1、核酸的生物合成医学知识第一节 DNA的生物合成v DNADNA是遗传信息的储存者和携带者。是遗传信息的储存者和携带者。v 遗传信息在遗传信息在DNADNA中以密码（碱基排列顺序）的形式储存，中以密码（碱基排列顺序）的形式储存，表现为特定的核苷酸排列顺序。表现为特定的核苷酸排列顺序。v 自我复制：自我复制：即即DNADNA可以以自身为模板来合成新的可以以自身为模板来合成新的DNADNA分子，分子，把遗传信息一代代传递下去，从而保证子代和亲代在遗传把遗传信息一代代传递下去，从而保证子代和亲代在遗传上的一致性。上的一致性。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 2一、复制v 复制：复制：遗传
2、信息以碱基排列顺序的方式储存在遗传信息以碱基排列顺序的方式储存在DNA分子中，分子中，以亲代以亲代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA时，即将遗传信息准确时，即将遗传信息准确地复制到子代地复制到子代DNA分子上，这一过程称为复制。分子上，这一过程称为复制。v 在细胞分裂的过程中，通过在细胞分裂的过程中，通过DNADNA复制把亲代细胞所含的遗复制把亲代细胞所含的遗传信息忠实地传递给两个子代细胞，从而保证子代与亲代传信息忠实地传递给两个子代细胞，从而保证子代与亲代在遗传上的一致性。在遗传上的一致性。v DNADNA复制方法：复制方法：半保留复制（是半保留复制（是DNADNA特有的生物合成方法）
3、特有的生物合成方法）核酸的生物合成医学知识Biochemistry 3（一）DNA的半保留复制v 复制依据：复制依据：DNADNA复制时，亲代复制时，亲代DNADNA的双螺旋先行解旋和分开，的双螺旋先行解旋和分开，然后以每条链为模板，按照然后以每条链为模板，按照碱基配对原则碱基配对原则，在这两条链上，在这两条链上各形成一条互补链，这样便形成了两个新的子代各形成一条互补链，这样便形成了两个新的子代DNADNA分子。分子。v 半保留复制：半保留复制：DNADNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的条链分开，然后以每一
4、条链分别做模板各自合成一条新的DNADNA链，这样新合成的子代链，这样新合成的子代DNADNA分子中一条链来自亲代分子中一条链来自亲代DNADNA，另一条链是新合成的，这种复制方式为半保留复制。另一条链是新合成的，这种复制方式为半保留复制。v 发生部位：发生部位：细胞核、线粒体、叶绿体。细胞核、线粒体、叶绿体。v 参与参与DNADNA复制的酶：复制的酶：DNADNA聚合酶、引物酶、聚合酶、引物酶、DNADNA连接酶。连接酶。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 4DNA的半保留复制核酸的生物合成医学知识Biochemistry 5（二）DNA的复制过程v 复制的过程复制的过程v 1.
5、1.复制的起始复制的起始 v 2.RNA2.RNA引物的合成引物的合成v 3.DNA3.DNA链的合成链的合成 v 4.4.复制的终止复制的终止核酸的生物合成医学知识Biochemistry 61.复制起始v 复制起始点：复制起始点：DNADNA的复制都是从某一特定位置开始的，这的复制都是从某一特定位置开始的，这一位置叫复制起始点。该区域一般富含一位置叫复制起始点。该区域一般富含A A、T T两种碱基。两种碱基。v 复制眼：复制眼：由能识别起始点的单链结合蛋白与复制起始点相由能识别起始点的单链结合蛋白与复制起始点相结合，然后结合，然后DNADNA双链被解开所形成的双链被解开所形成的“眼眼”状结
6、构。状结构。v 复制叉：复制叉：在复制眼的两端出现的两个叉状生长点。在复制眼的两端出现的两个叉状生长点。v 双向复制：双向复制：即原核生物从一个固定的起始点上开始，向两即原核生物从一个固定的起始点上开始，向两个相反方向进行复制。个相反方向进行复制。v 区别：区别：原核生物复制起始点只有一个，真核生物复制起始原核生物复制起始点只有一个，真核生物复制起始点有多个。点有多个。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 7复制起始核酸的生物合成医学知识Biochemistry 82.RNA引物的合成v 引物：引物：在每一个复制起始点，在每一个复制起始点，DNADNA的合成必须要一段的合成必须要一段
7、RNARNA作作为引物，即以亲代为引物，即以亲代DNADNA的单链为模板，在引物酶（的单链为模板，在引物酶（RNARNA聚合聚合酶）的催化下，合成一段含有酶）的催化下，合成一段含有5050100100个核苷酸的个核苷酸的RNARNA短链，短链，方向为方向为5353，与亲代，与亲代DNADNA单链成逆向平行。单链成逆向平行。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 93.DNA链的合成v 连续复制连续复制:v 不连续复制不连续复制:v 冈崎片段：冈崎片段：在以在以5353链为模板时，在链为模板时，在DNADNA聚合酶催化聚合酶催化下所合成的不连续的下所合成的不连续的DNADNA小片段小片段
8、(长度约长度约1000-20001000-2000个核苷个核苷酸酸)，这些片段根据发现者命名为冈崎片段。，这些片段根据发现者命名为冈崎片段。v 前导链：前导链：在以在以3535链为模板时，新生的链为模板时，新生的DNADNA以以5353方向连续合成，这条新生方向连续合成，这条新生DNADNA链称为前导链。链称为前导链。v 后随链：后随链：在以在以5353链为模板时，新生的链为模板时，新生的DNADNA以以3535方向不连续合成，这条新生方向不连续合成，这条新生DNADNA链称为后随链。链称为后随链。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 10DNA的不连续复制核酸的生物合成医学知识Bi
9、ochemistry 114.复制终止v DNADNA链的中断：链的中断：当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其上当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其上的的RNARNA引物在核酸酶的催化下，先后被水解切除掉。引物在核酸酶的催化下，先后被水解切除掉。v DNADNA链的连接：链的连接：引物脱落后所留下的缺口，在引物脱落后所留下的缺口，在DNADNA聚合酶催化聚合酶催化下，用脱氧核苷酸配对填补上，再由下，用脱氧核苷酸配对填补上，再由DNADNA连接酶催化，把各连接酶催化，把各短片段连接起来，并修复掺入短片段连接起来，并修复掺入DNADNA链的错配碱基。链的错配碱基。v 这样以两条亲代这样以两条亲代D
10、NADNA链为模板，各自形成了一条新的链为模板，各自形成了一条新的DNADNA互补互补链，构成了两个链，构成了两个DNADNA双螺旋分子，每个分子中一条链来自亲双螺旋分子，每个分子中一条链来自亲代代DNADNA，另一条链则是新合成的。，另一条链则是新合成的。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 121.1.逆向转录逆向转录2.2.逆转录酶：逆转录酶：催化逆转录反应的酶。催化逆转录反应的酶。3.3.病毒逆转录的过程：病毒逆转录的过程：以病毒以病毒RNARNA为模板，在逆转录酶和为模板，在逆转录酶和tRNAtRNA引物的作用下，引物的作用下，合成合成RNA-DNARNA-DNA杂合链，随
11、后以新合成的杂合链，随后以新合成的DNADNA链为模板形成链为模板形成DNA-DNADNA-DNA双链，同时降解释放出双链，同时降解释放出RNARNA链；链；新合成的新合成的DNADNA双链转入细胞核内，进入宿主细胞，并随双链转入细胞核内，进入宿主细胞，并随寄主寄主DNADNA一起复制传递至子代细胞。一起复制传递至子代细胞。以以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA，这与通常转录过程中遗传这与通常转录过程中遗传信息从信息从DNADNA到到RNARNA的方向相的方向相反，故称为逆转录作用。反，故称为逆转录作用。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 13v 突变突变：DNADNA分
12、子中的核苷酸序列发生突然而稳定的改变，从分子中的核苷酸序列发生突然而稳定的改变，从而导致而导致DNADNA的复制以及后来的转录和翻译产物随之发生变化，的复制以及后来的转录和翻译产物随之发生变化，表现出异常的遗传特性，称为表现出异常的遗传特性，称为DNADNA的突变。的突变。v 突变的方式：突变的方式：1.1.碱基置换突变：碱基置换突变：由一个错误的碱基对替代一个正确的碱基由一个错误的碱基对替代一个正确的碱基对的突变叫碱基置换突变。对的突变叫碱基置换突变。2.2.插入突变：插入突变：基因中插入一个或几个碱基对，会使基因中插入一个或几个碱基对，会使DNADNA的阅的阅读框架（读码框）发生改变，导致
13、插入之后的所有密码子都读框架（读码框）发生改变，导致插入之后的所有密码子都跟着发生变化，结果产生一种异常的多肽链。跟着发生变化，结果产生一种异常的多肽链。3.3.缺失突变：缺失突变：基因中缺失一个或几个碱基对，会使基因中缺失一个或几个碱基对，会使DNADNA的阅的阅读框架（读码框）发生改变，导致缺失部位之后的所有密码读框架（读码框）发生改变，导致缺失部位之后的所有密码子都跟着发生变化，结果产生一种异常的多肽链。子都跟着发生变化，结果产生一种异常的多肽链。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 14v自发突变：自发突变：在自然条件下发生的，由生物体内固在自然条件下发生的，由生物体内固有的
14、诱变剂引发的突变叫自发突变。有的诱变剂引发的突变叫自发突变。v诱发突变：诱发突变：由人工利用物理因素或化学药剂诱发由人工利用物理因素或化学药剂诱发的突变叫诱发突变。的突变叫诱发突变。v诱变剂：诱变剂：凡能提高突变率的任何理化因子都可称凡能提高突变率的任何理化因子都可称为诱变剂。为诱变剂。v常见的诱变剂：常见的诱变剂：碱基类似物、亚硝酸、羟胺、紫碱基类似物、亚硝酸、羟胺、紫外线、外线、X X 射线、射线、射线、热处理等，还有一些射线、热处理等，还有一些来自于其他微生物的来自于其他微生物的 DNA DNA 片段、转座子等生物因片段、转座子等生物因子等都可诱发突变。子等都可诱发突变。核酸的生物合成医
15、学知识Biochemistry 15DNA突变的类型-T-C-G-G-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-C-G-A-C-A-T-G-C-转换转换-T-C-G-A-G-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-T-C-G-A-C-A-T-G-C-插入插入A-T-C-G-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-G-A-C-A-T-G-C-缺失缺失T野生型基因野生型基因-T-C-G-A-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-T-G-A-C-A-T-G-C-T-C-G-T-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-A-G-A-C-A-T-G-C-颠换颠换碱基对的置换碱基对的置换移码突变移码突变核酸
16、的生物合成医学知识Biochemistry 16四、DNA的损伤与修复v DNADNA分子的损伤：分子的损伤：由于复制差错或某些理化因子，如紫外线、由于复制差错或某些理化因子，如紫外线、电离辐射和化学诱变剂等，引起生物突变和致死的作用，造电离辐射和化学诱变剂等，引起生物突变和致死的作用，造成成DNADNA分子结构和功能的破坏，称为分子结构和功能的破坏，称为DNADNA分子的损伤。分子的损伤。v 紫外线对紫外线对DNADNA分子损伤机理分子损伤机理：紫外线主要作用在紫外线主要作用在DNADNA上上,因为因为用波长用波长260nm260nm紫外线照射细菌时紫外线照射细菌时,杀菌率和诱变率都有最强杀
17、菌率和诱变率都有最强,而这个波长正是而这个波长正是DNADNA的吸收峰。紫外线照射后使同一链上的的吸收峰。紫外线照射后使同一链上的两个邻接嘧啶核苷酸的共价联结两个邻接嘧啶核苷酸的共价联结,形成胸嘧啶二聚体（形成胸嘧啶二聚体（TTTT）、）、胞嘧啶二聚体腺胞嘧啶二聚体腺(CC(CC）以及胞嘧啶和胸嘧啶二聚体（）以及胞嘧啶和胸嘧啶二聚体（CTCT）。）。这些嘧啶二聚体使双螺的两链的键减弱，使这些嘧啶二聚体使双螺的两链的键减弱，使DNADNA结构局部变结构局部变形，严重影响照射后形，严重影响照射后DNADNA的复制和转录。的复制和转录。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 17DNA损伤修
18、复的途径v（1 1）光修复：）光修复：在损伤部位就地修复；在损伤部位就地修复；v（2 2）切除修复：）切除修复：取代损伤部位；取代损伤部位；v（3 3）重组修复：）重组修复：越过损伤部位而进行修复。越过损伤部位而进行修复。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 18光修复v 细菌经紫外线照射后，细胞内的光复合酶与紫外线照射所形细菌经紫外线照射后，细胞内的光复合酶与紫外线照射所形成的嘧啶二聚体结合，形成酶和成的嘧啶二聚体结合，形成酶和DNA DNA 的复合物，但不能解开的复合物，但不能解开二聚体。二聚体。v 修复机理：修复机理：这时用可见光照射，使光复活酶激活，并利用可这时用可见光照射，
19、使光复活酶激活，并利用可见光提供的能量，使二聚体解开成为单体，同时酶从复合物见光提供的能量，使二聚体解开成为单体，同时酶从复合物中释放出来，使中释放出来，使DNADNA恢复正常。恢复正常。v 局限性：局限性：是一种高度专一的修复形式，只分解由于是一种高度专一的修复形式，只分解由于UVUV照射而照射而形成的嘧啶二聚体。形成的嘧啶二聚体。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 19切除修复（暗修复）v 这是一种比较普遍的修复机制，该修复过程具有更重要的这是一种比较普遍的修复机制，该修复过程具有更重要的意义，它并不表示修复过程只在黑暗中进行，而只是说，意义，它并不表示修复过程只在黑暗中进行，
20、而只是说，光不起任何作用。光不起任何作用。v 切除修复：切除修复：即在一系列酶的作用下，将即在一系列酶的作用下，将DNADNA分子中受损伤分子中受损伤的含的含 有二聚体的有二聚体的DNA DNA 部分切除掉，然后通过新的核苷酸部分切除掉，然后通过新的核苷酸链的再合成切去的部分，所以又叫做切除修复链的再合成切去的部分，所以又叫做切除修复。v 切除修复方式切除修复方式：一是先补后切，一是先切后补。：一是先补后切，一是先切后补。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 20重组修复（复制后修复）v 重组修复：重组修复：受损伤的受损伤的DNADNA在进行复制时，跳过损伤部位，在进行复制时，跳过损
21、伤部位，在子代在子代DNADNA链与损伤相对应部位出现缺口。通过分子间重链与损伤相对应部位出现缺口。通过分子间重组，从完整的母链上将相应的碱基顺序片段移至子链的缺组，从完整的母链上将相应的碱基顺序片段移至子链的缺口处，然后再用口处，然后再用DNADNA聚合酶和连接酶作用修复母链的空缺，聚合酶和连接酶作用修复母链的空缺，此过程即重组修复。此过程即重组修复。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 21知识点v 1.1.突变的方式突变的方式v 2.DNA2.DNA修复的方式修复的方式v 3.3.转录与逆转录转录与逆转录v 4.4.复制及其过程复制及其过程v 5.5.复制眼、复制叉复制眼、复制
22、叉v 6.6.连续复制、不连续复制连续复制、不连续复制v 7.7.前导链、后随链前导链、后随链v 8.8.冈崎片断冈崎片断核酸的生物合成医学知识Biochemistry 22第二节 RNA的生物合成v 一、一、RNARNA的转录的转录v 二、转录后加工二、转录后加工v 三、三、RNARNA的复制的复制核酸的生物合成医学知识Biochemistry 23一、RNA的转录v 转录：转录：在生物细胞内以在生物细胞内以DNADNA为模板合成与为模板合成与DNADNA某段核苷酸顺序某段核苷酸顺序相对应的相对应的RNARNA分子，将遗传信息传递到分子，将遗传信息传递到RNARNA分子的过程，称为分子的过程
23、，称为转录。转录。v 转录的不对称性：转录的不对称性：在转录过程中，在转录过程中，DNADNA的二条链中仅有一条的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，这称为转录的不对称性。链可作为转录的模板，这称为转录的不对称性。v 模板链：模板链：在转录过程中，在转录过程中，DNADNA的二条链中用作模板的链称为的二条链中用作模板的链称为模板链或反意义链。模板链或反意义链。v 编码链：编码链：模板链互补的另一条链称为编码链或有意义链。模板链互补的另一条链称为编码链或有意义链。v 转录方向：转录方向：即即RNARNA延伸方向延伸方向5353（见图（见图8-88-8）v 转录部位：转录部位：原核生物原核生物在含
24、有在含有DNADNA的拟核区的拟核区 真核生物真核生物在细胞核（在细胞核（mRNAmRNA和和tRNAtRNA在核质中，在核质中，rRNArRNA在核仁中在核仁中)核酸的生物合成医学知识Biochemistry 24v 编码链编码链5-CCAGCCCGCCTAATGAGCGGGCTTTTTTTTGAACAAAA-3 5-CCAGCCCGCCTAATGAGCGGGCTTTTTTTTGAACAAAA-3 v 模板链模板链3-GGTCGGGCGGATTACTCGCCCGAAAAAAAACTTGTTTT-53-GGTCGGGCGGATTACTCGCCCGAAAAAAAACTTGTTTT-5v RNAR
25、NA链链 5-CCAGCCCGCCUAAUGAGCGGGCUUUUUUUUOH35-CCAGCCCGCCUAAUGAGCGGGCUUUUUUUUOH3核酸的生物合成医学知识Biochemistry 25RNA聚合酶（转录酶)v RNARNA聚合酶聚合酶:以以NTPNTP为底物，以为底物，以DNADNA为模板，按碱基配对规律，为模板，按碱基配对规律，催化合成与催化合成与DNADNA链互补的链互补的RNARNA链链 。v RNARNA聚合酶结构：聚合酶结构：其活性形式为全酶，由其活性形式为全酶，由5 5种不同的多肽链构种不同的多肽链构成，按分子量大小排列分别为成，按分子量大小排列分别为(15500
26、0)(155000)，(151000)(151000)，(7000)(7000)，(36500)(36500)和和(11000)(11000)。v 核心酶：核心酶：除了除了因子以外的亚基，用于催化因子以外的亚基，用于催化RNARNA链的合成。链的合成。v 因子的作用：因子的作用：就是识别转录的起始位置，并使就是识别转录的起始位置，并使RNARNA聚合酶聚合酶结合在启动子部位。结合在启动子部位。亚基组成：亚基组成：a a2 2bbbbwsws a a2 2bbbbw w +s s 全酶全酶 核心酶核心酶核酸的生物合成医学知识Biochemistry 26真核细胞的三种RNA聚合酶 酶酶位置位置产
27、物产物活性比较活性比较对对-鹅膏蕈碱的敏感性鹅膏蕈碱的敏感性RNA聚合酶聚合酶核仁核仁rRNA高高不敏感不敏感RNA聚合酶聚合酶核质核质mRNA中中敏感敏感RNA聚合酶聚合酶核质核质tRNA低低介于酶介于酶和酶和酶之间之间核酸的生物合成医学知识Biochemistry 27RNA的转录过程v 1.1.转录的起动转录的起动v 2.RNA2.RNA链的延长链的延长v 3.3.转录的终止转录的终止核酸的生物合成医学知识Biochemistry 281.转录的起动v 与与DNADNA合成的区别之一：合成的区别之一：RNARNA的合成不需要引物。的合成不需要引物。v 转录起始点的识别：转录起始点的识别：
28、全酶中的全酶中的亚基会选择正确的起点，亚基会选择正确的起点，RNARNA聚合酶先与聚合酶先与DNADNA模板上的特殊启动子部位结合，使模板上的特殊启动子部位结合，使DNADNA双双链打开。链打开。v 三元起始复合物：三元起始复合物：第一个核苷三磷酸结合到转录起始位点，第一个核苷三磷酸结合到转录起始位点，便形成了启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复便形成了启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一个核苷酸掺入的位置称为转录起始点。这时合物，第一个核苷酸掺入的位置称为转录起始点。这时亚亚基被释放脱离核心酶。基被释放脱离核心酶。v 磷酸二酯键形成：磷酸二酯键形成：第二个核苷酸进入
29、，连接到第一个核苷酸第二个核苷酸进入，连接到第一个核苷酸的的33羟基上，形成了第一个羟基上，形成了第一个3 35 5-磷酸二酯键。磷酸二酯键。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 292.RNA链的延长v 从起始到延伸的转变过程，核心酶与从起始到延伸的转变过程，核心酶与DNADNA的结合松弛，核的结合松弛，核心酶可沿模板移动，并按模板序列选择下一个核苷酸，将心酶可沿模板移动，并按模板序列选择下一个核苷酸，将核苷三磷酸加到生长的核苷三磷酸加到生长的RNARNA链的链的3-OH3-OH端，催化形成磷酸端，催化形成磷酸二酯键。二酯键。v 转录延伸方向：转录延伸方向：沿沿DNADNA模板链的
30、模板链的3535方向按碱基配对方向按碱基配对原则向原则向5353方向延长。方向延长。v 原料：原料：ATPATP、GTPGTP、CTPCTP、UTP4UTP4种三磷酸核苷酸种三磷酸核苷酸核酸的生物合成医学知识Biochemistry 303.转录的终止v 终止子：终止子：在在DNADNA分子上具有使分子上具有使RNARNA聚合酶停止合成聚合酶停止合成RNARNA和释和释放放RNARNA链的特殊碱基顺序称为终止子。链的特殊碱基顺序称为终止子。v 这些终止信号有的能被这些终止信号有的能被RNARNA聚合酶自身识别，而有的则需聚合酶自身识别，而有的则需要有要有因子的帮助。因子的帮助。v 因子：因子：
31、一个分子量很大的四聚体蛋白质，它能与一个分子量很大的四聚体蛋白质，它能与RNARNA聚聚合酶结合但不是酶的组分。它的合酶结合但不是酶的组分。它的作用作用是识别终止信号并阻是识别终止信号并阻止止RNARNA聚合酶向前移动，于是转录终止，并释放出已转录聚合酶向前移动，于是转录终止，并释放出已转录完成的完成的RNARNA链。链。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 31二、转录后加工 v 转录后加工：转录后加工：在转录中新合成的在转录中新合成的RNARNA往往是较大的前体分子，往往是较大的前体分子，需要经过进一步的加工修饰，才转变为具有生物学活性的、需要经过进一步的加工修饰，才转变为具有生
32、物学活性的、成熟的成熟的RNARNA分子，这一过程称为转录后加工。分子，这一过程称为转录后加工。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 32rRNA前体的加工v 1.1.剪切作用：剪切作用：需核酸酶参与。需核酸酶参与。v 2.2.甲基化修饰：甲基化修饰：修饰在碱基上。修饰在碱基上。v 3.3.自我剪接：自我剪接：一种核酶的作用。一种核酶的作用。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 33tRNA前体的加工v 1.1.切除多余的核苷酸：切除多余的核苷酸：RNase RNase 切除切除5 5 端和端和33端多余的端多余的核苷酸；核苷酸；v 2.32.3末端加末端加-CCA-CCA
33、：在核苷酸基转移酶催化下完成在核苷酸基转移酶催化下完成33末末端添加端添加CCACCA。v 3.3.修饰修饰:修饰包括甲基化修饰包括甲基化,脱氨基脱氨基,还原反应等。还原反应等。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 34三、RNA的复制v RNARNA的复制：的复制：RNARNA病毒的遗传信息全部储存在病毒的遗传信息全部储存在RNARNA分子中，分子中，它能通过复制合成与其自身相同的分子，这种以它能通过复制合成与其自身相同的分子，这种以RNARNA作为作为模板复制模板复制RNARNA分子的过程称为分子的过程称为RNARNA的复制。的复制。v 噬菌体噬菌体RNARNA的复制：的复制：v
34、 RNARNA病毒的繁殖方式：病毒的繁殖方式：v 一是以病毒一是以病毒RNARNA直接作为复制的模板；直接作为复制的模板；v 二是以病毒二是以病毒RNARNA为逆转录为为逆转录为DNADNA，然后从，然后从DNADNA转录出病毒转录出病毒RNARNA。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 36比较转录和复制的异同点 v 相同点：相同点：都以都以DNADNA为模板；遵循碱基互补配对原则。为模板；遵循碱基互补配对原则。不同点：不同点：1.1.模板不同：模板不同：转录以转录以DNADNA单链为模版而复制以双链为模板单链为模版而复制以双链为模板 2.2.底物不同：底物不同：复制是复制是dAT
35、PdATP、dGTPdGTP、dCTPdCTP、dTTPdTTP转录，转录，ATPATP、GTPGTP、CTPCTP、UTPUTP 3.3.引物不同：引物不同：转录无引物；复制以一段特异的转录无引物；复制以一段特异的RNARNA为引物为引物 4.4.酶体系不同：酶体系不同：转录用的是转录用的是RNARNA聚合酶，复制用的是聚合酶，复制用的是DNADNA聚合酶、聚合酶、引物酶和引物酶和DNADNA连接酶。连接酶。5.5.碱基配对不完全一样：碱基配对不完全一样：转录中转录中A A对对U U，而复制中，而复制中A A对对T T核酸的生物合成医学知识Biochemistry 37知识点v 1.DNA生
36、物合成的方式？生物合成的方式？v 2.半保留复制、前导链、后随链、冈崎片断？半保留复制、前导链、后随链、冈崎片断？v 3.DNA突变及其主要方式？突变及其主要方式？v 4.引起引起DNA突变的理化因素通常有哪些？突变的理化因素通常有哪些？v 5.DNA分子的损伤及其修复方法分子的损伤及其修复方法?v 6.RNA生物合成的方式？生物合成的方式？v 7.什么是模板链、编码链？什么是模板链、编码链？v 8.RNA8.RNA聚合酶的结构和功能？什么是聚合酶的结构和功能？什么是因子？因子？v 9.复制和转录的区别？复制和转录的区别？v 10.什么是转录后加工？什么是转录后加工？核酸的生物合成医学知识Bi
37、ochemistry 381.1.半保留复制半保留复制2.2.复制叉复制叉3.3.逆转录逆转录4.4.冈崎片断冈崎片断5.5.突变突变6.6.修复修复7.7.损伤损伤8.8.有意义链有意义链核酸的生物合成医学知识Biochemistry 391.1.突变的方式有（突变的方式有（）、（）和（）、（）和（），引起突变的物理因素），引起突变的物理因素有（有（），化学因素有（），化学因素有（）。）。2.RNA2.RNA聚合酶是由（聚合酶是由（）和（）和（）可逆结合组成。）可逆结合组成。因子的因子的作用是（作用是（），），因子的作用是（因子的作用是（）。）。3.3.病毒不含（病毒不含（），只含（），只含
38、（），不能独立生活，只能依赖），不能独立生活，只能依赖于（于（）繁殖。）繁殖。4.4.真核细胞真核细胞RNARNA是在（是在（）中进行转录，）中进行转录，mRNAmRNA和和tRNAtRNA是在（是在（）被转录，被转录，rRNArRNA是在（是在（）被转录。）被转录。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 401.DNA1.DNA的生物合成主要是通过（的生物合成主要是通过（）A.A.半保留复制半保留复制 B.B.逆转录逆转录 C.C.连续复制连续复制 D.D.不连续复制不连续复制2.2.下列关于下列关于RNARNA转录的叙述错误的是（转录的叙述错误的是（）A.A.转录是以转录是以DNA
39、DNA为模板为模板B.B.转录是以转录是以mRNAmRNA为模板为模板C.C.真核细胞是在细胞核中进行转录真核细胞是在细胞核中进行转录D.DNAD.DNA双链只有一条链被作为转录模板双链只有一条链被作为转录模板3.3.下列关于核酸的叙述正确地是（下列关于核酸的叙述正确地是（）A.A.核酸是遗传物质核酸是遗传物质 B.B.核酸是生命的表现者和执行者核酸是生命的表现者和执行者C.C.核酸是营养物质核酸是营养物质 D.D.核酸只存在于细胞核中核酸只存在于细胞核中核酸的生物合成医学知识Biochemistry 411.DNA1.DNA复制分为哪几个步骤？复制分为哪几个步骤？2.DNA2.DNA损伤后有
40、哪些修复步骤？损伤后有哪些修复步骤？3.3.简述简述RNARNA的转录过程。的转录过程。4.4.举例说明遗传与变异之间的关系。举例说明遗传与变异之间的关系。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 42遗传与变异的关系v 遗传与变异的关系是矛盾的对立统一关系。遗传与变异的关系是矛盾的对立统一关系。v 由于遗传而确保了生物和人类种族的稳定性和世代延续性，由于遗传而确保了生物和人类种族的稳定性和世代延续性，是相对是相对“不变不变”的；的；v 而变异是绝对的而变异是绝对的“变变”，它使生物或人类原有的特性发生改，它使生物或人类原有的特性发生改变，从而产生出新的生物性状或类型，为生物或人类的进化
41、变，从而产生出新的生物性状或类型，为生物或人类的进化与发展提供动力。与发展提供动力。v 没有变异，遗传只能是简单的重复，生物和人类就无法进化。没有变异，遗传只能是简单的重复，生物和人类就无法进化。v 因此，在维持物种的稳定性上，遗传与变异是对立的。然而，因此，在维持物种的稳定性上，遗传与变异是对立的。然而，没有遗传，变异就不能积累，新的变异就失去了意义，生物没有遗传，变异就不能积累，新的变异就失去了意义，生物和人类同样也不能进化。所以，在进化方面，遗传和变异又和人类同样也不能进化。所以，在进化方面，遗传和变异又是统一的。正确认识遗传与变异的关系，深入研究其实质和是统一的。正确认识遗传与变异的关
42、系，深入研究其实质和规律，并以此来能动地改造生物和人类自身，使遗传学更好规律，并以此来能动地改造生物和人类自身，使遗传学更好地服务于人类地服务于人类 核酸的生物合成医学知识Biochemistry 43v 3 3大肠杆菌大肠杆菌RNARNA聚合酶全酶由（聚合酶全酶由（）组成；核心酶的组成组成；核心酶的组成是（是（）。参与识别起始信号的是（。参与识别起始信号的是（）因子。因子。v 4 4基因有两条链，作为模板指导转录的那条链称（基因有两条链，作为模板指导转录的那条链称（）链。链。v 5 5以以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA称（称（），由（，由（）酶催化。酶催化。v 7 7基因突变形
43、式分为：（基因突变形式分为：（）（）（）。v 9 9所有冈崎片段的延伸都是按（所有冈崎片段的延伸都是按（）方向进行的。方向进行的。v 1010前导链的合成是（前导链的合成是（）的，其合成方向与复制叉移动的，其合成方向与复制叉移动方向（方向（）；随后链的合成是（；随后链的合成是（）的，其合成方向与复的，其合成方向与复制叉移动方向（制叉移动方向（）。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 44v 2 2参加参加DNADNA复制的酶类包括：（复制的酶类包括：（1 1）DNADNA聚合酶聚合酶；（；（2 2）解链酶；（解链酶；（3 3）DNADNA聚合酶聚合酶；（；（4 4）RNARNA聚合酶
44、（引物酶）；聚合酶（引物酶）；（5 5）DNADNA连接酶。其作用顺序是：连接酶。其作用顺序是：A A（4 4）、（）、（3 3）、（）、（1 1）、（）、（2 2）、（）、（5 5）v B B（2 2）、（）、（3 3）、（）、（4 4）、（）、（1 1）、（）、（5 5）v C C（4 4）、（）、（2 2）、（）、（1 1）、（）、（5 5）、（）、（3 3）v D D（4 4）、（）、（2 2）、（）、（1 1）、（）、（3 3）、（）、（5 5）v E E（2 2）、（）、（4 4）、（）、（1 1）、（）、（3 3）、（）、（5 5）核酸的生物合成医学知识Biochemistry
45、45v 在在DNADNA真正能够开始复制之前，必须由解链酶使真正能够开始复制之前，必须由解链酶使DNADNA双链结双链结构局部解链。在每股单链构局部解链。在每股单链DNADNA模板上，由模板上，由RNARNA聚合酶（引物聚合酶（引物酶）催化合成一小段（大约酶）催化合成一小段（大约10501050个核苷酸）互补个核苷酸）互补RNARNA引引物。然后由物。然后由DNADNA聚合酶聚合酶向引物向引物33端加入脱氧核苷端加入脱氧核苷55三磷酸，从三磷酸，从5353方向合成方向合成DNADNA片段（冈崎片段），片段（冈崎片段），直至另一直至另一RNARNA引物的引物的55末端。接着在末端。接着在DNAD
46、NA聚合酶聚合酶的作用的作用下将下将RNARNA引物从引物从55端逐步降解除去与之相邻的端逐步降解除去与之相邻的DNADNA片段由片段由33端延长，以填补端延长，以填补RNARNA除去后留下的空隙。最后由除去后留下的空隙。最后由DNADNA连连接酶将接酶将DNADNA片段连接成完整连续的片段连接成完整连续的DNADNA链。链。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 46v 5 5DNADNA复制时，复制时，5TpApGpAp5TpApGpAp33序列产生的互补结序列产生的互补结构是下列哪一种：构是下列哪一种：A5TpCpTpAp3 v B5ApTpCpTp3v C5UpCpUpAp3
47、v D5GpCpGpAp3 v E3 TpCpTpAp5 v 注意：注意：DNA复制必需胸腺嘧啶（复制必需胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（）与腺嘌呤（A）配对，）配对，鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（）与胞嘧啶（C）配对，从而使双螺旋两链之）配对，从而使双螺旋两链之间部分地靠氨基与酮基间形成的氢键维系起来。链本身是间部分地靠氨基与酮基间形成的氢键维系起来。链本身是反向平行方向合成的，即题中所述之磷酸二酯键的反向平行方向合成的，即题中所述之磷酸二酯键的53顺序决定其沿顺序决定其沿35方向互补。方向互补。核酸的生物合成医学知识Biochemistry 47v 18关于关于DNA指导的指导的RNA合成，下列叙
48、述哪一项是错误合成，下列叙述哪一项是错误的：的：A只有在只有在DNA存在时，存在时，RNA聚合酶才能催化磷酸二酯键聚合酶才能催化磷酸二酯键的生成的生成B转录过程中，转录过程中，RNA聚合酶需要引物聚合酶需要引物CRNA链的合成是从链的合成是从53端端D大多数情况下只有一股大多数情况下只有一股DNA链作为模板链作为模板E合成的合成的RNA链从来没有环状的链从来没有环状的核酸的生物合成医学知识Biochemistry 48v 19下列关于下列关于因子的叙述哪一项是正确的：因子的叙述哪一项是正确的：A是是RNA聚合酶的亚基，起辨认转录起始点的作用聚合酶的亚基，起辨认转录起始点的作用B是是DNA聚合酶的亚基，容许按聚合酶的亚基，容许按53和和35双向合成双向合成C是是50S核蛋白体亚基，催化肽链生成核蛋白体亚基，催化肽链生成D是是30S核蛋白体亚基，促进核蛋白体亚基，促进mRNA与之结合与之结合E在在30S亚基和亚基和50S亚基之间起搭桥作用，构成亚基之间起搭桥作用，构成70S核蛋核蛋白体白体核酸的生物合成医学知识Biochemistry 49
