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第六章_DNA的重组与转座

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第6章_遗传信息的改变

第6章_遗传信息的改变

动物遗传学
2010年秋
4、易位Translocation 易位Translocation
染色体发生断裂， 染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上 的现象，易位可使原来不连锁的基因发生连锁。 的现象，易位可使原来不连锁的基因发生连锁。 （1）易位类型 a.相互易位；b.单向易位； a.相互易位；b.单向易位； 相互易位 单向易位 c.罗伯逊易位 罗伯逊易位： c.罗伯逊易位：两个非同源端着丝粒染色体出现 着丝粒融合，形成一大的中或近中着丝粒染色体， 着丝粒融合，形成一大的中或近中着丝粒染色体， 或称着丝粒融合。 或称着丝粒融合。 （2）易位形成机制 a.断裂后的非重建性愈合； a.断裂后的非重建性愈合； 断裂后的非重建性愈合 b.转座子作用 转座子作用； b.转座子作用；
两条染色体断裂后，具有着丝粒两 两条染色体断裂后， 个片段相连接，即形成一个双着丝粒染色体。 个片段相连接，即形成一个双着丝粒染色体。两个无着丝粒片 段也可以连接成一个无着丝粒片段， 段也可以连接成一个无着丝粒片段，但后者通常在细胞分裂时 丢失。双着丝粒染色体常见于电离辐射后， 丢失。双着丝粒染色体常见于电离辐射后，因此在辐射遗传学 中常用以估算受照射的剂量。 中常用以估算受照射的剂量。
动物遗传学
2010年秋
易位的形成
动物遗传学
2010年秋
（3）易位的细胞与遗传学效应 ）
易位的细胞学效应-易位的细胞学效应--出现具有特征性的 --出现具有特征性的 十字形图象 十字形图象 遗传学效应-遗传学效应--易位杂合体产生部分不育 --易位杂合体产生部分不育 配子
动物遗传学
2010年秋
Translocation
指在自然突变或人工诱变的条件下使染色体 的某区段发生改变，从而改变了基因的数目、 的某区段发生改变，从而改变了基因的数目、位 置和顺序。 置和顺序。 其类型主要包括： 其类型主要包括：

第1节位点特异性重组

第1节位点特异性重组
P319
第六章位点特异性重 组和DNA转座
P319
Introduction
1.保守性位点特异性重组（conservative site-specific recombination, CSSR）
2.转座重组（transpositional recombination）
P320
P320
1.保守性位点特异性 重组（CSSR）
2.2.3 聚腺苷酸(poly-A)反转录转座子
P340
2.2转座因子的类型
2.2.1 DNA转座子 2.2.1.1自主转座子（autonomous transposon） 2.2.1.2非自主转座子（nonautonomous
transposon）
2.2转座因子的类型
2.2.1.1 DNA自主转座子 ① 反向重复序列（具有转座酶识别序列） ② 转座酶基因
1.保守性位点特异性重组（CSSR） P321
1.1重组位点
During λ intergration, recombination always occurs at exactly the same nucleotide sequences within the two recombination sites, one on the phage DNA and the other on the bacterial DNA.
P341
④DNA聚合酶和DNA连接酶修复缺口
2.3DNA转座的剪切-粘贴机制
①转座酶识别并聚集转座子两端的反向重复序列，形 成转座体
②将DNA转座子从原始位置切除
③DNA单链交换，即转座子的3′-OH与靶DNA的5′-P 相连
④DNA聚合酶和DNA连接酶修复缺口

分子生物学第5章、第6章

分子生物学第5章、第6章

•DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，称为 遗传重组，或基因重排。→ 重组DNA •真核生物基因组间重组多发生在减数分裂时同源染 色体之间的交换；细菌及噬菌体的基因组为单倍体， 来自不同亲代两组DNA之间可通过多种形式进行遗传 重组。 •DNA重组对生物进化起着关键的作用。 •重组分类：同源重组(homologous recombination) 、 位点特异性重组(site-specific recombination)、 转座重组(transposition recombination)和 异常重组(illegitimate recombination)。
1. 互变异构体：碱基发生烯醇式-酮式互变异构或者氨 基-亚氨基互变异构时，使碱基错配。 2. 脱氨基作用：碱基上氨基自发脱落，或在诱变剂的 作用下脱去氨基，则C→U、A →I、G →X，引起子 链错误。 3. DNA聚合酶“打滑”：DNA复制时发生碱基的环出现 象，引起一个或数个碱基的插入或缺失，易发生于 几个相同碱基串联的部位。 4. 活性氧（O3）引起的诱变：①氧化碱基与C、A配对， 造成GC → TA颠换，这种损伤可以积累；②H2O2造成 的DNA氧化损伤，此类损伤一般能被修复。
核苷酸切除修复
错配修复
错配修复对 DNA复制忠实 性的贡献力达 102-103，DNA 子链中的错配 几乎完全都被 修正，充分反 映了母链的重 要性。
大肠杆菌甲基化引 导的错配修复
重组修复
易错修复和SOS反应
•SOS反应：当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而
诱发出一系列复杂的反应。
•这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。
5.3.4 基因突变的后果
基因突变的后果主要是生物功能的丧失。 某一基因突变后使其所表达的蛋白质或酶失活， 有时还会引起多种酶的缺乏。 有些突变可产生功能获得性显性表现型。 典型的人体细胞突变每个基因每代发生率为107～10-5，但并非所有的突变都会导致疾病。

DNA重组与转座精讲

DNA重组与转座精讲

二、特异位点重组
特异位点重组广泛存在于各类细胞中。起 着十分特殊的作用。 包括： 某些基因表达的调节 发育过程中程序性DNA重排 病毒和质粒DNA复制循环过程中发生的整合 与切除等。
此过程往往发生在一个特定的短的(20～200 bp) DNA序列内 (重组位点)，并且有特异的酶(重组酶)和辅助因子对其识别和 作用。
有些细菌在自然条件下不发生转化或转化效率很 低，但在实验室中可以人工促使转化。例如大肠杆 菌，用高浓度Ca2+处理，可诱导细胞成为感受态， 重组质粒得以高效转化。
转化过程涉及细菌染色体上10多个基因编码的功能。如：感受态因子、 与膜结合的DNA结合蛋白、自溶素、多种核酸酶等。感受态因子诱导与 感受态有关的蛋白质表达，自溶素使与膜结合的DNA结合蛋白和使核酸 酶裸露出来，当游离DNA与膜结合的DNA结合蛋白结合后，核酸酶使其 中一条链降解，另一条链被吸收，与染色体DNA重组。
1
插入序列 插入序列是最小的转座因子。所有插 入 序 列 的 两 端 都 有 反 向 重 复 ( inverted repeats)，为转座酶识别所需，通常重复 序列长度为15～25 bp。重复序列有时只 是类似，并非完全相同。


4.细菌的细胞融合 在有些细菌的种属中可发生由细胞 质膜融合导致的基因转移和重组。在实 验室中，用溶菌酶除去细菌细胞壁的肽 聚糖，使之成为原生质体，可人工促进 原生质体的融合，由此使两菌株的DNA发 生广泛的重组。
(三) 重组有关的酶
大肠杆菌重组有关的酶: RecA：诱发SOS反应， 促进DNA单链的同化 RecF、O、R：调节RecA纤丝的装配与拆卸 RecB、C、D：产生参与重组的DNA单链 RuvA、B、C：产生促进异源双链的形成和切开

重组和转座

重组和转座



细菌的attl位点称为att B，其序 列的成份是BOB′，在噬菌体上的att 位点，称为att P，含有POP′。“O” 序列是att B和att P共有的，被称为 核心（core）序列，长15bp，重组 就发生在此序列上。两侧序列B，B′ 和P，P′是作为臂（arms）；臂序列 各不相同。 在att位点的整合和切离并不涉 及反应序列的同源部分。整合需识 别att P和att B；而切离时需要att L和 att R。 整合和切离这两个反应所依赖 的蛋白不完全相同。整合（att B ×att P）反应需要噬菌体int基因的 产物和宿主的整合因子（integration host factor,IHF）。切离（att L × att R）反应需要噬菌体Xis基因的产 物以及Int和IHF蛋白的参与。两个 反应都需要Int和IHF，而Xis在控制 方向上起到重要的作用。它是切离 所需要的，对整合起抑制作用。
四、模板选择（copy chioce）性重组，适用 于RNA病毒，在这种重组中，聚合酶从一 个模板转换到另一个模板来合成RNA，结 果新合成的分子将含有两个不同亲本的遗 传信息
第二节 同源重组
一、Holliday连接： 1. 在同源染色体的相 同位点产生切口 2. 两条染色体的DNA 链发生交叉 3. 切口封闭，形成 holliday junction(或chi结构) 4. Branch migration （分枝迁移） 5. 在两对同源链的其 中任意一对上产生 切口，拆分中间体

非复制转座的断裂和 再连接过程： 在非复制转座方式中， “ strand transfer complex ”中 供体的未 断裂链被切开，转座 子两侧的靶链则被连 接
五、TnA家族转座需要转座酶和解离酶

第六章 基因重组与基因工程

第六章 基因重组与基因工程

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。

第六章遗传重组

第六章 遗传重组
1
主要内容
概述 6.1 6.2 6.3 6.4
同源重组 位点专一性重组 转座重组 异常重组 （了解）
2
概述：
遗传重组是生物界普遍存在的遗传现象。 进行有性生殖的物种在减数分裂过程中发生重组。 若发生了物理交换，则遗传物质产生新的排列组合。 生存→变异→突变，重组 适应环境、加速进化；损伤修复等。
链上，因而出现很低的转化频率。
敲除校正基因可使受体菌变为高转化效率菌。
45

P125
必须掌握
同源重组的功能和基本条件
同源重组的生物学功能： （1）对维持种群的遗传多样性有重要意义 （2）在真核生物中，同源重组使染色体产生瞬间物理连接， 保证了减数分裂中染色体的正确分离； （3）有助于损伤DNA的修复。 同源重组的发生应具有以下基本条件： （1）在交换区具有相同或相似的序列；

33
A A a a

粪壳菌的子囊孢子因在减数 分裂中或减数分裂后8孢子 中发生不同的修复作用，而 产生多种不同的分离比。
A A
a a
野生型：突变型 分离比有6：2；
4：4；
2：2：2：2等
34
（6）双链断裂修复模型
目前证明通过两个DNA分子之中的一个双链 断裂引发重组是个常见的机制。 该模型认为参与重组的两个DNA分子之一的 两条链被核酸内切酶切断，然后在核酸外切 酶作用下产生3’单链黏性末端。 两个3’游离末端之一侵入到另一个双螺旋的 同源区，臵换“供体”双螺旋的一个单链而 形成一段异源双链DNA，并同时产生一个D 环（D-loop）。
5´ 3´
3´
5´
5´ 3´
5´ 片
5´
3´

第六章(1) DNA转座


四，转座作用的机制
Two mechanisms of transposition: A. conservative transposition B. replicative transposition
A. Conservative Transposition
Transposable element leaves the donor molecule and appears in the recipient molecule.
Properties of Several E. Coli Insertion Elements Elements IS1 IS2 IS3 IS4 IS5 γλ No.of Copies 5-8 5 5 1 or 2 Unknown 1 or more Base-pairs 768 1,327 ≈1400 ≈1400 1,250 5,700
一，基本概念
DNA的转座，又称DNA的移位（Transposition): 的转座，又称 的移位（ 的转座 的移位 由可移位因子（ 由可移位因子（transposable element)介导的遗传物质 介导的遗传物质 重排现象。 重排现象。 转座子（ 存在于染色体DNA上可自主 转座子（transposon, Tn): 存在于染色体 上可自主 复制和移位的基本单位。 复制和移位的基本单位。
三，转座子的分类和结构特征
最简单的转座子 即插入序列，insertional sequence, IS 即插入序列， 不含有任何宿主基因。 不含有任何宿主基因。
复合式转座子（ 复合式转座子（Composite transposon): 含有某些抗药性基因或其它宿主基因的转 座子。 座子。
庞大转座子：>5000bp, 至少带有 庞大转座子： 转坐作用所必须的两个基因以及 其它基因的转坐子。 其它基因的转坐子。

DNA的重组与转座培训教材(PPT 93页)

酿酒酵母的rad 51基因与大肠杆菌recA基因
同源，二者功能相关。 该基因的突变造成双链断裂积累，且无法形成 正常的联合复合物，但此蛋白不能在体外与单 链DNA形成纤丝，表明原核与真核的同源重 组机制可能不同。
33
特异位点重组 广泛存在于各类细胞，有关主要过程：
某些基因表达的调节； 发育过程中程序性DNA重排； 有些病毒和质粒复制中发生的整合与切除。
666666666666第............111112333111.........六同特D123331233...λ.N切章源异同异细细1243噬A除重位源 源 菌 菌细遗细细菌重D组点重双基的菌传菌菌体组N重组链因特的转的的D技NA组的与转异接化转细术A的分基移位合导胞整子 因 与 点作融重合模转重重用合与组型换组组与转6666666666666.............4444444454444座...........D逆12223462351..逆逆逆N转转转转转转真12A转转转录座座座座座核插复的座座座转子子子子引生入合转子子子座的的转转起 物序转座的 的的子概分座座遗的列座结作生念类的的传转(子I构用物S机特学座(T特机学因制征效因n点制意)子应子义)
发重组； ③断裂后形成单链3‘游离端，后者侵
入到双链DNA内，寻找同源区域并 配对结合，产生短的链置换区； ④断裂单链游离端彼此交换，每条链 与另一对应链连接，形成Holliday 中间体
9
⑤ 通 过 RuvA和 RuvB 引发分支迁移，产生 异源双链DNA； ⑥通过RuvC形成拆分 口 ， 将 四 链 DNA 复 合 体按不同方向拆分， 形成片段重组体和拼 接重组体。
选择
1、紫外线照射对DNA分子的损伤主要是: ( D )
A.碱基替换； B.磷酸酯键断裂； C.碱基丢失； D.形成共价连接的嘧啶二聚体。

高中生物 第六章基因重组与基因工程

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。

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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。
同源重组需要一些重组蛋白和酶，如 Rec A、B、C、D及DNA连接酶等。
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)
目录
片段重组体 ： 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： 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。
目录
5´ 3´ 3´ 5´ 5´ 3´ 3´ 5´
内切酶 (recBCD)
目录
所谓单链同化即是指单链与同源双链分子 发生链的交换，从而使重组过程中DNA 配对、Holliday中间体的形成，分支移动 等步骤得以产生。当RecA与DNA单链结合 时，数千RecA单体协同聚集在单链上，形 成螺旋状纤丝。RecF、RecO和RecR蛋白调 节RecA纤丝的装配和拆卸。 RecA 蛋白相对分子质量为 38000 ，它与 单链 DNA 结合形成的螺旋纤丝每圈含六个 单体，螺旋直径10nm，碱基间距0.5nm。
目录
在上述两种类型中，转导噬菌体均为缺陷 型，因为都有噬菌体基因被宿主基因所取 代。缺陷型噬菌体仍然将颗粒内DNA导入 受体菌，前宿主的基因进入受体菌后即可 与染色体DNA发生重组。
目录
例 λ噬菌体的生活史
溶菌生长途径 (lysis pathway) 溶源菌生长途径 (lysogenic pathway)
目录
图6-4 Ruv AB复合物结合于Holliday联结体的模型
目录
结果是片段重组还是拼接重组，即异源双 链区两侧来自同一分子还是不同分子。 相当于原核生物中与重组有关酶的对应物 也已在真核生物中发现。在酿酒酵母中的 rad51基因与大肠杆菌recA基因同源，二 者的功能有关。该基因突变造成双链断裂 积累，并且无法形成正常的联会复合物， 但此蛋白质不能在体外与单链DNA形成纤 丝，表明原核生物与真核生物的同源重组 机制可能有所不同
目录
转化经常是瞬时的，与特定的生理状态有 关。转化过程涉及细菌染色体上10多个基 因编码的功能。有些细菌在自然条件下不 发生转化或转化效率很低，但在实验室中 可以人工促使转化。例如大肠杆菌，用高 浓度Ca2+处理，可诱导细胞成为感受态， 重组质粒得以高效转化。人工转化的机制 目前还不十分清楚，可能与增加细胞通透 性有关。
目录
在其游离端，使DNA双链解旋并降解，解 旋所需能量由ATP水解供给。及至酶移动 到chi位点(5′GCTGGTGG3′)，在其3′侧 4～6个核苷酸处将链切开，产生具有3′ 末端的游离单链。随后单链可参与重组各 步骤。大肠杆菌基因组共有1009个chi位 点，分布在DNA各部位，平均5kb有一个，
目录
图6-3RecA蛋白介导的DNA链交换模型 A:DNA链交换的侧面观: 1.RecA蛋白与单链 DNA结合；2.复合物与同源双链DNA结合；3.入侵单链与双链中的互补链配对，同 源链被置换出来; B:DNA链交换过程RecA
目录
任何部位的单链DNA都能借助RecA蛋白与 同源双链DNA进行链的交换。单链DNA可以 由许多途径产生，RecBCD酶是产生参与重 组的DNA单链主要途径。该酶的亚基分别 由基因recB、recC和recD编码。Rec BCD 酶具有三种酶活性：① 依赖于ATP的核酸 外切酶活性，② 可被ATP增强的核酸内切 酶活性，③ ATP依赖的解螺旋酶活性。当 DNA分子断裂时，它即结合
3´ 5´ 内切酶 5´ (recBCD)
3´
5´ 3´ 3´ 5´
3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 3´
DNA侵扰 (recA)
3´ 5´ 5´ 3´
分支迁移 (recA)
5´ 3´ 3´ 5´
3´ 5´ 5´ 3´
5´ 3´ 3´ 3´
3´ 5´ 5´ 3´
DNA 连接酶
5´ 3´ 3´ 5´
Holiday中间体
目录
不同生物体内同源重组的具体过程可 以有许多变化，但基本步骤大致相同。同 源性并不意味序列完全相同。两DNA分子 只要含有一段碱基序列大体类似的同源区， 即使相互间略有差异，仍然可以发生重组。 同源重组是最基本的重组方式，它参与各 种重要的生物学过程。复制、重组和重组 修复三个过程是密切相关.
目录
5´
DNA 连接酶
3´ 3´
DNA 连接酶
3´ 3´
5´
5´
5´3´ 3´
5´ 3´
5´
3´
目录
DNA同源重组是一个十分精确的过程，哪 怕只有一个核苷酸的差错都会造成基因失 活。同源重组的分子基础是链间的配对， 通过碱基配对才能找到正确位置，进行链 的交换。当两同源DNA分子之一发生双链 断裂，经核酸酶和解螺旋酶作用，产生具 有3′末端的单链，它在另一DNA分子的同 源区寻找互补链并与之配对。相对应的链 则被置换出来，与原来断裂
目录
由于DNA分子具有螺旋结构，在持续进 行链的交换时需要两DNA分子发生旋转。 RecA能够介导单链绕入另一DNA分子，并 水解ATP。一旦Holliday中间体形成，即 由RuvA和RuvB蛋白促进异源双链的形成。 RuvA蛋白能够识别Holliday联结体 (junction)的交叉点，RuvA四聚体结合其 上形成四方平面的构象，使得分支点易于 移动，RuvA还帮助RuvB六聚体环结合在双 链DNA上，位于交叉点上游。
目录
位点专一性重组最早是在λ噬菌体的遗 传学研究中发现的。λDNA通过重组整合 到大肠杆菌染色体的专一性位点上，转变 成为原噬菌体 DNA 的非活性状态。一般位 点专一性重组都具有λ整合作用的两个基 本特征：①交换是相互的和保存原先的 DNA， 是 典 型 的 保 守 性 重 组 （ conservative recombination）；②它 发生在噬菌体和细菌DNA短同源序列
目录
分离
DNA
RH 型 肺炎双球菌
SH 型 肺炎双球菌
目录
3.细菌的转导
转导(transduction)是通过噬菌体将细菌 基因从供体转移到受体细胞的过程。 普遍性转导 : 是指宿主基因组任意位置的 DNA成为成熟噬菌体颗粒DNA的一部分而被 带入受体菌； 局限性转导 : 某些温和噬菌体在装配病毒 颗粒时将宿主染色体整合部位的 DNA 切割 下来取代病毒DNA。
目录
以环状分子独立存在。这里，整合和切除 均通过细菌DNA和λDNA上特定位点之间的 重组而实现。这些特定位点叫附着位点 （attachment site或att）。细菌的附着 位点称attB，由序列B、O和B’组成，噬菌 体的附着位点称attP，由序列P、O和P’组 成。其中B、B’、P、P’的序列各不相同， 而O序列是attB和attP所共有的，说明在 这些位点处发生的重组反应。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)。
目录
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)
目录
目录
目录
目录
此复合物可以与双链DNA作用，部分解旋 以便阅读碱基序列，迅速扫掠寻找与单链 互补的序列。互补序列一旦被找到，双链 进一步被解旋以允许转换碱基配对，使单 链与双链中的互补链配对，同源链被置换 出来(图6-3)。链的交换速度大约为6 bp/s，交换沿单链5′→3′方向进行，直 至交换终止，在此过程中由RecA水解ATP
3´ 5´ 5´ 3´
目录
5´ 3´ 3´ 5´
Holiday中间体
3´ 5´ 5´ 3´ 5´ 3´ 3´ 5´
3´ 5´
5´ 3´
3´ 5´
内切酶 (ruvC)
内切酶 (ruvC)
3´ 5´ 3´
5´
5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 5´ 3´
片 5´ 段 重 组 体 拼 接 重 组 体
5´ 3´ 5´ 3´
目录
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在有些细菌的种属中可发生由细胞质膜融 合导致的基因转移和重组。在实验室中， 用溶菌酶除去细菌细胞壁的肽聚糖，使之 成为原生质体，可人工促进原生质体的融 合，由此使两菌株的 DNA 发生广泛的重组。
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(三) 重组有关的酶
已经分离并鉴定了原核生物和真核生物促 进同源重组各步骤有关的酶，研究最多 的还是大肠杆菌的酶。在大肠杆菌中， RecA蛋白参与重组是最关键的步骤。 RecA有两个主要的功能：诱发SOS反应和促 进DNA单链的同化(assimilation)。
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的链配对经修复合成和链的再连接，形成 两个交叉，而不是单链交换时形成的一个 交叉。值得注意的是，在两交叉之间，由 交换和分支移动产生的是异源双链，而由 修复合成产生的是同源双链(图4-2)。实 验表明，两DNA分子必需具有75 bp以上的 同源区才能发生同源重组，同源区小于此 数值将显著降低重组率。
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二、 特异位点重组
特异位点重组广泛存在于各类细胞中，起 着十分特殊的作用，彼此有很大的不同。 它们的作用包括某些基因表达的调节， 发育过程中程序性DNA重排，以及有些病 毒和质粒DNA复制循环过程中发生的整合 与切除等。此过程往往发生在一个特定 的短的 (20 ～ 200 bp)DNA 序列内 ( 重组位 点)，并且有特异的酶(重组酶)和辅助