DNA的复制基本规律

第二篇基因信息的传递第三章DNA的生物合成第四章RNA的生物合成第五章蛋白质的生物合成第六章基因表达调控浙江大学2001年攻读硕士学位研究生生物化学入学考试题3请对中心法则加以阐述中心法则(TheCentralDogma)1958年Crick提出以DNA为中心的遗传信息的传递规律北师大2000什么是遗传学中心法则?为什么说阮病毒的发现是对此法则提出了挑战?(5分)DNARNA蛋白质复制复制转录翻译反转录1970年Temin和Baltimore发现RNA病毒的RNA可通过反转录（逆转录）将遗传信息传给cDNA，也可通过RNA复制或RNA转录传给子代RNA1997年疯牛病和朊病毒的出现，预示蛋白质也可逆向将遗传信息向DNA传递？？中心法则补充：南昌大学2002年生物化学试题一:名解15'2中心法则蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA定义：即遗传信息通过DNA自我复制，传递到子代DNA分子上，在后代的个体发育过程中，遗传信息又可以从DNA传递给RNA，然后通过RNA指导合成特异的蛋白质，使后代表现出与亲代相似的遗传特征，DNA处于中心地位。同时RNA也可以作为一种遗传物质进行自身复制，并通过逆转录把信息传递给DNA，这就是中心法则。下图所示为自然界中遗传信息在三种生物大分子间的流动（例如箭头2表示转录）。下列哪种说法是正确的？A、1、2、4途径常见，其他从未被认识到B、2、4、9途径常见，其他几乎从未被认识到C、2、4途径常见，1、3很少见D、5、8、6途径从未被认识到，3、7少见，其他常见E、1、2、4途径常见，3、7少见，其他未被认识到第三章DNA的生物合成第一节DNA的复制第二节DNA的损伤与修复第三节逆转录中国科学技术大学2001硕士生物化学入学考试试卷22．DNA合成包括DNA复制，什么和什么?DNA生物合成：DNA复制和反转录DNA的体外复制：分子克隆（PCR）。南京大学2002年攻读硕士研究生入学考试试题生物化学8.体内DNA复制主要使用()作为引物，而在体外进行PCR扩增时使用()作为引物。第一节DNA的复制一、复制的基本规律二、DNA复制的酶学三、复制的过程中国科学技术大学2001硕士生物化学入学考试试卷23．DNA复制两大特点：什么和什么?下图代表一个学生关于发生在动物细胞中的DNA合成的观点。箭头表示新合成的DNA，对此图的正确评价是：A、正确B、不正确，因为动物细胞中DNA的合成是单方向的C、不正确，因为DNA合成是沿3’→5’方向进行D、不正确，因为在两条链上DNA的合成都是沿错误方向进行的。一、复制的基本规律（一）半保留复制(semi-conservativereplication)（二）半不连续复制（semi-discontinuousreplication）（三）双向复制（bidirectionalreplication）（四）复制的高保真性（highfidelity）中山大学2001年攻读硕士研究生生物化学入学考试试题专业：微生物学6、DNA复制的两大特点是_________和_________。（一）半保留复制(semiconservativereplication)ATGCCGTA亲代DNAAGCTTCGATCGAAGCT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依据1：1958–MatthewMeselsonandFranklinStahl美国科学家马修.梅塞尔(MatthewMeselson)于1930年出生在科罗拉多州的丹佛。他毕业于加州工学院物理化学专业。毕业后留校，1976年到哈佛大学工作福兰克林.斯塔尔(FranklinStahl)于1929年出生于马萨诸塞州的波士顿。曾求学于哈佛大学及罗切斯特大学。1955年至1958年在加州工学院工作，其后在密苏里大学工作一年。1970年受聘于俄罗冈大学教授半保留复制的实验依据1MeselsonandStahlexperiment1958依据2：复制中的大肠杆菌染色体放射自显影图(1963年Caims实验)ABCJohnCairns的实验证实了DNA是半保留复制复制是有一定顺序的，在一轮复制未完成前，DNA有的部分已复制，有的部分尚未复制大肠杆菌的DNA是环状的复制叉的存在，呈现典型的“”中山大学06生化（二）半不连续复制（semi-discontinuousreplication）DNA在复制时，其中一条新生链是连续合成的，而另一条新生链的合成是不连续，称为DNA合成的半不连续复制。中国科学院2004年研究生入学试题《生化与分子生物学》试题8.DNA半不连续复制是指复制时一条链的合成方向是5'---3'.而另一条链的合成方向为3'---5'.5′3′3′5′5′3′3′5′5′3′3′5′复制叉上DNA合成的三种可行性所以子链DNA延伸方向只能是5’－3’已知的DNA聚合酶只能使链按5’－3’方向生长5’OHTCATCAC5’OH3’pppOHC++ppi如果DNA的延伸方向是3’→5’ATCG+5’pppOH3’GpppOHGATCG5’pppOH3’ATCG+5’pppOH3’GpppOHG5’ppp游离dNTP具有ppppppOH3’ATCGa、在0.2MNacl的生理环境中，磷酸基团间的强电负性，使dNTP难以聚合到DNA的5‘端b、碱基发生错配后的校正……费时、费能、增加脱磷酸、加磷酸的能量消耗ATCGpppOH+pppApOHTCGpppOHTCGTCGpppOH3‘5‘OK!How?5‘3‘5‘3‘所以排除复制叉上DNA合成的第一种可行性事实上没有发现DNA能按3‘→5’合成的证据中山大学06生化为什么实验发现前导链也是不连续合成的？新合成的都是1Kb左右的岗奇片段？说明两条链都是不连续合成的？dUTP:dTTP=1：300／cell---A-------T--------G--------C----AUGUdutgenedUTPase少数dUTPDNA中不能有U?---A-------T----突变频率=1/1200！？---A------A------U---------UngaseungU尿嘧啶-N-糖基酶半不连续复制的证据DNA内的dump片段的存在UUdenaturedumpfragment~1200base~Okazakifragment●ung–dump片段越长说明在DNA复制中,一条新生链的合成是连续的,另一条新生链的合成则是不连续的大约有一半的新生DNA为被脉冲标记的岗崎片段●dut–dump片段越短AA前导链(dUMP片段长度)后随链（岗崎片段的长度）dUMP片段Okazaki片段在某种意义上为dUMP片段上海交通大学96生化名词解释18.Okazakifragment复旦大学05生化Okayamafragment中科大06生化（三）双向复制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。图例：未标记，轻标记，重标记图11-10用同位素标记复制叉来确定是单向复制还是双向复制山师07生化DNA复制的高度忠实性依赖于什么机制？（15分）(四)复制的保真性(fidelity)依赖以下几种机制：1.严格遵守碱基配对规律；DNA聚合酶的高度专一性（严格遵循碱基配对原则，但错配率为710-6）2.DNA-pol在复制过程中对碱基的选择性DNApolIII在催化磷酸二酯键形成之前完成对碱基的选择；对反式嘌呤核苷酸的亲和力较顺式的大。3.复制出错时DNA聚合酶的即时校读功能聚合酶错配碱基复制方向5´3´正确核苷酸5´3´切除错配核苷酸5´3´A：DNA-pol的3′→5′外切酶活性切除错配碱基；并用其聚合活性掺入正确配对的底物。B：碱基配对正确，DNA-pol不表现活性。4.起始时以RNA作为引物⑴已知DNA聚合酶具有35外切酶功能校对复制过程中的核苷酸，也就是说聚合酶在开始形成一个新的磷酸二酯键前，总是检查前一个碱基是否正确，这就决定了它不能从头开始合成,只能在已有核酸链上延伸DNA链.⑵新复制的最初几个核苷酸，没有与模板形成稳定双链，DNA聚合酶的校对功能难发挥作用。⑶从模板复制最初几个核酸时，碱基堆集力和氢键都较弱，易发生错配且不易即时校正。（4）RNA聚合酶没有校对功能，因此不需要引物。可以利用它从新合成一段RNA作为引物，以用来后续DNA延伸。（5）因为RNA引物的错配可能性大，因此采用RNA引物作为过渡形式，当DNA开始聚合以后再切除之，以高忠实性的脱氧核苷酸取而代之，确保复制的忠实性。5.错配修复机制进一步降低错误率山师大05生化南京大学2002年攻读硕士研究生入学考试试题生物化学10.维持DNA复制的高度忠实性的最重要的机制是()