第十三章DNA的复制和修复.pdf

【DNA的复制和修复】 DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内存储遗传信息的关键分子。DNA的复制和修复是生物学中的核心概念，确保遗传信息的准确传递和细胞的正常增殖。本章主要探讨了DNA复制的过程以及DNA损伤后的修复机制。 1. **DNA的复制** - **半保留复制**：DNA复制遵循半保留机制，即在复制过程中，原有的DNA双链分离，每条链作为模板合成新的互补链。新形成的DNA分子由一条亲代链和一条新合成的链组成，确保遗传信息的完整传递。 - **复制起点**：DNA复制从特定的起点开始，这些起点包含特定的序列，如大肠杆菌的oriC区。复制起点的选择和使用受到严格调控，每个起点在细胞周期中仅启动一次复制过程。 - **复制单位**：复制子（Replicon）是DNA能独立进行复制的最小单位，包含一个复制起点。原核生物的染色体和质粒、真核生物的细胞器DNA通常为单复制子，而真核生物的线性染色体则是多复制子。 - **复制方向**：DNA复制大多数情况下是双向进行的，形成两个复制叉，如E.coli的θ型复制。但也存在单向复制的情况，如线性DNA的直线双向复制或滚环复制。 2. **DNA的复制方式** - **直线双向复制**：如T7噬菌体的DNA复制，从单一起点双向扩展。 - **θ型复制**：E.coli等环状双链DNA的复制，可以是单向或双向。 - **滚环复制**：适用于环状单链DNA，如Φ x174病毒的DNA复制。 - **D环复制**：在某些细胞器DNA如线粒体和叶绿体中，DNA复制的一种特殊形式。 3. **DNA修复机制** - DNA在复制过程中可能会出现错误或损伤，生物体有多种修复机制来应对这些问题，如错配修复、核苷切除修复、同源重组修复等，以确保遗传信息的稳定性和细胞的正常功能。 理解DNA复制和修复对于生物学研究至关重要，它不仅解释了生物遗传信息的传递，也为遗传疾病的研究和基因工程提供了理论基础。同时，DNA修复机制的研究对于癌症治疗和抗辐射防护等领域也有着深远的影响。