第十章 复制（教学设计）-《生物化学》同步教学（人卫版）
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| 第三篇 基因信息传递·第十章 复制 | ||||
授课对象 |
| 学时 | 4 | 时 间 |
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授课地点 | 5315、5506、2301教室 | 教 材 | 《生物化学》·第七版·人民卫生出版社 | ||
教学 目的 要求 | 1、掌握：遗传信息传递的中心法则、复制的基本过程和半保留复制、反转录概念；参与复制的酶的功能；DNA聚合酶的三种活性。 2、熟悉：DNA复制特点，DNA的半不连续复制；端粒酶的概念与功能；DNA损伤的类型及其损伤修复的四种方式。 3、了解：双向复制、DNA复制原点的基本特点；反转录的过程；DNA的其它复制方式。 | ||||
教学 重点 难点 | 1.重点：遗传信息传递的中心法则、DNA复制的基本过程，参与的酶和因子（包括它们的功能），DNA聚合酶及其复制的几何酶，DNA损伤损伤修复的方式。 2.难点：DNA复制和DNA损伤与修复的过程，端粒酶的概念极其功能。 | ||||
教学 方法 | 大课讲授，适当结合临床 | ||||
教具 | 多媒体教学课件 | ||||
授课 提纲 | 概述，遗传传递的中心法则、复制的概念10mins 第一节DNA复制的基本过程 1． 复制的基本规律10min 2． 半保留复制的实验依据和意义10min 3． 半不连续复制10min 第二节 DNA复制的酶学和拓扑学变化 1． 复制的化学反应，DNA聚合酶15min 2． DNA复制的几何酶20min 小结 5mins 第三节 DNA生物合成过程 1． 原核生物的DNA的合成20min 2． 真核生物的DNA合成15min 第四节 逆转录和其他复制方式15mins 第五节 DNA损伤（突变）与修复25mins 总结5mins | ||||
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教 学 主 要 内 容 | 备 注 |
一、中心法则、复制的概念，复制的基本规律 1．中心法则（ central dogma）：遗传信息传递的规律。
2．复制的概念：以DNA为模板合成DNA的过程称DNA的复制，碱基互补配对规律是DNA复制的分子基础。 3.复制的基本规律： （1）半保留复制 半保留复制：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自为模板按碱基互补配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一条单链则完全重新合成，两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式称为半保留复制。 实验依据：1958年，M.Messelson和F.W.Stahl用实验证明半保留复制。 意义：半保留复制的阐明，对了解DNA的功能和物种的延续性有重大意义。接半保留复制的方式，子代保留了亲代DNA的全部遗传信息，体现代与代之间DNA碱基序列的一致性。 （2）半不连续复制 DNA双螺旋的两股单链走向相反，一链为5’至3’方向，另一条链为3’至5’方向，复制时所形成的复制叉上的两股母链也是走向相反，因此复制时，沿母链的3’至5’是连续合成的而沿母链5’至3’方向为不连续合成的。这种复制方式称为半不连续复制。
二、DNA复制的酶学
复制是在酶的参与下的核苷酸聚合过程，需要多种生物分子的共同参与。 (dNMP)n+dNTP →(dNMP)n+1+PPi
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底物：dATP、dGTP、dCTP、dTTP； 聚合酶：依赖DNA的DNA聚合酶，简称为DNA-pol； 模板：解开成单链的DNA母链； 引物：一小段RNA； 其它酶和蛋白质因子。
DNA聚合酶具有5’→ 3’的聚合性质，作用：DNA的延伸； 5’ →3’的核酸的内切酶性质，作用：切除错误DNA片段；3’ → 5’的核酸外切酶性质，作用：即时校对。
引发酶：合成一段RNA引物，供DNA复制的起始； 解旋酶：将两螺旋DNA解开成单链，有利于复制； 单链结合蛋白：将解开的双链结合，防止重新退火； DNA连接酶：将DNA片段连接起来； 拓扑酶：使打结的双链断裂后重新连接，消去超螺旋。
三、DNA生物合成过程 1、 复制的起始； DNA的复制有固定的起始点，一般从富含AT较多的地方开始复制。先是DNA解链酶将双链DNA解开成双链，然后单链结合蛋白结合上去，防止双链重新退火变成双链。同时，引发酶合成一段与DNA复制点碱基序列配对的RNA，提供OH基团，为合成作准备。 2、 复制的延长； 在DNA聚合酶的催化下，按照碱基因互补配对规律逐加入底物，链逐渐延长。 3、 复制的终止； 到达复制子末端后，水解引物，DNA聚合酶填补缺口，DNA连接酶连接，完成DNA的复制。 4、 真核生物DNA复制后末端的补平； |
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