南方医科大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）DNA重组与重组DNA技术

基因重组和基因工程

基因重组和基因工程

第一节 基因重组

第 一 节 基因重组

基因重组 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)

基因重组 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)

一、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

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 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)

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（见模型图右边产物)： 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（见模型图左边产物)： 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

片段重组体 （见模型图右边产物）： 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（见模型图左边产物）： 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

53 . 5 内切酶 3 3 5 3 35 (recBCD) 31 3 DNA侵扰 (recA) 5 3 分支迁移 3 3 (recA) 5 内切酶 (recBCD) DNA 3 3 连接酶 3 5 5 3 3 5 3 Holiday中间体

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 ´

53 3 351 3 5 Holiday中间体 内切酶 内切酶 5 (ruvC) (ruvC) 3 DNA DNA 连接酶 3 连接酶 拼接重组体 3 段重组体 3 3

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 连接酶 片 段 重 组 体 拼 接 重 组 体

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)

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)

质粒一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 转移 8 ●

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