中国农业大学：《动物遗传学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 遗传信息的传递

第三章遗传信息的传递 DNA的复制 nDNA的转录 蛋白质的生物合成 ■基因的结构特征 基因表达调控

1 第三章 遗传信息的传递 ◼ DNA的复制 ◼ DNA的转录 ◼ 蛋白质的生物合成 ◼ 基因的结构特征 ◼ 基因表达调控

第一节DNA的复制 ■DNA的复制:指以亲代DNA分子为模板合成一 个新的与亲代模板结构相同的子代DNA分子的 过程。 复制叉 细菌DNA复制 真核生物DNA复制

2 第一节 DNA的复制 ◼ DNA的复制：指以亲代DNA分子为模板合成一 个新的与亲代模板结构相同的子代DNA分子的 过程。 ◼ 复制叉 ◼ 细菌DNA复制 ◼ 真核生物DNA复制

DNA半保留复制 新链 模板 持 复 制 忠 实 螺旋结构保

3 DNA半保留复制

DNA半保留复制实验(M. Meselson和 F. Stahl,1958年)

4 DNA半保留复制实验（M. Meselson和 F. Stahl，1958年 ）

DNA的半不连续复制 Leading Lagging strand strand synthesis synthesis 分分 5

5 DNA的半不连续复制

DNA复制所需的酶和蛋白质 DNA聚合酶 引发酶 引发DNA合成的起始 DNA连接酶 将冈崎片段连接合成一条完整的互补链 ■拓扑异构酶 将单、双链的线状或环状DNA分子进行扑交換的一种酶,拓扑异构酶 I、拓扑异构酶Ⅱ ■解链酶 DNA双分子解开作为复制的模板 单链结合蛋白 n与解链的DNA单链结合,使其不回复双链状态,且保护DNA不被水 解

6 DNA复制所需的酶和蛋白质 ◼ DNA聚合酶 ◼ 引发酶 ◼ 引发DNA合成的起始 ◼ DNA连接酶 ◼ 将冈崎片段连接合成一条完整的互补链 ◼ 拓扑异构酶 ◼ 将单、双链的线状或环状DNA分子进行扑交换的一种酶，拓扑异构酶 Ⅰ、拓扑异构酶Ⅱ ◼ 解链酶 ◼ DNA双分子解开作为复制的模板 ◼ 单链结合蛋白 ◼ 与解链的DNA 单链结合，使其不回复双链状态，且保护DNA不被水 解

DNA聚合酶 原核生物DNA聚合酶 DNA聚合酶I( Kornberg酶): 53→3聚合酶活性 3→5外切酶活性 53→3外切酶活性 >DNA聚合酶Ⅲ 53→3聚合酶活性 3’→5外切酶活性

7 DNA聚合酶 ◼ 原核生物DNA聚合酶 ➢ DNA聚合酶Ⅰ（Kornberg酶）： 5’→ 3’聚合酶活性 3’→5’外切酶活性 5’→ 3’外切酶活性 ➢ DNA聚合酶Ⅲ 5’→ 3’聚合酶活性 3’→5’外切酶活性

真核生物DNA聚合酶 DNA聚合酶 位置 细胞核细胞核线粒体细胞核细胞核 后随链的合 功能 成和前导链修复复制前导链的修复 的引发 合成 分子量 300K 40K180-300K170-230K250K 35外切酶活性 引发酶活性

8 真核生物DNA聚合酶 DNA 聚合酶 α β γ δ ε 位置 细胞核 细胞核 线粒体 细胞核 细胞核 功能 后随链的合 成和前导链 的引发 修复 复制 前导链的 合成 修复 分子量 300K 40K 180-300K 170-230K 250K 3’-5’外切酶活性 + + + + - 引发酶活性 + - - - -

三、DNA复制一般过程

9 三、DNA复制一般过程

四原核生物和真核生物DNA的复制特点 ■复制的起点和速率 >原核生物只有一个复制起点,真核生物的染色体 具有多个复制起点 在原核生物中,第一轮复制尚未结束前,第二轮 复制又从复制起点开始了;真核生物,第一轮复 制结束后第二轮才开始,原核生物复制起点可以 连续发动复制,真核生物则不能 原核生物与真核生物均为双向复制

10 四 原核生物和真核生物DNA的复制特点 ◼ 复制的起点和速率 ➢ 原核生物只有一个复制起点，真核生物的染色体 具有多个复制起点 ➢ 在原核生物中，第一轮复制尚未结束前，第二轮 复制又从复制起点开始了；真核生物，第一轮复 制结束后第二轮才开始，原核生物复制起点可以 连续发动复制，真核生物则不能 ➢ 原核生物与真核生物均为双向复制