第九章遗传重组 教学内容要点 第一节 同源重组 第二节 位点专一性重组 第三节 转座重组 第四节 异常重组 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。损伤修复、适 应环境、加速进化。遗传重组：指遗传物质的重新组合，其共有的特征是D小A双螺旋之间 的遗传物质发生交换。遗传重组的存在确保了遗传物质代与代之间基因组的重排，从而形成 个物种内部个体之间的遗传差 只要有DNA, 就会发生重组。 重组不只是在减数分裂 和体细胞核基因中发生，也在线粒体基因间和叶绿体基因间发生。 重组可分为四类(DNA序列、蛋白质因子) 类型 需同源序列 需RecA蛋 需序列特异 白 性的 同源 + + 位点特异性 转座 异常 第一节同源重组 一、概念和特征 1、同源重组(homologous recombination): 指联会（配对）的DNA同源序列之间相互交换对等部分的过程。 2、特征： 涉及同源序列间的联会配对，且交换的片段较大 存在重组热点 需要重组酶，酶可以利用任何一对同源序列为底物 同源区越长越有利于同源重组的发生 真核生物减数分裂时的染色单体之间的交换。细菌的转化，转导，接合，噬菌体重组
第九章 遗传重组 教学内容要点 第一节 同源重组 第二节 位点专一性重组 第三节 转座重组 第四节 异常重组 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。损伤修复、适 应环境、加速进化。遗传重组：指遗传物质的重新组合，其共有的特征是 DNA 双螺旋之间 的遗传物质发生交换。遗传重组的存在确保了遗传物质代与代之间基因组的重排，从而形成 一个物种内部个体之间的遗传差异。只要有 DNA，就会发生重组。重组不只是在减数分裂 和体细胞核基因中发生，也在线粒体基因间和叶绿体基因间发生。 重组可分为四类（DNA 序列、蛋白质因子） 第一节 同源重组 一、概念和特征 1、同源重组（homologous recombination）: 指联会（配对）的 DNA 同源序列之间相互交换对等部分的过程。 2、特征： 涉及同源序列间的联会配对，且交换的片段较大 存在重组热点 需要重组酶，酶可以利用任何一对同源序列为底物 同源区越长越有利于同源重组的发生 真核生物减数分裂时的染色单体之间的交换。细菌的转化，转导，接合，噬菌体重组
s through meio 田线博 。 nao 粗线期 次Re9 onofe o ge 终变期 双倍体染色体交换 二、进行同源重组的基本条件 (1)发生同源性重组的两个区域的核苷酸序列必须是相同或非常相似的 同源性重组常常只发生在两个D八NA分子中的相同部位 (2)双链DNA分子之间互补碱基进行配对 两个DNA分子的链之间互补的碱基配对确保重组只发生在同样的基因座之间。在该 部位两个双链DNA分子通过链之间互补的碱基配对被维系在一起称为联会。 (3)重组酶 参与重组反应的酶保证重组的顺利进行。重组过程中，每个分子的链首先断裂，然 后进行修复和连接，两个DNA分子之间发生交换：重组完成后，重组分子的解离和释放 等过程均是在酶催化下进行的。 (4)异源双链区的形成
双倍体染色体交换 二、进行同源重组的基本条件 （1）发生同源性重组的两个区域的核苷酸序列必须是相同或非常相似的。 同源性重组常常只发生在两个 DNA 分子中的相同部位。 （2）双链 DNA 分子之间互补碱基进行配对 两个 DNA 分子的链之间互补的碱基配对确保重组只发生在同样的基因座之间。在该 部位两个双链 DNA 分子通过链之间互补的碱基配对被维系在一起称为联会。 （3）重组酶 参与重组反应的酶保证重组的顺利进行。重组过程中，每个分子的链首先断裂，然 后进行修复和连接，两个 DNA 分子之间发生交换;重组完成后，重组分子的解离和释放 等过程均是在酶催化下进行的。 （4）异源双链区的形成
同源性重组时，在两个DNA分子之间互补碱基配对的区域称为异源双链区 (heteroduplex region). 三、同源性重组的分子模型 个被广泛接受的重组模型是1964年由Robin Holliday提出的Holliday模型。即 将发生重组的两个DNA分子同一个部位的两个单链的断裂，从而引发重组。两个断裂 单链的游离端彼此交换，形成两个异源双链，然后末端连接形成Holliday连接体(Holliday Junction) Holliday中间体 分支迁移 一且Holliday连接体形成后，它能进行重排从而改变链的彼此关系。这种重排称为 异构化，因为在此过程中没有键的割裂。 一日形成H0idv连接体后，或能被拆分 Holliday结构形成的分子机制 双链侵入模型（前面已介绍 单链侵入模型 双链断裂修复模型等 单链入侵模型，即Meselson-Radding模型
同源性重组时，在两个 DNA 分子之间互补碱基配对的区域称为异源双链区 （heteroduplex region）。 三、同源性重组的分子模型 第一个被广泛接受的重组模型是 1964 年由 Robin Holliday 提出的 Holliday 模型。即 将发生重组的两个 DNA 分子同一个部位的两个单链的断裂，从而引发重组。两个断裂 单链的游离端彼此交换，形成两个异源双链，然后末端连接形成Holliday连接体（Holliday Junction）。 一旦 Holliday 连接体形成后，它能进行重排从而改变链的彼此关系。这种重排称为 异构化，因为在此过程中没有键的割裂。一旦形成 Holliday 连接体后，就能被拆分。 Holliday 结构形成的分子机制 双链侵入模型(前面已介绍） 单链侵入模型 双链断裂修复模型等 单链入侵模型， 即 Meselson-Radding 模型
双链断裂修复模型 Doubte-strand break made in recinen Displaced strand migrates to other duplex 4444四 HHH升 Hs HHHSHI Break is enlarged to gap with 3'ends DNA synthesis occurs from other 3'end HHHHH 3end migrates to other duplex H Gap replaced by donor sequ Reciprocal migration gene rates double crossove HHHHA LH田 Svnthesis from 3'end displaces one strand in ga 出 Holliday的异构化 Holliday结构一经 生成即可不断地处 于异构化
双链断裂修复模型
Hol Iiday中间 体的拆分 Holliday模型 异源双链区的修复，发生基因转换 粪生粪壳菌的基因转变现象
异源双链区的修复，发生基因转换 粪生粪壳菌的基因转变现象