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1、2.3 DNA的复制 p39-50,DNA复制的序列元件,大肠杆菌 复制起始点（ori C）：由245bp构成 复制终点（ter)：有6个22bp 的终止点位点,复制所需要的酶,DNA旋转酶（拓扑异构酶）松弛螺旋 DNA解链酶 单链结合蛋白 引物酶 DNA聚合酶（表2-10、表2-11） DNA连接酶,解开DNA双螺旋,前导链的合成,滞后链的合成,大肠杆菌pol ,DNA复制的过程,过程（动画） 起始：从固定的点（复制起点）开始 延长 终止 前导链 随从链（滞后链）,原核生物与真核生物复制的不同,复制所需的蛋白因子和酶不同（如真核DNA聚合酶：共五种，、） 复制速度：是原核的1/10，但复制起
2、始点多。 引物和冈琦片段小于原核，引物为10个核苷酸，片段100-200个核苷酸；原核引物十几-几十，片段1000-2000个核苷酸 真核生物线性染色体的两个末端具有特殊的结构，称为端粒。由端粒酶产生。,复制的几种主要方式 P41,线性DNA双链复制（如前所述） 环状DNA的双链复制 型 滚环式x174 D型粒体线DNA,型,，单向复制,单向复制,不对称复制,叶绿体DNA,DNA复制的调控,大肠杆菌 发生在起始阶段，一旦开始复制，如无意外受阻，就能一直进行下去 起始物位点（编码复制调节蛋白质） 复制起点 真核生物 细胞生活周期水平的调控 染色体水平的调控 复制子水平的调控,在一个复制叉之中，以
3、下哪一种蛋白质的数量最多？ A.DNA聚合酶 B.引发酶 C.SSB D.DNA解链酶 E.DNA拓扑异构酶 下列关于哺乳动物DNA复制特点的描述哪一项是错误的? A RNA引物较小 B 冈崎片断较小 C DNA聚合酶、参与 D 仅有一个复制起点 E 片断连接时,由ATP供给能量,C D,两个前体片段都已合成后，要把它们连接在一起，可能按下面哪种次序进行酶促反应? A DNA聚合酶(53核酸外切酶)、DNA聚合酶I (聚合酶)和连接酶 B DNA聚合酶(53核酸外切酶)、DNA聚合酶和连接酶 C 核糖核酸酶、DNA聚合酶和连接酶 D 引物酶、DNA聚合酶I和连接酶 E 解链酶、DNA聚合酶和连
4、接酶,A,关于DNA复制的叙述，错误的是 A引物酶的底物是NTP BDNA聚合酶的底物是dNTP C解螺旋酶能切断DNA再连接 D拓扑酶切断一股或两股DNA链 E连接酶仅连接双链DNA的单链缺口,C,不属于滚环复制的叙述是 A.内外环同时复制 B.M13噬菌体在E.coli的复制形式 C.滚环复制不需要引物 D.A蛋白有核酸内切酶活性 E.一边滚动一边连续复制,不属于D环复制的叙述是 A.复制时需要引物 B.线粒体DNA的复制形式 C.内外环起始点不在同一位点 D.内外环复制有时序差别 E.DNA-pol催化反应,E,碱基切除修复,核苷酸切除修复,直接修复,主要修复嘧啶二聚体,切除修复时DNA
5、-pol；DNA连接酶； Uvr A、Uvr B；Uvr C作用的顺序是 A、 、 B、 C、 D、 E、 关于重组修复的叙述，不正确的是 A适于DNA损伤面太大不能及时修复 B修复线粒体DNA损伤 C修复后损伤链并没有切去 D以健康母链填补损伤处 E. Rec A有核酸酶活性,CB,2.6 DNA的转座 P56-65,DNA的转座，或称移位（transposition），是由可移位因子（transposable element）介导的遗传物质重排现象。,1.转座子（Tn)定义： 是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位 可以从一个部位转移到另外一个部位的DNA序列,2.细菌转座子分类
6、 插入序列（IS） 复合转座子 TnA家族 转座噬菌体（Mu）,(1)插入序列（IS） 最简单的转座子，只含有转座所必需的元件：两端有反向重复序列（inverted repeats, 15 25 bp），中间有编码转座所需的酶的基因(转座酶，解离酶基因） 插入序列在转座时，其插入位点两旁会产生一小段正向重复（direct repeats） 较小，长度为7501 500kb 命名: IS1, IS2, IS3, IS4 :IS1,Transposons contain inverted terminal repeats,Generation of direct repeats in host D
7、NA flanking a transposon,通常IS的插入是随机的，但转座酶通常优先选择有特定序列的插入位点，这样的插入位点称插入热点,(2)复合转座子（含插入序列的转座子）：是一类带有某些抗药性基团（或其他宿主基因）的转座子，其两翼往往带有两个相同或高度同源的的IS序列组成,(3)转座子（TnA）家族 除了和它的转座作用有关的基因外，还带有其他基因的转座因子，往往没有IS序列，两翼带有38碱基的倒置重复序列。 大小：5kb 图2-33,(4)转座噬菌体（Mu） 既有温和噬菌体特性，又有转座子的特性,3.转座的机制 复制性转座（replicative transposition） 转座过
8、程有DNA复制，结果一个转座子留在原位，另一个插入到新的位点 保守性转座（conservative transposition） 转座子离开原位置，插入到新的位点；这种转座又称非复制性转座（nonreplicative transposition ）,4.转座的遗传学效应 引起靶序列DNA的复制 引起插入突变 产生新的基因 引起染色体畸变 引起生物进化,5.真核生物的转座子 (1)玉米的Ds（dissociation）和Ac（activator） 最早发现（1940s）的转座子，与某些品种的玉米种子上的色斑变化有关（玉米种子的颜色由C基因编码的因子造成；若C基因突变，就没有色素产生，种子几乎白
9、色；若部分细胞产生回复突变，就会在种子上形成颜色斑点）,Effects of mutations and reversions on maize kernel color,玉米的控制因子有两类： 自主性因子：能够转座 非自主性因子：单独存在时不能转座，因为内部删除破坏了它们的转座酶基因。如有其他转座元件（同一家族的自主因子）提供转座酶，则能够转座,玉米的Ds（dissociation）-Ac（activator）体系 Ac能自行转座 Ds是Ac有缺陷的对应物，必须要有Ac的帮助才能转座 Ac 或Ds的转座与染色体的畸变联系 如：插入到功能基因中，就会使该基因失活； 自主元件出现的地方会发生删除
10、、重复和倒位,Transposable elements cause mutations and reversions in maize,Ds和Ac结构 Ac与细菌的转座子相似，约4500 bp，两端有反向重复序列，中部含有转座酶基因 Ds是Ac的衍生物（功能不全，不能自主转座），有Ds-a、Ds-b、Ds-c 3种,Structures of Ac and Ds,(2)果蝇中的P因子 黑腹果蝇(D. melanogsater)的一些品系在杂交时遇到了困难。当其中两个品系的果蝇杂交时，子代表现“败育性状”，产生一系列的缺陷，包括突变、染色体畸变、减数分裂不正常分离以及不育。这些相关的缺陷的出现
11、称为“杂种败育(Hybrid dysgenesis)”。,黑腹果蝇中有两个与杂种败育有关的系统已被鉴定。 第一系统，果蝇被分为I 型(诱导型) 和R 型(反应型)。 第二系统。果蝇分为P 型(Paternal contributing ，父系贡献型) 和M 型(Maternalcontributing，母系贡献型)。 P 型父系与M 型母系杂交获得不育型，但反交可育。,？,1.导致杂种败育的因素是什么？ 2.所谓杂种不育即为体细胞正常，性腺不发育。为什么体细胞可以正常发育，性腺的发育却不正常？ 3.为什么只有M为母本的交配才会导致后代败育？而以P为母本的的交配其后代是可育的？其分子机制是什么？
12、,1.导致杂种败育的因素是什么？,几乎所有的杂种不育都是由于P 元件(P element)插入基因组W位点引起的 。 P 元件是典型的转座子：所有P 元件拥有31bp 的倒转重复序列，在转座中都会使靶DNA 产生8bp 的正向重复。 P-M 杂交败育果蝇染色体的P 因子在许多位点插入，杂种败育代表特征是染色体断裂，断裂的热点正是P 因子出现的位点。,2.所谓杂种不育即为体细胞正常，性腺不发育。为什么体细胞可以正常发育，性腺的发育却不正常？,功能型的P转座子约2.9kb ，有4 个外显子及3个内含子。 在体细胞中仅前两个内含子被切除，mRNA被翻译成66kD 的蛋白质（转座阻遏酶） 在卵细胞转移
13、内含子3 会发生另外的剪切过程，将mRNA 的4 个阅读框联系起来，此mRNA 翻译产生一个87KD 蛋白质（转座酶，引起P转座和配子败育）,3.为什么只有M为母本的交配才会导致后代败育？而以P为母本的的交配其后代是可育的？其分子机制是什么？,一个P 品系含3050 个拷贝的P 因子。M 品系缺乏P 因子。 P 品系中，P 因子作为基因组的无活力元件被携带。当P 父系与M 母系杂交时被激活表达转座酶。,图2-39 决定杂种败育的是基因组中P 成分与一个66KD 的阻遏蛋白之间的相互作用。,图2-39 阐明了细胞型的分子机制。它依赖一个66kD 的蛋白质阻遏转座。此蛋白为卵中母系因子。即使P 元
14、件存在，在P 品系中一定也有足够的蛋白阻止转座发生。 在任何含有P 母本的杂交中，阻遏蛋白的存在都将抑制转座酶的合成或活性。 但如果这个母本是M 型，在卵中没有阻遏蛋白，那么父本中的P 元件会诱导生殖细胞中转座酶活化。,(3)反转录转座子（retrotransposons） 以RNA作为中介进行复制（转座），与反转录病毒（retroviruses）的复制相似，含有编码反转录酶的基因，能进行反转录；酵母中的Ty（transposon yeast）、果蝇中的copia等反转录转座子的两端有LTRs（long terminal repeats）,Retrovirus replication cycle,Model for transposition of Ty,携带piggyBac转座子的老鼠，它们的细胞表达了红色的荧光蛋白 甘蓝环蛾中发现的转座子piggyBac,小结,掌握DNA复制的过程、主要的酶及其作用 掌握DNA复制的特点（半保留复制、半不连续复制） 掌握转座子的定义、类型及特点、转座机制及转座效应、玉米的Ac-Ds体系，果蝇的P因子及杂种败育 熟悉环状DNA双链的复制、端粒的复制 熟悉DNA修复调控,
