原核生物環形dna如何復制

『壹』 原核生物繁殖時如何復制DNA

原核生物復制過程如下：首先是DNA解旋酶與拓撲異構酶協同將DNA的雙鏈解開變為單鏈；緊接著DNA單鏈模板與RNA引物結合，催化DNA復制起始，在前導鏈的復制中，引物由RNA
聚合酶生成，在滯後鏈的復制中，引物由引發體產生；然後就是DNA的延伸階段，在DNA聚合酶的作用下，新鏈會以模板從5』-3『合成，最終完成復制。

『貳』 DNA是如何復制的

①解旋：復制剛開始時，DNA分子首先利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開，這個過程叫做解旋。

②復制：以解開的每一段母鏈為模板，以周圍環境中游離的4種脫氧核苷酸（分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸4種）為原料，按照鹼基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。

③復旋：隨著解旋過程的進行，新合成的子鏈也不斷延伸，同時每條子鏈與其對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構，從而各形成一個新的DNA分子。

這就是DNA分子的復制過程，復制結束後，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。新復制出的兩個子代DNA分子，通過細胞分裂分配到子細胞中去。

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DNA雙鏈在細胞分裂以前進行的復制過程，復制的結果是一條雙鏈變成兩條一樣的雙鏈（如果復制過程正常的話），每條雙鏈都與原來的雙鏈一樣。這個過程是通過名為半保留復制的機制來得以順利完成的。

DNA復制不能沿滯後鏈進行，也就是說，從頭到尾的DNA鏈，直到已經復制了足夠長度的DNA分子，否則DNA復制不會繼續沿著模本鏈進行復制，DNA復制於是從新合成復制叉處分開。在復制過程中必須暫停並等待更多的親本DNA鏈片段，而此時整個長度只是沿著開始到結束方向前進了一小段距離。

DNA復制為邊解旋邊復制，原核生物一般是單個復制起點，真核生物多個復制起點。

旋轉酶的作用是解開由解旋酶切斷DNA鏈產生的超螺旋化，解旋酶使DNA鏈旋轉並釋放超螺旋體，使它們重新加入到DNA鏈中。旋轉酶最常見於復制叉的上游，形成超螺旋的位置。

由於DNA聚合酶只能連接DNA鏈（不能開始），所以由引物酶引導指導鏈進行復制。引物酶將與模本鏈互補的RNA引物加到DNA鏈上開始復制岡崎片段。

單鏈結合蛋白綁定在暴露的鹼基上竭力防止DNA鏈的不穩定並保證單鏈DNA之間不會由氫鍵形成危險的發夾結構。DNA合成酶包含一個校對機制，通常指的是「外切核酸酶活性」，即將錯誤添加的核酸去除掉。

『叄』 原核生物DNA復制過程

以原核生物DNA復制過程予以簡要說明 1．DNA雙螺旋的解旋 DNA在復制時，其雙鏈首先解開，形成復制叉，而復制叉的形成則是由多種蛋白質及酶參與的較復雜的復制過程 （1）單鏈DNA結合蛋白（single—stranded DNA binding protein,ssbDNA蛋白） ssbDNA蛋白是較牢固的結合在單鏈DNA上的蛋白質。原核生物ssbDNA蛋白與DNA結合時表現出協同效應：若第1個ssbDNA蛋白結合到DNA上去能力為1，第2個的結合能力可高達103；真核生物細胞中的ssbDNA蛋白與單鏈DNA結合時則不表現上述效應。ssbDNA蛋白的作用是保證解旋酶解開的單鏈在復制完成前能保持單鏈結構，它以四聚體的形式存在於復制叉處，待單鏈復制後才脫下來，重新循環。所以，ssbDNA蛋白只保持單鏈的存在，不起解旋作用。（2）DNA解鏈酶（DNA helicase） DNA解鏈酶能通過水解ATP獲得能量以解開雙鏈DNA。這種解鏈酶分解ATP的活性依賴於單鏈DNA的存在。如果雙鏈DNA中有單鏈末端或切口，則DNA解鏈酶可以首先結合在這一部分，然後逐步向雙鏈方向移動。復制時，大部分DNA解旋酶可沿滯後模板的5』—〉3』方向並隨著復制叉的前進而移動，只有個別解旋酶（Rep蛋白）是沿著3』—〉5』方向移動的。故推測Rep蛋白和特定DNA解鏈酶是分別在DNA的兩條母鏈上協同作用以解開雙鏈DNA。（3）DNA解鏈過程 DNA在復制前不僅是雙螺旋而且處於超螺旋狀態，而超螺旋狀態的存在是解鏈前的必須結構狀態，參與解鏈的除解鏈酶外還有一些特定蛋白質，如大腸桿菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部雙鏈解開，就必須有ssbDNA蛋白以穩定解開的單鏈，保證此局部不會恢復成雙鏈。兩條單鏈DNA復制的引發過程有所差異，但是不論是前導鏈還是後隨鏈，都需要一段RNA引物用於開始子鏈DNA的合成。因此前導鏈與後隨鏈的差別在於前者從復制起始點開始按5』—3』持續的合成下去，不形成岡崎片段，後者則隨著復制叉的出現，不斷合成長約2—3kb的岡崎片段。 2．岡崎片段與半不連續復制 因DNA的兩條鏈是反向平行的，故在復制叉附近解開的DNA鏈，一條是5』—〉3』方向，另一條是3』—〉5』方向，兩個模板極性不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均是5』—〉3』方向，不是3』—〉5』方向，因而無法解釋DNA的兩條鏈同時進行復制的問題。為解釋DNA兩條鏈各自模板合成子鏈等速復制現象，日本學者岡崎（Okazaki）等人提出了DNA的半連續復制（semidiscontinuous replication）模型。1968年岡崎用3H脫氧胸苷短時間標記大腸桿菌，提取DNA，變性後用超離心方法得到了許多3H標記的，被後人稱作岡崎片段的DNA。延長標記時間後，岡崎片段可轉變為成熟DNA鏈，因此這些片段必然是復制過程中的中間產物。另一個實驗也證明DNA復制過程中首先合成較小的片段，即用DNA連接酶溫度敏感突變株進行試驗，在連接酶不起作用的溫度下，便有大量小DNA片段積累，表明DNA復制過程中至少有一條鏈首先合成較短的片段，然後再由連接酶鏈成大分子DNA。一般說，原核生物的岡崎片段比真核生物的長。深入研究還證明，前導鏈的連續復制和滯後鏈的不連續復制在生物界具有普遍性，故稱為DNA雙螺旋的半不連續復制。 3．復制的引發和終止 所有的DNA的復制都是從一個固定的起始點開始的，而DNA聚合酶只能延長已存在的DNA鏈，不能從頭合成DNA鏈，新DNA的復制是如何形成的？經大量實驗研究證明，DNA復制時，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由聚合酶從RNA引物3』端開始合成新的DNA鏈。對於前導鏈來說，這一引發過程比較簡單，只要有一段RNA引物，DNA聚合酶就能以此為起點，一直合成下去。對於後隨鏈，引發過程較為復雜，需要多種蛋白質和酶參與。後隨鏈的引發過程由引發體來完成。引發體由6種蛋白質構成，預引體或引體前體把這6種蛋白質結合在一起並和引發酶或引物過程酶進一步組裝形成引發體。引發體似火車頭一樣在後隨鏈分叉的方向前進，並在模板上斷斷續續的引發生成滯後鏈的引物RNA短鏈，再由DNA聚合酶 III 作用合成DNA，直至遇到下一個引物或岡崎片段為止。由RNA酶H降解RNA引物並由DNA聚合酶 I 將缺口補齊，再由DNA連接酶將每兩個岡崎片段連在一起形成大分子DNA.。

『肆』 原核生物dna復制需要什麼物質

1.
底物：dATP、dTTP、dCTP、dGTP
2.
模板：解開成單鏈的DNA母鏈
3.
引物：用於提供3'端的羥基，供DNA聚合酶識別，使dNTP可以繼續結合,在DNA的生物合成中一般引物為RNA。
4.
酶：拓撲異構酶（用於解開DNA超螺旋），DNA解旋酶(也稱dnaB蛋白，解開DNA雙螺旋用於復制）,引物酶(用於合成一小段RNA作為DNA合成的起始引物），DNA聚合酶III（用於DNA鏈的延伸),DNA聚合酶I（用於切除岡崎片段中的RNA引物，並以前一片段的3'端羥基繼續合成DNA），DNA鏈接酶（用於鏈接DNA之間的磷酸二酯鍵）。
5.
蛋白因子：dnaA蛋白（用於識別復制起點9bp重復序列，DNA在其周圍纏繞，並促使DNA雙鏈在13bp重復序列區解開），單鏈結合蛋白（SSB,與單鏈DNA結合形成復制叉），復制因子X(n蛋白），復制因子Y(n'蛋白），n"蛋白，i蛋白，蛋白和dnaC（這五種蛋白與dnaB蛋白和引物酶組裝成引發體）。
由於DNA的半不連續復制，使得在每次的復制過程中都會因為在切除末端的RNA引物後，由於缺少3'端羥基會缺失一小段DNA，為保證DNA的完整性，生物體內的一種逆轉錄酶端粒酶會以其中的RNA為模板，逆轉錄出重復的DNA序列用於維持DNA的穩定。

『伍』 原核細胞dna復制過程包括哪幾個階段

原核細胞的分裂包括兩個方面:(1)細胞DNA的復制和分配,使分裂後的子細胞能得到親代細胞的一整套遺傳物質;(2)細胞質分裂,把細胞基本上分成兩等份。
原核細胞的DNA分子是環狀的,無游離端。
在一系列酶的催化下,經過解旋和半保留式復制,形成了兩個一樣的環狀DNA分子。復制常是由DNA附著在質膜上的部位開始。在DNA分子復制完成之後,便開始了細胞質分裂。當然,在開始分裂之前需要細胞生長,細胞的生長反映了細胞內按比例地合成一定量的結構蛋白酶。
細胞分裂時,先由一定部位開始。復制好的兩個DNA分子仍與膜相連；隨著連接處的生長,把DNA分子拉開。在細胞中部,質膜環繞細胞發生內褶,褶中產生了新的壁物質,形成了隔。隔不斷向中央生長延伸,最後形成了將細胞隔為兩部分的完整的隔。隔縱裂為二,把母細胞分成了大致相等的兩個子細胞。

『陸』 原核生物dna復制過程是什麼

1、引發階段

DNA復制始於基因組中的特定位置(復制起點)，即啟動蛋白的靶標位點。啟動蛋白識別「富含AT」(富含腺嘌呤和胸腺嘧啶鹼基)的序列，因為AT鹼基對具有兩個氫鍵(而不是CG對中形成的三個)，因此更易於DNA雙鏈的分離。

一旦復制起點被識別，啟動蛋白就會募集其他蛋白質一起形成前復制復合物，從而解開雙鏈DNA，形成復制叉。復制叉的形成是多種蛋白質及酶參與的較復雜的過程。

2、延伸過程

多種DNA聚合酶在DNA復制過程中扮演不同的角色。在大腸桿菌中，DNA Pol III是主要負責DNA復制的聚合酶。它在復制分支上組裝成復制復合體，具有極高的持續性，在整個復制周期中保持完整。相反，DNA Pol I是負責用DNA替換RNA引物的酶。

DNA Pol I除了具有聚合酶活性外，還具有5'至3'外切核酸酶活性，並利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。 Pol I在DNA復制中的主要功能是創建許多短DNA片段，而不是產生非常長的片段。在真核生物中，Pol α有助於啟動復制，因為它與引物酶形成復合物。

3、終止

真核生物在染色體的多個點開始DNA復制，因此復制叉在染色體的許多點處相遇並終止。由於真核生物具有線性染色體，DNA復制無法到達染色體的最末端。由於這個問題，在染色體末端的DNA在每個復制周期中都會丟失。

端粒是接近末端的重復DNA區域，有助於防止由於這種基因丟失。端粒縮短是體細胞中的正常過程，它縮短了子DNA染色體的端粒。因此，在DNA丟失阻止進一步分裂之前，細胞只能分裂一定次數。在生殖細胞中，端粒酶延伸端粒區域的重復序列以防止降解。

DNA以雙鏈結構存在，兩條鏈都纏繞在一起形成特徵性的雙螺旋。DNA的每條單鏈都是四種核苷酸的鏈。DNA中的核苷酸含有脫氧核糖、磷酸和核鹼基。四種類型的核苷酸分別對應腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶的四個核鹼基 ，通常縮寫為A、C、G和T.腺嘌呤和鳥嘌呤是嘌呤鹼基。

而胞嘧啶和胸腺嘧啶是嘧啶。這些核苷酸形式磷酸二酯鍵，形成DNA雙螺旋的磷酸-脫氧核糖主鏈，其核鹼基指向內（即，指向相對鏈）。核鹼基通過氫鍵在鏈之間匹配，形成鹼基對。腺嘌呤與胸腺嘧啶配對（兩個氫鍵），鳥嘌呤與胞嘧啶配對（三個氫鍵）。