1 第三章 DNA的复制与损伤修复 Replication and Repair of DNA
1 第三章 DNA的复制与损伤修复 Replication and Repair of DNA
2 本章主要内容 一、DNA的半保留复制 二、DNA复制的起点与方向 三、DNA的半不连续复制 四、与DNA 复制有关的蛋白质 五、大肠杆菌DNA的复制过程 六、复制起始的时序控制 七、真核生物DNA复制特点 八、DNA损伤的修复 目的要求
2 本章主要内容 一、DNA的半保留复制 二、DNA复制的起点与方向 三、DNA的半不连续复制 四、与DNA 复制有关的蛋白质 五、大肠杆菌DNA的复制过程 六、复制起始的时序控制 七、真核生物DNA复制特点 八、DNA损伤的修复 目的要求
3 1. 掌握遗传信息传递的中心法则。 2. 掌握DNA复制的一般规律：DNA的半保留复制、 DNA的半不连续复制的概念。 3. 了解三种大肠杆菌DNA聚合酶的催化特性及其功 用；了解原核生物DNA的复制过程。 4. 了解使DNA损伤的因素；DNA损伤的修复机制： 错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复、直接修 复、重组修复及倾向差错的修复的过程及过程所需要 的酶类；了解DNA损伤修复的意义。 目的要求
3 1. 掌握遗传信息传递的中心法则。 2. 掌握DNA复制的一般规律：DNA的半保留复制、 DNA的半不连续复制的概念。 3. 了解三种大肠杆菌DNA聚合酶的催化特性及其功 用；了解原核生物DNA的复制过程。 4. 了解使DNA损伤的因素；DNA损伤的修复机制： 错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复、直接修 复、重组修复及倾向差错的修复的过程及过程所需要 的酶类；了解DNA损伤修复的意义。 目的要求
4 1964-1970 发现劳氏肉瘤病毒的遗传信息传递方式：逆转 录 1953年，Watson和Crick提出中心法则：遗传信息的单向流动。 中心法则： 复制 病毒（复制） 转录 DNA RNA 蛋白质 翻译 逆转录 RNA的复制存在于RNA病毒 DNA是生物遗传的主要物质基础，生物机体的遗传信息以密 码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序， 并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程 中，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，使后代表现出与亲代相似的遗传性状
4 1964-1970 发现劳氏肉瘤病毒的遗传信息传递方式：逆转 录 1953年，Watson和Crick提出中心法则：遗传信息的单向流动。 中心法则： 复制 病毒（复制） 转录 DNA RNA 蛋白质 翻译 逆转录 RNA的复制存在于RNA病毒 DNA是生物遗传的主要物质基础，生物机体的遗传信息以密 码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序， 并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程 中，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，使后代表现出与亲代相似的遗传性状
5 ➢ 复制：以亲代DNA或RNA为模板，根据碱基 配对的原则，在一系列酶的作用下，生成与亲代 相同的子代DNA或RNA的过程。 几个基本概念： ➢ 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下， 生成DNA的过程。 ➢ 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA 的密码解读成蛋白质的氨基酸顺序的过程。 ➢ 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则合成 RNA，即将DNA所含的遗传信息传给RNA，形 成一条与DNA链互补的RNA的过程
5 ➢ 复制：以亲代DNA或RNA为模板，根据碱基 配对的原则，在一系列酶的作用下，生成与亲代 相同的子代DNA或RNA的过程。 几个基本概念： ➢ 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下， 生成DNA的过程。 ➢ 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA 的密码解读成蛋白质的氨基酸顺序的过程。 ➢ 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则合成 RNA，即将DNA所含的遗传信息传给RNA，形 成一条与DNA链互补的RNA的过程
6 Reverse transcription 中心法则图示
6 Reverse transcription 中心法则图示
7 一、DNA的半保留复 制 2.半保留复制的实验证据: 1.定义： 1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记 大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。 以亲代DNA双链为模板以碱基互补方式合成子 代DNA，这样新形成的子代DNA中，一条链来 自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种 复制方式叫半保留复制
7 一、DNA的半保留复 制 2.半保留复制的实验证据: 1.定义： 1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记 大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。 以亲代DNA双链为模板以碱基互补方式合成子 代DNA，这样新形成的子代DNA中，一条链来 自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种 复制方式叫半保留复制
8 DNA 复制的 可能方 式 全保留与 全新复制 分散复制 半保留 复制
8 DNA 复制的 可能方 式 全保留与 全新复制 分散复制 半保留 复制
9 DNA半保留复制图示：
9 DNA半保留复制图示：
10 半保留复制的证明： ➢ Meselson 和Stahl将同位素15N标记的 15NH4Cl加入大肠杆菌的培养基中培养12 代，使大肠杆菌的DNA都带上15N的标记， 然后将该大肠杆菌转入14N的普通培养基 中培养后，分离子一代、子二代、子三代、 子四代DNA，进行氯化铯密度梯度离心， 实验证明了DNA的半保留复制
10 半保留复制的证明： ➢ Meselson 和Stahl将同位素15N标记的 15NH4Cl加入大肠杆菌的培养基中培养12 代，使大肠杆菌的DNA都带上15N的标记， 然后将该大肠杆菌转入14N的普通培养基 中培养后，分离子一代、子二代、子三代、 子四代DNA，进行氯化铯密度梯度离心， 实验证明了DNA的半保留复制