《生物化学》课程电子教案（PPT教学课件，第六版）第十四章 基因重组和基因工程

第十四章 基因重组和基因工程 Genetic Recombination and Genetic Engineering 目录

Genetic Recombination and Genetic Engineering 第 十 四 章 目 录

第一节 DNA的重组 DNA Recombination []但录

目 录 第 一 节 DNA的重组 DNA Recombination

DNA重组 同源重组( homologous recombination) 接合作用( conjugation) 转化作用( transformation) 转导作用( transduction 位点特异的重组site- specific recombination) 转座( transposition) 目录

目 录 DNA重组 接合作用 (conjugation) 转化作用 (transformation) 转导作用 (transduction) 转 座 (transposition) 同源重组 (homologous recombination) 位点特异的重组(site-specific recombination)

、同源重组 发生在同源序列间的重组称为同源重组 ( homologous recombination),又称基本重组。 是最基本的DNA重组方式,通过链的断裂和 再连接,在两个DNA分子同源序列间进行单 链或双链片段的交换。 以E.coli的同源重组为例,了解同源重组 机制的 Holliday模型 []但录

目 录 发生在同源序列间的重组称为同源重组 (homologous recombination)，又称基本重组。 是最基本的DNA重组方式，通过链的断裂和 再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单 链或双链片段的交换。 以E.coli的同源重组为例，了解同源重组 机制的Holliday模型。 一 、同源重组

Holliday模型中,同源重组主要4个关键步骤 ①两个同源染色体DNA排列整齐 ②一个DNA的一条链断裂、并与另一个DNA 对应的链连接,形成 Holliday中间体 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,分别为: 片段重组体( patch recombinant) 拼接重组体( splice recombinant) []但录

目 录 Holliday模型中，同源重组主要4个关键步骤 ①两个同源染色体DNA排列整齐 ②一个DNA的一条链断裂、并与另一个DNA 对应的链连接，形成Holliday中间体 ③通过分支移动产生异源双链DNA ④Holliday中间体切开并修复，形成两个双链 重组体DNA，分别为： 片段重组体(patch recombinant) 拼接重组体(splice recombinant)

片段重组体(见模型图左边产物) 切开的链与原来断裂的是同一条链,重组 体含有一段异源双链区,其两侧来自同一亲本 DNA。 拼接重组体(见模型图右边产物): 切开的链并非原来断裂的链,重组体异源 双链区的两侧来自不同亲本DNA。 []但录

目 录 片段重组体 （见模型图左边产物）： 切开的链与原来断裂的是同一条链，重组 体含有一段异源双链区，其两侧来自同一亲本 DNA。 拼接重组体（见模型图右边产物）： 切开的链并非原来断裂的链，重组体异源 双链区的两侧来自不同亲本DNA

5335 5′内切酶 533 3553 3(recBCD) 5 DNA侵扰 (re△) 533 3553 分支迁移 (recA) 335 3553 内切酶 (recBCD) 355 DNA 5333 连接酶 5335 3553 3 Holiday中间体 [D录

内切酶 (recBCD) DNA侵扰 (recA) 分支迁移 (recA) 内切酶 (recBCD) DNA 连接酶 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ 3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ 5´3´ 5´ 3´ 3´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ Holiday中间体 5´ 3´ 5´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´目 录

5335 553 5 Holiday中间体 5 内切酶 内切酶 5 ruvo (ruvo 3 5 DNA DNA 连接酶 连接酶 5 5 片段重组体 拼接重组体 3 5 3 []但录

Holiday中间体 5´ 3´ 5´ 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 5´ 5´ 3´3´ 3´ 5´ 5´ 5´ 5´ 3´3´ 3´ 3´ 5´ 5´ 5´ 5´ 3´3´ 3´ 3´ 5´ 5´ 5´ 5´ 3´ 3´ 3´ 3´ 5´ 5´ 5´ 5´ 3´ 3´ 3´ 3´ 内切酶 内切酶 (ruvC) (ruvC) DNA 连接酶 DNA 片 连接酶 段 重 组 体 拼 接 重 组 体 目 录

二、细菌的基因转移与重组 (一)接合作用 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转移称为接合作用 (conjugation) []但录

目 录 二、细菌的基因转移与重组 （一）接合作用 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转移称为接合作用 (conjugation)

质粒—细菌染色体外的小型环状双链DNA分子 可接合质粒如F因子( F factor ○“接合OO转移 “O []但录

目 录 可接合质粒如 F 因子(F factor) 质粒 —— 细菌染色体外的小型环状双链DNA分子