第六章基因的重组与转移
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第六章基因重组与基因工程教学大纲要求1.熟悉基因工程、基因文库、载体、限制性核酸内切酶、PCR等概念;2.掌握以质粒为载体进行DNA克隆的基本过程;3.了解重组DNA技术在医学上的应用。
教材内容精要一、自然界的基因转移和重组自然界不同物种或个体之间的基因转移和重组是经常发生的,它是基因变异和物种演变、进化的基础。
基因重组的方式有:接合作用、转化、转导、转座。
1.接合作用(Conjugation) 当细胞(细菌)与细胞(细菌)相互接触时,质粒DNA就可从一个细胞(细菌)转移到另一个细胞(细菌)。
2.转化与转导作用(1)转化作用(Transformation):由外源性DNA导入宿主细胞,并引起生物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程,称为转化作用。
(2)转导作用(Transduction):当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来,再次感染另一(受体)细胞时,发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。
3.转座(转位)(Transposition) 可移动的DNA序列包括插入序列和转座子。
故由插入序列和转座子介导的基因转移或重排称转座。
转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个位置。
可分为插入序列(insertionsequenceIS)转座和转座予(transposons)转座。
4.基因重组不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。
基因重组有两种类型:位点特异的重组(sitespecial recombmatlon)和同源重组(homologous recomblnation)。
二、重组DNA技术’1.重组DNA技术的相关概念(1)DNA克隆:克隆(Clone)就是来自同一个体的相同的集合。
DNA克隆(DNA clone):应用酶学方法在体外将目的基因与载体DNA结合成一具有自我复制能力的重组DNA分子,通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增,提取获得大量同一DNA分子的过程。
生物进化中的基因重组与基因转移生物进化是指物种逐渐演化和适应环境的过程,其中基因重组与基因转移发挥着重要的作用。
基因重组是指在生物体内,染色体上的DNA序列发生重新组合的过程,而基因转移则是指基因从一种生物体转移到另一种生物体的过程。
这两个过程为生物进化中的遗传变异提供了重要的机制。
基因重组是生物进化中的常见现象,它是通过染色体的互换、交叉和重组来实现的。
在有性生殖的生物中,基因重组是通过配子形成的过程中发生的。
在这个过程中,父母个体的染色体对交换和重组,产生新的染色体组合,从而产生具有不同遗传信息的后代。
基因重组的发生使得后代个体具有更大的遗传多样性,为适应环境变化提供了基础。
例如,在自然选择的过程中,某一基因座上的有利等位基因可能会在基因重组过程中与其他基因进行重组,产生新的基因组合,并在后代中得到更好的传递。
与基因重组不同,基因转移是指基因从一种生物体转移到另一种生物体的过程。
这种过程可以是水平基因转移,即发生在不同个体之间,或是垂直基因转移,即发生在不同物种的后代之间。
水平基因转移通常通过质粒传递基因进行,其中质粒是一种小型DNA分子,可以在细菌、真菌和植物等生物体之间进行传递。
质粒中的基因可以通过细菌共享机制,被接收到其他细菌的染色体上,从而实现基因的转移。
对于垂直基因转移而言,它通常发生在不同物种的后代之间,具体机制包括共享祖先基因和基因转座等。
基因转移的发生可以使得物种之间的基因组发生改变,也为新的遗传特征的产生提供了机会。
基因重组与基因转移在生物进化中扮演着重要的角色,它们为生物从简单到复杂、从适应不同环境到新物种的形成提供了机制。
通过基因重组,新的基因组合产生了更多的遗传多样性,从而使物种更具生存优势。
而基因转移则进一步增加了遗传信息的交流和变异的机会,有助于形成新的遗传特征和促进物种的适应性进化。
然而,基因重组与基因转移也可能带来负面影响,例如在基因转移中出现的基因污染和抗生素耐药基因的传播问题。