DNA重组知识考点整理.docx

DNA重组知识考点整理 概述 1.DNA重组 是指DNA分子内或分子间发生的遗传信息的重新共价组合过程，包括同源重组、位点特异性重组和转座重组等类型；体外通过人工DNA重组可获得重组体DNA，是基因工程中的关键步骤。 2.遗传重组 遗传重组又称基因重排，是指DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合。重组产物称为重组体DNA。 3.DNA重组的意义 ①DNA重组能迅速增加群体的遗传多样性； ②使有利突变与不利突变分开 ③通过优化组合积累有意义的遗传信息； ④DNA重组为DNA损伤或复制障碍提供修复机制； ⑤某些生物的基因表达受DNA重组的调节； ⑥生物发育过程也受到基因加工的控制。 ⑦生物进化 一、同源重组 （一）定义 同源重组是最基本的DNA重组方式 同源重组是指发生在两个相似或相同DNA分子之间核苷酸序列互换的过程，又称基本重组 （二）Holliday模型是最经典的同源重组模式 同源重组主要经历四个关键步骤 ①两个同源染色体DNA排列整齐； ②一个DNA的一条链断裂，与另一个DNA对应链连接，在这个过程中形成了十字形结构称作Holliday连接 ③通过分支移动，产生异源双链DNA，也称Holliday中间体； ④将Holliday中间体切开并修复，形成两个双链重组体DNA。切开方式不同，重组产物也不同：如果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，称为片段重组体；如果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，称为拼接重组体 （四）重组有关的酶 1.Rec A蛋白 在大肠杆菌是最关键的步骤 诱发SOS反应 促进DNA单链的同化：单链同化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 作用过程 Rec A与DNA单链结合成复合物 复合物与双链DNA作用寻找与单链互补的序列 入侵单链与双链中的互补链配对，同源链被置换出来。交换沿单链5'→3'方向进行，直至交换终止，由Rec A水解ATP提供能量。 2.Rec BCD酶 Rec BCD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rec B、rec C和rec D编码 Rec BCD酶具有三种酶活性 依赖于ATP的核酸外切酶活性 可被ATP增强的核酸内切酶活性 ATP依赖的解螺旋酶活性 作用过程 当DNA分子断裂时，它即结合在其游离端，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。 3.RuvA和RuvB蛋白 RuvA和RuvB蛋白促进异源双链的形成 ①Ruv A蛋白能够识别Holliday 联结体的交叉点，帮助Ruv B六聚体环结合在双链DNA上； ②Ruv B是一种解螺旋酶，通过水解ATP而推动分支移动 4.Ruv C 核酸内切酶，切开，决定Holliday是拼接体还是片段重组体 （三）细菌的基因转移与重组 1.接合作用 接合作用：是指细菌的细胞相互接触时遗传信息可以由一个细胞转移到另一个细胞。供体细胞被定义为雄性，受体细胞为雌性。通过接合而转移DNA的能力是由接合质粒提供的，与接合功能有关的蛋白质均由接合质粒所编码 致育因子：简称性因子或F因子，是能够促使染色体基因转移的接合质粒；大肠杆菌F质粒 2.遗传转化（20） 遗传转化：是指细菌品系由于吸收了外源DNA（转化因子）而发生遗传性状的改变现象。 感受态细胞：是指具有摄取周围环境中游离DNA分子能力的细菌细胞 转化子：受体细胞经复制分裂后出现供体性状的子代。 3.转导 是指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：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：指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，获得局限转导子。 4.原生质体融合 细菌的细胞融合是指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的现象。 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。 二、特异位点重组 特异位点重组发生在特定位点内，并有特异的酶（重组酶）参与作用。如果重组位点反向存在于同一DNA分子，重组产生倒位；重组位点正向存在于同一DNA分子，重组发生切除；存在于不同分子，重组发生整合 三、转座重组 （一）定义 转座因子是一种可以由染色体的一个位置转移到另外位置的遗传因子，即一段可以发生转座的DNA。 转座重组或转座是指由插入序列和转座子介导的基因移位或重排 这些可