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第四节 DNA的复制
作者:农学院    文章来源:浙江大学精品课程网    点击数:4008    更新时间:2007/7/5
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  一、DNA复制的一般特点:

  ㈠、半保留复制:

  1.瓦特森(Watson J. D.)等提出的DNA半保留复制方式。
  其方法为:
  ①.一端沿氢键逐渐断开;
  ②.以单链为模板,碱基互补;
  ③.氢键结合,聚合酶等连接;
  ④.形成新的互补链;
  ⑤.形成了两个新DNA分子。
  DNA的这种复制方式对保持生物遗传的稳定性是非常重要的。
DNA复制

  ㈡、复制起点和复制方向:

  1. 原核生物
  ﹡绝大多数细菌和病毒:只有一个复制起点,控制整个染色体的复制,且为双向复制。
  ﹡噬菌体P2:其DNA的复制是沿一个方向进行的。
  ﹡复制子:在同一个复制起点控制下的一段DNA序列。

DNA单向复制
DNA双向复制

  2. 真核生物
  ﹡每条染色体的DNA复制都是多起点,多个复制起点共同控制整个染色体的复制;
  ﹡每条染色体有多个复制子;
  ﹡且为双向复制;
果蝇的DNA复制
  二、原核生物DNA合成:

  ㈠、有关DNA合成的酶:
  共性:只有5’3’聚合酶的功能,DNA链只能由5’向3’延伸;
     DNA合成必须在引物引导下进行;
     具有外切酶的活性、合成过程中的错误校正功能。


  ㈡、DNA复制过程  

  1.DNA双螺旋的解链
  * DNA解旋酶在ATP供能下,每分钟旋转3000次解开双螺旋;
  * 单链DNA结合蛋白马上结合在分开的单链上,以避免产生单链内配对;
  * DNA拓扑异构酶来解决由于复制叉的推进而产生超螺旋的问题。

DNA解旋

  2. DNA合成的开始

  合成DNA片段之前,先由RNA聚合酶合成一小段RNA引物(约有20个碱基对) DNA聚合酶才开始起作用合成DNA片段。

  3. 后随链的不连续复制

  ∵DNA聚合酶,以5 ′3 ′方向发挥作用;
  ∴从3 ′5 ′合成方向的一条链,就会遇到困难。

DNA合成

  考恩伯格( Kornberg A., 1967)提出不连续复制假说:
  在3 ′5′方向链上,仍按从5′3′的方向一段段地合成DNA单链小片段“冈崎片段”(1000-2000bp)由连接酶连接这些片段形成一条连续的单链。

后随链的复制
不连续复制

后随链的复制

  复制叉结构:

复制叉结构

  4.RNA病毒中RNA的自我复制:

  (1).单链RNA病毒
  先以自己(+链)为模板合成一条互补单链(―链)形成双螺旋的复制型。
  (2).―链从+链模板中放释出来。
  (3).以―链为模板复制一条互补的+形成一条新的病毒RNA。

RNA的自我复制
  三、真核生物DNA合成的特点
表:真核生物与原核生物DNA合成的区别
区别
原核生物
真核生物
DNA合成的时期
整个细胞生长过程
细胞周期的S期
复制起点数
单个
多个
RNA引物长度
10-60核苷酸
10核苷酸
冈崎片段长度
1000-2000核苷酸
100-150核苷酸
前导链与后随链的合成
聚合酶III同时控制
聚合酶δ控制前导链聚合酶α控制后随链

真核生物DNA复制

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