烟大生化35的资料.pptxVIP

烟大生化35的资料第1页/共71页 2023/6/142 DNA重组的几种类型及其主要特点 了解Holliday模型 细菌基因转移的几种方式 转座重组及其生物学意义第2页/共71页 2023/6/143DNA重组（基因重组、遗传重组 genetic recombination 基因重排 gene rearrangenment） DNA分子内或分子间遗传信息的重新组合 DNA片段在细胞内、细胞间，甚至在不同物种之间进行交换，交换后的片段仍然具有复制和表达的功能 意义：迅速增加群体遗传多样性、区分有利、不利突变、 通过优化组合积累有意义的遗传信息 参与许多重要的生物学过程 （438页） 自然界基因转移、重组：基因变异、物种进化的基础繁殖、病毒感染、基因表达、癌基因激活等过程中起重要的作用第3页/共71页 2023/6/144一、DNA的重组的分类 同源重组（homologous recombination） 特异位点重组（site-specific ～ ） 转座重组（transpositional ～ ）第4页/共71页 2023/6/145二、同源重组 两条同源区的DNA分子，通过配对、链的断裂和再连接 产生片段交换（crossing over）的过程 一般性重组（general recombination）两个染色体或DNA分子相互交换对等部分的过程 双倍体真核生物：减数分裂，非姐妹染色单体交换相对应的区域，产生的单倍体配子包含父母本两方的遗传信息 第5页/共71页 2023/6/146第6页/共71页 2023/6/147第7页/共71页 2023/6/148（一）Holliday模型 ——遗传重组的分子基础1、Holliday 结构 4条单链形成Holliday结构 2、关键步骤 1）两个同源染色体DNA排列整齐 2）DNA的一条链切断并与另一个DNA对 应的链连接3）通过分支移动产生异源双链DNA 4）Holliday中间体切开并修复，形成两 个双链重组体DNA 第8页/共71页 2023/6/149第9页/共71页 2023/6/1410第10页/共71页 2023/6/1411第11页/共71页 2023/6/1412Meselson M Radding C修正双链断裂启动重组启动减数分裂 第12页/共71页 2023/6/14133、功能： 1）维持种群的遗传多样性 2）有助于DNA的损伤修复 3）真核生物减数分裂中染色体正确分离到子细胞第13页/共71页 2023/6/1414(二) 细菌的基因转移与重组 1、结合作用conjugation结合作用：质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一个细胞 致育因子（F因子）通过结合作用由F+细胞向F-细胞转移，F质粒约1/3的基因与转移有关，traS和traT基因编码表面排斥蛋白，阻止F+细胞之间的转移，F+细胞的性菌毛与F-细胞结合后收缩，使二者靠近，TraD蛋白构成转移的通道，在TraI在TraY的帮助下结合到转移起点oriT上，切开一条链，使其5?端进入受体细胞，并合成其互补链，使F-细胞转化为F+细胞，给体细胞中的单链也可以合成互补链。第14页/共71页 2023/6/1415 当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）的DNA转移称为～第15页/共71页 2023/6/1416第16页/共71页 2023/6/1417第17页/共71页 2023/6/1418 在细菌基因转移的不同时间将配对细胞分开，可以确定基因在染色体上的位置。F质粒DNA可以通过重组整合到受体的染色体中，使受体菌成为高频重组（Hrf)菌株，若F质粒的DNA未能完整地进入受体菌，则受体菌不能转化为F+, F质粒的DNA可以被切割出来，有时可携带宿主菌的染色体DNA，称作F?因子， F?因子携带的基因可在受体菌表达。第18页/共71页 2023/6/1419大肠杆菌染色体的基因图自然条件下感受态的形成需要10多种蛋白质参与 通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型的过程——转化2、转化 transformation实验室：高浓度的Ca2+处理使细菌形成感受态第19页/共71页 2023/6/1420第20页/共71页 2023/6/1421普遍性转导：宿主菌任意部位的基因取代噬菌体DNA的一 部分转入受体菌3、转导作用 transduction通过噬菌体将细菌基因从供体菌转移到受体菌限制性转导：宿主整合部位的DNA取代