《DNA复制习题》课件

复制基本过程DNA复制是生物体遗传信息的传递过程它在细胞分裂之前发生，确DNA保子细胞获得完整的遗传信息复制需要一系列酶的参与，并遵DNA循严格的步骤，以确保复制的准确性和完整性复制的启动DNA起始点1复制起始点是复制开始的特定位置，通常包含DNA AT丰富的区域起始蛋白2起始蛋白识别起始点，并与结合，打开双螺DNA DNA旋结构解旋酶3解旋酶利用水解产生的能量，将双链解开，形ATP DNA成复制叉复制叉的移动解旋酶1解开双螺旋结构DNA单链结合蛋白2稳定单链DNA聚合酶DNA3合成新的链DNA引物酶4合成引物RNA复制叉的移动是一个复杂的过程，涉及多种酶的协同作用解旋酶负责解开双螺旋结构，形成两个单链模板单链结合蛋白稳定单链，DNA DNA DNA防止其重新结合聚合酶以单链为模板，合成新的链引物酶负责合成引物，为聚合酶提供起始点DNA DNA DNA RNA DNA半保留复制过程解旋双螺旋结构解开，两条单链分开DNA引物合成引物酶在单链上合成短的引物，为聚合酶提供起始位点DNA RNADNA延伸聚合酶沿着模板链移动，以引物为起点，按照碱基配对原则合成新的DNA链DNA连接连接酶将新合成的片段连接在一起，形成完整的双螺旋结构DNA DNA DNA复制的高保真性DNA聚合酶的校对功能修复机制DNA聚合酶具有校对功能，细胞存在多种修复机制DNA DNA能识别并纠正复制过程中出，可以识别并修复复制过程现的错误碱基配对中产生的各种错误高保真性保证复制的高保真性确保了遗传信息的准确传递，保证了物种的DNA稳定性复制时碱基配对规律DNA碱基配对腺嘌呤（）与胸腺嘧啶（）配对，鸟嘌呤（）与胞嘧啶（）配对A T G C氢键之间形成两个氢键，之间形成三个氢键A-TG-C复制模板新合成的链以旧的链为模板，遵循碱基配对原则DNA DNA半保留复制机制亲代链1作为模板新合成的链2与模板链配对子代DNA3包含一条亲代链和一条新链复制过程遵循半保留复制机制每个子代分子包含一条来自亲代的链和一条新合成的链DNA DNA DNA细菌复制的特点DNA单起点复制快速复制速率复制过程中的协调性细菌复制只有一个起点，称为细菌复制速度很快，每分钟可以细菌复制过程中，复制起点、复DNA oriCDNA DNA，从这里开始进行双向复制复制约个碱基对，比真核生物快制叉移动、新链合成等步骤相互协调1000得多，保证高效完成复制衣原体复制的特点DNA独特复制机制复制速度快

1.

2.12衣原体复制依赖于宿衣原体复制速度很快DNA DNA主细胞的聚合酶，需，可以在短时间内完成大DNA要宿主细胞提供必要的酶量复制，导致病毒数量迅和蛋白速增加复制控制严格复制错误率低

3.

4.34衣原体复制过程受到衣原体复制过程具有DNA DNA严格的控制，防止过度复较高的保真性，复制错误制，避免对宿主细胞造成率较低，确保遗传信息的过大的损伤稳定传递病毒复制的特点DNA依赖宿主细胞的酶病毒复制机制多样病毒缺乏自身复制所需的酶，需要利用宿主细胞的酶来完成DNA不同病毒的复制机制存在很大差异，例如，噬菌体复制DNA DNA复制，因此，病毒复制依赖于宿主细胞的复制环境DNA方式主要有滚环复制和型复制θ线性的复制DNA起始复制1线性复制从特定区域开始DNA复制方向2复制方向相反，形成复制叉复制末端3复制末端需要特殊机制保护端粒酶4端粒酶在复制末端添加重复序列线性的复制过程与环状的复制过程有所区别DNA DNA线性在复制过程中，由于复制方向相反，会导致复制末端无法完全复制，形成单链缺失DNA为了解决这个问题，细胞进化出端粒酶，这种酶可以识别并延长复制末端，确保线性完整复制DNA环状的复制DNA解旋和复制起始环状首先在复制起点解开，形成两个复制叉复制起点是特殊的序列，可以识别和结合复制起始蛋白DNA DNA复制叉移动聚合酶沿着复制叉移动，合成新的链环状的复制是双向的，两个复制叉朝相反的方向移动DNA DNA DNA完成复制当两个复制叉相遇时，复制过程完成两个新的环状分子形成，每个分子包含一个原始链和一个新合成的链DNA酵母细胞复制的过程DNA复制起始1酵母细胞拥有多个复制起始位点，被称为自主复制序列（）包含ARS ARS一些特定序列，可以与复制起始蛋白结合，启动复制DNA复制叉形成2在复制起始位点，双螺旋解开，形成两个复制叉，每个复制叉包含一DNA条模板链和一条新生链聚合酶作用DNA3聚合酶沿着模板链移动，并根据碱基配对原则添加新的核苷酸，合成DNA新的链这一过程需要供能，并由多种蛋白质参与DNA ATP复制终止4当两个复制叉相遇时，复制过程结束，形成两个完整的分子，每个分DNA子包含一条原始链和一条新链人类细胞复制的过程DNA起始1在特定的起始位点，复制起始复合体（）与结合，启动复制过程ORC DNA解旋2解旋酶将双链解开，形成复制叉DNA DNA引物合成3引物酶合成短的引物，为聚合酶提供起始点RNADNA延伸4聚合酶沿着模板链合成新的链，遵循碱基配对规则DNA DNA终止5当复制叉到达复制起点时，复制过程终止人类细胞复制过程十分复杂，涉及多种蛋白质和酶的参与，需要严格的调控，以确保复制的准确性和效率DNA复制的调控机制DNA起始位点的选择复制速率的调节复制起始点通常位于染复制的速率由多种因素DNA DNA色体的特定区域，称为复制控制，包括酶的活性、核苷起点复制起点由多种蛋白酸的浓度、温度等这些因质识别和结合，启动复制过素会影响复制叉的移动速度程，从而影响复制的效率复制终止的控制复制的终止通常发生在特定的区域，称为终止位点复制终DNA止需要专门的蛋白质参与，以确保复制过程顺利完成复制过程中的修复机制DNA错配修复核苷酸切除修复复制过程中，如果发生碱基配对错在复制过程中，可能会受到紫外线DNA DNA误，复制后产生的子链就会出现错误碱或化学物质的影响而发生损伤核苷酸基细胞会通过错配修复机制识别并修切除修复机制可以识别并切除受损的复这些错误片段，然后通过聚合酶进行修DNA DNA复碱基切除修复双链断裂修复碱基切除修复机制专门针对发生修饰的如果双链同时断裂，就会造成严重DNA碱基，例如胞嘧啶脱氨基形成尿嘧啶的基因组损伤细胞会通过非同源末端它通过识别错误的碱基，将其切除，然连接修复和同源重组修复两种机制来修后通过聚合酶进行修复复断裂的双链DNA突变出现的原因分析复制错误损伤基因重组转座子DNA复制过程存在一定的错外部环境因素，如紫外线、在减数分裂过程中，同源染转座子是能够在基因组中移DNA误率，导致碱基配对错误，辐射、化学物质等，会导致色体之间的交换，可能导致动的片段，插入新的DNA造成突变损伤，引起突变基因序列改变，引起突变位置，可能导致基因功能异DNA常，引起突变复制错误导致的突变类型点突变插入或缺失突变复制过程中单个碱基的替换，可能导致氨基酸的改变复制过程中碱基的插入或缺失，会导致阅读框的移位DNA DNA，进而影响蛋白质功能，进而影响蛋白质的合成复制过程的误差概率DNA复制的生理意义DNA遗传信息的传递细胞生长与分裂

1.

2.12复制确保遗传信息从每个细胞在分裂之前都需DNA亲代传递给子代，维持物要复制自身的，以确DNA种的遗传特性保每个子细胞获得完整的遗传物质机体发育与修复生物进化

3.

4.34复制参与机体生长发复制过程中出现的突DNA DNA育和受损组织修复，确保变，为生物进化提供了原机体的正常运作材料异常复制导致的疾病DNA癌症遗传疾病

1.

2.12复制错误会造成基因复制错误会造成基因DNA DNA突变，一些基因突变会导突变，导致一些遗传疾病致细胞不受控制地增殖，，例如镰状细胞贫血症引发癌症免疫缺陷神经系统疾病

3.

4.34复制错误会影响免疫复制错误会影响神经DNADNA系统功能，导致免疫缺陷系统发育，导致一些神经，例如重症联合免疫缺陷系统疾病，例如唐氏综合病征基因治疗概述基因治疗是一项新兴技术，旨在通过修饰或替换有缺陷的基因来治疗疾病基因治疗的目标是纠正基因缺陷，恢复细胞的正常功能基因编辑技术原理系统技术CRISPR-Cas9TALENs技术是目前最常用的基因技术利用人工设计的效应CRISPR-Cas9TALENs TAL编辑技术该技术利用酶作为蛋白作为剪刀，通过结合域识Cas9““”DNA剪刀，通过引导定位到目标基别目标基因位点，实现对基因的精确”RNA因位点，实现对基因的精确切割切割与相比，技术的CRISPR-Cas9TALENs切割后，细胞会启动自身的修复制备过程相对复杂，但其精确度和效DNA机制，通过非同源末端连接或率较高NHEJ同源重组修复断裂的HDR DNA基因编辑在医学中的应用遗传病治疗癌症治疗基因编辑可用于修复致病基因，例如基因编辑可用于提高免疫细胞的抗癌囊性纤维化、血友病等，为遗传病患能力，例如细胞疗法，或直接CAR-T者带来治疗希望靶向癌细胞基因，抑制肿瘤生长传染病治疗心血管疾病治疗基因编辑可用于开发新的抗病毒药物基因编辑可用于修复心血管疾病相关，例如针对、流感病毒等，或增基因，例如高血压、动脉粥样硬化等HIV强人体对病毒感染的抵抗力，预防和治疗心血管疾病基因编辑的法律与伦理问题伦理挑战法律规范基因编辑改变人类基因组，基因编辑技术应用需遵守相可能导致不可预测的遗传后关法律法规，防止滥用，确果，对人类未来产生潜在影保安全性和伦理道德响社会争议基因编辑技术引发了广泛的社会争议，涉及个人权利、社会公平、科技发展等方面检测在医学中的应用DNA遗传病诊断癌症筛查药物靶向治疗孕前筛查通过基因检测，可以准确诊基因检测可识别出癌症相关根据个人基因型选择合适的通过基因检测可以筛查出胎断出某些遗传疾病的突变基因，提高癌症的早药物，提高治疗效果，降低儿患有某些遗传疾病的风险筛率副作用家族遗传病的检测DNA基因突变检测携带者筛查产前诊断通过对基因组特定区域进行测序，可确定个体是否携带可能导致遗传病的在怀孕期间检测胎儿是否携带导致遗以识别导致遗传病的基因突变基因突变，即使自身未表现出症状传病的基因突变，有助于做出相应的决定法医鉴定技术DNA个体识别亲子鉴定

1.

2.12检测可用于识别犯罪通过比较孩子的样本DNADNA嫌疑人，与犯罪现场留下与父母的样本，确定DNA的样本进行比对，确亲子关系是否存在DNA定犯罪嫌疑人身份身份确认认尸

3.

4.34可用于确认身份，例如在在灾难事件中，可通过失踪人员的案件中，可通检测进行认尸，帮助DNA过检测与家人进行比找到失踪者的遗体DNA对，确认身份亲子鉴定原理DNA提取DNA1从样本中提取DNA位点分析STR2对多个位点进行检测STR比对分析3将子女和父母的位点进行比对STR结果判断4判断子女与父母的亲子关系亲子鉴定是一种利用技术判断父母与子女之间是否存在亲生关系的方法亲子鉴定技术主要利用了人体细胞中的序列，即位点DNADNADNADNASTR位点指的是在序列中重复出现的一段短序列，每个人的位点都有差异，但也存在一定的遗传规律通过分析子女和父母的位点，可STR DNASTR STR以确定孩子是否是父母亲生的亲子鉴定的应用场景亲权确认亲缘关系鉴定个人需求法医鉴定亲子鉴定最常见的应用场除了确认亲子关系外，亲除了法律诉讼外，个人也法医鉴定中，亲子鉴定可景是确认亲子关系，比如子鉴定还能确定其他亲缘可能出于自身需求进行亲以用于寻找失踪人员、认孩子抚养权纠纷、遗产继关系，比如祖父母与孙子子鉴定，比如消除疑虑、定犯罪嫌疑人身份、确定承等女、兄弟姐妹之间的关系确认亲子关系等亲子关系等在法律程序中，亲子鉴定个人需求鉴定通常由私人法医鉴定结果具有法律效结果可作为重要证据这些鉴定结果在家族史研机构提供，结果仅供个人力，可用于侦破案件，维究、遗产继承、身份认定参考，不具有法律效力护社会公平正义等方面都有应用价值小结和课后思考总结课后思考复制是生命体繁衍的重比较和对比不同生物体DNA

1.要基础，也是遗传信息传递复制的差异性；了解DNA

2.的关键过程通过学习本章复制的错误修复机制；DNA

3.内容，我们了解了复制探究复制与遗传病之间DNADNA的基本过程，以及复制过程的关系中关键酶和蛋白的作用，以及复制的精确性和保真DNA性等进一步学习阅读相关文献，了解最新关于复制的研究进展DNA。