高中生物DNA的复制文字素材1必修2.doc

DNA的复制DNA双链进行半保留复制时,在DNA的滞后链的不连续合成期间生成的片段概念：　　DNA复制过程中，两条新生链都只能从5端向3端延伸，前导链连续合成，滞后链分段合成这些分段合成的新生DNA片段称冈崎片段长度：　　冈崎片段相对比较短的DNA链细菌冈崎片段长度1000-2000核苷酸，真核生物冈崎片段长度100-200核苷酸发现背景：　　1968年，冈崎（Okazaki）及其同事进行了两组实验　　第一组实验是脉冲标记实验（pulse-labeling experiment）实验以大肠杆菌（E.coli）为材料，在培养大肠杆菌的培养基中加入同位素[H]3标记的dTTP，经30秒后，DNA开始复制，分离DNA，然后在碱中沉淀，变性，让新合成的单链和模板链分开，再用CsCl密度梯度离心，以沉降的快慢来确定片段的大小，再检测放射性标记，结果表明被[H]3标记的片段，也就是新合成的片段，沉淀系数为20S左右，即都是长1000~2000Nt的DNA片段，而亲本链要比它大20~50倍；　　第二组实验是脉冲追逐实验实验目的是检测早期合成的DNA片段是依然如旧的短片段，还是连接成了长片段这个实验是先进行标记培养30秒，以后除去同位素继续培养几分钟，再分离DNA在碱中沉淀，检测结果。

先合成的（带标记）的DNA不再是短片段，而和总DNA的情况相似，沉淀系数为70S~120S较长的片段，这意味着刚开始合成的片段都是短片段，以后再连接成长片段，人们就把最初合成的短片段称为冈崎片段（Okazaki fragment） 原理：　　1978年，Olivera提出了半不连续（semidiscontinuous）复制模型，也就是说前导链上的合成是连续的，只有后滞链上的合成才是半连续的这是因为细胞内都存在有脱氧胸苷三磷酸(dTTP)和脱氧尿苷三磷酸（dUTP），而脱氧核糖核酸聚合酶Ⅲ(DNA pol Ⅲ)并不能区分这两者，因此会将dUTP加入到DNA中，形成AU对但是在DNA中并没有U的存在！因为大肠杆菌细胞里有双重“保险”，防止了U的“混入”第一道关是细胞里的dUTPase，它能使dUTP变成dUMP，dUMP是不能作为DNA合成的底物，这样它就不再能加入DNA中但总还有些漏网之“鱼”，它们还是逃过此关，混入DNA中，这就靠第二道关来清除“异己”，这道关的主角是尿嘧啶N-糖苷酶（uracil N-glycosylase），它可以切断混合尿苷的糖苷键，形成无Pu和Py位点（apurinic or apyrimidinic ，AP），再由AP内切酶在AP位点切出一个缺口，进一步进行切除修复。

在细胞内尿嘧啶N-糖苷酶作用较快，而AP酶作用较慢，在新链合成之初约1200bp就有可能掺进一个U，但很快就被尿嘧啶N-糖苷酶切断糖苷键，在AP酶未作用前在脉冲标记实验中就提取了，用NaOH沉淀时，AP位点十分易断裂，所以前导链也成了小片段　　真核冈崎片段的成熟机制比较复杂，由Polδ、RNaseHI、FEN1、Dna2和DNA连接酶等多种蛋白质协同通过两种机制加工完成Polδ的3′→5′核酸外切酶活性能替代FEN1，在冈崎片段成熟中通过阻止过量的DNA链替代合成，保证产生能被DNA连接酶连接的具有单一切口两个DNA片段，有利于保持基因组的稳定性 2 -用心 爱心 专心。