第十三章核酸的生物合成 本章主要讨论DNA的生物合成即DNA的半保留复制;RNA生物合成即DNA到RNA的转录 现加上下一章蛋白质的生物合成内容(即翻译过程),就构成了分子遗传学中心法则。 DNA DNA dupLicates △A DNA transcript RNA synthe RNA PIRNA nucleus carmens。a nuclear envelope Protein The central Dogma。fM。 ocular Bic【。e
第十三章 核酸的生物合成 本章主要讨论DNA的生物合成即DNA的半保留复制；RNA生物合成即DNA到RNA的转录。 现加上下一章蛋白质的生物合成内容(即翻译过程)，就构成了分子遗传学中心法则
第一节DNA的复制与修复 研究DNA复制的目的就是要了解三个问题 第一、子代DNA为什么能够直接地获得新DNA的遗传信息? 第二、复制是怎样进行的 第三、生物体是怎样对DNA复制进行调控的? DNA的半保留复制(P321图19-1P321图19-1) 在DNA复制过程中,每个子代分子的一条链来自亲代 DNA,另一条则是新合成的,这种复制方式称为半保留复 制。实验证明见课本 生物意义:DNA的半保留复制机制可以说明DNA在代 谢上的稳定性
第一节 DNA的复制与修复 研究DNA复制的目的就是要了解三个问题。 第一、子代DNA为什么能够直接地获得新DNA的遗传信息? 第二、复制是怎样进行的 第三、生物体是怎样对DNA复制进行调控的? 一、DNA的半保留复制 (P321 图19-1 P321 图19-1) 在DNA复制过程中，每个子代分子的一条链来自亲代 DNA，另一条则是新合成的，这种复制方式称为半保留复 制。实验证明见课本。 生物意义：DNA的半保留复制机制可以说明DNA在代 谢上的稳定性
引物链 模 o、[碱基 [碱 B HO H 板 PPi P-O 碱基 H<O、碱碧 HO H 链的合成方向 苷酸加入至 引物链的3末端 陀对碱基 模板链号物链 图19-11DNA酶促合成的 引物链和模板链
(一)、反应所需的条件及反应的特点: (1)原料(或底物):四种5′三磷酸脱氧核苷(dNTP),缺一不可 (2)模板及辅助因子:DNA模板、Mg2(或Mn2)或DNA二条链(一条 链为模板,一条链为引物) (3)引物链:具有自由3OH的RNA或DNA片段(约10个核苷酸) (4)反应:由引物末端3OH与进入的5′三磷酸脱氧核苷的α磷酸残 基化合,生成酯键(3‘5磷酸二酯键,并脱下焦磷酸) (5)方向:DNA链由5→3′方向延长 (6)能量:来自α与β之间的高能磷酸键裂解 (⑦)四种dNTP参加反应的先后顺序,由DNA模板决定,受碱基配 对支配;而不受四种dNTP相对浓度的影响 (8)产物DNA的性质与模板相同。这说明DNA聚合酶是一种模板指 导的酶
（一）、反应所需的条件及反应的特点： (1)原料(或底物)：四种5′三磷酸脱氧核苷(dNTP)，缺一不可。 (2)模板及辅助因子：DNA模板、Mg2+(或Mn2+)或DNA二条链(一条 链为模板，一条链为引物) (3)引物链：具有自由3′-OH的RNA或DNA片段(约10个核苷酸) (4)反应：由引物末端3′-OH与进入的5′三磷酸脱氧核苷的α磷酸残 基化合，生成酯键(3′5′磷酸二酯键，并脱下焦磷酸) (5)方向：DNA 链由5′→3′ (6)能量：来自α与β之间的高能磷酸键裂解 (7)四种dNTP参加反应的先后顺序，由DNA模板决定，受碱基配 对支配；而不受四种dNTP相对浓度的影响。 (8)产物DNA的性质与模板相同。这说明DNA聚合酶是一种模板指 导的酶
二、参加复制过程的主要酶及作用 DNA是由脱氧核糖核苷酸聚合而成,参加聚合反应的酶包括多 种DNA聚合酶以及DNA连接酶。 (-)大肠杆菌中DNA聚合酶:(含Zn2+)(DDDP) (1)DNA聚合物I(又称 Kornberg酶)的特殊作用:(是一个多功能酶) ①去除引物及填补间隙作用:在DNA复制过程中,可将引物RNA水解下来, 并催化合成DNA片段以填补间隙。 ②DNA聚合酶作用:催化DNA链由5′→3方向延长。 ③校正错误作用:它可将DNA链的末端接上的错误核苷酸水解下来,然后再 催化接上一个正确的核苷酸。即由3‘端水解DNA链,具有3′→5′核酸外切酶的作 用 ④修复损坏及变异作用:即由5端水解DNA链,具有5′→3'核酸外切酶作用 (详见后面介绍) ⑤由3端使DNA链发生焦磷酸解。 ⑥催化无机焦磷酸盐与脱氧核糖核苷三磷酸之间的焦磷酸基交换
二、参加复制过程的主要酶及作用 DNA是由脱氧核糖核苷酸聚合而成，参加聚合反应的酶包括多 种DNA聚合酶以及DNA连接酶。 （一）大肠杆菌中DNA聚合酶：(含Zn 2+)（DDDP） (1)DNA聚合物Ⅰ(又称Kornberg酶)的特殊作用：(是一个多功能酶) ①去除引物及填补间隙作用：在DNA复制过程中，可将引物RNA水解下来， 并催化合成DNA片段以填补间隙。 ②DNA聚合酶作用：催化DNA链由5′→3′方向延长。 ③校正错误作用：它可将DNA链的末端接上的错误核苷酸水解下来，然后再 催化接上一个正确的核苷酸。即由3′端水解DNA链，具有3′→5′核酸外切酶的作 用。 ④修复损坏及变异作用：即由5′端水解DNA链，具有5′→3′核酸外切酶作用。 (详见后面介绍) ⑤由3′端使DNA链发生焦磷酸解。 ⑥催化无机焦磷酸盐与脱氧核糖核苷三磷酸之间的焦磷酸基交换