分子生物学电子教案第六章
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《分子生物学》教案O RNA加工与核糖核蛋白复合体教学目的和要求1 了解RNA加工类型2理解真核生物mRNA加工3掌握原核生物rRNA和tRNA的加工O1 rRNA加工与核糖体RNA加工类型常见的类型有:内切核酸酶和外切核酸酶对核苷酸的切除;3/ 端和5/ 端添加核苷酸;对碱基或糖苷的修饰原核生物的rRNA加工转录物形成茎环结构并与蛋白质结合成核糖核蛋白复合物(RNP),然后进行修饰(如对A的甲基化修饰),随之由RNA聚合酶Ⅲ剪切释放5S、16S、23S前体分子,再由RNA酶M5、M16、M23分别在每一前体分子的3/ 端和5/ 端进行进一步剪切,释放出成熟的全长RNA分子真核生物的rRNA加工哺乳动物47S前rRNA经历了一系列剪切,先切去外部转录间隔区,再切去内部转录间隔区,释放32S和20S两个前RNA,最后释放18S、5.8S、28S rRNA。
嗜热四膜虫rRNA在加工过程中,其内含子可被自身RNA所切除,这种具有酶活性的RNA 称为核酶核糖核蛋白复合体(RNP)特定蛋白与特定RNA形成的复合体叫RNP 原核生物核糖体大肠杆菌70S核糖体由30S(21种蛋白质和5S rRNA)小亚基和50S(31种蛋白质和23S、5S rRNA)大亚基构成真核生物核糖体80S核糖体包含60S大亚基(45种蛋白质、一个5S rRNA、一个5.8S rRNA 和一个28S rRNA)和40S小亚基(30种蛋白质和18S rRNA)O2 tRNA的加工、RNA酶P和核酶原核生物的tRNA加工转录物前体形成茎环结构→RNase E、F切割3/ 端→RNase D对3/ 端修剪→RNaseP 对5/ 端切除→RNase D再除去3/端的两个核苷酸→tRNA进行碱基修饰真核生物的tRNA加工内切酶先切去5/ 端的前导区和2个额外的3/ 端核苷酸,再由tRNA核苷酸转移酶将5/ -CCA-3/ 序列加到3/ 端,切除内含子核糖核酸酶P 剪切前tRNA产生成熟的5/ 端。
第六章遗传重组1.课程教学内容(1) (1) 同源重组同源重组(2) (2) 位点特异性重组位点特异性重组(3) (3) 转座重组转座重组(4) (4) 逆转座子逆转座子2.课程重点、难点几种重组的机理。
3.课程教学要求(1)理解重组产生的遗传效应;(2)掌握不同重组产生的机理。
一、概述重组是完整DNA 分子的断裂和重接1930年,细胞学观察:染色单体断裂,重接,发生交换。
1955年,遗传学家发现交换可以发生在基因内部,推测重组是在复制时发生的,拷贝选择(贝选择(copy choice copy choice copy choice)。
)。
结论:重组是DNA 分子断裂后重新连接形成的。
更进一步研究证明末复制的DNA 分子也可以发生重组。
遗传重组广义地说,任何造成基因型变化的基因交流过程都称为遗传重组。
狭义上的遗传重组指涉及到DNA 分子内断裂-复合的基因交流。
根据对DNA 序列和所需蛋白质因子的要求,可以分为四类包括:–同源重组(同源重组(homologous recombination homologous recombination homologous recombination))–位点专一性重组(位点专一性重组(site -specific recombination site -specific recombination site -specific recombination))–转座重组(transposition transposition)),被移动的DNA 片段叫转座子(transposon transposon))–异常重组同源重组发生在DNA 的同源序列之间。
真核生物非姊妹染色子体的交换、细菌及某些低等真核生物的转化、细菌的转导、接合、噬菌体的重组都属于这种类型。
大肠杆菌的同源重组需要RecA 蛋白。
位点特异性重组发生在两条DNA 的特异性位点上,λ噬菌体DNA 通过其attp 位点和大肠杆菌DNA 的attB 之间的位点特异性重组而实现整合过程转座过程中,转座成分从染色体的一个区段转移到另一个区段或从一条染色体的转移到另一条染色体。
分子生物学教案(整理版)第一章:分子生物学概述1.1 分子生物学的定义和发展历程介绍分子生物学的定义和研究范围回顾分子生物学的发展历程,如DNA双螺旋结构的发现等1.2 分子生物学的重要性和应用领域强调分子生物学在生物科学和生物技术领域的重要性介绍分子生物学在医学、农业、环境保护等领域的应用实例第二章:DNA与基因2.1 DNA的结构和功能详细描述DNA的双螺旋结构和特点解释DNA在遗传信息和基因表达中的作用2.2 基因的概念和分类介绍基因的定义和基本特征区分编码基因和非编码基因,以及原核生物和真核生物基因的区别第三章:基因表达与调控3.1 转录和翻译的过程详细解释DNA转录为mRNA的过程,包括启动子、转录因子等介绍mRNA翻译为蛋白质的过程,包括核糖体、tRNA等的作用3.2 基因表达调控机制介绍原核生物和真核生物中基因表达调控的机制和差异讨论转录因子、启动子、增强子等在基因表达调控中的作用第四章:分子克隆与基因工程4.1 分子克隆的基本原理和技术解释分子克隆的概念和基本步骤介绍PCR扩增、DNA连接、转化等分子克隆相关技术4.2 基因工程的应用和伦理问题讨论基因工程在生物制药、基因治疗等领域的应用探讨基因工程在伦理、安全、生态等方面的争议和问题第五章:蛋白质结构与功能5.1 蛋白质的结构层次介绍蛋白质的一、二、三级结构及其决定因素解释蛋白质结构与功能之间的关系5.2 蛋白质功能的多样性讨论蛋白质在生物体内承担的各种功能,如酶、结构蛋白、信号转导等介绍蛋白质工程在药物设计和疾病治疗中的应用第六章:酶学与酶工程6.1 酶的概述和特性介绍酶的定义、命名和分类解释酶的催化机制和酶活性的影响因素6.2 酶工程的应用和发展讨论酶在工业、医药、生物检测等领域的应用探讨定向进化、重组酶等技术在酶工程中的应用和发展第七章:RNA与非编码RNA7.1 RNA的结构和功能介绍RNA的种类、结构和功能解释mRNA、tRNA、rRNA等在蛋白质合成中的作用7.2 非编码RNA的研究进展讨论非编码RNA(如miRNA、siRNA、lncRNA等)的发现和功能探讨非编码RNA在疾病诊断、治疗和调控中的潜在应用第八章:蛋白质相互作用与信号转导8.1 蛋白质相互作用的基本概念介绍蛋白质相互作用的特点和机制解释生物信息学方法在蛋白质相互作用研究中的应用8.2 信号转导通路及其调控介绍细胞内主要的信号转导通路(如MAPK、Wnt、Notch等)讨论信号转导通路在细胞生长、分化、死亡等过程中的作用和调控机制第九章:基因组学与遗传变异9.1 基因组学的基本概念和技术介绍基因组学的研究内容、方法和进展解释基因组测序、基因组编辑等技术的原理和应用9.2 遗传变异与疾病讨论遗传变异在疾病发生中的作用和机制探讨遗传变异的检测、预测和疾病风险评估方法第十章:分子生物学实验技术10.1 分子生物学实验基本技术介绍PCR、电泳、免疫印迹等分子生物学实验技术解释实验操作步骤、条件和注意事项10.2 分子生物学实验设计与应用讨论分子生物学实验设计的原则和方法探讨实验结果的解读、数据分析和实验应用重点和难点解析一、分子生物学的定义和发展历程解析:了解分子生物学的概念和其发展历程对于理解后续内容至关重要。
分子生物学教案绪论现代生物学研究的目标是要在分子水平上掌握细胞的功能并揭示生命的本质。
20世纪50年代Watson和Crick关于DNA双螺线模型的提出;60年代Monod和Jacob关于基因调节控制的操纵子学说的提出;以及70年代初期DNA限制性内切酶的发现和一套DNA体外重组技术-基因工程技术的发展,推动了分子生物学在广度深度上的发展。
目前,分子水平的生物学研究,正越来越多地影响传统生物科学的各个领域,如组织学、细胞学、解剖学、胚胎学、遗传学、生理学和进化论。
一、引言1.1创世说与进化论在达尔文《物种起源》发表之前,关于生命和一切生物学现象用创世说来解释,直到19世纪初叶。
1859年,英国生物学家达尔文(Charles Darwin)发表了著名的《物种起源》一书,确立了进化论的概念。
《物种起源》的中心思想是“物竞天择,适者生存”,认为世界上的一切生物都是可变的,并预言从低级到高级的变化过程中必定有过渡物种存在。
达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论,是生物科学史上最伟大的创举之一。
具有不可磨灭的贡献。
为了纪念这位伟大的生物科学大师,人们把进化论称为“达尔文学说”。
1.2细胞学说17世纪末叶,荷兰显微镜专家Leeuwenhoek成功制作了世界第一架光学显微镜,在显微镜下看到了微小动物,称为“微动物”(animalcule)。
若干年后,人们才知道他们是单细胞生物。
大约与Leewenhock同时代的Hooke,第一次用“细胞”这个概念来形容组成软木的最基本单位。
但直到19世纪中叶,这个概念正式被科学界所接受。
德国植物学家Schleiden研究被子植物的胚囊,Schwann研究蛙类的胚胎组织,相同的研究方向,相似的研究方法,是他们取得了一致见解,共同创立了生命科学的基础理论――细胞学说。
现在我们知道,每一个动植物个体实际上是千千万万个生命单元的总和,而这些微小单元――细胞,包含了所有的生命信息。
操纵子:原核生物中由一个或多个相关基因以及转录、翻译、调控原件组成的基因表达单元。
内含子:一个基因中非编码DNA片段,它分开相邻的外显子,内含子是阻断基因线性表达的序列。
外显子:是真核生物基因的一部分,它在剪接后仍会被保存下来,并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。
弱化子:原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列,该区域能形成不同的二级结构,利用原核微生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。
顺式作用元件:是指与结构基因串联的特定DNA序列,是转录因子的结合位点,它们通过与转录因子结合而调控基因转录的精确起始和转录效率,顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等,它们的作用是参与基因表达的调控。
顺式作用:顺式作用元件对基因表达起调控作用的过程。
增强子:增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列,因为它能强化转录的起始,又称强化子。
反义RNA:为大肠杆菌编码许多小分子mRNA,它们能也不同的mRNA结合,从而在翻译水平上正调控和负调控,可能关闭SD序列和释放SD序列,由于这些小分子通过与反义RNA 进行碱基配对结合来行使功能。
重叠基因:是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分;重叠基因有多种重叠方式。
常见于细菌和噬菌体的基因组中。
核糖开关:mRNA一些非编码区的序列折叠成一定的构象,这些构象的改变应答于体内的一些代谢分子,从而通过这些构象的改变达到调节mRNA转录的目的回文序列:双链DNA中的一段倒置重复序列;两条链从5 ‘到3 ‘方向阅读序列一致,从3 ‘到5 ‘方向的序列一致转座子:插入序列,复合型转座子。
效应:引起突变,产生新的基因,产生染色体畸变,引起生物进化魔斑核苷酸:细菌生长过程中在缺乏氨基酸供应时产生的一个应急产物。
主要是三磷酸鸟苷合成的四磷酸鸟苷和五磷酸鸟苷。
主要功能是干扰RNA聚合酶与启动子结合的专一性,诱发细菌的应急反应,帮助细菌在不良环境条件下得以存活。
《分子生物学》教案一、课程基本信息二、课程教材P.C.特纳,A.G.迈克伦南,A.D.百茨,M.R.H.怀特.分子生物学(第二版). 北京:科学出版社,2001.9.三、教学对象2004级生物科学专业本科生。
四、主要参资料[1] 朱玉贤,李毅.现代分子生物学(第二版).北京:高等教育出版社,2002,7.[2] Robert F. Weaver.分子生物学(影印版).北京:科学出版社,2000,8.[3] 孙乃恩等.分子遗传学.南京:南京大学出版社,1990.[4] Joe Sambrook.分子克隆实验指南(第2版).科学出版社,2002.五、教学特色利用动画让学生理解抽象的概念和重难点内容。
六、课程考核方式及成绩评定《分子生物学》属于考试科目。
平时课堂教学中的作业和课堂提问、课堂讨论占30%;期末闭卷考试占70%。
七、其他说明每章或全书讲授完毕,给学生布置一定的习题。
要求学生选读参考书,进一步巩固和补充课堂讲授内容,系统整理学习笔记。
八、教案第一章绪论 Introduction(2学时)1、教学目标:掌握分子生物学的基本概念与研究内容;了解分子生物学发展简史和分子生物学的一些分支学科;了解分子生物学的发展趋势。
2、教学重点:分子生物学的产生及概念,分子生物学的研究内容3、教学难点:分子生物学的产生及概念,分子生物学的研究内容4、教学方法与手段:多媒体教学、自学与课堂讨论相结合5、教学过程第一节生命科学的回顾(20分钟)1、创世说与进化论;2、细胞学说;3、经典的生物化学和遗传学;4、DNA的发现。
第二节分子生物学的概念和研究内容(30分钟)1、什么是分子生物;2、分子生物学研究领域的三大原则;3、分子生物学研究领域。
第三节分子生物学发展简史(20分钟)1、孕育阶段;2、创立阶段;3、发展阶段。
第四节分子生物学实际应用的现状和展望。
(10分钟)第二章核酸的性质与结构(3学时)1、教学目标:掌握核酸的基本性质;掌握DNA的结构;掌握DNA分子变性、复性及分子杂交的原理。
分子生物学电子教案第一章:分子生物学概述1.1 分子生物学的定义与发展历程1.2 分子生物学的研究内容与方法1.3 分子生物学的重要性与应用领域第二章:DNA与基因2.1 DNA的结构与功能2.2 基因的概念与特性2.3 基因的表达与调控第三章:蛋白质与酶3.1 蛋白质的结构与功能3.2 酶的特性与分类3.3 酶的作用机制与调控第四章:基因工程4.1 基因工程的概念与历史4.2 基因重组技术及其应用4.3 基因芯片与基因测序第五章:蛋白质工程5.1 蛋白质工程的概念与方法5.2 蛋白质工程的应用与案例5.3 蛋白质工程的未来发展趋势第六章:细胞信号传导6.1 细胞信号传导的基本概念6.2 受体介导的信号传导途径6.3 细胞内信号传导分子及其作用第七章:RNA与非编码RNA7.1 RNA的种类与功能7.2 非编码RNA的分类与作用7.3 RNA干扰与基因表达调控第八章:基因表达谱分析8.1 基因表达谱的概念与意义8.2 基因表达谱分析的方法与技术8.3 基因表达谱在疾病研究中的应用第九章:分子生物学实验技术9.1 分子克隆与基因表达9.2 蛋白质纯化与分析9.3 基因编辑技术与CRISPR-Cas9第十章:分子生物学在生物制药中的应用10.1 重组蛋白药物的制备与纯化10.2 疫苗研究与制备10.3 基因治疗与细胞治疗重点和难点解析一、分子生物学概述:重点关注分子生物学的研究内容与方法。
分子生物学研究的内容包括DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互作用。
研究方法主要包括分子克隆、基因表达、蛋白质纯化等实验技术。
二、DNA与基因:重点关注DNA的结构与功能、基因的表达与调控。
DNA是生物体内遗传信息的载体,其双螺旋结构为遗传信息的传递提供了稳定基础。
基因的表达包括转录和翻译两个过程,调控机制复杂,涉及多种蛋白质和RNA分子。
三、蛋白质与酶:重点关注蛋白质的结构与功能、酶的特性与分类。
第六章遗传重组1.课程教学内容(1) 同源重组(2) 位点特异性重组(3) 转座重组(4) 逆转座子2.课程重点、难点几种重组的机理。
3.课程教学要求(1)理解重组产生的遗传效应;(2)掌握不同重组产生的机理。
一、概述重组是完整DNA分子的断裂和重接1930年,细胞学观察:染色单体断裂,重接,发生交换。
1955年,遗传学家发现交换可以发生在基因内部,推测重组是在复制时发生的,拷贝选择(copy choice)。
结论:重组是DNA分子断裂后重新连接形成的。
更进一步研究证明末复制的DNA分子也可以发生重组。
遗传重组广义地说,任何造成基因型变化的基因交流过程都称为遗传重组。
狭义上的遗传重组指涉及到DNA分子内断裂-复合的基因交流。
根据对DNA序列和所需蛋白质因子的要求,可以分为四类包括:–同源重组(homologous recombination)–位点专一性重组(site -specific recombination)–转座重组(transposition),被移动的DNA片段叫转座子(transposon)–异常重组同源重组发生在DNA的同源序列之间。
真核生物非姊妹染色子体的交换、细菌及某些低等真核生物的转化、细菌的转导、接合、噬菌体的重组都属于这种类型。
大肠杆菌的同源重组需要RecA蛋白。
位点特异性重组发生在两条DNA的特异性位点上,λ噬菌体DNA通过其attp位点和大肠杆菌DNA的attB 之间的位点特异性重组而实现整合过程转座过程中,转座成分从染色体的一个区段转移到另一个区段或从一条染色体的转移到另一条染色体。
转座作用既不依靠转座成分和插入区段的同源性,又不需要RecA蛋白质。
由于转座作用总是伴随着转座成分的复制,故又称为复制重组。
异常重组不需要DNA序列的同源性和RecA蛋白质,而且它也不需要转座酶。
二、同源重组的机制同源重组的行为本身是DNA序列的交换:两个同源的DNA双螺旋分子相互接近,接触,然后有关的部分发生交换。
它的特征是任意一对同源系列都可以作为底物由有关的酶催化重组。
这些酶对DNA无碱基序列的特异性,只要两个DNA序列相同或接近相同,就可催化重组。
同源重组发生在染色体上具有相同或相近序列的DNA区域重组的起动需要DNA分子上有断裂或缺口事实表明,DNA断裂能够大大提高重组率。
因此紫外照射、X光和一些能够使DNA断裂的化学物质可大大提高重组率。
在大肠杆菌中, DNA 聚合酶Ⅰ和连接酶基因的突变也有同样作用。
酵母整合载体,若是线状则可提高整合率1000倍。
RecA 蛋白使单链DNA与染色体上互补序列配对。
RecA蛋白:–依赖于DNA的水解三磷酸核苷的功能–在两条互补的单链间促进配对的功能–依赖于ATP和寡聚核苷酸的蛋白水解酶的Rec A蛋白能专一性地识别单链DNA,使它与同源染色体双链DNA的互补序列退火,替换原来的互补链。
Rec A蛋白以一定比例与单链DNA结合,一般1个蛋白多肽5个核苷酸,形成DNA-蛋白丝。
在ATP存在时,Rec A可使双链解旋,形成新的杂种DNA。
在有些噬菌体,如T7和λ噬菌体中,仅有核酸酶和SSB,随机碰撞可重组。
高等生物的重组需要Rec A蛋白。
Rec BCD和其它蛋白在重组中的作用若没有Rec BC,在细菌接合过程中重组率可降低100倍,这种复合酶大约300kd,具有DNA解旋和核酸酶的活性。
它可以帮助有游离末端的DNA形成单链DNA片段,从而有利于RecA 蛋白作用。
它识别并切割Chi序列:5'GCTGGTGG-3'在大肠杆菌接合过程中易形成双链DNA游离末端,在P1噬菌体转导和λDNA侵染的细胞中RecBC对重组率影响极大。
一种核酸酶切开霍利迪结合点,从而完成重组。
霍利迪结构它是DNA重组过程中的一个中间体,重组时两个DNA双链体以四股DNA在连结点形成的十字形DNA分子构象。
异源双链体 (Heteroduplexes):异源双链体是指重组DNA分子上两条链不完全互补的区域。
分支迁移(Branch migration):一旦两个重组的DNA分子形成霍利迪结构,交叉连接点很容易像拉链一样移动,从而扩大异源双链体区域,这一程叫分支迁移。
三、位点专一性重组是指噬菌体基因组插到细菌的染色体中,这个过程也叫整合(integrate),需要噬菌体DNA与细菌DNA的专一序列。
在位点专一性重组中没有DNA的合成,每条DNA链上的断裂和重接十分精确。
λ噬菌体的整合和解离λ噬菌体:裂解周期和溶源化周期。
附着位点(attachment site,Att):大肠杆菌23bp;噬菌体 240bp,相同的核心序列。
整合需要整合酶(integrase,int)和一种细菌蛋白integration Host factor(IHF);解离需要Xis gene产物,int和IHF。
在溶源lysogenic周期中,噬菌体λ DNA是细菌染色体的一个整合部分,成为原噬菌体prophage。
在裂解lytic周期中,λDNA以独立的环状分子存在于被侵染的细菌中。
两种状态的改变就包括了位点专一性重组。
要进入溶源状态,游离的λDNA必须被整合(integrate)进寄主DNA;要从整合的溶源状态释放,进入裂解状态,原噬菌体DNA必须从染色体上剪切下来excise。
整合作用整合与剪切发生在噬菌体和细菌的特殊位点上,这个位点叫附着点attachment site(att)。
细菌的位点叫attB,由BOB’组成。
噬菌体的位点叫attP,由POP’组成。
序列O是att B和att P的共同序列,叫核心序列core sequence,重组就发生在这里。
侧翼的序列B、B’、P、P’是臂,序列各不相同。
原噬菌体由重组产生的新位点界定。
左边的位点叫att L,由BOP’组成,右边的位点叫att R,由POB’组成。
整合作用发生在att B和att P之间(att B×att P),而剪切作用发生在att L 和attR之间(att L×attR),四、转座子重组(Recombination via transposon)重组不依赖DNA的序列,使一段DNA序列从染色体的一个位置移动到另一个位置,甚至从一个染色体移动到另一个染色体,这种重组叫转座重组(transposition),被移动的DNA片段叫转座子(transposon)。
转座子(或transposalole elements):可以转移到新位置的DNA序列。
转座因子可以直接或间接造成基因组重排:①直接造成缺失一倒位或序列移位。
②作为小的同源区域在细胞同源重组体系作用下,相互重组造成缺失、插入、倒位和易位(translocation)。
1 细菌中的转座重组简单转座子、复合转座子、转座的机制、TnA家族的转座子1)简单转座子•最简单的转座子就叫插入序列(Insertion sequences ,IS ) 。
λ:IS1表示IS1插入λ噬菌体的基因组。
•IS序列可以编码自己转座所需的转座酶.IS两端带有反向重复序列,中间是一个转座酶基因,不带其它标记基因。
•在IS 转座时,插入位点的DNA序列重复了(正向重复)。
不同IS插入位点不同,但重复序列大多为5-9bp。
•每个插入序列的末端都是短的反向末端重复序列inverted terminal repeats,两个反向末端重复序列往往很相似但不一定相同。
不同IS序列转座率不同,一般每代为10-3—10-4。
•转座完成后,靶位点形成两个拷贝,位于转座子的两端,形成同向重复序列direct repeats。
2)复合转座子Composite Transposons•有些转座子除了与转座有关的功能外,还带有抗药性或其它标记,这些转座子命名为Tn加数字。
复合转座子是一种大的转座子,中间区带有抗药标记,两边各带一个由IS因子组成的臂,这两个臂可以是同向或反向的。
•由于IS序列成为复合转座子的一个组成部分,所以又把IS序列称为IS元件module。
因为每个元件都有一对反向末端重复,所以整个复合转座子的末端也是反向重复序列。
•转座使靶位点加倍。
•Tn5的两个边界IS50R序列只差一个碱基,IS50R是有功能的,IS50L无转座功能3)TnA家族的转座子•Tn A家族的转座子不与IS元件复合,只含有长度为37-38bp的反向末端重复。
•这类转座子在靶位点上产生5bp的同向重复。
•TnA家族转座子的运动需要转座酶的作用,解离需要一个特殊解离位点,这是TnA家族的特征。
•这类转座子含有3个基因,beta-内酰胺酶,解离酶,转座酶。
4)转座子的转移机制①转座子能够精确的转座,带着在原来位置上的所有DNA序列,而不带任何相邻序列,这可能就涉及到转座酶能够准确地识别两个转座子的末端。
②在目标DNA的位置有3-12 个碱基(决定于转座子)被精确地复制了,在转座子两端各有一个拷贝。
所以,在转座子过程中一定有DNA的合成。
③虽然大部分转座子可插入基因组任何区域,但它们的移动也不是完全随机的,而是更易于插入某些区段。
5)转座作用的遗传效应•转座引起插入突变各种IS, Tn 都可以引起插入突变•转座产生新基因如果转座子上带有抗药性基因,它一方面造成靶DNA序列上的插入突变,同时也使这个位点带有抗药性•转座产生染色体畸变当复制性转座发生在缩主染色体DNA原有的位置附近时,往往导致转座子两个拷贝的重组,引起DNA的缺失和倒位。
当重组发生在两个正向重复转座区之间,就导致宿主染色体缺失。
如果重组发生在两个反向重复转座区,则引起染色体DNA 倒位。
•转座引起生物的进化6)转座子转座的特征•转座不依赖于靶序列的同源性•转座后靶序列重复•转座子的插入具有专一性•转座子具有排它性•转座具有极性效应•活化邻近的的沉默基因•区域性优先2真核生物中的转座1)玉米的转座子四十年代玉米遗传学研究发现,在体细胞分裂过程中所发生的变异是由一些控制因子(controlling elements)决定的,这些因子可以从一个位置移动到另外一个位置。
这些控制因子是由McClintock 鉴定的,现在都可以认为是转座子。
•自主成分autonomous elements:它们具备使自身切除或转座的能力,它们可在任意位点插入并产生不稳定的或可变化的等位基因。
•非自主成分nonautonomous elements:它们只有在同家族的自主成分存在时才能切除或转座,它们自身很稳定,不能单独移动。
非自主成分由自主成分衍生而来,当自主成分丢失了某些对转座必需的功能后,就形成了非自主成分。
玉米有几组不同的控制因子,每组又都有自主型和非自主型(autonomous and nonautonomous elements)。