DNA重组与转座工程.ppt

第十章 DNA 重组与转座
DNA重组与转座工程
本章内容
DAN的重组
DNA的转座
DNA重组与转座工程
DNA重组
DNA重组的概念和意义
同源重组——Holliday模型
DNA重组有关的酶
位点特异性重组
细菌的基因转移与重组
DNA重组与转座工程
1、概念：
是指由于不同DNA链的断裂和连接而产生的DN***段的交换和重新组合，形成新的DNA分子的过程。
DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，称为遗传重组 。
DNA重组概述
DNA重组与转座工程
2、DNA重组的意义
重组的生物学意义：
它能迅速增加群体的遗传多样性(diversity);
使有利突变和不利突变分开(separation);
通过优化组合积累有意义的遗传信息
为DNA损伤或复制障碍提供修复机制
某些生物的基因表达受DNA重组的调节
重组的科学意义：重组是遗传学的灵魂，没有重组就没有生物的进化；是现代分子克隆技术的核心。
DNA重组与转座工程
3、DNA重组的类型
同源重组（Homologous Recombination）
位点特异性重组（Site-specific Recombination）
DNA的转座（transposition）
DNA重组与转座工程
同源重组的最初证据来自细胞遗传学对减数分裂时染色体行为的研究。真核生物在形成配子时，细胞染色体进行一次复制，细胞核进行两次分裂，由此从双倍体细胞产生单倍体细胞，称为减数分裂（meiosis）。
同源重组——Holliday模型
DNA重组与转座工程
在减数分裂的前期，参与联会(synapsis)的同源染色体实际上已复制形成两条姊妹染色单体，从而出现由四条染色单体构成的四联体（tetrad）。在四联体的某些位置，非姊妹染色单体之间可以发生交换（crossing over）。光学显微镜可看到联会复合体中存在染色体交叉（chiasma）现象。
现在认为，同源重组是减数分裂时同源染色体联会的原因，而不是联会的结果。
DNA重组与转座工程
染色体配对时形成的联会复合体结构电镜照片
DNA重组与转座工程
DNA 同源序列间发生的重组叫非特异性(Generalized)或同源(Homologous recombination)重组。它是由两条同源区的DNA分子，通过配对、链的断裂和再连接，而产生片段交换(crossing over)的过程 。
在真核生物中，重组发生在减数分裂时期，在雄性中发生在精子发生期，雌性发生在卵子发生期。这时候是减数分裂的“四链期”，四条链中只有两条参与重组 。
DNA重组与转座工程