一、教学目标
1.掌握DNA的复制过程以及参与DNA复制的一些酶和蛋白质;
2.真核生物与原核生物DNA复制的主要差异;
3.逆转录的过程及其生物学意义。
二、教学重点
1. DNA合成的两条途径;
2. DNA的损伤和修复。
三、教学难点
比较分析DNA复制与逆转录的异同
四、思维导图

一、教学目标
1.掌握DNA的复制过程以及参与DNA复制的一些酶和蛋白质;
2.真核生物与原核生物DNA复制的主要差异;
3.逆转录的过程及其生物学意义。
二、教学重点
1. DNA合成的两条途径;
2. DNA的损伤和修复。
三、教学难点
比较分析DNA复制与逆转录的异同
DNA的复制的特点
一、DNA半保留复制
1953年,Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时就推测DNA可能按照半保留机制进行自我复制。
在复制过程中,首先亲代双链解开,然后每条链作为模板,在其上合成互补的子代链,结果新形成的两个子代DNA与亲代DNA分子的碱基顺序完全一样,而且每个子代DNA分子中有一条链完全来自亲代DNA,另一条是新合成的。
1958年,Meselson和Stahl用15N标记E.coli. DNA,证明了DNA的复制是半保留复制。

1963年,Cairns用放射自显影法,在显微镜下首次观察到完整的正在复制的E. coli. 染色体DNA。
3H-脱氧胸苷标记E.coli. DNA ,经过将近两代时间,用溶菌酶消化细胞壁,将E.coli. DNA转至膜上,干燥,压感光胶片,3H放出β粒子,还原银,在光学显微镜下观察。用这种方法证明了大肠杆菌染色体DNA是一个环状分子,并以半保留的形式进行复制。
DNA的半保留复制可以说明DNA在代谢上的稳定性。经过多代复制,DNA的多核苷酸链仍可以保持完整,并存在于后代而不被分解掉。
二、复制起点、单位和方向
DNA的复制是在起始阶段进行控制的,一旦复制起始,它就会继续下去直到整个复制子完成复制。
1、复制起点
复制起点是以一条链为模板起始DNA合成的一段序列。有时,两条链的复制起点并不总是在同一点上(如D环复制)。
在一个完整的细胞周期中,每一个复制起点只使用一次,完成一次复制过程。
多数生物的复制起点,都是DNA呼吸作用强烈(甲醛变性实验)的区段,即经常开放的区段,富含A.T。
2、复制单位
复制子(Replicon):Genome能独立进行复制的单位,每个复制子都含有一个复制起点。
原核生物的染色体和质粒、真核生物的细胞器DNA都是环状双链分子,它们都是单复制子,都在一个固定的起点开始复制,复制方向大多数是双向的,少数是单向复制。多数是对称复制,少数是不对称复制(一条链复制后才进行另一条链的复制)。
环状DNA的复制眼象θ,称θ形复制。
真核生物的染色体DNA是线形双链分子,含有许多复制起点,因此是多复制子,每个复制子约有100-200Kbp。人体细胞平均每个染色体含有1000个复制子。
病毒DNA多种多样,环状或线形,双链或单链,但都是单复制子。
3、复制方向
定点起始,复制方向大多数是双向的(等速进行或异速进行),形成两个复制叉,少数是单向复制,形成一个复制叉。
4、DNA的几种复制方式
(1)直线双向复制 单点,双向,T7多点,双向,真核染色体DNA
(2)θ型复制:环状双链DNA,单向或双向(E .coli.)
(3)滚环复制:环状单链DNA,Φx174
(4)D环复制:线粒体、叶绿体DNA
(5)多复制叉复制:
第一轮复制尚未完成,复制起点就开始第二轮的复制。
在E.coli.富营养时,可采取多复制叉复制方式。E.coli. DNA的复制最快可达50Kb/min,完全复制需40min,富营养时,20min分裂。而真核染色体要6-8小时。
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