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遗传信息的传递与遗传信息的变异遗传信息是指生物体内的遗传物质DNA中所携带的基因信息。
遗传信息的传递是指将父代的遗传信息传递给子代的过程，而遗传信息的变异则是指在遗传信息传递中发生的变异现象。
本文将着重探讨遗传信息的传递和变异过程，以及对生物进化和遗传疾病等方面的影响。
一、遗传信息的传递遗传信息的传递是通过生殖细胞的有性生殖方式进行的。
在有性生殖中，两个个体的生殖细胞（精子和卵子）经过受精结合形成受精卵，将父代的遗传信息传递给子代。
这一过程主要涉及到DNA的复制、分裂和重组等基本遗传机制。
1. DNA的复制DNA的复制是指在有性生殖过程中，父代的DNA通过复制过程生成两条完全相同的DNA分子。
复制过程依赖于特殊的酶和复制起始点，确保了每个新生DNA分子中都包含与父代DNA完全相同的遗传信息。
2. DNA的分裂DNA的分裂是指在有性生殖过程中，DNA分子从一个细胞核中分离出来，进而分配到两个新形成的细胞核中。
分裂过程的关键是染色体的分裂和分配，确保每个新细胞都包含父代DNA的完整复制品。
3. DNA的重组DNA的重组是指在有性生殖过程中，父代的遗传信息重新组合形成新的组合。
重组发生在染色体的配子形成过程中，确保了子代具有父、母两方的遗传信息。
通过DNA的复制、分裂和重组等过程，遗传信息得以准确传递给子代。
然而，在遗传信息的传递过程中，也会发生一定程度的变异。
二、遗传信息的变异遗传信息的变异是指在遗传信息传递中，由于突变或重组等原因导致子代的遗传信息与父代存在差异的现象。
遗传信息的变异对生物种群的进化和遗传疾病等方面具有重要影响。
1. 突变突变是指遗传物质DNA序列发生永久性改变的过程。
突变可以发生在基因水平或染色体水平，导致基因型或表型的改变。
突变是遗传信息变异的主要原因之一，对生物进化起到了重要的推动作用。
2. 重组重组是指在有性生殖过程中，父代的染色体通过互换染色体片段产生新的组合。
重组使得子代的遗传信息与父代存在一定差异，进一步增加了遗传信息的多样性。
遗传信息的传递遗传信息的传递是生命存在与延续的基石，它决定了生物个体的性状和特征。
这一过程是通过遗传物质的转移和复制来实现的，主要通过DNA和RNA的作用来进行。
一、DNA：遗传信息的载体DNA（脱氧核糖核酸）是所有生物体内遗传信息的主要载体。
它由一条或多条长链构成，这些链由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鸟嘌呤）组成。
DNA分子通常以螺旋结构呈现，其中两条链通过碱基之间的氢键相互连接。
1.遗传信息的编码DNA通过碱基序列对遗传信息进行编码。
每个碱基序列可以被解读为一个密码字，在DNA的特定区域，一系列密码字编码了特定的蛋白质。
这种编码方式被称为基因。
组成基因的不同序列则决定了蛋白质的不同结构和功能。
2.复制和传递DNA的复制是遗传信息传递的关键步骤。
在复制过程中，DNA的两条链分离，并用周围环境中的自由核苷酸作为模板来合成两条新的DNA链。
这样，每个新生物体所带有的DNA就是父代生物体DNA的完整复制。
二、RNA：遗传信息的传递者RNA（核糖核酸）是DNA的姐妹分子，在遗传信息的传递过程中发挥着重要的作用。
与DNA不同，RNA一般以单链形式存在，但在某些特定条件下也可呈现出螺旋结构。
1.转录转录是DNA信息到RNA的过程。
在转录中，DNA的一小段编码区域被复制为对应的RNA分子，这一过程由酶（RNA聚合酶）催化。
产生的RNA分子被称为信使RNA（mRNA），它携带着编码信息到细胞质中。
2.翻译翻译是RNA信息到蛋白质的过程。
在翻译中，mRNA中的信息被读取，并通过与特定的tRNA（转运RNA）配对，形成氨基酸链，最终合成蛋白质。
这一过程发生在细胞的生物合成机器，即核糖体中。
三、遗传信息的传递过程遗传信息从一个生物体传递到下一代生物体的过程可以概括为三个主要步骤：复制、转录和翻译。
1.复制复制是在有性和无性生殖过程中都会发生的一项重要步骤。
在无性生殖中，DNA通过复制过程直接传递给后代。
在有性生殖中，DNA会经过两个互补的复制过程，并通过配子的互相结合来传递遗传信息。
遗传信息的复制与传递生命的延续和物种的繁衍都依赖于遗传信息的准确复制与传递。
遗传信息就像是生命的蓝图，指导着生物体的生长、发育和各种生理活动。
那么，遗传信息是如何复制与传递的呢？遗传信息主要存储在 DNA 分子中。
DNA 是由两条长长的核苷酸链相互缠绕形成的双螺旋结构。
核苷酸是 DNA 的基本组成单位，每个核苷酸包含一个碱基、一个脱氧核糖和一个磷酸基团。
碱基有四种，分别是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
遗传信息的复制是一个极其精确的过程。
在细胞分裂之前，DNA分子会解开双螺旋结构，两条链分别作为模板。
在一系列酶的作用下，根据碱基互补配对原则，即 A 与 T 配对，G 与 C 配对，新的核苷酸被添加到模板链上，形成两条新的 DNA 链。
这样，一个 DNA 分子就复制成了两个完全相同的 DNA 分子。
这个过程的准确性至关重要。
如果在复制过程中出现错误，就可能导致基因突变，从而影响生物体的正常生理功能，甚至引发疾病。
为了保证复制的准确性，细胞内有多种纠错机制。
例如，某些酶可以检查新合成的链是否与模板链完全匹配，如果发现错误，会及时进行修复。
遗传信息的传递则发生在生物的生殖过程中。
在有性生殖中，父母双方的生殖细胞（精子和卵子）分别携带了一半的遗传信息。
当精子和卵子结合形成受精卵时，来自父母双方的遗传信息重新组合，形成了新个体的遗传物质。
在减数分裂过程中，生殖细胞中的染色体数量会减半。
这是通过两次连续的细胞分裂实现的。
在第一次分裂中，同源染色体配对并分离；在第二次分裂中，姐妹染色单体分离。
这样，生殖细胞中的染色体数量只有体细胞的一半。
当精子和卵子结合时，染色体的数量又恢复到正常水平。
这种染色体数量的变化和遗传信息的重新组合，增加了遗传的多样性，使得后代在适应环境变化方面具有更大的潜力。
遗传信息的复制和传递不仅在个体发育中起着关键作用，在物种进化中也具有重要意义。
自然选择作用于遗传变异，使得有利的基因得以保留和传播，不利的基因逐渐被淘汰。
遗传信息传递的特点遗传信息传递是指生物体通过遗传物质将基因信息传递给后代的过程。
遗传信息传递的特点主要包括以下几个方面。
1. 遗传信息的传递是通过遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）来实现的。
DNA是由四种不同的碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞腺嘧啶）组成的，通过不同的排列顺序编码了生物体的遗传信息。
这种碱基序列的排列顺序在遗传过程中是相对稳定的，因此能够确保遗传信息的准确传递。
2. 遗传信息传递是一种垂直传递方式，即从父代传递给子代。
通过遗传物质的复制和遗传物质的传递，父代的遗传信息能够准确地传递给子代，使得后代能够继承父代的特征和遗传信息。
3. 遗传信息传递是一种连续的过程。
在生物体的繁殖过程中，遗传信息从一个细胞传递到另一个细胞，从一个个体传递到另一个个体，通过连续的遗传信息传递，保证了遗传信息的延续和传承。
4. 遗传信息的传递是基于基因的。
基因是DNA上的一段特定序列，它编码了生物体的性状和功能。
通过基因的表达和调控，遗传信息能够在生物体中得以传递和实现。
5. 遗传信息传递具有遗传多样性的特点。
由于基因的重组和突变等机制，遗传信息在传递过程中会发生一定的变异，从而导致后代之间存在差异。
这种遗传多样性为物种的适应和进化提供了基础。
6. 遗传信息传递具有遗传稳定性的特点。
虽然遗传信息会发生变异，但大部分遗传信息在传递过程中是相对稳定的，能够保证物种的相对稳定和连续性。
7. 遗传信息传递是一种高度精确的过程。
在遗传信息传递过程中，DNA复制和遗传物质的传递都需要一系列精确的酶和蛋白质参与，以保证遗传信息的准确传递和复制。
总的来说，遗传信息传递是一种基于DNA的精确、连续、稳定的过程，通过遗传物质的复制和传递，将父代的遗传信息准确地传递给子代，保证了物种的延续和进化。
这种遗传信息传递具有遗传多样性和遗传稳定性的特点，为生物体的适应和进化提供了基础。
通过研究遗传信息传递的特点，可以深入理解生物体的遗传机制和进化过程。
遗传信息传递和基因表达是生物学领域中非常基础和重要的概念。
从传代到发育，从正常代谢到疾病发生，都涉及到。
本文将探讨这两个概念的意义，介绍它们的基本原理和相关实验技术，以及它们在现代生物医学研究中的应用。
一、遗传信息传递遗传信息传递是指遗传物质DNA在细胞分裂和生殖过程中以某种方式传递给下一代。
遗传信息的传递发生在DNA的复制和分离过程中，经由RNA转录和翻译，最终转化为蛋白质的合成。
DNA分子是遗传物质的基本单位，由核苷酸（包括A、T、C、G 四种碱基）组成。
DNA分子的信息通过碱基序列进行编码，而这些序列在细胞分裂时以某种确定的方式进行复制并遗传下去。
中央法则是遗传信息传递的基本原理之一。
它指出，DNA分子的信息在转录和翻译过程中，会被转换成RNA分子的信息，然后进一步被翻译成蛋白质。
这个过程的具体细节是，RNA分子的碱基序列是DNA分子的编码序列的互补序列；RNA分子会被核糖体翻译成多肽链，而多肽链又会通过折叠等过程形成具有生物学功能的蛋白质分子。
遗传信息传递还涉及到基因突变、进化、重组等过程。
基因突变指的是遗传物质中的突发变异，而有些突变可能会导致基因表达的变化，从而影响生物个体的性状和适应能力。
进化是指物种在环境适应和遗传突变的基础上，出现新的生物形态和特征的过程。
基因重组则是生殖细胞中某些基因片段的重组，从而产生新的基因型和表现型，增加种群的遗传多样性。
二、基因表达基因表达是指DNA中遗传信息通过RNA和蛋白质的转录和翻译等过程，最终表现为生物个体性状和功能的过程。
基因表达的调控是非常复杂的，包括转录水平、翻译水平和后转录调控等多个层面。
其中转录调控是基因表达调控的重要层面之一，包括转录因子结合和DNA甲基化等机制。
这些调控机制的正常功能对维持生物体内正常代谢活动和发育运行至关重要。
基因表达的调控和异常在多种生物进程中均有所体现。
例如，在个体发育过程中，特定的基因在不同时期和不同组织中表达，并且数量和时序上也有所调控；而在疾病的发生和治疗中，异常的基因表达往往与病理生理机制的异常有关。
遗传信息传递遗传信息传递是指在生物体繁殖过程中，由父代向子代传递遗传信息的过程。
这一过程主要通过DNA（脱氧核糖核酸）分子的复制和遗传物质的传递来完成。
遗传信息传递是生物学中的重要概念，对于生物的进化和适应性具有重要意义。
一、 DNA的复制DNA是生物体内负责存储和传递遗传信息的分子，其由一系列核苷酸单元组成。
DNA的复制是在细胞分裂过程中进行的，主要分为三个步骤：解旋、复制和合成。
首先，DNA分子经过解旋，将双链分开。
接着，在每条DNA链上，通过DNA聚合酶酶的作用，对每一个核苷酸单元进行互补配对，形成新的DNA链。
最后，两条新的DNA链通过磷酸二酯键连接，形成完整的DNA分子。
二、遗传物质的传递遗传物质的传递主要发生在生物体的繁殖过程中。
对于有性生殖的生物而言，遗传物质的传递包括了两个方面：配子的形成和受精。
1. 配子的形成配子是指具有一半染色体数目的生殖细胞。
在配子形成过程中，遗传物质会发生一系列复杂的改变。
首先，母体细胞经过一轮有丝分裂，形成两个一模一样的子细胞。
接着，这两个子细胞经过第二次有丝分裂，变成四个非常小的子细胞，其染色体数目减半。
最后，这四个细胞中的两个细胞会发育为配子，携带着遗传物质等待受精。
2. 受精受精是指雄性生殖细胞和雌性生殖细胞结合，形成一个新的生物体的过程。
在受精过程中，遗传物质会从两个细胞中合并。
首先，雄性细胞和雌性细胞相互吸引，融合在一起。
接着，两个细胞的遗传物质相互交换，形成新的组合。
最后，经过一系列的分裂和发育，新的生物体形成并具备一半来自父代和一半来自母代的遗传信息。
三、变异和进化遗传信息传递过程中，会发生一定程度的变异。
这些变异可能是因为复制过程中的突变，也可能是由于受精过程中的遗传物质交换错误。
这些变异对于进化和生物的适应性具有重要意义。
在进化过程中，适应环境的个体会更有可能生存和繁衍，将其优势遗传给下一代，从而推动物种的适应性进化。
总结：遗传信息传递是生物学中的重要概念，通过DNA的复制和遗传物质的传递，将遗传信息从父代传递给子代。
遗传信息传递遗传信息传递是指生物体通过遗传物质传递给后代的过程。
遗传信息是由基因组成的，基因携带着决定个体性状和遗传特征的信息。
遗传信息的传递主要经过两个过程：DNA复制和基因表达。
DNA复制是指在细胞有丝分裂或减数分裂过程中，DNA分子通过复制产生两条完全相同的DNA分子。
这个过程是由酶的作用下进行的，首先DNA双链被酶解开，形成两条单链，然后通过DNA聚合酶的作用，在每条单链上合成互补的新链，最终形成两个完全相同的DNA分子。
DNA的复制过程保证了遗传信息的稳定传递。
基因表达是指遗传信息在蛋白质合成过程中的表达和转录，其中转录是指将DNA信息通过转录酶转录为RNA信息的过程。
在细胞质中，mRNA通过核糖体的作用被翻译成蛋白质。
基因表达的过程是调控个体表型特征的关键，这与基因的表达水平和调控机制密切相关。
基因表达还受到一些外界环境因素和内部信号的调控，这使得个体在不同环境中表达出不同的遗传特征。
除了DNA的复制和基因表达，遗传信息还可以通过基因重组而进行改变和传递。
基因重组是指在染色体交叉互换以及基因重组酶的作用下，染色体上的基因发生重新组合的过程。
通过基因重组，个体可以产生更多的遗传变异，增加了遗传信息的多样性和适应性。
遗传信息的传递对于保持种群的遗传稳定性和进化具有重要意义。
通过遗传信息的传递，后代能够继承父代的有利基因和适应性特征，从而提高个体的生存和繁殖能力。
但遗传信息的传递也可能会导致一些遗传疾病的传播，如遗传性疾病和突变。
总结起来，遗传信息传递是生物体通过DNA复制和基因表达将遗传物质传递给后代的过程。
遗传信息的传递是通过复制和表达基因来实现的，同时也受到基因重组的影响。
遗传信息的传递对于物种的进化和适应性具有重要意义，同时也可能导致遗传疾病的传播。
基因和遗传信息的传递方式人类的遗传信息和基因在传递方式上是通过多种途径进行的。
基因通过传代的方式在父母与后代之间传递，并且这种传递方式受到遗传学的研究与探索。
首先，人类的基因通过常染色体和性染色体的方式进行传递。
常染色体是人类细胞中存在的一对相同的染色体，通过有性生殖方式将常染色体传递给后代。
在受精过程中，父母各自贡献了一半的常染色体给后代，使得后代继承了父母的某些特征。
性染色体则决定了后代的性别。
男性具有一个X染色体和一个Y染色体，而女性具有两个X染色体。
因此，性染色体的传递方式决定了孩子的性别。
其次，基因还通过线粒体的传递方式在母系之间进行传递。
线粒体是细胞中的一个细胞器，其中含有自己的DNA。
线粒体的特殊之处在于，它只能由母亲传递给子女。
这是因为，在受精过程中，只有卵子中含有线粒体，而精子中没有。
因此，基因的传递方式在线粒体上只能通过母亲进行。
另外，基因和遗传信息还可以通过突变的方式进行传递。
突变是指基因的改变或者突变，可以是一种遗传突变，也可以是后天突变。
遗传突变是指在传代过程中基因发生了变异，导致后代拥有不同于父母的遗传信息。
这种突变可以是有害的，也可以是有益的。
有害的突变可能导致某些疾病的出现，而有益的突变可能使得个体具备某些特殊的能力。
后天突变则是个体在生命周期中由于环境因素、化学物质、辐射等引起的DNA损伤或改变。
此外，基因和遗传信息还可以通过表观遗传的方式进行传递。
表观遗传是指外部环境因素引起基因表达水平或表型的改变，而这种变化可以在后代中传递。
表观遗传的机制主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等。
这些机制可以调控基因的活性和表达水平，从而影响个体的性状和特征。
例如，环境因素的影响可能会导致DNA甲基化模式的改变，进而影响基因的表达方式。
综上所述，基因和遗传信息的传递方式是多样的。
父母之间通过常染色体和性染色体的方式将基因传递给子女，线粒体则只能由母亲进行传递。
基因也可以通过突变和表观遗传的方式进行传递。
遗传基础知识遗传基础知识是生物学中的重要组成部分，它探讨了生物遗传变异的原因和机制。
通过研究遗传基础知识，人们可以更好地理解生物的进化、种群遗传结构以及遗传疾病等方面的问题。
本文将依次介绍遗传基础知识的相关内容，包括遗传物质的组成、遗传信息的传递、遗传变异的形成和遗传学研究方法等方面。
一、遗传物质的组成遗传物质是指生物体内负责遗传信息传递的分子。
在大多数生物中，遗传物质主要由DNA（脱氧核糖核酸）组成。
DNA是由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和鳞嘌呤）组成的长链状分子。
DNA分子通过碱基间的氢键连接在一起，形成双螺旋结构，这种结构保证了遗传信息的稳定传递。
二、遗传信息的传递遗传信息的传递是指从父代到子代的遗传物质的传递过程。
在有性生殖中，遗传信息的传递主要通过两个过程实现：减数分裂和受精。
在减数分裂中，有丝分裂将一对染色体分离成单倍体的配子；在受精中，雄性和雌性的配子融合，形成受精卵。
这个过程中，双亲的遗传物质随机组合，产生新的个体，从而保持了多样性。
三、遗传变异的形成遗传变异是指遗传物质在传递过程中发生的突变或重新组合，导致子代与父代之间存在差异。
遗传变异是生物进化和适应环境的重要基础。
遗传变异的形成主要有以下几种情况：1. 突变：突变是DNA分子中的一个或多个碱基发生永久性改变的过程，包括点突变、缺失、插入等。
突变可以是自发发生的，也可以受到环境因素的影响。
2. 重组：重组是指染色体中的DNA片段在减数分裂过程中发生重新组合的过程。
通过重组，基因可以重新组合形成新的基因型。
3. 遗传漂变：遗传漂变是指由于随机性事件的作用，种群中某些基因频率发生随机性的变化。
遗传漂变既可以是自然选择的结果，也可以是由于种群数量的变化引起的。
四、遗传学研究方法为了更好地了解遗传基础知识，科学家们开发了多种遗传学研究方法。
其中一些常用的方法包括：1. 遗传交叉：遗传交叉是指通过对不同个体进行交叉繁殖，分析其后代的遗传特征来研究基因的传递规律。
第11章 遗传信息的传递学习目标2 掌握DNA 的复制过程。
3 掌握DNA 、RNA 和蛋白质合成的原料和主要酶类。
4 掌握遗传信息的传递流程。
5 理解DNA 的修复种类和修复的意义。
6 理解转录、翻译的过程和蛋白质合成与医学的关系。
7 了解转录后加工过程和转录的调控。
DNA 是遗传的主要物质，遗传信息以碱基排列顺序的方式贮藏在DNA 分子中。
基因（gene ）是编码生物活性物质的DNA 片断。
DNA 通过复制把遗传信息由亲代传递给子代，通过转录将遗传信息传递到RNA 分子上，后者指导蛋白质的生物合成，这一过程称为翻译。
遗传信息传递的这种规律称为中心法则（central dogma ）。
70年代Temin 和Baltimore 分别从致癌RNA 病毒中发现逆转录酶，可以RNA 为模板指导DNA 的合成，遗传信息的传递方向和上述转录过程相反，故称为逆转录（reverse transcription ），并发现某些病毒中的RNA 也可以进行复制，这样就对中心法则提出了补充和修正，修正与补充后的中心法则如图11-l 。
蛋白质翻译图11-l 遗传信息传递的中心法则DNA 为主导的中心法则是单向的信息流，体现了遗传的保守性；补充修正后的中心法则，使RNA 也处于中心地位，预示着RNA 可能有更广泛的功能。
2DNA 的生物合成（复制）一、DNA 的复制（一）DNA 复制的方式Watson 和Crick 在提出DNA 双螺旋结构模型时即推测，在DNA 复制过程中，两条螺旋的多核苷酸链之间的氢键断开，然后以每条链各作为模板在其上合成新的互补链。
这样新形成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全相同。
每个子代DNA分子的一条链来自于亲代，而另一条链则是新合成的产物，这种复制方式称为半保留复制。
1958年经Messelson与Stahl实验证实了Watson和Crick的DNA半保留复制假说。
他们将细菌培养在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中，经多代培养之后，细胞内所有的DNA是含15N的重DNA，其密度比普通14N－DNA的密度大，在密度梯度离心时，15N－DNA形成的区带在14N－DNA形成的区带下放。
然后把含15N的细菌转入14N的培养基中培养，让细胞生长几代，并在不同时间取样进行分析。
实验结果表明，第一代之后，DNA只出现一条区带，位于15N－DNA 和14N－DNA之间，这条区带的DNA是由14N－DNA和15N－DNA组成的。
经两代之后，出现二条区带，一条为14N－DNA，另一条为14N－15N－DNA。
三代后，则14N －DNA分子逐渐增多，而14N－15N－DNA分子不再增加，这些结果及解释可用图11－2来表示，证明DNA的复制是以半保留复制的方式进行的。
复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程，需要多种酶和蛋白质因子参与。
1．DNA聚合酶DNA聚合酶又称DNA指导的DNA聚合酶（DNA directed DNA polymerase,DDDP）。
在大肠杆菌提取液中发现了三种DNA聚合酶，分别称为DNA 聚合酶Ι、Ⅱ、Ⅲ。
它们都是以DNA为模板催化DNA合成的酶。
DNA聚合酶Ι是一条单链多肽，其功能有：①催化DNA沿5’→3’方向延长。
②具有3’→5’外切酶的活性。
③5’→3’外切酶活性。
DNA聚合酶Ⅱ的作用尚不完全清楚。
DNA聚合酶Ⅲ是复制时起主要作用的酶，催化反应速度最快，每分钟能催化9000个核苷酸聚合。
在大肠杆菌体内，大多数新的DNA链的合成都是由聚合酶Ⅲ所催化的。
DNA聚合酶Ⅲ也有3’ 5’核酸外切酶的活性，能切除错配的核苷酸。
在真核细胞中含有数种DNA聚合酶，主要有α、β、γ、δ等四种，DNA聚合酶α和δ是DNA复制时起主要作用的酶，DNA聚合酶β有最强的核酸外切酶活性，DNA 聚合酶γ存在于线粒体内，参与线粒体DNA的复制。
2．引物酶引物酶（primase）是一种特殊的RNA聚合酶。
在DNA复制过程中，需要合成一小段RNA作为引物（primer），此RNA引物的碱基与DNA模板是互补的。
引物酶即催化引物的合成。
3．解旋和解链酶类细胞内DNA复制时必须先解开DNA的超螺旋与双螺旋结构。
解链酶、拓扑异构酶、单链结合蛋白可完成该作用。
4.DNA连接酶催化以氢键结合于模板DNA链的两个DNA片段连接起来，但并没有连接单独存在的DNA单链的作用。
DNA连接酶不但是DNA复制所必需的，而且也是在DNA损伤的修复及重组DNA中不可缺少的酶。
（三）DNA的复制过程1．起始DNA复制的起始先要解开DNA双螺旋，这主要靠解链酶和拓扑异构酶使DNA先解开一段双链，形成复制点，由于每个复制点的形状象一个叉子，故称复制叉（replication fork）。
由于单链结合蛋白的结合，引物酶以解开DNA双链的一段DNA为模板，以核苷三磷酸为底物，按5’3’方向合成一小段RNA引物（5~100个核苷酸）。
引物3’-OH末端就是合成新的DNA的起点。
分别以DNA的两条链为模板，同时合成两条新的DNA链。
由于DNA分子的两条链是反向平行的，而新链的合成方向必须按5’3’方向进行，因此，新合成的链中有一条链合成方向与复制叉前进方向一致，故合成能顺利地（的）连续进行，此链称为领头链；而另一条链合成方向与复制叉前进方向相反，称随从链。
随从链是不连续合成的，这些不连续的DNA片段称冈崎片段。
当冈崎片段延长至一定长度，直到前一个RNA引物的5’-末端为止，然后在DNA聚合酶Ι的作用下，水解除去RNA引物，并依据模板的碱基顺序，填补降解引物后留下的空隙。
3．终止复制叉中，领头链可以不断地延长，随从链是分为冈崎片段来延长的。
在DNA聚合酶Ι的作用下，冈崎片段的引物被切除，并由DNA聚合酶Ι催化填补空隙，此时第一个片段的3’-OH端和第二个片段的5’-P端仍是游离的，DNA连接酶在这个复制的最后阶段起作用，把片段之间所剩的小缺口通过生成磷酸二酯键而接合起来，成为真正连续的子链。
二、DNA的损伤与修复合成在DNA复制的过程中，DNA可能发生自发突变。
环境因素，如电离辐射、紫外线照射、化学诱变剂及致癌病毒等也常能引起DNA分子的突变。
DNA分子结构的任何异常改变都可看作是DNA损伤。
生物体内有修复系统可使受损伤的DNA得以修复，以保持机体的正常功能和遗传的稳定性。
如果损伤未能修复，可以导致生物体某些功能的缺失或死亡，也可以通过DNA的复制将变异传给子代DNA，造成基因突变。
基因突变在物种的变异和进化上有十分重要的意义。
基因突变也是分子病和细胞癌变的重要原因。
（一）DNA的损伤某些物理及化学因素，如紫外线、电离辐射、化学诱变剂等，都能使DNA在复制过程中发生突变，这一过程叫DNA损伤。
其实质就是DNA分子上碱基改变造成DNA结构和功能的破坏。
主要机制如下：1．紫外线照射引起DNA分子中相邻的胸腺嘧啶碱基之间形成二聚体，从而使DNA的复制和转录受到阻碍。
2．某些化学诱变剂，例如碱基的类似物5-溴尿嘧啶和2-氨基嘌呤可掺入到DNA 分子中，并引起特异的碱基转换突变，干扰DNA的复制。
3．抗生素及其类似物，如放线菌素D、阿霉素等，能嵌入DNA双螺旋的碱基对之间干扰DNA的复制及转录。
此外还有脱氨基物质、烷化剂、亚硝酸盐等均可阻碍DNA的正常复制和转录。
（二）DNA损伤的修复5光修复可见光能激活光复活酶，催化胸腺嘧啶二聚体分解为单体。
光复活酶几乎存在于所有的生物细胞中(图11-6)。
2DNA聚合酶I和DNA连接酶等参与。
其作用机制如图11-7。
3的合成，即在子链上形成缺口。
这时可以通过重组作用，将另一股正常的母链填补到该缺口，而正常母链上又出现了缺口，但因有正常子链作为模板可在DNA聚合酶I和连接酶的作用下，使母链完全复原(图11-8) 。
某些疾病（如肿瘤）的发生有关。
第二节RNA的生物合成（转录）生物体以DNA为模板再合成一条与DNA链互补的RNA链，此过程即为转录。
通过转录，生物体的遗传信息由DNA传递给RNA。
DNA分子上的遗传信息是决定蛋白质氨基酸顺序的原始模板，通过转录产生的mRNA是蛋白质合成的直接模板，指导合成mRNA的DNA区段称为结构基因，转录的产物还有tRNA和rRNA，他们不是翻译的模板，但参与蛋白质的合成。
转录与复制有相似之处，如合成方向都是5’ 3’，核苷酸都以磷酸二酯键连接，但仍有不同。
主要区别如下：1．转录所用原料是四种三磷酸核苷（NTP）。
2．转录中合成RNA时以尿嘧啶（U）与腺嘌呤（A）配对。
3．不是DNA双链中的两股都可以转录，DNA双链在转录中只有一条链起模板作用称为模板链，与其互补的相应链则不具备指导转录的作用称为编码链。
DNA双链分子包含许多基因，而各个基因的模板链不都在同一股DNA链上，这种现象称为不对称转录。
不对称转录现象说明：①当DNA分子上一股链可转录时，另一股链不被转录；②模板链并非永远在同一股链上。
4．参与转录的酶为RNA聚合酶，合成起始阶段不需要引物。
1RNA聚合酶RNA聚合酶又称为DNA指导的RNA聚合酶（DNA directed RNA polymerase，DDRP），原核细胞只有一种RNA聚合酶，由五个亚基（β’βα2σ）组成全酶。
σ亚基功能是辨认起始点，脱离了σ亚基的剩余部分β’βα2称为核心酶。
真核细胞RNA聚合酶有三种，分别为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，他们专一地转录不同的基因，产生不同的产物。
2转录的过程（一）起始阶段转录是在DNA模板的特殊部位开始的，此部位称为启动子，位于转录起始点上游。
σ亚基无催化作用，与模板DNA启动子结合，能识别转录起始位点。
当RNA聚合酶滑动到起始位点后，RNA聚合酶与模板之间形成疏松复合物。
进入互补的第一、第二个三磷酸核苷，在RNA聚合酶的催化下形成3’，5’-磷酸二酯键，同时释放出焦磷酸，通常RNA链由ATP或GTP起始，所以ATP或GTP就成为RNA链的5’-端。
（二）延长阶段当第一个3’,5’-磷酸二酯键形成时，σ因子便脱落下来。
RNA链的延伸即完全由核心酶催化。
核心酶沿DNA模板链的3’ →5’方向移动，按碱基配对原则合成RNA链，RNA链的延伸是按5’→3’方向进行的。
在转录过程中，核心酶沿DNA模板链的3’ →5’方向推进，待转录的DNA双螺旋循序松解，转录完毕的DNA双链又形成螺旋结构。
同时，在DNA模板链上正在延伸的RNA链从5’-末端开始逐步地从DNA模板链上游离出来（图11－10）。
（三）终止阶段待核心酶沿模板3’ 5’方向滑行到终止信号时，转录即告终止。
原核生物转录终止有二种类型：一种是不依赖ρ因子的终止，由于终止区域富含CG碱基重复序列，使新合成的RNA链形成发夹样结构，阻止RNA聚合酶的滑动，RNA链的延伸即终止；另一类是依赖ρ因子的转录终止，ρ因子进入终止区域，能与RNA链结合，它能利用ATP水解释放的能量使RNA链释放。
