Ⅰ 怎么理解基因重组
基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合。
基因是一个包含必要的信息,在可控制的方式生产功能的RNA产物的核酸段。它们包含这个产品是在什么条件下发号施令的监管区域,转录区域发号施令RNA的产品序列,和/或其他功能序列。
身体发育和生物体的表型可以想到作为一个相互交融的基因与环境的产品,可以继承的单位和基因。主要发生在减数第一次分裂前期的交叉互换和后期的非同源染色体自由组合。
(1)原核生物基因重组是什么样的扩展阅读:
基因重组技术获国家高技术产业化示范工程授牌:
为充分发挥国家高技术产业化示范工程项目的带动示范作用,推动生物产业发展,鼓励全社会加强自主创新,加速科技成果转化。
国家发展改革委决定,对近年实施并取得显着经济和社会效益的百泰生物药业有限公司基因重组人源化单克隆抗体h-R3等117项生物领域高技术产业化示范工程项目,授予“国家高技术产业化示范工程”牌匾,表彰其对我国生物产业高技术产业化工作所做的贡献。
希望在今后工作中,进一步贯彻落实国家相关规划和政策的要求,积极推进自主创新成果产业化,促进高技术产业发展。同时认真总结项目建设和管理经验,在运行机制、管理模式等方面不断创新,进一步发挥国家高技术产业化示范工程的示范和带动作用,为加速推动我国高技术产业发展和产业结构调整做出应有的贡献。
Ⅱ 什么是基因重组,在原核微生物中哪些方式可引起基因重组。
定义:造成基因型变化的核酸的交换过程。包括发生在生物体内(如减数分裂中异源双链的核酸交换)和在体外环境中用人工手段使不同来源DNA重新组合的过程。
原核生物的基因重组有转化、转导和接合等方式。受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段,并使它整合到自己的基因组中,从而获得供体细胞部分遗传性状的现象,称为转化。通过噬菌体媒介,将供体细胞DNA片段带进受体细胞中,使后者获得前者的部分遗传性状的现象,称为转导。自然界中转导现象较普遍,可能是低等生物进化过程中产生新的基因组合的一种基本方式。供体菌和受体菌的完整细胞经直接接触而传递大段DNA遗传信息的现象,称为接合。细菌和放线菌均有接合现象。高等动植物中的基因重组通常在有性生殖过程中进行,即在性细胞成熟时发生减数分裂时同源染色体的部分遗传物质可实现交换,导致基因重组。基因重组是杂交育种的生物学基础,对生物圈的繁荣昌盛起重要作用,也是基因工程中的关键性内容。基因工程的特点是基因体外重组,即在离体条件下对DNA分子切割并将其与载体DNA分子连接,得到重组DNA。1977年美国科学家首次用重组的人生长激素释放抑制因子基因生产人生长激素释放抑制因子获得成功。此后,运用基因重组技术生产医药上重要的药物以及在农牧业育种等领域中取得了很多成果,预计下世纪在生产治疗心血管病、镇痛和清除血栓等药物方面基因重组技术将发挥更大的作用。
Ⅲ 基因重组
基因就是一长段的碱基对,基因是双螺旋结构,固定这个结构的有氢键、离子键、共价键,你想象下把两条链拉开、拉直,然后切成一小段一小段的,然后
再把这些小段段重新组合成跟原来长度一样但是碱基排列顺序不一样的一长段,这就是基因重组了,所以说不产生新的基因,但是因为碱基排列顺序变了,所以基因型也就变了。
这一过程需要特殊的试剂和加热等。
Ⅳ 基因重组的原理是什么
基因重组是指一个DNA序列是由两个或两个以上的亲本DNA组合起来的。基因重组是遗传的基本现象,病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。减数分裂或体细胞有丝分裂均有可能发生基因重组。基因重组的特点是双DNA链间进行物质交换。基因重组包括位点特异性的重组和同源重组两种类型。有整合酶催化的在两个DNA序列特异位点间发生的整合,产生位点特异的重组。另外有发生在同源序列间的同源重组,又称基本重组。
Ⅳ 基因重组的概念是什么
基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合。其发生在二倍体生物的每一个世代中。
每条染色体的两份拷贝在有些位置可能具有不同的等位基因,通过互换染色体间相应的部分,可产生与亲本不同的重组染色体。重组来源于染色体物质的物理交换,减数分裂前期,每条染色体有4份拷贝,所有的4份拷贝紧密相连,发生联会。
这个结构称为二阶体,二阶体的每条染色体单元称为染色单体,染色体物质的两两交换就发生在不一样的染色单体(非姐妹染色单体)之间。
基因重组的基本方式
原核生物的基因重组有转化、转导和接合等方式。受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段,并使它整合到自己的基因组中,从而获得供体细胞部分遗传性状的现象,称为转化。通过噬菌体媒介,将供体细胞DNA片段带进受体细胞中,使后者获得前者的部分遗传性状的现象,称为转导。
自然中转导现象较普遍,可能是低等生物进化过程中产生新的基因组合的一种基本方式。供体菌和受体菌的完整细胞经直接接触而传递大段DNA遗传信息的现象,称为接合。
细菌和放线菌均有接合现象。高等动植物中的基因重组通常在有性生殖过程中进行,即在性细胞成熟时发生减数分裂时同源染色体的部分遗传物质可实现交换,导致基因重组。基因重组是杂交育种的生物学基础,对生物圈的繁荣昌盛起重要作用,也是基因工程中的关键性内容。
Ⅵ 自然条件下原核微生物基因重组的方式有哪些类型各有什么特点
原核微生物的基因重组
(一)转化 (transformation)
转化是细菌中最早被发现的遗传物质转移形式。 l928 年 Griffith 用肺炎链球菌对小鼠的感染实验以及 10 多年后 Avery 等体外转化过程的实现,转化因子 DNA 的证实,是现代生命科学发展的重要起点。
1 .几个概念
转化 受体菌直接吸收了来自供体菌的 DNA 片段,通过交换把它整合到自己的基因组中,从而获得了新的遗传特性的现象。
转化子( transformant ) 受体细胞经复制分裂后出现了供体性状的子代。
感受态 (competence) 细菌能够从周围环境中吸收 DNA 分子进行转化的生理状态。
(二) 转导 (transction)
1952 年 Zinder 和 Lederberg 在验证鼠伤寒沙门氏菌是否也存在接合现象时发现了转导现象。
通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体为媒介,把供体细胞的 DNA 片段携带到受体细胞中,通过交换与整合,从而使后者获得前者部分遗传性状的现象,称为转导。获得新性状的受体细胞,称为转导子 (transctant) 。携带供体部分遗传物质 (DNA 片段 ) 的噬菌体称为转导噬菌体。在噬菌体内仅含有供体菌 DNA 的称为完全缺陷噬茵体;在噬菌体内同时含有供体 DNA 和噬菌体 DNA 的称为部分缺陷噬菌体 ( 部分噬菌体 DNA 被供体 DNA 所替换 ) 。
根据噬菌体和转导 DNA 产生途径的不同,可将转导分为普遍性转导和局限性转导。
1 .普遍性转导 (general transction)
通过完全缺陷噬菌体对供体菌任何 DNA 小片断的“误包”,而实现其遗传性状传递至受体菌的转导现象,称为普遍性转导。
普遍性转导的机制——“包裹选择模型”,当噬菌体侵染敏感细菌并在细菌内大量复制增殖时,亦把寄主 DNA 降解为许多小的片段,在装配时,少数噬菌体 (10 -6 一 10 -8 ) 错误地包装了宿主的 DNA 片段并能形成“噬菌体”,这种噬菌体称普遍性转导噬菌体 ( 为完全缺陷噬菌体 ) 。随着细菌的裂解,转导噬菌体也被大量释放。当这些转导噬菌体再次侵染受体菌时,其中的供体 DNA 片段被注入受体菌。 如果该 DNA 片段能与受体菌 DNA 同源区段配对,通过遗传物质的双交换而进行基因重组并形成稳定的转导子,称完全普遍性转导。如鼠伤寒沙门氏菌的 P22 噬菌体、大肠杆菌的 P1 噬菌体和枯草芽孢杆菌的 PBS1 和 SP10 等噬菌体中都能进行完全转导。 如果该 DNA 片断不能与受体菌 DNA 进行交换、整合和复制,只以游离和稳定的状态存在,而仅进行转录、转译和性状表达,称流产转异。发生流产转导的细胞在其进行分裂后,只能将这段外源 DNA 分配给一个子细胞,而另一子细胞仅获得供体基因转录、转译而形成的少量产物 -- 酶,因此在表型上仍可出现轻微的供体菌特征,每经分裂一次,就受到一次“稀释”。所以能在选择培养基上形成微小菌落就成了流成转导子的特点。
2 .局限性转导 (specialized transction)
通过部分缺陷噬的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌中,并获得表达的转导现象)。转导后获得了供体部分遗传特性的重组受体细胞称为局限转导子。
(1) 局限性转导的机制——“杂种形成模型” λ噬菌体的线状双链 DNA 分子的两端为 12 个核苷酸单链(粘性未端 cos 位点),在溶源状态下,以前噬菌体状态存在于细胞染色体上。被诱导后,在裂解细菌时,其以粘性末端形成的环状分子通过滚环复制形成一个含多个基因组的 DNA 多联体,以 2 个 cos 位点之间的距离决定其包装片段的大小而进行切割、包装,最终形成转导噬菌体。在极少数情况下 ( 约 10 -5 ) ,在前噬菌体两端邻近位点上与细菌染色体发生错误的切割,使其重新形成的环状 DNA 中,同时失去前噬菌体的一部分 DNA 和增加了一段相应长度的细菌宿主染色体 DNA ,这样形成的杂合 DNA 可正常被包装、复制。形成的新转导噬菌体称为部分缺陷噬体。因为λ前噬菌体位点两端是细菌染色体的 gal + ( 发酵半乳糖基因 ) 和 bio + ( 利用生物素基因 ) ,故形成的转导噬菌体通常带有 gal + 或 bi0 + 基因,故这些部分缺陷噬菌体表示为λ dga1( 缺陷型半乳糖转导噬菌体 ) 或λ dbio( 缺陷性生物素转导噬菌体 ) 。这些转导噬菌体可重新侵入受体菌,侵入后,噬菌体 DNA 与受体菌的 DNA 同源区段配对,通过双交换而整合到受体菌的染色体组上,使受体菌获得了供体的这部分遗传特性。
( 2 )局限性转导中的低频转导与高频转导 低频转导 (LFT) :由于宿主染色体上进行不正常切离的频率极低,因而在裂解物中所含的部分缺陷噬菌体的比例是极低( 10 -4 --10 -6 )的,这种裂解物称为 LFT 裂解物。 LFT 裂解物在低 m.o.i(multiplicity of infection) 情况下感染宿主,就可获得极少量的转导子。高频转导 (HFT) :形成转导子的频率很高,理论上可达 50 %,故称之为高频转导。其原因是因为供体菌为双重溶源菌,它同时有两种噬菌体整合在细菌的染色体上。例如,大肠杆菌 K12 株,其双重溶源菌为 E.coli K12( λ / λ dg), 即其前噬体体有λ和λ dg 为缺陷噬菌体,带有供体 gal + 基因,但丢失了部分噬菌体本身的 DNA ;而λ噬菌体为正常噬菌体,不带 gal 基因,但起辅助作用,称为辅助噬菌体,可弥补λ dg 的不足,使λ dg 也能成为“完整噬菌体”而释放。这样,一个细菌便可同时等量地释放出λ dg 和λ两种噬菌体,这时的裂解物称为 HFT 裂解物,当用低 m.o.i 的 HFT 裂解物去感染另一个 E.coligal - 受体菌,是可高频率的把它转化为能发酵乳糖的 E.coli gal + 转导子。这种方式称为高频转导。
当温和噬菌体感染其宿主而使之发生溶源化时,因噬菌体的基因整合到宿主的基因组,而使后者获得了除免疫以外的新性的现象,称为溶源转变。
( 三 ) 接合 (conjugation)
指供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触,而实现大段的 DNA 传递现象。
Iederberg 和 Tatum 于 1946 年设计了一个有名的实验,才证明了原核生物的接合现象。他们筛选出了两种不同营养缺陷型的大肠杆菌 K12 突变株,其中 A 菌株是 met- 、 bio- , B 菌株是 thr- 、 Leu- ,将它们在完全培养基上混合培养后,再涂布于基本培养基上。结果发现,在基本培养基上出现了 met + 、 bi0 + 、 thr + 、 1eu + 的原养型菌落 ( 约为 10 -7 ) ,而分别涂布的两种亲本菌株对照组都不出现任何菌落。进一步的实验证实,上述遗传重组的形成,是两个亲本细胞接合以后发生基因重组的结果。在细菌中,接合现象发研究最清楚的是 E.coli ,研究发现 E.coli 是有性别分化的,决定性别的是一种质粒,即 F 因子。
(四)原生质体融合( protoplast fusion )
通过人为的方法,使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合,并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子( fusant )的过程 . 能进行原生质体融合的细胞是极其广泛的,不仅包括原核生物,而且还包括各种真核细胞。
Ⅶ 基因重组和DNA重组有什么区别
1、基因重组是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合,形成新DNA分子的过程。 在人类的生殖细胞中发现的46条染色体,发生在生物体内基因的交换或重新组合。基因重组是生物遗传变异的一种机制,包括同源重组、位点特异重组、转座作用和异常重组四大类。
DNA重组: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、特异位点重组和转座重组等类型,广泛存在于各类生物。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、基因重组重组来源于染色体物质的物理交换,减数分裂前期,每条染色体有4份拷贝,所有的4份拷贝紧密相连,发生联会。这个结构称为二阶体,二阶体的每条染色体单元称为染色单体,染色体物质的两两交换就发生在不一样的染色单体(非姐妹染色单体)之间。
DNA重组是基因组中或基因组间发生遗传信息的重新组合。
3、基因重组是指一个基因的DNA序列是由两个或两个以上的亲本DNA组合起来的。基因重组是遗传的基本现象,病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。减数分裂可能发生基因重组。基因重组的特点是双DNA链间进行物质交换。
DNA重组:同源重组是指发生在两段同源序列之间的DNA片段交换。两段同源序列既可以完全相同,也可以存在差异,既可以位于两个DNA分子上,也可以位于一个DNA分子中。真核生物的同源染色体交换及姐妹染色单体交换、细菌的转导和转化、噬菌体的重组都属于同源重组。
(7)原核生物基因重组是什么样的扩展阅读
基因重组和DNA重组的意义
1、参与DNA复制。
2、参与DNA修复。
3、参与基因表达调控。
4、在真核细胞分裂时促进染色体正确分离。
5、维持遗传多样性。
6、在胚胎发育过程巾实现程序性基冈重排。