DNA复制与突变 PPT课件
生物化学·DNA的复制和修复-PPT文档资料

(某些噬菌体DNA复制方式)
(线粒体DNA的复制 方式)
Байду номын сангаас成一次复制的时间:
细菌DNA复制叉移动速度:50 000bp/min 真核生物1000~3000bp/min 例:某细菌的染色体是环状的双链DNA分子,有 5.2×106个碱基对
三、原核生物DNA聚合反应有关的酶类
(一)DNA聚合酶(DNA polymetases) (二)引物酶(peimase):启动RNA引 物链的合成。 (三) DNA连接酶(DNA ligase) p419(四)DNA的两条链解开后才能 作为模板,解开其双螺旋的结构是一 些酶和蛋白共同作用的结果,目前已 知的解旋、解链酶共3种,包括拓扑异 构酶(topoisomerase)、DNA解链酶 (DNA helicase)、DNA单链结合蛋白 (single-strand binding protein, SSB)。
反转录(reverse transcription):
以RNA为模板将遗传信息 传给DNA的过程。
目
录
第一节 DNA的复制(DNA指导下的DNA合成) 第二节 DNA的损伤与修复
第三节 DNA突变
第一节 DNA的半保留复制
一、概念和实验依据
二、DNA复制的起始点和方式
三、 DNA聚合反应有关的酶类
DNA的半保留复制实验依据
1958年Meselson & stahl用同位素示踪标记和密度梯度 离心技术实验,证明了DNA是采取半保留的方式进行复制:
将E.Coli培养在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中生长; 提取其DNA;进行氯化铯密度梯度离心。再移至14N培养基 中生长、提取DNA、离心分析。
第十四章 DNA的复制和修复
DNA的复制课件-高一生物人教版必修2

2、DNA分子是在什么时间进行复制的?
在减数第一次分裂前的间期
有丝分裂前的间期
5、过程
解旋: 利用能量,在解旋酶的作用下,解 开螺旋,氢键断裂
合成子链: 以解开的每一段母链为模板,按 (碱基配对) 碱基互补配对原则,各自合成与
母链互补的一段子链。
重新螺旋: 每条新链与对应的模板链盘绕成 (形成 双螺旋结构。(不需要酶)一个DNA 子代DNA)形成两个完全相同的子代DNA分子。
DNA复制的实验证据
【 实验过程 】
• 科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,这时大
肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的,然后将大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养
液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,再将提取的DNA进行离心,记录离
心后试管中DNA的位置。
2n
(2)子代脱氧核苷酸链数:
①亲代脱氧核苷酸链数为 2 条。
2n-2n-1= 2n-1
②新合成的脱氧核苷酸链数为2n+1-2条。 2n×2-2=2n+1-2
DNA复制为半保留复制,若将亲代DNA 分子(15N)复制n代,其结果分析如下: (3)消耗的脱氧核苷酸数: ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷 酸m个,连续n次复制,需要消耗该脱氧 核苷酸数为 m·(2n-1) 个; ②复制n次后,所需该脱氧核苷酸数
时间:细胞分裂前的间期 场所:主要在细胞核中,少数在线粒体、叶绿体中
条件:能量、酶(解旋酶和DNA聚合酶)、模板、 原料(4种游离的脱氧核苷酸)等
过程:解旋、合成子链、重新螺旋(具体步骤) 特点: 边解旋边复制,半保留复制
:
结果:一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA : 分子。新复制出的两个子代DNA分子,通过
DNA复制与基因突变修复机制

DNA复制与基因突变修复机制DNA复制是生物体遗传信息传递的基础过程,而基因突变修复机制则起到了保护和修复基因组的重要作用。
本文将从DNA复制的原理入手,详细介绍DNA复制过程中的关键步骤,以及基因突变修复机制的分类和工作原理。
I. DNA复制的原理DNA复制是指在细胞分裂前,每次细胞复制时将DNA准确地复制一份,以保持遗传信息的稳定传递。
DNA复制遵循半保留复制原则,即每个新合成的DNA分子中包含一条旧的模板链和一条新合成的链。
1. 阅读DNA链DNA的复制是由DNA聚合酶酶类负责进行的。
在复制开始之前,酶类必须能够读取模板链的信息。
这是由一类酶称为DNA解旋酶完成的,它能够解旋DNA的双链结构,并将其分开以便让其他酶类进行处理。
2. 合成新链在模板链暴露之后,DNA聚合酶便能够将新的核苷酸加入到新链上,与模板链上的互补碱基进行配对。
这个过程被称为延伸,它是高度精确和有序的,以确保每个新合成的链都与模板链完全匹配。
II. 基因突变修复机制尽管DNA复制是相对准确的,但仍然会发生错误,导致基因组发生突变。
为了保护遗传信息的稳定性,生物体进化出了多种基因突变修复机制。
1. 直接损伤修复直接损伤修复机制主要处理由化学物质或辐射引起的DNA损伤,比如紫外线照射导致的嘧啶二聚体,或者氧化剂引起的碱基损伤。
该机制通过一系列酶类和蛋白质的协作,修复受损的DNA链,以保持其完整性。
2. 错配修复错配修复机制主要处理由于DNA聚合酶在复制过程中错误地加入核苷酸而引起的碱基不匹配问题。
该修复机制能够检测和纠正这些错误,以确保每个新合成的DNA链是准确的。
3. 重组修复重组修复机制主要处理由于DNA链断裂或损伤引起的问题。
该机制通过酶类和蛋白质的复杂互作,将断裂的DNA链重新连接起来,以恢复基因组的完整性。
III. 结论DNA复制与基因突变修复机制是细胞内保护遗传信息完整性的重要过程。
DNA的准确复制保证了遗传信息的传递,而基因突变修复机制则能够修复和纠正复制过程中的错误,以保护基因组免受损伤。
《DNA的复制》PPT课件

子代DNA:
母链(旧链) 组成
子链(新链)
边
半
解
保
旋
留
复
复
制பைடு நூலகம்
制
多
起
点
复
制
具有100个碱基对的1个DNA分子片断, 内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制两次, 则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 ( 180 )个。
某DNA分子共含有含氮碱基1400个,其中一 条链上A+T/C+G= 2:5,问该DNA分子连续复制 2次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
7、准确复制原因 ①DNA双链提供精确的模板
②碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义:P54
【智慧眼——寻找规律】
规律2:亲代DNA分子经 n 次复制后, 所需某种游离的脱氧核苷酸数为:
R =a (2 n-1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种
碱基数,n 表示复制的次数。
规律3:碱基总数=失去H2O数+2
来的科学研究发现,小鼠体内的HMGIC基因与肥胖 直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对 照的小鼠,吃同样多的高脂肪食物,一段时间后, 对照组的小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺 陷的实验鼠体重仍然保持正常。
没有HMGIC基因,就没有肥胖的表现,有HMGIC基因就有 肥胖表现。说明基因能控制生物的性状(功能单位)。
1三、概、念D:NA分子复制的过程(P54)
2、场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
3、时期:有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
模板:DNA的两条母链
4、条件
原料:游离的脱氧核苷酸(A、G、C、T) 能量:ATP
酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等
第三章DNA的复制ppt课件

第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
全酶在DNA上的装配分为三个阶段: 一个β二聚体上加上一个γ复合体识别引物模板 形成一种前起始复合物 DNA由于β、 γ复合体结合的位点构象发生改变, 而对核心酶产生了高亲和 ζ二聚体结合核心聚合酶,使其发生聚合
第四节 原核生物复制的酶系统
DNA聚合酶III的成分与功能
第四节 原核生物复制的酶系统
DNA聚合酶 III 的组成
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
复制酶作用模型
解旋酶形成复制叉,解旋酶 一般为六聚体环状结构,并 在后随链的模板上,以5‘-3’ 方向移动。 解旋酶和DNA聚合酶的两个 催化亚基相连
一、研究方法: 同位素标记电镜观察及变性法 噬菌体插入标记法 • 同步培养 • 不同步培养 变性定性法 双向电泳法
第二节 复制的起点、方向和终点
第二节 复制的起点、方向和终点
大肠杆菌染色体的Mu噬菌体插入位置
第二节 复制的起点、方向和终点
第二节 复制的起点、方向和终点
二、原核染色体的复制起点和方向 E.Coli 定点、双向对称复制 T7在近一端的17%处开始,向两端延伸 枯草杆菌有固定的起始点、双向不对称复制 质粒R6K早期为单向复制,复制了约1/5基因组时改 为双向复制 质粒Col E1 有固定起始点,为单向复制 Mt DNA进行D(displaced loop)环复制
第四节 原核生物复制的酶系统
一、DNA聚合酶 共同特点: •需要提供合成模板 •不能起始新的DNA链,必须要有引物提供3-OH •合成的方向都是5´-3´ •除聚合DNA外还有其它功能
遗传物质的基础PPT课件

(二)DNA分子的复制
1.概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分 子的过程
2.时间:有丝分裂新间期和减数第一次分裂间期 (基因突变就发生在该期)
3.特点:边解旋边复制,半保留复制
4.条件:模板、原料、酶(解旋酶、聚合酶等)、能量
5.意义:保持前后代遗传信息的连续性(DNA分子 独特的双螺旋结构,为复制提供了精确 的模板,通过碱基互补配对,保证复制 能够准确进行。)
④ (A+G)/(A+T+G+C)= 1 / 2
⑤ (A+T)/(A+T+G+C)=a
则 (A1+T1)/(A1+T1+G1+C1)= a
14
2、与复制有关的碱基计算
一个DNA连续复制n次后,共有多少个DNA?多
少条脱氧核苷酸链?母链多少条?子链多少条?
DNA分子数 = 2n 脱氧核苷酸链数 = 2n+1 母链数 = 2 子链数 = 2n+1﹣2
DNA双链 C
A
A链
TG
B链
信使RNA 转运RNA
AU
G
A
C链 G D链
氨基酸
丙氨酸
1、丙氨酸的密码子是 GCA,决定合成该氨基
酸的DNA上的碱基是 CGT 。
2、第二个氨基酸是 UGC半胱氨酸,(查密码表)
3、 A 链为转录的模板链,遗传密码子存
12
第一代 第二代 第三代 第四代
13
有关DNA中的碱基计算
1、与结构有关的碱基计算
① (A+G)/(T+C)= 1
(A+C)/(T+G)= 1
② (A1+T1)/(A2+T2)= 1
《DNA的突变》课件

汇报人:
突变传递:通过 有性生殖和无性 生殖进行传递
有性生殖:通过 受精过程将突变 传递给后代
无性生殖:通过细 胞分裂和克隆技术 将突变传递给后代
修复机制:DNA 修复酶识别并修 复DNA损伤
修复类型:包括碱 基切除修复、核苷 酸切除修复、错配 修复等
修复过程:识别损 伤、切除损伤、修 复损伤、验证修复
修复结果:修复成 功或失败,可能导 致细胞死亡或突变
技术进步:基因编辑技术的发展,如CRISPR-Cas9,为DNA突变的检测和预防提供了新的手段 预防策略:通过基因筛查和遗传咨询,提高公众对DNA突变的认识和预防意识 治疗方法:开发针对DNA突变的靶向治疗药物,提高治疗效果和患者生活质量 伦理问题:DNA突变研究的伦理问题,如基因编辑的伦理边界和隐私保护等,需要进一步探讨和解决
遗传因素:家族遗传病史 环境因素:生活习惯、饮食习惯等 心理因素:长期压力、焦虑等
碱基替换:一种碱基被另一种碱基替换 碱基插入:在DNA链中插入额外的碱基 碱基删除:在DNA链中删除一个或多个碱基 移码突变:DNA链中碱基的插入或删除导致蛋白质序列的改变
癌症:可能导致癌症的发生
遗传病:可能导致遗传病的 发生
添加标题
添加标题
遗传性疾病是由DNA突变引起的
添加标题
添加标题
DNA突变可能导致基因功能丧失或 改变,影响生物体的生理功能
DNA突变可能导致癌症的转 移和扩散
DNA突变可能导致癌症的发 生
DNA突变可能导致癌症的复 发和耐药性
DNA突变可能导致癌症的诊 断和治疗困难
DNA突变是生物进化的重要驱动力 DNA突变可以导致生物性状的改变 DNA突变可以产生新的基因,为进化提供原材料 DNA突变可以导致生物适应环境的变化,提高生存能力
DNA复制PPT(共38张PPT)

在减数第二次分裂的后期
碱基互补配对原则 新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的?
亲代DNA分子的两条链
科学家推测:如果DNA复制以半保留方式进行,那么经过离心以后子代中将会出现 三种DNA分子:
腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
半保留复制 (3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:
通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)
亲代DNA分子
如果对亲代、子一代、子二代的DNA都分别进行 离心,结果会怎样分布?
DNA分子复制的过程
DNA的复制的定义、时间、场所
★1定义: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
★2时间: 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★3场所: 真核生物:细胞核(主要)、叶绿体、线粒体
200/20%=1000(个) (2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核
苷酸:[1000-(200×2)]/2=300(个) (3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:
(24-1)×300=4500(个)
能力提升
以含有31P标志的大肠杆菌放 入32P的培养液中,培养2代。离 心结果如右:
亲代DNA
子代DNA
复制一次
沃森和克里克推测是半保留复制模型
沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说:DNA 分子在复制时DNA双螺旋将解开,互补的碱基之间的 氢键断裂,解开的两条单链作为复制的模板游离的脱氧 核苷酸依据碱基互补配对原则通过形成氢键,结合到作 为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中,都 保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方 式被称作半保留复制。
例2、从DNA分子的复制过程可以看出,DNA分子复制
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复制+创新=成功
谢谢!
复制过程中形成的复制叉
母链DNA
子代DNA
子链继承母链遗传信息的几种可能方式:
全保留式
半保留式
混合式
DNA的突变
DNA 突变具体指个别 dNMP 残基以至片段 DNA在构成、复制或表型功能的异常变化, 也称为DNA损伤(DNA damage)。 从分子水平来看,突变就是DNA分子上碱基
基因的复制和突变
DNA Biosynthesis ( Replication ) 2015年4月18日 王玲
的复制
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
复制的基本规律
复制的方式 ——半保留复制(semi-conservative replication) 双向复制(bidirectional replication) 半不连续复制(semi-discontinuous replication)
A G G T A C T G C C A C T G G
T 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
AT GC GC TA AT CG TA GC CG CG AT CG TA GC GC
+
AT GC GC TA AT CG TA GC CG CG AT CG TA GC GC
的改变。
•
我认为模仿并不丢人,但模仿有两个基本的要诀,第一是选择模仿 的对象;第二是把握模仿的时机。
很多创业者往往一上来就陷入创新的误区,结果死于创新。但是,
模仿并不丢人,模仿有两个基本的要诀: 第一是选择模仿的对象。一定要选择已经证明成功的有前景的“好 东西”,同时要牢记模仿只是手段和工具,模仿的目的是创新和颠覆。 被模仿者和模仿者是先发和后发的关系,先发总有预想不到的问题, 后发可以研究哪些最适合自己发挥。在学习模仿先行者的基础上,有 所取舍地创新。