全國(guó)中學(xué)生生物學(xué)聯(lián)賽.ppt

1、全國(guó)中學(xué)生生物學(xué)聯(lián)賽,遺傳學(xué)部分,主講:劉建章,1、DNA的復(fù)制,、基因的連鎖與交換,、細(xì)胞質(zhì)遺傳,學(xué)習(xí)目標(biāo)：,2、孟德?tīng)栠z傳,一、DNA的復(fù)制,1、問(wèn)題回顧：,復(fù)制時(shí)間：有絲分裂間期或減數(shù)分裂間期,復(fù)制場(chǎng)所：細(xì)胞核,復(fù)制原料：四種游離的脫氧核苷酸,復(fù)制條件：酶，ATP，模板 原料,復(fù)制特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制， 半保留復(fù)制,2、DNA復(fù)制的過(guò)程,（1）、DNA復(fù)制的起始點(diǎn)和方向：,DNA復(fù)制開(kāi)始于染色體上固定的起始點(diǎn)。起始點(diǎn)是含有100200個(gè)堿基對(duì)的一段DNA。先是DNA的兩條鏈在起始點(diǎn)分開(kāi)形成叉子樣的“復(fù)制叉”、隨著復(fù)制叉的移動(dòng)完成DNA的復(fù)制過(guò)程。細(xì)胞內(nèi)存在著能識(shí)別起始點(diǎn)的特種蛋白質(zhì)。,DN

2、A復(fù)制方向,DNA復(fù)制可以朝一個(gè)方向，也可以朝兩個(gè)相反的方向進(jìn)行，證據(jù)來(lái)自于電子顯微鏡的觀察。大多數(shù)生物染色體DNA的復(fù)制是雙向進(jìn)行的。,DNA復(fù)制的速度,原核生物細(xì)胞只有一個(gè)起始點(diǎn)；復(fù)制叉移動(dòng)的速度約為105堿基對(duì)/分。 真核生物細(xì)胞有多個(gè)起始點(diǎn)。復(fù)制叉移動(dòng)的速度較慢，51025103堿基對(duì)/分，但起始點(diǎn)多個(gè)，同時(shí)起作用的復(fù)制叉數(shù)目很大，真核生無(wú)DNA復(fù)制的總速度比原核生物還快。例：果蠅胚胎的DNA在3分鐘內(nèi)可增加一倍，而基因組總長(zhǎng)只有果蠅1/40的大腸桿菌染色體，復(fù)制一代卻需40分鐘。,（2）、原核細(xì)胞DNA 的復(fù)制,1、DNA聚合酶,特征：,以四種脫氧核苷三磷酸 （dATP、dTTP、d

3、GTP、dCTP）；為底物,以單鏈為模板；,以一小段片段為引物；,使鏈從端延長(zhǎng),、聚合酶和聚合酶,年代初期先后從大腸桿菌分離出了另外兩種聚合酶，即聚合酶和聚合酶 DNA聚合酶活性低，有外切酶的作用 聚合酶活性最低無(wú)外切酶的作用 聚合酶活性是DNA聚合酶的倍 是聚合酶的倍 有外切酶的作用,聚合酶是完整大腸桿菌細(xì)胞中主要負(fù)責(zé)鏈延伸的酶，功能是識(shí)別引物并使母鏈與引物鏈結(jié)合。隨后催化子代鏈的延伸。 聚合酶的功能還不清楚它在提內(nèi)的作用可能和DNA聚合酶類似。,例：下圖表明聚合酶作用的底物,、圖中代表（） 、引物、模板、引物的末端、引物的末端 、圖中代表（）、引物的末端、模板的末端 、引物的末端、模板的末

4、端 圖中的代表（）、引物的末端、模板的末端 、引物的末端、模板的末端,、雙鏈復(fù)制的分子機(jī)制 （）、岡崎片段和半不連續(xù)復(fù)制,半不連續(xù)復(fù)制：新的一條鏈?zhǔn)前捶较颍ㄅc復(fù)制叉移動(dòng)方向一致）連續(xù)合成的，稱為前導(dǎo)鏈，另一條鏈的合成則是不連續(xù)的，即按方向（與復(fù)制叉移動(dòng)方向相反）合成若干片段（即岡崎片段），再通過(guò)連接酶相互連接，最終形成第條子鏈即滯后鏈,各岡崎片段的合成不需要特異的起始部位，因?yàn)閷槠沃痪哂袝簳r(shí)的功能，在復(fù)制的后階段，這些小片段將連接成大分子的多核苷酸長(zhǎng)鏈，起始部位不再有任何意義。,總之，滯后鏈的生成共包含三個(gè)基本步驟： 起始（引物的合成） 延長(zhǎng)（向引物端添加順序，合成短的片段） 終止（引物脫落并代以相應(yīng)的順序，用磷酸二酯鍵連接各短片段。,真核細(xì)胞的復(fù)制,在真核細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)岡崎片段，引物，連接酶和各種解旋酶，因此，真核細(xì)胞中的復(fù)制過(guò)程極可能和原核生物類似，真核生物復(fù)制叉的移動(dòng)速度較慢，但復(fù)制總速度比原核生物快。,復(fù)制特點(diǎn),、復(fù)制是半保留,、復(fù)制可以朝一個(gè)方