《基因重組》PPT課件

《《基因重組》PPT課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、7.3基因重組和雜交育種凡把兩個不同性狀個體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到一起，經(jīng)過遺傳分子間的重新組合，形成新遺傳型個體的方式，稱為基因重組（generecombination）或遺傳重組（geneticrecombination），簡稱重組?；蛑亟M是雜交育種的理論基礎(chǔ)。在方向性還是自覺性方面，比誘變育種前進了一大步。且可消除某一菌株在經(jīng)過長期誘變處理后所出現(xiàn)的產(chǎn)量上升緩慢的現(xiàn)象，因此，它是一種重要的育種手段。一、原核生物的基因重組原核生物的基因重組形式很多，機制較原始。特點：①片段性，僅一小段DNA序列

2、參與重組；②單向性，即從供體菌向受體菌（或從供體基因組向受體基因組）作單方向轉(zhuǎn)移；③轉(zhuǎn)移機制獨特而多樣，如接合、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)等。受體菌（recipientcell，receptor）直接吸收供體菌（donorcell）的DNA片段而獲得后者部分遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)化作用。通過轉(zhuǎn)化方式而形成的雜種后代，稱轉(zhuǎn)化子（transformant）。（一）轉(zhuǎn)化（transformation）1.定義自然遺傳轉(zhuǎn)化（naturalgenetictransformation）人工轉(zhuǎn)化（artificialtr

3、ansformation）原核生物Streptococcuspneumoniae（肺炎鏈球菌）、Haemophilus（嗜血桿菌屬）、Bacillus（芽孢桿菌屬）、Neisseria（奈瑟氏球菌屬）、Rhizobium（根瘤菌屬）、Staphylococcus（葡萄球菌屬）、Pseudomonas（假單胞菌屬）、Xanthomonas（黃單胞菌屬）等。2.轉(zhuǎn)化微生物的種類真核微生物Saccharomycescerevisiae（釀酒酵母）、Neu-rosporacrassa（粗糙脈孢菌）、Asp

4、ergillusniger（黑曲霉）等。3.感受態(tài)（competence）感受態(tài)是指受體細胞最易接受外源DNA片段并能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，能發(fā)生轉(zhuǎn)化的受體細胞都處于感受態(tài)。感受態(tài)細胞（competentcell）具有攝取外源DNA能力的細胞。自然感受態(tài)是細胞一定生長階段的生理特性，受細菌自身的基因控制；人工感受態(tài)則是通過人為誘導(dǎo)的方法，使細胞具有攝取DNA的能力，或人為地將DNA導(dǎo)入細胞內(nèi)。（該過程與細菌自身的遺傳控制無關(guān)！）感受態(tài)受遺傳控制，但也存在個體差異。感受態(tài)出現(xiàn)的時間不同；

5、感受態(tài)細胞所占比例和維持時間不同；外界環(huán)境因子如腺苷酸（cAMP）及Ca2＋等對感受態(tài)也有重要影響。調(diào)節(jié)感受態(tài)的一類特異蛋白稱感受態(tài)因子。膜相關(guān)DNA結(jié)合蛋白（membrane-associatedDNAbindingprotein）細胞壁自溶素（autolysin）幾個核酸酶4.轉(zhuǎn)化因子（transformingprinciple）轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)是離體的DNA片段。一般只有15kb左右。在不同的微生物中，轉(zhuǎn)化因子的形式不同。良好的轉(zhuǎn)化因子有dsDNA（最宜于細胞表面結(jié)合）、ssDNA和質(zhì)粒DNA

6、，通常不能與核染色體組發(fā)生重組。轉(zhuǎn)化的頻率通常為0.1％～1.0％，最高為20％。能發(fā)生轉(zhuǎn)化的最低DNA濃度極低，為化學(xué)方法無法測出的1×10－5mg／mL（即1×10－11g／mL）。5.轉(zhuǎn)化過程（1）自然遺傳轉(zhuǎn)化（簡稱自然轉(zhuǎn)化）1928年，Griffith發(fā)現(xiàn)肺炎鏈球菌（Streptococcuspneumoniae）的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化過程研究得較深入的就是這種G＋細菌。目前已知有二十多個種的細菌具有自然轉(zhuǎn)化的能力進行自然轉(zhuǎn)化，需要二方面必要的條件：①建立了感受態(tài)的受體細胞②外源游離DNA分子枯

7、草芽孢桿菌的自然轉(zhuǎn)化過程（革蘭氏陽性菌的轉(zhuǎn)化模型）strR，存在抗鏈霉素的基因標記strS，有鏈霉素敏感型基因標記自然轉(zhuǎn)化過程的特點：a）對核酸酶敏感；c）轉(zhuǎn)化是否成功及轉(zhuǎn)化效率的高低主要取決于轉(zhuǎn)化（DNA）供體菌和受體菌之間的親源關(guān)系；d）通常情況下質(zhì)粒的自然轉(zhuǎn)化效率要低得多；b）不需要活的DNA給體細胞；提高質(zhì)粒的自然轉(zhuǎn)化效率的二種方法：1）使質(zhì)粒形成多聚體，這樣進入細胞后重新組合成有活性的質(zhì)粒的幾率大大提高；2）在質(zhì)粒上插入受體菌染色體的部分片段，或?qū)①|(zhì)粒轉(zhuǎn)化進含有與該質(zhì)粒具有同源區(qū)段的質(zhì)粒

8、的受體菌——重組獲救。（2）人工轉(zhuǎn)化用CaCl2處理細胞，電穿孔等是常用的人工轉(zhuǎn)化手段。在自然轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上發(fā)展和建立的一項細菌基因重組手段，是基因工程的奠基石和基礎(chǔ)技術(shù)。不是由細菌自身的基因所控制；用多種不同的技術(shù)處理受體細胞，使其人為地處于一種可以攝取外源DNA的“人工感受態(tài)”。質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化效率高；指用提純的病毒核酸（DNA或RNA）去感染其宿主細胞或其原生質(zhì)體，可增殖出一群正常病毒后代的現(xiàn)象。6.轉(zhuǎn)染（transfection）噬菌體DNA被感受態(tài)細胞攝取并產(chǎn)生有活性的病毒顆?，F(xiàn)