问答题 生物是通过什么机制来保证DNA复制的高度精确性?无
【正确答案】

生物来保证DNA复制的高度精确性的机制:

(1)DNA的半保留复制,严格遵循碱基互补配对原则

(2)DNA聚合酶具有校正功能且复制中需要RNA引物,因为DNA复制开始的时候容易出错,在复制结束后RNA引物被切除,再由DNA聚合酶合成DNA,填补缺口,大大降低了合成的错误率.

(3)DNA损伤的修复系统

①错配修复:是指在含有错配碱基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢复的修复方式。细胞错配修复系统能识别出正确的链,切除掉不正确链的部分,然后通过DNA聚合酶和DNA连接酶的作用,合成正确配对的双链DNA。

②直接修复

a.胸腺嘧啶二聚体

紫外线照射可以使DNA分子中同一条链两相邻胸腺嘧啶碱基之间形成二聚体。

b.光复活修复

第一,光复活的机制是可见光(最有效波长为400nm左右)激活了光复活酶,分解嘧啶二聚体;

第二,光复活作用是一种高度专一的直接修复方式。只作用于紫外线引起的DNA嘧啶二聚体;

第三,光复活修复在植物中特别重要。

c.暗修复

暗修复指切除含嘧啶二聚体的核酸链,然后再修复合成。在高等动物很重要。

③切除修复

a.定义:切除修复又称复制前修复(发生在DNA复制之前),是指在一系列酶的作用下,将DNA分子中受损伤部分切除掉,并以完整的那一条链为模板,合成出切去的部分,然后使DNA恢复正常结构的过程。是比较普遍的一种修复机制,它对多种损伤均能起修复作用。

b.过程

第一,由细胞内特异的酶找到DNA的损伤部位,切除含有损伤结构的核酸链;

第二,修复合成并连接。

c.方式

第一,碱基切除修复:只有单个碱基缺陷才以此方式进行修复;

第二,核苷酸切除修复:DNA损伤造成DNA螺旋结构较大变形以方式进行修复。分为短片段的修复和长片段修复。损伤链由切除酶切除。

④重组修复:又称复制后修复(发生在复制之后),是指遗传信息有缺损的子代DNA分子可通过遗传重组而加以弥补,即从同源DNA的母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口处,然后用再合成的序列来补上母链的空缺的过程。

⑤应急反应和易错修复

a.应急反应是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下,为求得生存而出现的应急效应。

包括诱导DNA损伤修复、诱变效应。

b.SOS反应诱导的修复系统

第一,避免差错的修复:错配修复、直接修复、切除修复和重组修复;

第二,易产生差错的修复:SOS修复系统。

c.作用效应

第一,SOS反应能进行DNA修复,诱导切除修复和重组修复中某些关键酶和蛋白质的产生;

第二,SOS反应还能诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶,能在DNA损伤部位进行复制而避免了死亡,但带来了高的变异率。

【答案解析】