沈阳师范大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件）第十四章 DNA的生物合成（复制）DNA Biosynthesis，Replication

第十四章DNA的生物合成(复制)DNA Biosynthesis,Replication

第 十四 章 DNA的生物合成(复制) DNA Biosynthesis， Replication

复制 (replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA

复制(replication) 是指遗传物质的传代，以母链DNA 为模板合成子链DNA的过程。 亲代DNA 复制 子代DNA

分子基础：碱基配对规律和DNA双螺旋结构化学本质：酶促的生物细胞内复制单核苷酸聚合复制的保证：各种酶和蛋白质因子的参与

复制 分子基础：碱基配对规律和 DNA双螺旋结构 化学本质：酶促的生物细胞内 单核苷酸聚合 复制的保证：各种酶和蛋白质 因子的参与

第一节复制的基本规律Basic Rules of DNAReplication

复制的基本规律 Basic Rules of DNA Replication 第一节

半不连续复制半保留复制semi-discontinuoussemi-conservativereplicationreplication复制的特点复制方向为双向高保真性复制bidirectionalhigh fidelityreplication

半保留复制 semi-conservative replication 半不连续复制 semi-discontinuous replication 复制方向为双向 bidirectional replication 高保真性复制 high fidelity 复制的特点

一、半保留复制的实验依据和意义（一）半保留复制的概念DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板（template）按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制

一、半保留复制的实验依据和意义 DNA生物合成时，母链DNA解开为两 股单链，各自作为模板(template)按碱基配对 规律，合成与模板互补的子链。 子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整 地接受过来，另一股单链则完全从新合成。 两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一 致。这种复制方式称为半保留复制。 •(一） 半保留复制的概念

(二)半保留复制的理论设想ACCATGACGGTGACCAUCATGACGGTGACCGGHGGAATAAOTGGCAOTTGACAIGCCACIGG福GGTGACOGFGAOUGGGGG母链DNA复制过程中形成子代DNA的复制叉

（二） 半保留复制的理论设想 T G G T A C T G C C A C T G G A C C A T G A C G G T G A C C T G G T A C T G C C A C T G G A C C A T G A C G G T G A C C C C A C T G G G G T G A C C T G G T A C T G C C A C T G G A C C A T G A C G G T G A C C + 母链DNA 复制过程中形成 的复制叉 子代DNA

(三)子链继承母链遗传信息的几种可能方式全保留半保留SSSSSSSV+SSSSSSSS亲代DNA混合式SSSSSSSS子代DNA

（三） 子链继承母链遗传信息的 几种可能方式 全 保 留 半 保 留 混 合 式 亲代DNA 子代DNA

地CI的普通收权然重纯细菌花混合把含15N-D代DNA把含15N-DNA的细菌在含NHCI的普通旧旋收养液中培养液中培养60分钟后提取子三代DNAXS60和重链NENHCI培子一代DNA密度梯福夜培养的梯度离心分析时仍有中度离心分析时致密EDNA在口轻带两种带介于重带与轻带走梯度离子密度梯度离心结果相之间，没有单独的心时区带在浓而中间带逐渐被稀释。重带和轻带离心管下方细菌可以利用NHCI作氮源合成DNA

（四）半保留复制的证明——实验 细菌可以利用NH4Cl作氮源合成DNA 轻链 14N-DNA 重链 15N-DNA 轻、重链 DNA混合 半保留复制 第一代DNA 半保留复制 第二代DNA 半保留复制 第三代DNA 细菌在含NH4Cl 的普通培养液 中培养后提取DNA 把细菌放在含15NH4Cl 的培养液中培养 若干代后提取含15N的“重”DNA 把含15N-DNA的细菌放回含NH4Cl 的普通 把含 培养液中培养20分钟后提取子一代DNA 15N-DNA的细菌在含NH4Cl 的普通培 养液中培养40分钟后提取子二代DNA 将轻链DNA和重链DNA混合 把含15N-DNA的细菌在含NH4Cl 的普通 培养液中培养60分钟后提取子三代DNA 普通培养液培 养细菌的轻链 DNA在密度梯 度离心时区带 在离心管上方 子二代DNA密度梯 度离心分析时有介 于重带与轻带之间 的中间带轻带两种 将轻链和重链 DNA混合后密 度梯度离心时 在离心管中有 与轻、重链对 应的两条区带 子三代DNA密度梯度离心分析时仍有中 间带和轻带两种， 以后各代DNA分子密度梯度离心结果相 同，但轻带变浓而中间带逐渐被稀释。 含15NH4Cl培 养液培养的 重链DNA在 密度梯度离 心时区带在 离心管下方 子一代DNA密度梯 度离心分析时致密 带介于重带与轻带 之间，没有单独的 重带和轻带

实验结果说明子一代DNA双链中一股是15N单链，从亲代接受和保留下来的；另一股是14N单链，完全是新合成的。Messelson和Stahl的实验支持半保留复制。半保留复制的意义按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性遗传的保守性是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。在强调遗传恒定性的同时不能忽视其变异性

实验结果说明 • 子一代DNA双链中 • 一股是15N单链，从亲代接受和保留下来的； • 另一股是14N单链，完全是新合成的。 • Messelson和Stahl的实验支持半保留复制。 半保留复制的意义 按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱 基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信 息，体现了遗传的保守性。 遗传的保守性是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。 在强调遗传恒定性的同时不能忽视其变异性