分子生物学课件：基因重组共77页
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基因重组方法=全PPT课件
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23
外源DNA被降解，转导失败。
(2)局限性转导（specialized transduction）
温和噬菌体感染
整合到细菌染色体的特定位点上
宿主细胞发生溶源化
溶源菌因诱导而发生裂解时， 在前噬菌体二侧的少数宿主 基因因偶尔发生的不正常切 割而连在噬菌体DNA上
部分缺陷的温和噬菌体
把供体菌的少数特定基因转移到受. 体菌中
的转化现象
目前已知有二十多个种的细菌具有自然转化的能力
进行自然转化，需要二方面必要的条件：
建立了感受态的受体细胞
外源. 游离DNA分子
30
枯草芽孢杆菌的自然转化过程（革兰氏阳性菌的转化模型）
分泌感受态因子
与细胞表面受 体M相互作用
使细胞表面的 DNA结合蛋白 及核酸酶裸露出 来，使其具有与 DNA结合的活 性
b）决定因素也各有不同；
.
34
(2)人工转化
在自然转化的基础上发展和建立的一项细菌基因重组手段， 是基因工程的奠基石和基础技术。
不是由细菌自身的基因所控制；
用多种不同的技术处理受体细胞，使其人为地处于一 种可以摄取外源DNA的“人工感受态”。
用CaCl2处理细胞，电穿孔等是常用的人工转化手段。
质粒的转化效率高；
含有F因子的细胞：“雄性”菌株（F+），其细胞表面有性菌毛 不含F因子的细胞：“雌性”菌株. （F-），细胞表面没有性菌毛7
F因子为附加体质粒 既可以脱离染色体在细胞内独立存. 在，也可插入（整合）到染色8 体上
F因子的四种细胞形式
a）F-菌株， 不含F因子，没有性菌毛，但可以通过 接合作用接收 F因子而变成雄性菌株（F+）；
.
基因重组---课件
不一定改变蛋白质结构和生物性状。
6.特点：
1）普遍性: 自然界的物种中广泛存在 2）低频性: 自然界突变率很低：10－5- 10-8 3）随机性: 可发生在任何时期 4）不定向性： 一个基因可以产生一个以上的等位基因 5）多害少利性： (打破对环境的适应性)
多数有害,少数有利 7.意义： 是新基因产生途径 (唯一)
目的基因——胰岛素基因 受体细胞——大肠杆菌（结构简单，繁殖快） 载体——一种质粒
三、DNA重组技术（转基因技术）
4、一般过程:
①分离目的基因，选择载体
5、应用:
②体外重组DNA ③导入目的基因 ④筛选培养受体细胞 ⑤目的基因表达 ①药物研制（胰岛素）
②作物育种（抗虫棉）
课堂巩固
1、基因突变的原因是： A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变
A．都是有利的
B．都是定向的
C．都是隐性突变 D．诱发突变率高
2、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出
一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是
A．基因突变
B．基因重组
C．基因分离
D．环境影响
3、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变
4.诱发突变与自然突变相比，正确的是
是生物变异根本来源 是生物进化的原始材料
（拓展）基因突变的应用
人工诱变育种
• 原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获 得优良品种.
• 实例: “黑农五号”大豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜
6.特点：
1）普遍性: 自然界的物种中广泛存在 2）低频性: 自然界突变率很低：10－5- 10-8 3）随机性: 可发生在任何时期 4）不定向性： 一个基因可以产生一个以上的等位基因 5）多害少利性： (打破对环境的适应性)
多数有害,少数有利 7.意义： 是新基因产生途径 (唯一)
目的基因——胰岛素基因 受体细胞——大肠杆菌（结构简单，繁殖快） 载体——一种质粒
三、DNA重组技术（转基因技术）
4、一般过程:
①分离目的基因，选择载体
5、应用:
②体外重组DNA ③导入目的基因 ④筛选培养受体细胞 ⑤目的基因表达 ①药物研制（胰岛素）
②作物育种（抗虫棉）
课堂巩固
1、基因突变的原因是： A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变
A．都是有利的
B．都是定向的
C．都是隐性突变 D．诱发突变率高
2、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出
一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是
A．基因突变
B．基因重组
C．基因分离
D．环境影响
3、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变
4.诱发突变与自然突变相比，正确的是
是生物变异根本来源 是生物进化的原始材料
（拓展）基因突变的应用
人工诱变育种
• 原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获 得优良品种.
• 实例: “黑农五号”大豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜
基因重组与基因工程PPT课件
（三）DNA序列的复制
（一）DNA克隆技术
2、PCR技术
10.3 基因工程
（一）基因工程的基本原理和方法
基因工程的实现主要分为三个步骤： 第一步：目的基因的分离或制备：人工分离生物基因组群中目的基因及内切酶定位切割或人工酶促合成 第二步：重组DNA：选择载体及目的基因与载体基因重组 第三步：导入与表达：重组DNA导入受体细胞，目的基因表达出目的效应和性状 实现以上三步需要进行以下工作： 1) 寻找目标基因 2) 取得目标基因 3) 基因的载体问题：现主要有质粒载体、病毒载体、脂质载体、原生质载体
DNA的变性与复性
3、基因图谱和DNA序列分析
（1）限制性作图与RFLP
限制酶A、B
限制酶A
限制酶B
2kb
3kb
5kb
2kb
8kb
3kb
7kbLeabharlann AB2kb
5kb
3kb
基因图（DNA测序仪显示的碱基排列顺序)
（2）DNA序列分析
已完成测序工作的生物
面包酵母
蛔虫
果蝇
芥菜
1988年，美国国家卫生院和能源部 迄今为止在生命科学领域最宏大的研究计划—人类基因组计划 主要内容是完成人体23对染色体的全部基因的遗传作图和物理作图，完成23对染色体上30亿个碱基的序列测定 以美国为主、包括英国、法国、日本和中国多国科学家参加的国际合作计划
基因重组与基因工程
10.1自然界生物的基因重组
（一）同源重组 （二）非同源重组 转座子与跳跃基因
10.2 DNA重组技术
（一）DNA分子的加工与工具酶 限制性内切酶与连接酶
分子剪刀和分子针线
（二）、DNA片断的分离和检测
基因突变和基因重组ppt课件
思 考 基因重组能否产生新的基因？
基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型 和重组性状，不能产生新基因与新性状。
总结基因突变与基因重组
结果 类型 时间
基因突变
产生新基因 碱基的
替换、增添、缺失
细胞分裂间期(主要)
基因重组
产生新基因型 基因的交叉互换 基因的自由组合
MⅠ前期、MⅠ后期
意义
变异的根本来源 进化的原始材料
杂交水稻之父 ·袁隆平
从1964年起，袁隆平就开始研究杂交水稻， 到1975年，他研究出来的新品种就已经在全 国推广，并取得了非同凡响的成果。此后十年 内中国杂交水稻累计增产超亿吨，每年增产的 大米可以多养活6000万人。
概 念 在生物进行 有性生殖 的过程中，控制不同性
状的基因的 重新组合 。
思考
为什么这种变异性状不能遗传给子代？
分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有 改变。
什么是生物变异？ 亲代与子代、子代与子代个体之间的性状的差异性
表现型 = 基因型 + 环境
生物变异
不可遗传的变异
（环境引起，不改变遗传物质）
基因突变 可遗传的变异 基因重组 （改变遗传物质） 染色体变异
▲注意：基因中碱基序列不发生改变，有时候也可通过表观遗传影响下一代。
① 在适宜条件下，能够无限增殖。 ② 形态结构发生显著变化。
癌细胞的扫描电镜照片
③ 细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细 胞之间的黏着性显著降低，容易在机 体内分散和转移。
人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：
原癌基因
抑癌基因
表达的蛋白质是细胞正常 的生长和增殖所必需的。
表达的蛋白质能抑制细胞的生长 和增殖，或者促进细胞凋亡。
基因重组-精品PPT
轻链的基因片段：
L
V
J
C
重链的基因片段：
L
V
D
J
C
CACAGTG(12/23)ACAAAAACC
GTGTCCAC
TGTTTTTGG
基因片段
重组信号序列
重链(IgH)基因的V-D-J重排和轻链(IgL)基 因的V-J重排均发生在特异位点上。在V片段的 下游，J片段的上游以及D片段的两侧均存在保 守 的 重 组 信 号 序 列 (recombination signal sequence, RSS) 。 此 重 排 的 重 组 酶 基 因 rag (recombination activating gene)共有两个， 分别产生蛋白质RAG1和RAG2。
免
间插DNA
疫 球
V片段
RSS
RSS J片段
蛋
单链切开 RAG1 RAG2
白
OH
基
OH
因
分子内转酯反应
重
排
过
单链切开
程
转移核苷酸 修复、连接
V
J
目录
四、转座重组
由插入序列和转座子介导的基因移位或重 排称为转座(transposition)。
由 McClintock （ 1956 ） 在 玉 米 上 首 先 发 现 遗传学发展史上的重要里程碑之一。
IR Transposase Gene IR
发生形式： 保守性转座(conservative transposition) 复制性转座(duplicative transposition)
插 入 序 列 的 复 制 性 转 座
目录
（二）转座子转座
转座子(transposons) ——可从一个染色体位 点转移到另一位点的分散重复序列。
《基因重组育种》PPT课件
① 节孢子：由菌丝断裂形成。如白地霉（Geotrichum Can-didu m）。
② 分生孢子：在菌丝顶端或分生孢子梗上，以类似出芽的方式 形成单个或成簇的孢子。青霉（Penicillium）、曲霉（Aspergi-ll us）、木霉（Trichoderma）和交链孢霉（Alternaria）等大多数 毒菌均靠分生孢子繁殖。
• 出芽痕和诞生痕：
酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会 留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出 芽痕，子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽，致使酵 母细胞表面有多个小突起。
• 根据酵母细胞表面留下芽痕的数目，就可确定某细胞产生过的芽 体数，因而可估计该细胞的菌龄。
Mediated by phage Can be used as gene mapping
For lecture on
BC Yang
Two types of transduction
Generalized transduction - all regions of chromosome trans duced, only chromosomal DNA (i.e., no phage DNA) in tra nsducing particles.
1 繁殖方式：
分无性繁殖和有性繁殖两大类，主要是无性繁殖。 • 无性繁殖：包括芽殖 、裂殖 、芽裂繁殖和产生无性孢子 • 有性繁殖：主要是产生子囊孢子。
酵母菌的无性繁殖
• 芽殖：酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。芽殖发生在细胞 壁的预定点上，此点被称为芽痕，每个酵母细胞有一至多个芽 痕。成熟的酵母细胞长出芽体，母细胞的细胞核分裂成两个子 核，一个随母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体接近母细胞大 小时，自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。如果酵母菌 生长旺盛，在芽体尚未自母细胞脱落前，即可在芽体上又长出 新的芽体，最后形成假菌丝状。
② 分生孢子：在菌丝顶端或分生孢子梗上，以类似出芽的方式 形成单个或成簇的孢子。青霉（Penicillium）、曲霉（Aspergi-ll us）、木霉（Trichoderma）和交链孢霉（Alternaria）等大多数 毒菌均靠分生孢子繁殖。
• 出芽痕和诞生痕：
酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会 留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出 芽痕，子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽，致使酵 母细胞表面有多个小突起。
• 根据酵母细胞表面留下芽痕的数目，就可确定某细胞产生过的芽 体数，因而可估计该细胞的菌龄。
Mediated by phage Can be used as gene mapping
For lecture on
BC Yang
Two types of transduction
Generalized transduction - all regions of chromosome trans duced, only chromosomal DNA (i.e., no phage DNA) in tra nsducing particles.
1 繁殖方式：
分无性繁殖和有性繁殖两大类，主要是无性繁殖。 • 无性繁殖：包括芽殖 、裂殖 、芽裂繁殖和产生无性孢子 • 有性繁殖：主要是产生子囊孢子。
酵母菌的无性繁殖
• 芽殖：酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。芽殖发生在细胞 壁的预定点上，此点被称为芽痕，每个酵母细胞有一至多个芽 痕。成熟的酵母细胞长出芽体，母细胞的细胞核分裂成两个子 核，一个随母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体接近母细胞大 小时，自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。如果酵母菌 生长旺盛，在芽体尚未自母细胞脱落前，即可在芽体上又长出 新的芽体，最后形成假菌丝状。
《基因突变和基因重组》PPT课件
圆饼型的红细胞 镰刀状的红细胞
镰刀型细胞贫血症的病因分析：
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 … －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
DNA mRNA
GAA 突变 CTT
GAA
GTA CAT GUA
根本原因
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 直接原因
蛋白质 正常
异常
病因：镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一
种遗传病，是由于基因的分子结构发生了 改变产生的。
具体变化过程:
DNA分子中的碱基对发生变化 这种变化可否遗传? 如何遗传？
mRNA分子中的碱基发生变化 可以遗传
相应氨基酸的改变 相应蛋白质的改变 相应性状的改变
突变后的DNA分 子复制,通过减数 分裂形成带有突变 基因的生殖细胞, 并将突变基因传给 下一代.
的
病毒因素：
烯酰胺，孔雀石
因
绿、萘、铅，硫
素 内部因素：复制偶发错误 碱基组成改变
酸钴，硝基苯， 硝基甲烷等。
2、基因突变的种类：
(1) A.自然突变:自然发生的突变
按
如:正常绵羊突变产生短腿安康羊
来
源 B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变 分： 如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成
抗锈病个体
第五章《基因突变及其他变异》
第一节《基因突变和基 因重组》
第一节 基因突变和基因重组
基因突 变
基因 重 组
❖知识回顾：
❖ 什么叫基因？基因的分子结构如何？ 基因与 染色体、DNA关系如何？
❖ 基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的 脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗 传信息。不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺 序（碱基顺序）不同
镰刀型细胞贫血症的病因分析：
病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 … －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
DNA mRNA
GAA 突变 CTT
GAA
GTA CAT GUA
根本原因
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 直接原因
蛋白质 正常
异常
病因：镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一
种遗传病，是由于基因的分子结构发生了 改变产生的。
具体变化过程:
DNA分子中的碱基对发生变化 这种变化可否遗传? 如何遗传？
mRNA分子中的碱基发生变化 可以遗传
相应氨基酸的改变 相应蛋白质的改变 相应性状的改变
突变后的DNA分 子复制,通过减数 分裂形成带有突变 基因的生殖细胞, 并将突变基因传给 下一代.
的
病毒因素：
烯酰胺，孔雀石
因
绿、萘、铅，硫
素 内部因素：复制偶发错误 碱基组成改变
酸钴，硝基苯， 硝基甲烷等。
2、基因突变的种类：
(1) A.自然突变:自然发生的突变
按
如:正常绵羊突变产生短腿安康羊
来
源 B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变 分： 如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成
抗锈病个体
第五章《基因突变及其他变异》
第一节《基因突变和基 因重组》
第一节 基因突变和基因重组
基因突 变
基因 重 组
❖知识回顾：
❖ 什么叫基因？基因的分子结构如何？ 基因与 染色体、DNA关系如何？
❖ 基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的 脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗 传信息。不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺 序（碱基顺序）不同
分子生物学原理--基因工程ppt课件
分子生物学原理
整合
• 整合： 噬菌体感染大肠杆菌的第一步
噬菌体粘附于细胞壁上，将自身的 DNA注入菌体中。 此 DNA可与细菌染色 体重组，成为细菌染色体的一部分。
• 溶原菌：整合了噬菌体基因组的细菌。
• 裂解： 噬菌体感染大肠杆菌的第二步
DNA利用菌体的酶系统，复制自身及 外壳蛋白，组装成大量新 噬菌体，并将 细菌涨破。
第十四章 基因重组与基因工程
10/28/2024
分子生物学原理
基因重组：genomic recombination 重组DNA：recombinant DNA
10/28/2024
分子生物学原理
第一节、自然界的基因重组
• 转化：transformation • 整合：integration • 转导：transduction • 转位：transposition
10/28/2024
分子生物学原理
转位
• 转位：一个或一组基因从一处转到基因 组的另一个位置。
• 这些游动的基因称为转位子(transposon)。
10/28/2024
分子生物学原理
转 位
10/28/2024
分子生物学原理
第二节、基因工程
• 基因工程：是用分离纯化或人工合成的 DNA在体外与载体DNA结合，成为重组 DNA，用以转化宿主，筛选出能表达重 组DNA的活细胞，加以纯化、传代、扩 增，成为克隆。也叫基因克隆或重组 DNA技术。
切割后与原来载体比较。
• 利用核酸杂交和放射自显影进行鉴定：用目 的基因作探针监测宿主DNA是否重组体。
10/28/2024
分子生物学原理
DNA重组体的筛选与鉴定
•灭 活法筛 选重组 体。
基因重组___上课(好)ppt课件
14
6、基因重组的应用
在生产上的应用
1.杂交育种
简述用纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆培育纯种绿色圆粒豌豆的过程。 要求写出遗传图解并加以适当的文字解释。
2.基因工程
;.
16
杂交育种：
原理:
基因重组
方法: 优点:
杂交——自交——筛选 操作简单、能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：
“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 基因重组
1
基因重组： 是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合
的过程。
2
第2节 基因重组 一、细菌的基因重组 二、高等生物的基因重组 三、基因的人工重组—基因工程
4
二、高等生物的基因重组 1.类型:
①基因的自由组合: (减I后期）
减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互 换； 减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非 等位基因自由组合。
条件 意义
外界环境条件的变化和内部 因素的相互作用。
新基因产生的途径，是生物变异的 根本来源,是生物进化的原始材料。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细 胞。
是生物变异的重要来源，是形成生物多样性 的重要原因，对生物的进化也具有重要的意 义
22
1．基因突变：
基发因生时___期__：内___部____结_改_构_变__，__它__________(能__或__否__)_产_ 生新的能基因
特点：①普遍性、 ②随细机胞性分、裂③间_期__（__D_N__A__复_、制时） ④少利多害性、⑤不定向性。
2．基因重组：
低频性
控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。
6、基因重组的应用
在生产上的应用
1.杂交育种
简述用纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆培育纯种绿色圆粒豌豆的过程。 要求写出遗传图解并加以适当的文字解释。
2.基因工程
;.
16
杂交育种：
原理:
基因重组
方法: 优点:
杂交——自交——筛选 操作简单、能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：
“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 基因重组
1
基因重组： 是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合
的过程。
2
第2节 基因重组 一、细菌的基因重组 二、高等生物的基因重组 三、基因的人工重组—基因工程
4
二、高等生物的基因重组 1.类型:
①基因的自由组合: (减I后期）
减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互 换； 减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非 等位基因自由组合。
条件 意义
外界环境条件的变化和内部 因素的相互作用。
新基因产生的途径，是生物变异的 根本来源,是生物进化的原始材料。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细 胞。
是生物变异的重要来源，是形成生物多样性 的重要原因，对生物的进化也具有重要的意 义
22
1．基因突变：
基发因生时___期__：内___部____结_改_构_变__，__它__________(能__或__否__)_产_ 生新的能基因
特点：①普遍性、 ②随细机胞性分、裂③间_期__（__D_N__A__复_、制时） ④少利多害性、⑤不定向性。
2．基因重组：
低频性
控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。
分子生物学基因重组
◆
DNA与其互补物在双链上快速配对反
应，产生异源双链连接
◆
，产生一个长的异
源双链DNA区带。
• SSB(单链结合蛋白)的存在刺激了这个反应
RecA catalyzes single-strand assimilation
RecA promotes the assimilation of invading single strands into duplex DNA so long as one of the reacting strands has a free end.
Haploid prokaryotes (单倍体生物原核同源重组）
Between the two homologous DNA duplex (where) • partially duplicated DNA of the chromosome • between chromosomal DNA and “foreign” DNA
How: Holliday model
1. Nicks made near Chi (GCTGGTGG/each 4 kb) sites by a nuclease with recBCD.
• 模型： ❖ 拷贝-选择：在DNA复制中，新生链延伸时转换为新的模
板。如DNA修复。 ❖ 断裂-重新连接：重组没有在复制中产生，DNA链在双链
间断裂、交换和重新连接。如减数分裂时染色体交换 ❖ 杂合模型：包括上面两种特征。
修复损伤DNA的同源重组
真核生物同源重组的断裂与重接模型
Darlingtong D. C.于1936年提出：减数分 裂同源染色体联会时，非姊妹染色单体由于缠绕而 产生张力，两个染色单体在同一位置断裂、重节， 以消除张力，从而产生重组。 证据：姊妹染色单体的交换
《基因重组》课件
生物学意义
转座重组有助于基因组的 多样性和进化，但也可能 导致基因表达的异常和疾 病的发生。
03 基因重组的机制
重组酶的作用
识别DNA序列
重组酶能够识别DNA上的 特定位点，为重组过程提 供起始点。
催化DNA链断裂
重组酶能够催化DNA链断 裂，形成单链缺口，为重 组提供必要的结构基础。
催化碱基配对
同源重组是生物进化的重要机制之一 ，有助于维持基因组的稳定性，同时 也可以修复DNA损伤。
机制
同源重组依赖于RecA蛋白等分子伴侣 的参与，通过寻找同源序列，形成异 源二聚体，再通过DNA链的断裂、交 换和重连完成重组。
非同源重组
定义
非同源重组是指两条没有同源 序列的DNA分子之间发生的
重组过程。
些罕见病。
基因克隆
03
通过基因重组技术将目的基因克隆到载体中，实现基因的高效
表达和纯化。
克隆技术
动物克隆
利用基因重组技术复制动物个体，实现快速繁殖和拯救濒危物种 。
植物克隆
通过基因重组技术繁殖植物，实现植物的快速繁殖和品种改良。
细胞克隆
通过基因重组技术培养特定细胞系，用于药物筛选、疾病研究等 。
疾病治疗与预防
伦理考量
在编辑人类基因时，需要权衡潜在的 健康益处与潜在的风险和副作用，以 及涉及的伦理问题，如潜在的基因歧 视和人类进化干预。
基因重组与生物多样性
生物多样性影响
基因重组可能导致生物多样性减少，因为重组可能导致物种的基因库减少，降低 物种适应环境变化的能力。
伦理考量
需要关注基因重组对生物多样性的影响，并采取措施确保生物多样性的保护和维 持。
疫苗研发
利用基因重组技术生产疫苗，预防和控制传染病。
分子生物学第六章基因重组ppt课件
修复损伤DNA的同源重组
真核生物同源重组的断裂与重接模型
Darlingtong D. C.于1936年提出： 减数分裂同源染色体联会时，非姊妹染色单体由于 缠绕而产生张力，两个染色单体在同一位置断裂、 重节，以消除张力，从而产生重组。 证据：姊妹染色单体的交换
Diploid eukaryotes: crossing over ( 双倍体染色体交
PCR产物的BP反应
三、转座重组
特点： 1.自身携带有转座酶基因，末端有反向重复序列 ; 2.转座过程中出现共联体； 3.转座以后,可以造成原来转座子位置的DNA缺失 (非复制转座)，也可以依然保持在原位，而在靶 序列上复制了一个转座子(复制转座); 4.转座完成以后可以在靶序列上造成同向重复序列 5.转座子插入后可影响所在位置的基因的表达
RecA催化单链的同化作用
• RecA催化单、双链DNA的反应分为三个阶段： ◆ RecA在单链DNA上慢慢聚合。 ◆ DNA 与其互补物在双链上快速配对 反应，产生异源双链连接 ◆ ，产生一个长的 异源双链DNA区带。 • SSB(单链结合蛋白)的存在刺激了这个反应
RecA catalyzes single-strand assimilation
RecA promotes the assimilation of invading single strands into duplex DNA so long as one of the reacting strands has a free end.
• RecA介导的DNA修复
重组热点
• 重组起始于双链破损。双链破损在轴素形成期 产生，在联会丝复合物形成阶断消失(~60min) • 在染色体上容易发生双链破损的位点，称为重 组热点。
生物必修二基因重组PPT
2、基因重组发生在 A．减数分裂形成配子的过程中
A
B．受精作用形成受精卵的过程中
C．有丝分裂形成子细胞的过程中
D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中
3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出
一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A
A．基因突变 B．基因重组
C．基因分离 D．环境影响
4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,
1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基
对，则
D
A.不能转录
B.不能翻译
C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变
D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变
精典例题
2、人类能遗传给后代的基因突变
常发生在
C
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期
D.有丝分裂间期
小试牛刀
1A、．生基物因变重异组的根本来B．源染是色体数D 目变异 C．染色体结构变异 D．基因突变
1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？
不存在
2、基因重组能否产生新基因？ 非同源染色体上的 非等位基因自由组合 不能
能产生新的基因型吗？ 3、你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？
发生时期：________________________ B．基因重组产生原来没有的新基因
能
“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?
B、无基因突变,性状不遗传给此人
3、你能从基因重组的角度解释人群中个体 C．基因分离 D．环境影响
减数第一次分裂的前期（四分体时期），同源染色体上的非姐妹染色体之间发生交叉互换. 1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则