•遗传信息的复制 —— 核酸的生物合成•遗传信息的表达 —— 蛋白质的生物合成

•第九章 核酸的生物合成•第一节 DNA 的生物合成

•一、 DNA 的复制

AGAACTTAG

TCTTGAATC

AGAACTTAG

TCTTGAATC

子链

母链AGAACTTAG

TCTTGAATC

•DNA 复制•以母链 DNA 为模板合成子链DNA 的过程。

碱基：嘌呤

脱氧核糖

碱基：嘧啶

磷酸磷酸二酯键

核苷酸：脱氧核糖核苷酸

• 合成方向• 模板链 3’-5’• 新生链 5’-3’

5’

3’ 5

’

3’

1 、起始：解螺旋

1 、起始：解螺旋

解超螺旋

1111111111111

111111111

识别起点DnaA 蛋白打开双链解链酶

维持双链DnaC蛋白、 SSB 蛋白

拓扑异构酶

复制叉复制时双链打开，分开成两股，新链沿着张

开的模板生成，复制中形成的这种 Y 字形的结构称为复制叉。

3'

5'

5'

3'

5'

3'

5'3'

¸´ ÖÆ·½Ïò

5’3’

5’3’

3'

5'

5'

3'

5'

3'

5'3'

¸´ ÖÆ·½Ïò

3’ 5’

模板链 3’—5’ 新生链 5’—3’ 的方向

2 、延长方向：

领头链 ( 前导链）：引物酶先合成引物， DNA 聚合酶 III, 在引物上逐个加入脱氧核苷酸（根据碱基配对原则）

顺着复制叉形成方向，连续合成，

2 、延长

随从链（滞后链）：不连续合成

2 、延长

3'

5'

5'

3'

5'

3'

5'3'

¸´ ÖÆ·½Ïò

5’3’

5’3’

3'

5'

5'

3'

5'

3'

5'3'

¸´ ÖÆ·½Ïò

3’ 5’

随从链（滞后链）：先由引物酶作用合成引物然后 DNA 聚合酶 III 合成冈崎片段DNA 聚合酶 I 切除引物连接酶连接冈崎片段。

冈崎片段

2 、延长

• DNA 复制的终止：发生两个复制叉的结合点。

3 、终止

3 、终止DNA 分子超螺旋：拓扑异构酶

（一） DNA 复制过程1 、起始 2 、延长（ 1 ）合成引物（ 2 ）前导链延长（ 3 ）随从链延长 3 、终止

（二） DNA 复制的特征半保留性

AGAACTTAG

TCTTGAATC

AGAACTTAG

TCTTGAATC

子链

AGAACTTAG

TCTTGAATC

母链

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。

方向性双向性半不连续性

（三） DNA 复制的酶系1 、起始2 、引物的生成3 、领头链的延长4 、随后链的延长5 、终止

DnaA 蛋白、解链酶、 SSB蛋白、 DnaC 蛋白、拓扑异构酶 引物酶

DNA 聚合酶III

DNA 聚合酶 III

拓扑异构酶

DNA聚合酶I连接酶

冈崎片段

DnaC 蛋白

SSB 蛋白

DNA 的复制DNA 的复制过程DNA 的复制酶系DNA 的复制特点

AGGTACTGCCACTGG

TCCATGACGGTGACC

CCACTGG

GGTGACC

AGGTACTG

TCCATGAC

TCCATGAC

AGGTACTG

AGGTACTGCCACTGG

TCCATGACGGTGACC

AGGTACTGCCACTGG

TCCATGACGGTGACC

+

母链 DNA 复制过程中形成的复制叉

子代 DNA

DNA 的生物合成

DNA 复制（ DNA 指导的 DNA合成）

逆转录 (RNA 指导的 DNA 合成 )

DNA 的生物合成

RNA 的生物合成RNA 转录（ DNA 指导的 RNA

合成）RNA 自我复制

(RNA 指导的 RNA 合成 )

转录

反转录

翻译DNA RNA 蛋白质

遗传中心法则

复制复制

（ mRNA ）

练习1 、 DNA 上某段碱基顺序为5’ -ACTAGTCAG-3’ ， DNA 复制时，产生的互补结构是下列哪一种？A 、 5’ -ACTAGTCAG-3’B 、 5’ -CTGACTAGT-3’C 、 5’ -CUGACUAGT-3’D 、 5’ -ACUAGUCAG-3’

练习2 、从正在进行 DNA 复制的细胞分离出的短链核酸——冈崎片段，具有下列哪项特点？A 、是双链B 、是一组短的单链 DNA 片段C 、是 DNA-RNA 杂化双链

作业1 、写出 DNA 复制的酶系2 、写出 DNA 复制的步骤

复制

亲代 DNA

子代 DNA