生物Ⅱ›基因与生物技术

DNA复制与基因表达

DNA Replication & Gene Expression

为什么精确复制如此重要?
💡 比喻:抄写30亿字的书一字不错
①人类DNA ≈ 30亿碱基对
②每次细胞分裂都要复制全部
③错误率:约10亿分之1 — 惊人的精确度
④半保留复制:原链1条+新链1条 → 2份DNA
⑤原链作为"模板" → 互补碱基配对(A-T、G-C)
复制叉 — 前导链与后随链
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复制核心酶
解旋酶 → 引物(引物酶)→ DNA聚合酶 → 连接酶
解开 → 标记起点 → 合成 → 连接片段
🔍 前导链 vs 后随链
①DNA聚合酶只能5'→3'方向合成
②前导链:与复制叉同向 → 连续合成
③后随链:反向 → 不连续(冈崎片段)
④冈崎片段由DNA连接酶连接
⑤引物(RNA)标记起点 → 之后被DNA替换
梅塞尔森-斯塔尔实验 — 证明半保留复制
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💡 实验解读
①P:仅¹⁵N(重)DNA → 仅重带
②F₁:所有DNA为¹⁵N-¹⁴N → 仅中间带
③F₂:¹⁵N-¹⁴N(中)+ ¹⁴N-¹⁴N(轻)→ 两条带
④此结果只能由半保留复制解释
⑤保留或分散复制会显示不同模式
基因表达 — 中心法则
中心法则
DNA → (转录) → mRNA → (翻译) → 蛋白质
遗传信息的流向:DNA → RNA → 蛋白质
📐 转录与翻译的关键区别
①转录:DNA → mRNA | RNA聚合酶 | 核内
②翻译:mRNA → 蛋白 | 核糖体 | 胞质
③1个密码子(3碱基)= 1个氨基酸
④起始密码子:AUG(蛋氨酸)
⑤终止密码子:UAA、UAG、UGA(无氨基酸)
总结
DNA复制
半保留复制:原链+新链
解旋酶 → 引物酶 → DNA聚合酶(5'→3')→ 连接酶
🎯 考试要点
①半保留复制:梅塞尔森-斯塔尔实验证明
②DNA聚合酶:仅5'→3'合成
③前导(连续) vs 后随(冈崎片段、不连续)
④转录:DNA → mRNA(模板链3'→5'读取、mRNA是5'→3')
⑤翻译:密码子-反密码子结合 → 氨基酸连接 | AUG起始、UAA/UAG/UGA终止