同源重组的应用专题讲义PPT课件( 20页)
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《DNA重组》幻灯片
2. 插入序列结构特征：
2. 插入序列结构特征：
（1）它们都是小的DNA片段（约1kb ）
（2）两端有反向重复序列（inverted repetitive sequence, IR）
（3）除了IS1以外，所有已知IS序列都只有一个
开放读码框，具有编码转座酶的基因。
（4）转座时往往复制宿主靶位点一小段（415bp）DNA，形成位于IS序列两端的正向重复 区。
（１）转座依赖转座酶。 （２）转座因子两端有被转座酶识别的反向重复序列。 （３）转座的靶位点是随机的，靶位点交错切开，插入 转座因子后经修复形成两侧正向重复序列。
１．不同点：
（１）真核细胞内只要存在转座酶，任何具有该酶识 别的反向重复序列的DNA片断均可以转移，而无需 由被转移序列自身编码这种酶。
者在重组中起的作用不同） 二者有共同的核心序列（O区）长度为15bp。
2．酶及蛋白质：
整合是由λDNA编码的λ重组酶完成的，称为λ整合酶 （λintegrase, Int）。
在反应过程中涉及几种辅助蛋白，这些蛋白有些是寄 主编码的，如宿主编码的整合宿主因子（integration host factor, IHF）
二、λ噬菌体DNA 的整合与切除
（一）简介
当λDNA进人大肠杆菌细胞时，一种复杂的调控系统 使得DNA采取两种命运中的一种：
1．溶菌（裂解）周期：λDNA独立存在，进行大量 复制以产生更多的子代噬菌体，在这种情况下，它最 后破坏寄主细胞，释放子代噬菌体；
2．溶原周期：λDNA整合进寄主染色体，随着寄主 染色体复制而一代代传下去。整合到细菌DNA中的 λDNA被称为前病毒。
（3）它发生在噬菌体和细菌DNA短同源序列中的专一核
苷酸上；在高等生物细胞中，专一抗体基因的多样性即是通 过一组前体序列的位点特异重排构建的。
DNA重组培训讲义.pptx
5、连接分子的拆分
链交换形成的连接分子必须拆分 （resolution），彼此分离为双链DNA 分子。由于交联在一起的两条双链DNA 分子实际上处在不断地异构化中，切口 可能在两对同源链中任意一对上发生。
根据链裂断切开的方式不同，得到的重组产物也不 同。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，则称为拼接重组 体（splice recombinant），此种重组又叫做交 互重组（reciprocal recombination）。
3、分支迁移
两个双螺旋形成的交 叉连接很容易以拉链 式效应扩散，也就是 链交换可沿着双链滑 动，这个过程称为分 支迁移（branch migration）
4、Holliday结构
重组中连接两个 DNA双链的交换 中间物含有4股 DNA链，在其连 接处为了转换配 对所形成交叉链 的连接点称为 Holliday结构。
转化（transformation）、 转导（transduction）、 细胞融合（cell fusion）。
1、细菌的接合作用
细菌的细胞相互接触时遗传信息可由一个细胞转移到另一细胞，称为接合作 用。供体细胞为雄性，受体为雌性。通过接合而转移DNA的能力由接合质粒 提供，与接合功能有关的蛋白质均由接合质粒所编码。能够促使染色体基因 转移的接合质粒称为致育因子（fertility factor），简称性因子或F因子。
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。
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。
三、大肠杆菌重组的分子基础
在细菌重组反应中活性最为明显的是由 大肠杆菌染色体上rec 基因和ruv 基因 编码的一些酶。
RedET同源重组技术概述.pptx
引物设计方法
同源臂的长度在15～50bp时，重组效率就能满足实验要求， 重组效率随着同源臂长度的增加而增加。
同源臂长度对Red/ET重组效率的影响（数据来自Zhang et al. 1998）
源重组的DNA工程技术。
2. 原理
首先重组酶沿5’→3’方向消化双链DNA，露出粘性末端（15-50bp）。 随后重组酶介导单链退火修复（single- strand annealing），即载体 和插入片段的黏性末端（15-50bp） 互补形成稳定的带缺刻的环状重组 质粒，转化大肠杆菌后能自动被修复为闭合的环状质粒
Red/ET同源重组链退火模型
四、 Red/ET重组中的功能元件
1. Redα、Redβ和Redγ Redα：以三聚体的形式形成“漏斗型”活性的蛋白， 5’-3’外切 酶活性。
Redα结构（A）和与DNA相互作用的模式（B） （图片来自Subramanian et al. 2003）
Redβ：与ssDNA结合形成丝状体，催化与互补ssDNA之间的退火。 Redγ：抑制RecBCD外切酶和SbcCD外切酶对外源DNA的降解。
λ噬菌体的pL操纵子示意图
l phage
gba
Rac phage
ET
Rac recE/recT 操纵子 = λ red 操纵子, 操纵子中的重组酶 （Redα/Redβ 或者RecE/RecT）协同配合完成重组作用；
recE = red α ：5’→3’ dsDNA核酸外切酶；
recT = redβ ：ssDNA结合和退火蛋白；
3. 特点：
Red同源重组技术具有同源序列短(15～50bp)、重组效率高、操作 简单、快速的特点。
4. 应用
这种技术可在DNA靶标分子的任意位点进行基因敲除、敲入、点突 变等操作,无需使用限制性内切酶和连接酶。此外,这种新型重组技术可 直接将目的基因克隆到载体上,目的基因既可来源于细菌人工染色体也 可是基因组DNA。Red同源重组技术使难度较大的基因工程实验顺利进行, 大大推动功能基因组研究的发展。
RedET同源重组技术概述(PPT 49页)
• 染色体的遗传差异主要由两种 机制产生， 一种是突变，一种是遗传重组。
广义遗传重组：任何造成基因型变化的基因交流过程
◘ 狭义遗传重组：涉及到DNA分子内断裂-复合的基因交流 ◘ 重组可分为四类（DNA序列、蛋白质因子）
异常
◘ 遗传重组与重组DNA技术
一、 什么是Red/ET同源重组
1. 概念
Red/ET重组是新近出现的一种利用来自E. coli中λ 噬菌体的重组 酶Redα/Redβ 或者是来自 Rac 噬菌体的重组酶RecE/RecT 进行基因同
六、 Red/ET重组技术的主要应用
1. 重组质粒的构建 2. 染色体的修饰 3. 亚克隆（Subcloning） 4. 直接克隆（Direct cloning）
1. 重组质粒的构建
(1) 传统基因克隆技术的缺点
➢ 传统克隆技术依赖限制性酶切位点和内切
酶的消化，当缺
少合适的酶切位点或者某个酶切位点在目的片段中大量存在时，
降低模板对筛选工作带来的难度；
（1）纯化回收PCR产物； （2）内切酶消化处理模板； （3）使用R6K复制子。
3. 线性载体的制备
线性化载体可以通过酶切或PCR扩增两种方法获得。 1）酶切
选取合适的位点，单酶切或双酶切皆可,质粒的线性化不彻底，将导致阴性 克隆的产生，为了提高阳性率，建议通过双酶切进行质粒线性化。 2）PCR扩增
“质粒多聚体”问题解决办法：
采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统；
减低质粒拷贝数。
“质粒多聚体” 现象
卡那霉素抗性基因（Kan）替换pUC19中的氨苄抗性基因（Amp）
解决办法： 采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统； 减低质粒拷贝数。
广义遗传重组：任何造成基因型变化的基因交流过程
◘ 狭义遗传重组：涉及到DNA分子内断裂-复合的基因交流 ◘ 重组可分为四类（DNA序列、蛋白质因子）
异常
◘ 遗传重组与重组DNA技术
一、 什么是Red/ET同源重组
1. 概念
Red/ET重组是新近出现的一种利用来自E. coli中λ 噬菌体的重组 酶Redα/Redβ 或者是来自 Rac 噬菌体的重组酶RecE/RecT 进行基因同
六、 Red/ET重组技术的主要应用
1. 重组质粒的构建 2. 染色体的修饰 3. 亚克隆（Subcloning） 4. 直接克隆（Direct cloning）
1. 重组质粒的构建
(1) 传统基因克隆技术的缺点
➢ 传统克隆技术依赖限制性酶切位点和内切
酶的消化，当缺
少合适的酶切位点或者某个酶切位点在目的片段中大量存在时，
降低模板对筛选工作带来的难度；
（1）纯化回收PCR产物； （2）内切酶消化处理模板； （3）使用R6K复制子。
3. 线性载体的制备
线性化载体可以通过酶切或PCR扩增两种方法获得。 1）酶切
选取合适的位点，单酶切或双酶切皆可,质粒的线性化不彻底，将导致阴性 克隆的产生，为了提高阳性率，建议通过双酶切进行质粒线性化。 2）PCR扩增
“质粒多聚体”问题解决办法：
采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统；
减低质粒拷贝数。
“质粒多聚体” 现象
卡那霉素抗性基因（Kan）替换pUC19中的氨苄抗性基因（Amp）
解决办法： 采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统； 减低质粒拷贝数。
遗传重组之同源重组(PPT56张)
3. 切开的单链交换重接;
4. 形成交联桥结构；
5. 分支迁移：形成一大段异源 4
双链DNA(Holliday结构)
5
6. 绕交联桥旋转1800，形成
7
Holliday异构体；
7. 切开与重接：
左右切，形成非重组体
上下切，形成重组体。
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
(1 ) 5 ’ A 3’ 3’ 5’ a
支持Holliday遗传重组模型的证据： 1、形态学上，Holliday中间体(Chi 结构)的电镜照片； 2、异源双链形成时，产生碱基错配导致与重组相关联 的基因转变的发生；
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
(三)、基因转变及其分子机理
1、异常分离与基因转变 粗糙脉孢菌： pdxp：酸度敏感的VB6依赖型 pdx： 酸度不敏感的VB6依赖型
遗传重组
同源重组 位点专一性重组 异常重组
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
第一节 同源重组
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
一、概念
同源重组：依赖大范围的DNA同源序列的联会，重组过 程中，两个染色体或DNA分子交换对等的部分。
例：同源染色体非姐妹单体交换； 细菌的转化、转导、接合； 噬菌体的重组…
条件：2个DNA分子序列同源；
不同物种同源重组所需的最小的同源序列不同；
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
二、同源重组的分子机制
(一)、异源DNA双链断裂与重(错)接 证据：1961，M.Meselson and J.J.Wergle
(c mi)λ噬菌体1 (+ +) λ噬菌体2
13C和14N 12C和14N
重链 轻链
4. 形成交联桥结构；
5. 分支迁移：形成一大段异源 4
双链DNA(Holliday结构)
5
6. 绕交联桥旋转1800，形成
7
Holliday异构体；
7. 切开与重接：
左右切，形成非重组体
上下切，形成重组体。
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
(1 ) 5 ’ A 3’ 3’ 5’ a
支持Holliday遗传重组模型的证据： 1、形态学上，Holliday中间体(Chi 结构)的电镜照片； 2、异源双链形成时，产生碱基错配导致与重组相关联 的基因转变的发生；
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
(三)、基因转变及其分子机理
1、异常分离与基因转变 粗糙脉孢菌： pdxp：酸度敏感的VB6依赖型 pdx： 酸度不敏感的VB6依赖型
遗传重组
同源重组 位点专一性重组 异常重组
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
第一节 同源重组
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
一、概念
同源重组：依赖大范围的DNA同源序列的联会，重组过 程中，两个染色体或DNA分子交换对等的部分。
例：同源染色体非姐妹单体交换； 细菌的转化、转导、接合； 噬菌体的重组…
条件：2个DNA分子序列同源；
不同物种同源重组所需的最小的同源序列不同；
哈工大-遗传学
第八章 遗传重组
二、同源重组的分子机制
(一)、异源DNA双链断裂与重(错)接 证据：1961，M.Meselson and J.J.Wergle
(c mi)λ噬菌体1 (+ +) λ噬菌体2
13C和14N 12C和14N
重链 轻链
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。
同源重组的应用专题讲义PPT(20张)
◆ 基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物 学技术，是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的 技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理 ，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的 目的。随着基因敲除技术的发展，除了同源重组外，新的原 理和技术也逐渐被应用，比较成功的有基因的插入突变和 iRNA，它们同样可以达到基因敲除的目的。 ◆基因敲除和敲进的原理都是同源重组，即同源双交换，用 克隆的外源基因取代基因组中野生型等位基因。 ◆两者不同点在于，基因敲除导入的外源基因是失活的、无 功能的基因，基因敲进导入的是有活性和功能的基因。因 而两者的具体用途有所不同。 ◆基因敲除和敲进都可用于基因功能的研究，基因敲进则也 可用于突变基因的修复。
一、转基因动物 ◆转基因动物是把外源基因导入
动物的生殖细胞中，并整合该
细胞后发育成为个体整合的外 源基因，整合的外源基因又能 影响其后代遗传的动物。
转基因动物生产药用蛋白的基本过程
药用蛋白基因→表达细胞株→细胞核 受体动物
供体动物→受精卵→无核受精卵→组装的核细胞→多细胞胚胎→假孕
动物→动物幼崽→雌性转基因动物→乳汁→药用蛋白
同源重组的应用 09生工夏章传
同源重组概述 同源重组（homologous recombination） ◆即一般重组，是染色体之间进行遗传信息的方式之一，几乎所 有生物都发生同源重组。 ◆如真核生物减数分裂中染色体的交换，细菌结合、转化、普遍 性转导的遗传重组都属于同源重组。 ◆同源重组要求两个DNA分子的序列同源，同源区越长越有利于 重组；同源区太短，则难于发生重组。因为它依赖于大范围 DNA同源顺序的联会，负责DNA配对和重组的蛋白质因子无碱 基序列特异性，只要两条DNA序列相同或相近，重组便可以在 联会部分的任何位置发生。当然，也存在重组热点，即某些序 列发生重组的概率高于其它序列。 ◆同源重组也是对损伤DNA修复的一种重要途径，即重组修复。
实验同源重组PPT讲稿
Red同源重组原理示意图
RecE/RecT和Redα/Redβ两重组系统的差异
质粒: pSC101-BAD-gbaA(amp) pSC101-BAD-gbaA(tet) pSC101-BAD-gbaA(hyg) pSC101-Tet-gbaA(tet) pSC101-BAD-ETgA(tet) pSC101-Tet-ETgA (amp)
“质粒多聚体”问题解决办法：
采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统；
减低质粒拷贝数。
“质粒多聚体” 现象
卡那霉素抗性基因（Kan）替换pUC19中的氨苄抗性基因（Amp）
解决办法： 采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统； 减低质粒拷贝数。
插入选择标记
插入无选择标记的DNA片段
E. coli染色体上插入抗性基因
传统基因工程技术（A）和Red/ET重组技术（B）修饰E.coli染色体实验步骤比较
3. 亚克隆 （Subcloning）
4. 直接克隆 （Direct cloning）
（A）亚克隆和直接克隆示意图
（B） 不同复制子能承载外源 DNA片段的大小
Red同源重组技术相关文献
Nature Genetics (1998)
Nature Biotechnology (2000)
二、Red/ET同源重组技术的特点
1. 不依赖RecA蛋白，在重组酶系统（Redα/Redβ或 RecE/RecT）的相互配合下，含短同源臂（15~50bp）的供体
DNA分子能直接重组到受体DNA分子上，实现替换、插入、删 除、突变等；
3. 特点：
Red同源重组技术具有同源序列短(15～50bp)、重组效率高、操作 简单、快速的特点。
RecE/RecT和Redα/Redβ两重组系统的差异
质粒: pSC101-BAD-gbaA(amp) pSC101-BAD-gbaA(tet) pSC101-BAD-gbaA(hyg) pSC101-Tet-gbaA(tet) pSC101-BAD-ETgA(tet) pSC101-Tet-ETgA (amp)
“质粒多聚体”问题解决办法：
采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统；
减低质粒拷贝数。
“质粒多聚体” 现象
卡那霉素抗性基因（Kan）替换pUC19中的氨苄抗性基因（Amp）
解决办法： 采用“线性DNA+线性DNA”重组方式； 利用RecE/RecT重组酶系统； 减低质粒拷贝数。
插入选择标记
插入无选择标记的DNA片段
E. coli染色体上插入抗性基因
传统基因工程技术（A）和Red/ET重组技术（B）修饰E.coli染色体实验步骤比较
3. 亚克隆 （Subcloning）
4. 直接克隆 （Direct cloning）
（A）亚克隆和直接克隆示意图
（B） 不同复制子能承载外源 DNA片段的大小
Red同源重组技术相关文献
Nature Genetics (1998)
Nature Biotechnology (2000)
二、Red/ET同源重组技术的特点
1. 不依赖RecA蛋白，在重组酶系统（Redα/Redβ或 RecE/RecT）的相互配合下，含短同源臂（15~50bp）的供体
DNA分子能直接重组到受体DNA分子上，实现替换、插入、删 除、突变等；
3. 特点：
Red同源重组技术具有同源序列短(15～50bp)、重组效率高、操作 简单、快速的特点。
植物分子生物学植物基因的同源克隆PowerPoint 演示文稿
18
植物总RNA提取的难点 1.内外源RNase的污染。 2.多酚类物质的干扰 3.蛋白质的干扰 4.多糖的干扰
19
创造一个无RNase的环境
20
1.器械的消毒：用0.1%DEPC—二乙基焦碳酸盐 （Diethyl Pyrocarbonate )浸泡处理2hr以上， 然后高压灭菌去除DEPC；或高温（250℃） 干热消毒4hr以上或200℃干热消毒过夜。
9
植物DNA提取的难点
1.多酚类物质的干扰:多酚类物质被氧化后，与DNA 分子发生不可逆的结合，使提取的DNA样品呈棕 褐色。
2.多糖类物质的干扰：多糖与DNA形成粘稠的胶状 复合物，DNA被包埋在这种复合物中难于溶解。
3.其它次生物质的干扰：乳胶、树脂等，与DNA共 沉淀。 这种褐色、粘稠的DNA不易被限制性内切酶和Taq DNA聚合酶所识别，从而导致PCR扩增和酶切的 失败 。
29
植物RNA提取过程中蛋白质污染的排除
30
1.在冷冻条件下研磨植物材料，以抑制 RNase的活性。 2.在提取缓冲液中加入蛋白质变性剂（苯 酚、胍、SDS、CTAB等）。 3.利用蛋白酶K降解蛋白质。 4.利用苯酚、氯仿抽提。 5.用70%高氯酸钠溶液沉淀蛋白质。
31
植物DNA和RNA的检测
5.研磨时加入大分子聚合物或吸附剂除多酚： PVP、PVPP：2-6.0%（W/V）；活性炭： 0.1-0.3%（W/V）。
13
6.高盐去多糖法：在氯仿/异戊醇的抽提后的水相 中加入0.5V的5MNaCl混匀，然后加入2V的无 水乙醇沉淀DNA，大部分多糖留在上清液中； 在DNA的水溶液中，加入5MNaCl使其终浓度 为0.5-3.0M，以2.0M除糖效果最好。
植物基因的同源克隆
植物总RNA提取的难点 1.内外源RNase的污染。 2.多酚类物质的干扰 3.蛋白质的干扰 4.多糖的干扰
19
创造一个无RNase的环境
20
1.器械的消毒：用0.1%DEPC—二乙基焦碳酸盐 （Diethyl Pyrocarbonate )浸泡处理2hr以上， 然后高压灭菌去除DEPC；或高温（250℃） 干热消毒4hr以上或200℃干热消毒过夜。
9
植物DNA提取的难点
1.多酚类物质的干扰:多酚类物质被氧化后，与DNA 分子发生不可逆的结合，使提取的DNA样品呈棕 褐色。
2.多糖类物质的干扰：多糖与DNA形成粘稠的胶状 复合物，DNA被包埋在这种复合物中难于溶解。
3.其它次生物质的干扰：乳胶、树脂等，与DNA共 沉淀。 这种褐色、粘稠的DNA不易被限制性内切酶和Taq DNA聚合酶所识别，从而导致PCR扩增和酶切的 失败 。
29
植物RNA提取过程中蛋白质污染的排除
30
1.在冷冻条件下研磨植物材料，以抑制 RNase的活性。 2.在提取缓冲液中加入蛋白质变性剂（苯 酚、胍、SDS、CTAB等）。 3.利用蛋白酶K降解蛋白质。 4.利用苯酚、氯仿抽提。 5.用70%高氯酸钠溶液沉淀蛋白质。
31
植物DNA和RNA的检测
5.研磨时加入大分子聚合物或吸附剂除多酚： PVP、PVPP：2-6.0%（W/V）；活性炭： 0.1-0.3%（W/V）。
13
6.高盐去多糖法：在氯仿/异戊醇的抽提后的水相 中加入0.5V的5MNaCl混匀，然后加入2V的无 水乙醇沉淀DNA，大部分多糖留在上清液中； 在DNA的水溶液中，加入5MNaCl使其终浓度 为0.5-3.0M，以2.0M除糖效果最好。
植物基因的同源克隆
实验同源重组PPT讲稿
λ噬菌体的pL操纵子示意图来自l phagegba
Rac phage
ET
Rac recE/recT 操纵子 = λ red 操纵子, 操纵子中的重组酶 （Redα/Redβ 或者RecE/RecT）协同配合完成重组作用；
recE = red α ：5’→3’ dsDNA核酸外切酶；
recT = redβ ：ssDNA结合和退火蛋白；
实验同源重组课件
内容
一、 什么是Red/ET同源重组 二、 技术的特点 三、 作用机制 四、 功能元件 五、操作流程及关键因素 六、在基因工程中的主要应用 七、 新技术的发展 八、在其他细菌中的应用
遗传重组
• 基因组的可变性和稳定性之间必须维持
一个恰到好处的平衡，这样才能使生物 体得以生存并能世代相传，繁衍不息。
Red/ET同源重组链退火模型
四、 Red/ET重组中的功能元件
1. Redα、Redβ和Redγ Redα：以三聚体的形式形成“漏斗型”活性的蛋白， 5’-3’外切 酶活性。
Redα结构（A）和与DNA相互作用的模式（B） （图片来自Subramanian et al. 2003）
Redβ：与ssDNA结合形成丝状体，催化与互补ssDNA之间的退火。 Redγ：抑制RecBCD外切酶和SbcCD外切酶对外源DNA的降解。
“线状DNA＋线状DNA”重组，选用RecE/RecT重组酶系统； “线状DNA＋环状DNA”重组，选用Redα/Redβ重组酶系统；
根据需要选择含不同抗生素抗性基因（Ampr、Hygr、Tetr）和不同 的诱导型启动子（pBAD、pTet）的重组酶系统表达质粒。
RecE/RecT和Redα/Redβ两重组系统对不同类型底物重组效率的差异
DNA重组PPT课件
• 两个插入序列中间夹着一段序列即可构成一个转座单 位。
• 每个插入序列两端为反向重复，因此，无论两插入序 列处于正向还是反向位置，作为转座单位其两端均有 可被转座酶识别的反向重复序列。
.
36
• 如果两个插入序列正好位于抗性基因两侧，该转座单 位携带的性状对宿主细胞是有利的，因而具有选择优 势。
• 复合型转座子的两个插入序列以正向或反向(更常见) 位于两端，它们的序列可以不完全相同，有时只有一 个插入序列具有转座活性，另一个已在多次传代中失 去活性。
.
4
联会(synapsis)，亦称配对，指同源染色体两两配对。在细 胞减数分裂前期的偶线期，来自父本和母本的同源染色体，两 两靠拢进行准确的配对，形成四分体，即一对染色体含有四条 染色单体，但仅有两个着丝点，是减数分裂的重要特征。
联会是在减数分裂的偶线期两条同源 染色体侧面紧密相贴并进行配对的现象。 联会染色体间的配对是专一性的, 可以同 时发生在分散的几个点上。
.
12
.ห้องสมุดไป่ตู้
13
“patch recombinants”
.
14
.
15
图6-1 同源重组的Holliday模型
图6-2 电镜下的Holliday连接
.
16
6.1.1.3 双链断裂模型
一个DNA分子上两条链的断裂才启动了链的交换。 产生断裂的双链称为受体双链(recipient duplex)，不产 生断裂的称为供体双链(donor duplex)。
当供体双链被取代的链到达受体双链空
隙的另一侧，它将和空隙末端的另一个
3’-单链末端退火。于是被取代的单链提
供了序列，填补了受体双链一开始被切
除的序列。
• 每个插入序列两端为反向重复，因此，无论两插入序 列处于正向还是反向位置，作为转座单位其两端均有 可被转座酶识别的反向重复序列。
.
36
• 如果两个插入序列正好位于抗性基因两侧，该转座单 位携带的性状对宿主细胞是有利的，因而具有选择优 势。
• 复合型转座子的两个插入序列以正向或反向(更常见) 位于两端，它们的序列可以不完全相同，有时只有一 个插入序列具有转座活性，另一个已在多次传代中失 去活性。
.
4
联会(synapsis)，亦称配对，指同源染色体两两配对。在细 胞减数分裂前期的偶线期，来自父本和母本的同源染色体，两 两靠拢进行准确的配对，形成四分体，即一对染色体含有四条 染色单体，但仅有两个着丝点，是减数分裂的重要特征。
联会是在减数分裂的偶线期两条同源 染色体侧面紧密相贴并进行配对的现象。 联会染色体间的配对是专一性的, 可以同 时发生在分散的几个点上。
.
12
.ห้องสมุดไป่ตู้
13
“patch recombinants”
.
14
.
15
图6-1 同源重组的Holliday模型
图6-2 电镜下的Holliday连接
.
16
6.1.1.3 双链断裂模型
一个DNA分子上两条链的断裂才启动了链的交换。 产生断裂的双链称为受体双链(recipient duplex)，不产 生断裂的称为供体双链(donor duplex)。
当供体双链被取代的链到达受体双链空
隙的另一侧，它将和空隙末端的另一个
3’-单链末端退火。于是被取代的单链提
供了序列，填补了受体双链一开始被切
除的序列。
DNA的重组与转座PPT课件
DNA的重组与转座
7
➢细菌的接合作用（Bacterial Conjugation) Sex pillus
Extra genetic material
Genome of the recipient
F-factor for cleavage the circular DNA
DNA的重组与转座
8
▪ Transformation
Ruv A (DNA 重组与修复蛋 白）
RuvB
rec F
与双链DNA和单链DNA结合
rec O
促进互补的单链DNA的复性
rec R
参与DNA的修复与重组
recB, rec C, 1.依赖于ATP的外切酶的活性；
rec D
2.可被ATP增强的内切酶的活性；
3. ATP依赖的解旋酶的活性。
ruv A
DNA解旋酶。特异的作用于Holliday衔接点，并与RuvB 相互作用，促进Ruv A 及RuvB沿着DNA链移动及双链 DNA的解旋。
DNA的重组与转座
26
➢转座引起的遗传学效应
1.引起插入突变 2.在插入位置染色体DNA重排而出现新基因 3.影响插入邻近基因的表达，使宿主表型改变 4.转座子插入染色体后引起两侧染色体畸形
DNA的重组与转座
27
➢真核生物的转座因子(The Transposable element in Eukaryote)
DNA的重组与转座
1
同源重组（Homologous recombination）
同源重组:在有相同或近于相同碱基序列（75bp以上） 的DNA分子之间的遗传交换，发生在减数分裂过程。
同源重组具备的条件： 1）两条同源双链DNA分子紧密结合； 2）两个DNA链上同一个部位的单链断裂
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◆此法可产生精确的基因突变，也可正确纠正机体的基因突变。
① 研究基因功能
◆细菌和一些低等真 核生物在进行基因 取代时，克隆的基 因能精确地插入到 染色体的同源部位， 所以他们是研究基 因取代的理想材料。
◆基因取代法除成功用于细菌和酵母菌的基因分析外，还成功 地应用到老鼠和鸡的基因功能分析中。
② 转基因动物的制备
•
11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。
•
12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。
•
13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发
小鼠基因敲除实验
◆基因敲出实际操作简要 步骤：
1、克隆目的基因及其两侧 的DNA序列。
2、通过插入抗性基因或者 DNA缺失，对克隆的目 的基因进行体外遗传改 造，使克隆的目的基因 失活。
3、将经体外改造失活的目 的基因引入受体细胞， 使之与野生型基因进行 同源重组。
◆这两种基因取代，都是是利用内源基因序列两侧或外面的断裂 点，用同源序列的目的基因整个置换内源基因。目前用于基因 敲除的技术有Cre/Lox P系统、FLPI系统等。
③ 用于药物筛选的动物模型
◆动物模型的意义和优越性 ： （一）避免了在人身上进行实验所带来的风险 。 （二）临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来。 （三）可以克服人类某些疾病潜伏期长，病程长和发病率低的缺
点。 （四）可以严格控制实验条件，增强实验材料的可比性 。 （五）可以简化实验操作和样品收集 。 （六）有助于更全面地认识疾病的本质。
但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。
•
17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。
•
18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。
•
7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
•
8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。
◆ 基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物 学技术，是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的 技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理 ，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的 目的。随着基因敲除技术的发展，除了同源重组外，新的原 理和技术也逐渐被应用，比较成功的有基因的插入突变和 iRNA，它们同样可以达到基因敲除的目的。
◆转基因动物生产药物的优点：
1、品种多、产量高、质量好。 2、设备简单、不耗能、无环镜污染。 3、生产周期短。 4、生产成本低。
◆2006年报道：我国目前已有乳铁蛋白、白蛋白、凝血因子等进 入临床试验阶段，首个转基因动物生产的药物有望在5年内上市。 “究竟是哪种转基因药物率先上市，还得由临床疗效说了算。”
•
9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，
人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。
•
10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
•
3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!
•
4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟
◆◆转转基基因因动动物物的的应应用用领领域域
1、生物反应器：药用或食品蛋白的大量生产，即转基因 动物制药；
2、疾病的动物模型：用于研究、药物筛选、药物治疗、 毒物测试；
3、通过增加或删除基因来研究基因的功能、调控和发育， 如癌基因、免疫系统等；
4、异种器官的移植； 5、家畜品种的改良。
③ 用于药物筛选的动物模型
④ 转基因动物可作为“生物反应器”生产药 物。
◆转基因动物生产药物不仅开辟了制药业的新纪元，而且它也是 转基因动物研究最活跃的领域。
◆基因工程药物3 个阶段: 1、细菌基因工程，即把目的基因通过适当的改建导入大肠杆 菌中，再通过细菌等原核微生物表达的目的蛋白作为药物; 2、是细胞基因工程药物，这是把人或哺乳动物的基因直接导 入哺乳动物的细胞中，生产有生物活性的产品; 3、其三是利用转基因动物生产低成本、高活性的药物。
◆基因敲除和敲进的原理都是同源重组，即同源双交换，用 克隆的外源基因取代基因组中野生型等位基因。
◆两者不同点在于，基因敲除导入的外源基因是失活的、无 功能的基因，基因敲进导入的是有活性和功能的基因。因 而两者的具体用途有所不同。
◆基因敲除和敲进都可用于基因功能的研究，基因敲进则也 可用于突变基因的修复。
◆基因敲除（knock out of gene）:是基因打靶技术的一种，指外 源DNA与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重 组，从而代替受体细胞基因组中的相同或相似的基因序列，整 合入受体细胞的基因组中。
◆基因敲进（knock in of gene）：利用基因同源重组，将外源有 功能的基因转入基因组中不存在或已失活的细胞中与其基因组 中同源序列进行同源重组，在细胞内获得表达，这一技术称为 基因敲进。
③ 用于药物筛选的动物模型
◆用于药物筛选的动物模型例如： 帕金森病动物模型，用于药物筛选。 建立抗丙型肝炎病毒药物筛选的动物模型。 精神分裂症动物模型及其药物筛选。 高尿酸血症动物模型的建立及抗痛风中药的筛选。 ◆要求： （一）相似性 （二）重复性 （三）可靠性 （四）适用性和可控性 （五）易行性和经济性。
一、转基因动物
◆转基因动物是把外源基因导入 动物的生殖细胞中，并整合该 细胞后发育成为个体整合的外 源基因，整合的外源基因又能 影响其后代遗传的动物。
转基因动物动物
供体动物→受精卵→无核受精卵→组装的核细胞→多细胞胚胎→假孕 动物→动物幼崽→雌性转基因动物→乳汁→药用蛋白
悲心，饶益众生为他人。
•
14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。
•
15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!
•
16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，
无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
•
5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。
•
6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
同源重组的应用
09生工夏章传
同源重组概述
同源重组（homologous recombination） ◆即一般重组，是染色体之间进行遗传信息的方式之一，几乎所
有生物都发生同源重组。
◆如真核生物减数分裂中染色体的交换，细菌结合、转化、普遍 性转导的遗传重组都属于同源重组。
◆同源重组要求两个DNA分子的序列同源，同源区越长越有利于 重组；同源区太短，则难于发生重组。因为它依赖于大范围 DNA同源顺序的联会，负责DNA配对和重组的蛋白质因子无碱 基序列特异性，只要两条DNA序列相同或相近，重组便可以在 联会部分的任何位置发生。当然，也存在重组热点，即某些序 列发生重组的概率高于其它序列。
◆诱发性或实验性动物模型（ExperimentalAnimalModels） 用同源重组的方法，将致病因素作用于动物，造成动物组织、
器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代 谢或毒使动物患相应的传染病，又如用化学致癌剂、放射线、 致癌病毒诱发动物的肿瘤等。诱发性疾病动物模型具有能在短 时间内复制出大量疾病模型，并能严格控制各种条件使复制出 的疾病模型适合研究目的需要等特点，因而为近代医学研究所 常用，特别是药物筛选研究工作所首选。但诱发模型和自然产 生的疾病模型在某些方面毕竟存在一定差异。因此在设计诱发 性动物模型要尽量克服其不足，发挥其特点。
◆同源重组也是对损伤DNA修复的一种重要途径，即重组修复。
同源重组的应用 ◆同源重组的应用价值
主要是用于基因敲除（knock-out）和基因敲进(knock-in) • ① 研究基因功能 • ② 转基因动物的制备 • ③ 用于药物筛选的动物模型 • ④ 转基因动物可作为“生物反应器”生产药物
基因敲进和敲进
◆此前，我国科学家曾在上海成功研制出5头有目的基因整合的 转基因羊，其中一头羊产下小羊进入泌乳期后，其乳汁中有活 性的人凝血因子IX显示，这种凝血因子恰是治疗血友病乙的珍 贵药物。上海医学遗传研究所成功培育出含有人血清白蛋白的 转基因试管牛。目前，科学家们正在进一步研究如何提高成功 率。
① 研究基因功能
◆细菌和一些低等真 核生物在进行基因 取代时，克隆的基 因能精确地插入到 染色体的同源部位， 所以他们是研究基 因取代的理想材料。
◆基因取代法除成功用于细菌和酵母菌的基因分析外，还成功 地应用到老鼠和鸡的基因功能分析中。
② 转基因动物的制备
•
11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。
•
12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。
•
13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发
小鼠基因敲除实验
◆基因敲出实际操作简要 步骤：
1、克隆目的基因及其两侧 的DNA序列。
2、通过插入抗性基因或者 DNA缺失，对克隆的目 的基因进行体外遗传改 造，使克隆的目的基因 失活。
3、将经体外改造失活的目 的基因引入受体细胞， 使之与野生型基因进行 同源重组。
◆这两种基因取代，都是是利用内源基因序列两侧或外面的断裂 点，用同源序列的目的基因整个置换内源基因。目前用于基因 敲除的技术有Cre/Lox P系统、FLPI系统等。
③ 用于药物筛选的动物模型
◆动物模型的意义和优越性 ： （一）避免了在人身上进行实验所带来的风险 。 （二）临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来。 （三）可以克服人类某些疾病潜伏期长，病程长和发病率低的缺
点。 （四）可以严格控制实验条件，增强实验材料的可比性 。 （五）可以简化实验操作和样品收集 。 （六）有助于更全面地认识疾病的本质。
但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。
•
17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。
•
18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。
•
7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
•
8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。
◆ 基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物 学技术，是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的 技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理 ，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的 目的。随着基因敲除技术的发展，除了同源重组外，新的原 理和技术也逐渐被应用，比较成功的有基因的插入突变和 iRNA，它们同样可以达到基因敲除的目的。
◆转基因动物生产药物的优点：
1、品种多、产量高、质量好。 2、设备简单、不耗能、无环镜污染。 3、生产周期短。 4、生产成本低。
◆2006年报道：我国目前已有乳铁蛋白、白蛋白、凝血因子等进 入临床试验阶段，首个转基因动物生产的药物有望在5年内上市。 “究竟是哪种转基因药物率先上市，还得由临床疗效说了算。”
•
9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，
人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。
•
10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
•
3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!
•
4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟
◆◆转转基基因因动动物物的的应应用用领领域域
1、生物反应器：药用或食品蛋白的大量生产，即转基因 动物制药；
2、疾病的动物模型：用于研究、药物筛选、药物治疗、 毒物测试；
3、通过增加或删除基因来研究基因的功能、调控和发育， 如癌基因、免疫系统等；
4、异种器官的移植； 5、家畜品种的改良。
③ 用于药物筛选的动物模型
④ 转基因动物可作为“生物反应器”生产药 物。
◆转基因动物生产药物不仅开辟了制药业的新纪元，而且它也是 转基因动物研究最活跃的领域。
◆基因工程药物3 个阶段: 1、细菌基因工程，即把目的基因通过适当的改建导入大肠杆 菌中，再通过细菌等原核微生物表达的目的蛋白作为药物; 2、是细胞基因工程药物，这是把人或哺乳动物的基因直接导 入哺乳动物的细胞中，生产有生物活性的产品; 3、其三是利用转基因动物生产低成本、高活性的药物。
◆基因敲除和敲进的原理都是同源重组，即同源双交换，用 克隆的外源基因取代基因组中野生型等位基因。
◆两者不同点在于，基因敲除导入的外源基因是失活的、无 功能的基因，基因敲进导入的是有活性和功能的基因。因 而两者的具体用途有所不同。
◆基因敲除和敲进都可用于基因功能的研究，基因敲进则也 可用于突变基因的修复。
◆基因敲除（knock out of gene）:是基因打靶技术的一种，指外 源DNA与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重 组，从而代替受体细胞基因组中的相同或相似的基因序列，整 合入受体细胞的基因组中。
◆基因敲进（knock in of gene）：利用基因同源重组，将外源有 功能的基因转入基因组中不存在或已失活的细胞中与其基因组 中同源序列进行同源重组，在细胞内获得表达，这一技术称为 基因敲进。
③ 用于药物筛选的动物模型
◆用于药物筛选的动物模型例如： 帕金森病动物模型，用于药物筛选。 建立抗丙型肝炎病毒药物筛选的动物模型。 精神分裂症动物模型及其药物筛选。 高尿酸血症动物模型的建立及抗痛风中药的筛选。 ◆要求： （一）相似性 （二）重复性 （三）可靠性 （四）适用性和可控性 （五）易行性和经济性。
一、转基因动物
◆转基因动物是把外源基因导入 动物的生殖细胞中，并整合该 细胞后发育成为个体整合的外 源基因，整合的外源基因又能 影响其后代遗传的动物。
转基因动物动物
供体动物→受精卵→无核受精卵→组装的核细胞→多细胞胚胎→假孕 动物→动物幼崽→雌性转基因动物→乳汁→药用蛋白
悲心，饶益众生为他人。
•
14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。
•
15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!
•
16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，
无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
•
5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。
•
6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
同源重组的应用
09生工夏章传
同源重组概述
同源重组（homologous recombination） ◆即一般重组，是染色体之间进行遗传信息的方式之一，几乎所
有生物都发生同源重组。
◆如真核生物减数分裂中染色体的交换，细菌结合、转化、普遍 性转导的遗传重组都属于同源重组。
◆同源重组要求两个DNA分子的序列同源，同源区越长越有利于 重组；同源区太短，则难于发生重组。因为它依赖于大范围 DNA同源顺序的联会，负责DNA配对和重组的蛋白质因子无碱 基序列特异性，只要两条DNA序列相同或相近，重组便可以在 联会部分的任何位置发生。当然，也存在重组热点，即某些序 列发生重组的概率高于其它序列。
◆诱发性或实验性动物模型（ExperimentalAnimalModels） 用同源重组的方法，将致病因素作用于动物，造成动物组织、
器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代 谢或毒使动物患相应的传染病，又如用化学致癌剂、放射线、 致癌病毒诱发动物的肿瘤等。诱发性疾病动物模型具有能在短 时间内复制出大量疾病模型，并能严格控制各种条件使复制出 的疾病模型适合研究目的需要等特点，因而为近代医学研究所 常用，特别是药物筛选研究工作所首选。但诱发模型和自然产 生的疾病模型在某些方面毕竟存在一定差异。因此在设计诱发 性动物模型要尽量克服其不足，发挥其特点。
◆同源重组也是对损伤DNA修复的一种重要途径，即重组修复。
同源重组的应用 ◆同源重组的应用价值
主要是用于基因敲除（knock-out）和基因敲进(knock-in) • ① 研究基因功能 • ② 转基因动物的制备 • ③ 用于药物筛选的动物模型 • ④ 转基因动物可作为“生物反应器”生产药物
基因敲进和敲进
◆此前，我国科学家曾在上海成功研制出5头有目的基因整合的 转基因羊，其中一头羊产下小羊进入泌乳期后，其乳汁中有活 性的人凝血因子IX显示，这种凝血因子恰是治疗血友病乙的珍 贵药物。上海医学遗传研究所成功培育出含有人血清白蛋白的 转基因试管牛。目前，科学家们正在进一步研究如何提高成功 率。