的生物合成的生物合成一、概述一、概述认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一一原核生物的

45、原核生物的RNA聚合酶（以聚合酶（以E.coli的酶研的酶研 究比较透彻）究比较透彻）1、该酶由、该酶由5个亚基组成：即个亚基组成：即2 2，其其 中中亚基易脱落。亚基易脱落。2、核心酶：即、核心酶：即2 2，具有催化聚合功能，具有催化聚合功能，不能辩认起始点，但参与转录的延长。不能辩认起始点，但参与转录的延长。一、一、RNA聚合酶聚合酶认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 3、全酶；即、全酶；即22，既辩认转录起始点，既辩认转录起始点，又有催化聚合功能，参与转录起始。又有催化聚合功能，参与转录起始。4、各亚基的

46、功能：、各亚基的功能：亚基亚基决定哪些基因被转录决定哪些基因被转录 亚基亚基与转录全过程有关与转录全过程有关 亚基亚基结合结合DNA模板模板 亚基亚基辩认起始点。辩认起始点。亚基本身并无催化亚基本身并无催化功能功能;它的作用是识别它的作用是识别DNA分子上的起始信号。分子上的起始信号。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目有三种类型：有三种类型：RNA pol I、RNA pol II、RNA pol III。RNA pol I 转录产物为转录产物为rRNA的前体（的前体（45S-rRNA）；）；RNA pol I

47、I 转录转录mRNAD的前体（的前体（hnRNA）；）；RNA pol III 转录转录5S-rRNA，tRNA，snRNA（核（核RNA)前体。前体。由于由于hnRNA为为mRNA前体，而前体，而mRNA在各种在各种RNA中寿中寿命最短，最不稳定，需经常合成，故酶命最短，最不稳定，需经常合成，故酶II被认为是最重被认为是最重要的酶。要的酶。（二）真核（二）真核RNA 聚合酶聚合酶认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 1、启动子是、启动子是DNA分子可以与分子可以与RNA聚合酶特异结合的部位，也聚合酶特异结合的部

48、位，也就是使转录开始的部位。在基因表达的调控中，转录的起始是个就是使转录开始的部位。在基因表达的调控中，转录的起始是个关键。常常某个基因是否应当表达决定于在特定的启动子起始过关键。常常某个基因是否应当表达决定于在特定的启动子起始过程。程。2、启动子处的核苷酸顺序具有特异的形状以便与、启动子处的核苷酸顺序具有特异的形状以便与RNA聚合酶聚合酶结合。结合。3、在、在RNA合成开始位点的上游大约合成开始位点的上游大约10bp和和35bp处有两个共同处有两个共同的顺序，称为的顺序，称为-10和和-35序列。序列。这两个序列的共同顺序如下：这两个序列的共同顺序如下：-35区区“AATGTGTGGAAT”

49、；-10区区“TTGACATATATT”。大多数启动子均有共同顺序只有少数几。大多数启动子均有共同顺序只有少数几个核苷酸的差别。个核苷酸的差别。4、启动子中的、启动子中的10和和-35序列是序列是RNA聚合酶所结合和作用必需聚合酶所结合和作用必需的顺序。的顺序。二、启动子二、启动子认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目三、终止子三、终止子 -10序列又称为序列又称为Pribnow盒盒(原核生物原核生

50、物)。在真核生物中相。在真核生物中相应的序列位于应的序列位于-35bp处，称为处，称为TATA盒，又称为盒，又称为Goldberg-Hognessbox，是，是RNA聚合酶聚合酶的结合部位。的结合部位。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目五、转录与复制的异同五、转录与复制的异同 相同：相同：模板：模板：DNA 原料：三磷酸核苷酸原料：三磷酸核苷酸 遵守碱基配对规律遵守碱基配对规律 模板阅读模板阅读方向：方向：35；新链合成方向：新链合成方向：53 酶：依赖酶：依赖DNA的聚合酶的聚合酶 产物：多核苷酸链产物：多核