《DNA復(fù)制習(xí)題》課件

DNA復(fù)制習(xí)題這是一份關(guān)于DNA復(fù)制的PPT課件，將介紹DNA復(fù)制的基本過(guò)程、單鏈DNA的復(fù)制方式、DNA聚合酶的作用、DNA復(fù)制實(shí)驗(yàn)、DNA復(fù)制的應(yīng)用、DNA復(fù)制的保障以及未來(lái)展望。一、DNA復(fù)制的基本過(guò)程定義DNA復(fù)制是指DNA分子將自身復(fù)制出一條新的分子的過(guò)程，用以傳遞遺傳信息。重要性它是所有生物繁衍生息的基礎(chǔ)，因?yàn)槿绻荒軠?zhǔn)確復(fù)制DNA，遺傳信息就會(huì)失真，生命也將面臨威脅。三個(gè)步驟解旋、合成和連接是構(gòu)成DNA復(fù)制的三個(gè)步驟。該過(guò)程需要多種酶的作用及復(fù)雜的蛋白質(zhì)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)。二、單鏈DNA的復(fù)制方式結(jié)構(gòu)與雙鏈DNA不同，單鏈DNA僅由一條具有極性的核苷酸鏈組成，連接方式肆分五種，其中三種能夠自主擴(kuò)增復(fù)制方式主要分為rolling-circlereplication和strand-displacementreplication兩種，其原理與正常DNA復(fù)制類似，只是其中一條鏈不完全裂解。重要性在細(xì)菌、病毒和噬菌體等微生物的遺傳信息傳遞、表達(dá)和復(fù)制中，單鏈DNA發(fā)揮著不可替代的作用。三、DNA聚合酶的作用定義DNA聚合酶是催化DNA復(fù)制過(guò)程中新核苷酸的添加，使舊模板和新合成鏈完全匹配的酶。種類不同的DNA聚合酶在復(fù)制過(guò)程中起到不同的作用，而細(xì)胞中常見(jiàn)的主要有DNA聚合酶I、II、III、IV和V。作用機(jī)制以祖細(xì)胞的DNA為模板，在不斷向3'端添加核苷酸的過(guò)程中，反應(yīng)形成一個(gè)新的DNA鏈，該過(guò)程需要存在模板DNA、要有單鏈的末端可供延長(zhǎng)。四、DNA復(fù)制過(guò)程中的問(wèn)題負(fù)鏈的復(fù)制問(wèn)題在DNA復(fù)制中，負(fù)鏈復(fù)制難度較大，細(xì)胞必須安排復(fù)制關(guān)鍵酶的“差錯(cuò)檢測(cè)”來(lái)保證新合成DNA的準(zhǔn)確性。短端和長(zhǎng)端的問(wèn)題復(fù)制DNA時(shí)，往往一個(gè)生成的DNA分子上存在一個(gè)短端和一個(gè)長(zhǎng)端。這種不一致性表明在分離核酸鏈時(shí)，某些酶對(duì)兩個(gè)鏈的處理方式不同。堿基對(duì)配對(duì)的問(wèn)題由于堿基之間的化學(xué)作用，DNA中腺嘌呤與胸腺嘧啶、胞嘧啶與鳥(niǎo)嘌呤配對(duì)。但在某些特殊情況下，DNA鏈上的腺嘌呤和胞嘧啶之間也可能配對(duì)，此時(shí)便引起錯(cuò)誤。五、DNA復(fù)制實(shí)驗(yàn)1Meselson-Stahl實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了DNA復(fù)制的半保留復(fù)制模式，首次明確指出了DNA樣品的分子量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)感興趣的分子。2實(shí)驗(yàn)方法通過(guò)使用銀離子嘗試檢測(cè)DNA分子量變化，并推算出基本的DNA復(fù)制模式。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA的復(fù)制是通過(guò)半保留復(fù)制進(jìn)行的，即如果DNA的每個(gè)鏈都可以作為一個(gè)模板進(jìn)行復(fù)制，復(fù)制之后的每個(gè)DNA分子都有一個(gè)新生合成鏈和一個(gè)舊的保留鏈。六、DNA復(fù)制的應(yīng)用編輯功能CRISPR技術(shù)通過(guò)針對(duì)DNA的特定序列和Cas蛋白的介入來(lái)達(dá)到精確修改DNA序列的作用?？寺」δ芡ㄟ^(guò)復(fù)制一組基因，可以大量生產(chǎn)對(duì)人類健康具有重要意義的蛋白質(zhì)，如胰島素。疾病診斷功能利用PCR技術(shù)檢測(cè)DNA擴(kuò)增，可以判斷人體是否攜帶有害基因，尋找超早期病灶和蛋白表達(dá)等。七、DNA復(fù)制的保障1質(zhì)量保障復(fù)制過(guò)程中，細(xì)胞需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正復(fù)制過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，確保生成的DNA質(zhì)量符合要求。2時(shí)間保障復(fù)制某些片段時(shí)，必須滿足特定的時(shí)間限制才能確保其正常進(jìn)行，同時(shí)保證復(fù)制過(guò)程的各方面參數(shù)得到控制。3可靠性保障用于對(duì)個(gè)體生物的復(fù)制，必須對(duì)模板DNA的存在以及分離培養(yǎng)等一系列操作進(jìn)行管控，以確保效果一致、穩(wěn)定性高。八、DNA復(fù)制的未來(lái)展望技術(shù)的發(fā)展如今新技術(shù)的出現(xiàn)使得實(shí)驗(yàn)操作快速自動(dòng)化，提高了操作效率；另外，基因編輯技術(shù)和無(wú)菌操作技術(shù)等進(jìn)一步提高了DNA復(fù)制的各項(xiàng)參數(shù)。技術(shù)的應(yīng)用隨著技術(shù)的逐步發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域的求之不已，應(yīng)用從醫(yī)學(xué)、生物學(xué)到農(nóng)業(yè)、環(huán)境等范圍均實(shí)