原核生物和真核生物DNA复制过程

2024-12-31 09:43:07

推荐回答（5个）

回答1：

如果就DNA复制的一般概念来说，我们说的再多也比不过书本详细，所以我想从如何更好的理解DNA复制以及掌握原核生物和真核生物的复制过程并知道它们的区别上讲讲我的想法。
首先，我认为要区别它们首先要了解一般的、大致的过程，并要在头脑中有一个直观的概念，我给你看一个我认为比较细致和准确的教学视频“http://www.tudou.com/programs/view/N_1bPF1W_t4/”。对其中一些单词的翻译 nucleus 细胞核；helicase 解旋酶；single-stranded DNA bingding protien 单链DNA结合蛋白；DNA polymerase111 DNA聚合酶3 ；leading strand template 前导链；lagging strand template 滞后链；Okazaki fragment 冈崎片段；RNA primase RNA引物酶； RNA primer RNA 引物；DNA ligase DNA连接酶。希望对你有一点帮助。
其次我想补充下前面回答中不全面的地方：“wustone456”说原核生物DNA不与蛋白质结合是错的，原核生物的DNA与非组蛋白有稀疏的结合，当然结合方式和真核生物不同，主要是非组蛋白覆盖在DNA上，而真核生物DNA是与组蛋白和非组蛋白共同结合的，它们的量大约是DNA：蛋白质=1：2。“匿名”说的前导链前进的方向与复制叉前进方向相同；滞后链合成方向与复制叉前进方向相反。因此，DNA聚合酶的反应方向始终保持5′～3′。其实因果关系应该倒一倒。“werhmk”说的不对称复制
应该就是D-loop复制，它的特点是DNA双链一条链迅速复制完成，而另一条则成为单链。
关于两者复制的区别前面一些人已经互相补充的比较全面了，我就不重复了（呵呵，就当是我借他们的功劳），另外补充一点，真核生物的DNA在复制完成前，复制起点不再开始第二轮的复制，而原核生物则因为复制速度较快所以可以表现为虽只有一个复制单元，但可以有多个复制叉。
最后，两者之所以有这些不同是因为DNA的结构和存在方式都不同。原核生物DNA量比较少，一般只有一条染色体，大多数为单拷贝基因，几乎全部DNA都由功能基因和调控序列组成，几乎每个基因序列都与所编码的蛋白质一一对应，存在转录单元、有重叠基因。而真核生物基因组最大的特点就是喊有大量的重复序列（这也是著名的C值反常现象的由来）。
这些就是我的大致认识，我的回答可能也有不少错误的地方，但还是希望能够对你有所启发。

回答2：

作为遗传信息载体的DNA分子，必须能进行自我复制，并把信息准确无误地分配到子代细胞中，才能保证物种的连续性。生物界中DNA复制的方式多种多样，甚至同一细胞中存在有不同的复制方式。但有证据表明真核生物和原核生物DNA复制的基本特征是相同的。主要表现在以下三个方面：

(1)DNA的半保留复制即在DNA复制过程中，碱基间氢键首先断裂，双螺旋解旋和分开，每条链分别作为模板，按碱基配对原则合成其互补链，从而形成两个新的双链分子。因新形成的DNA分子中，各保留一条亲代的DNA单链，故名半保留复制，也因此保证了遗传信息的稳定性。此假说最先由Waston和Crick提出，后经Meselson、Stahl(1957)设计的氯化铯密度梯度离心实验，以及Taylor(1957)、Cairns(1963)的放射自显影实验所证实，现已为大家所公认，成为原核生物和真核生物DNA复制的普遍规律。

(2)DNA的半不连续复制 1968年日本学者冈崎等提出了DNA半不连续复制的模型，后又用同位素标记技术，令人信服地解释了两条互补反向平行的DNA单链是如何同时作为模板进行复制的。他认为，在DNA复制过程中，一股模板上DNA的合成是连续的；另一模板上DNA链的合成是不连续的，是首先合成较短的DNA片段(即冈崎片断)，然后再由连接酶连成大片段。同时，不连续合成的这条链总是落后于连续合成的那条链，称为滞后链；连续合成的链称为前导链。前导链前进的方向与复制叉前进方向相同；滞后链合成方向与复制叉前进方向相反。因此，DNA聚合酶的反应方向始终保持5′～3′。

(3)DNA复制的起始、延伸和终止许多实验表明，DNA的半保留复制是从DNA分子的特定位点开始的，即复制原点(用ori或o表示)。现已证明，除fd组噬菌体外，许多生物的复制原点都是富含A-T的区段。由于此区段的键能较低，易于形成瞬时单链，便于单链结合蛋白与之结合。

Hubermen、Riggs(1968)首次采用同位素标记放射自显影法追踪DNA复制的轨迹，表明原核生物和真核生物中普遍存在DNA双向复制。也有单向或不对称复制，这是由复制原点的性质所决定的。

原核生物和真核生物DNA的复制都是以复制子为单位进行复制的。每个复制子都含有控制复制起始的起点，可能还有终止复制的终点。同一机体各种细胞复制的速度是不变的。

现在知道，DNA复制时，需在模板上先由引物合成酶合成一段引物，然后，DNA聚合酶从引物的3'- OH端开始合成新的DNA链。在延伸过程中，底物前体dNTP总是在DNA聚合酶的作用下逐个添加在多核苷酸链的3'- OH端。

DNA复制是一非常复杂的酶学过程，它需要多种酶和蛋白质协同作用。原核生物和真核生物DNA复制均涉及到拓扑异构酶、解旋酶、单链结合蛋白、引物合成酶、DNA聚合酶及连接酶等酶和蛋白质的参与。

关于DNA复制的终止，目前尚不清楚。

【原核生物和真核生物DNA复制的不同点】

1）原核生物基因组DNA有1个复制子，真核生物有多个复制子

2）原核生物比真核生物DNA复制速度快

3）原核生物引物由引酶催化合成的，真核生物引物由DNA聚合酶α催化合成的

4）原核生物与真核生物DNA聚合酶不同

5）真核生物端粒DNA的合成由端粒酶催化合成的，原核生物不存在这种情况。

【原核生物和真核生物复制的对比】

原核生物在许多方面均与真核生物不同。现在让我们来看看彼此在DNA复制上的同异处。

1．原核生物的DNA复制

原核生物的DNA形状为一个圆形，在细胞分裂之前，需先行复制。有些细胞DNA的复制是单一方向的。而有些则是从一原点分两个方向来进行复制且分裂（如图所示）。原核生物在进行细胞分裂之前，其染色体会碰触到细胞膜，之后，细胞加长且里头的染色体复制，两相同的染色体各自分开，细胞中间形成细胞膜而把彼此分开，因而形成了两个完全相同的的细胞。此种分化称为对半分裂（binary fission）。细菌能够在40分钟就可复制完全相同的染色体，因为它的DNA复制速率每分钟可达10。

2．真核生物的DNA复制

真核生物的DNA复制是沿著染色体上的多点处开始，而所谓的复制是像泡状物的东西向两边展开直到它们接合为止（replication bubbles spread bidirectionally ）。当其泡状物形状两边各成”V〃形时，表示DNA开始复制，这就是所谓的 replication fork。虽然真核生物DNA复制的速率较原核生物慢，速率是每分钟500到5000对碱基对，但是因为真核生物的分裂起始点是多点一起分裂，因此细胞在数小时之内即可分裂完成。真核生物在细胞分裂之前即行复制。细胞分裂的循环起始於间期（Interphase），间期时细胞进行有丝分裂、染色体复制，而后细胞进行分裂，有丝分裂的纺锤体里包含有微管（microtubules），其功用是把子染色体分开至两个子细胞核中。

回答3：

原核生物与真核生物dna复制共同的特点：
1分为起始、延伸、终止三个过程；
2必须有提供3’羟基末端的引物；
3亲代dna分子为模板,四种脱氧三磷酸核苷(dntp)为底物,多种酶及蛋白质
：dna拓扑异构酶、dna解链酶、单链结合蛋白、引物酶、
dna聚合酶、rna酶以及dna连接酶等.
4一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制.
原核生物与真核生物dna复制不同的特点：
1真核生物为线性dna,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,dna聚合酶的移动速度较原核生物慢.原核生物为一般为环形dna,具有单一复制起始位点.
2真核生物dna复制只发生在细胞周期的s期,一次复制开始后在完成前不再进行复制,原核生物多重复制同时进行.
3真核生物复制子大小不一且并不同步.
4原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点,而真核生物的复制起始位点无固定形式.
5真核生物有五种dna聚合酶,需要mg+.主要复制酶为dna聚合酶δ（ε）,引物由dna聚合酶α合成.原核生物只有三种,主要复制酶为dna聚合酶iii.
6真核生物末端靠端粒酶补齐,而原核生物以多联体的形式补齐.
7真核生物冈崎片段间的rna引物由核酸外切酶mf1去除,而原核生物冈崎片段由dna聚合酶i去除.8真核生物dna聚合酶γ负责线粒体dna合成.9真核生物dna聚合酶δ的高前进能力来自于rf-c蛋白与pcna蛋白的互相作用.原核生物dna聚合酶iii的前进能力来自与γ复合体（夹钳装载机）与β亚基二聚体（β夹钳）的相互作用。

回答4：

原核生物是没有成形的细胞核的。DNA不与蛋白质结合,直接暴露在细胞中。而真核生物DNA是与蛋白质结合形成双螺旋的染色质或染色体。所以真核生物进行DNA复制时，先要把双螺选结构解开，然后进行DNA复制。因为真核生物的DNA教长，包含的遗传信息教多，所以它们进行的是多点复制，就是在同一条DNA上，有多个复制点可以同时进行复制。而原核生物一般只是只有一个复制起点，而且它们DNA长度教短，所以复制速度较真核生物快。

原核生物和真核生物DNA复制的不同点

1）原核生物基因组DNA有1个复制子，真核生物有多个复制子

2）原核生物比真核生物DNA复制速度快

3）原核生物与真核生物DNA聚合酶不同

4）真核生物端粒DNA的合成由端粒酶催化合成的，原核生物不存在这种情况。
我解释下第4点，因为真核生物的DNA复制必须从启动子开始复制，而启动子之前是不能复制的，所以每次复制后，真核生物的DNA都会“变短”。科学家认为这与人的衰老有关，所以把不能复制的那段就做“端粒DNA”，但是我们知道，癌细胞是可以无限增殖的，原因在于它可以合成“端粒酶”使得端粒DNA可以得到修复，从而不会死亡。而原核生物是不具有这个问题的，因为它们是从头开始复制，不会有端粒DNA。

回答5：

复制的过程分四个阶段。第一阶段，亲代DNA分子超螺旋的构象变化及双螺旋的解链，将复制的模板展现出来。第二阶段为复制的引发阶段，有引物RNA进行5′～3′方向的合成。第三阶段为DNA链的延长，在引物RNA合成基础上，进行DNA链的5′～3′方向合成，前导链连续地合成出一条长链，随从链合成出冈崎片段。去除RNA引物后，片段间形成了空隙，DNA聚合酶作用使各个片段靠近。在连接酶作用下，各片段连接成为一条长链。第四阶段为终止阶段，复制叉行进到一定部位就停止前进，最后前导链与随从链分别与各自的模板形成两个子代DNA分子，到此复制过程就完成了。

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