《基因重组》PPT课件

细胞壁自溶素（autolysin）
几个核酸酶
编辑ppt
12
4. 转化因子（transforming principle）
转化因子的本质是离体的DNA片段。一般只有
b左右。
在不同的微生物中，转化因子的形式不同。 良好的转化因子有dsDNA（最宜于细胞表面结合）、 ssDNA和质粒DNA，通常不能与核染色体组发生重组。
18
自然转化过程的特点：
a）对核酸酶敏感； b）不需要活的DNA给体细胞；
c）转化是否成功及转化效率的高低主要取决于转化 （DNA）供体菌和受体菌之间的亲源关系； d）通常情况下质粒的自然转化效率要低得多；
编辑ppt
19
提高质粒的自然转化效率的二种方法：
1）使质粒形成多聚体，这样进入细胞后重新组合成有 活性的质粒的几率大大提高；
编辑ppt
15
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： ①建立了感受态的受体细胞 ②外源游离DNA分子
编辑ppt
16
枯草芽孢杆菌的自然转化过程（革兰氏阳性菌的转化模型）
编辑ppt
17
strS，有链霉素敏感型基因标记 strR，存在抗链霉素的基因标记
编辑ppt
编辑ppt
13
转化的频率通常为0.1％～1.0％，最高为20％。 能发生转化的最低DNA浓度极低，为化学方法无法 测出的1×10－5mg／mL（即1×10－11g／mL ）。
编辑ppt
14
5. 转化过程
（1）自然遗传转化（简称自然转化）
1928年，Griffith发现肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）的转化现象，转化过程研究得较深入的就 是这种G＋细菌。
Xanthomonas（黄单编胞辑pp菌t 属）等。
7
真核微生物 Saccharomy cescerevisiae（酿酒酵母）、 Neu-rosporacrassa（粗糙脉孢菌）、 Aspergillusniger（黑曲霉）等。
编辑ppt
8
3. 感受态（competence）
研究发现，能发生转化的受体细胞都处于感受态。
特点：
提纯的噬菌体DNA以转化的（而非感染）途径 进入细胞并表达后产生完整的病毒颗粒。
编辑ppt
23
（二）转导（transduction）
通过缺陷噬菌体（defective phage）的媒介，
把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中，通过 交换与整合，使后者获得前者部分遗传性状的现
象，称为转导。获得新遗传性状的受体细胞，就 称转导子（transductant）。
编辑ppt
3
一、原核生物的基因重组
原核生物的基因重组形式很多，机制较原始。
特点：
① 片段性，仅一小段DNA序列参与重组；
② 单向性，即从供体菌向受体菌（或从供体基因组 向受体基因组）作单方向转移；
③ 转移机制独特而多样，如接合、转化和转导等。
编辑ppt
4
（一）转化（transformation）
编辑ppt
10
感受态受遗传控制，但也存在个体差异。 感受态出现的时间不同； 感受态细胞所占比例和维持时间不同； 外界环境因子如腺苷酸（cAMP）及Ca2＋等对 感受态也有重要影响。
编辑ppt
11
调节感受态的一类特异蛋白称感受态因子。
膜相关DNA结合蛋白（membrane-
associated DNA binding protein）
编辑ppt
24
由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式：
一个细胞的DNA 通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中
能将一个细菌宿主的部分染色体或质粒DNA
7.3 基因重组和杂交育种
凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移到 一起，经过遗传分子间的重新组合，形成新遗传型
个体的方式，称为基因重组（gene recombination） 或遗传重组（genetic recombination），简称重 组。
编辑ppt
2
基因重组是杂交育种的理论基础。在方向性 还是自觉性方面，比诱变育种前进了一大步。且 可消除某一菌株在经过长期诱变处理后所出现的 产量上升缓慢的现象，因此，它是一种重要的育 种手段。
2）在质粒上插入受体菌染色体的部分片段，或将质粒 转化进含有与该质粒具有同源区段的质粒的受体菌—
—重组获救。
编辑ppt
20
（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”。
编辑ppt
6
2. 转化微生物的种类
原核生物
Streptococcus pneumoniae（肺炎链球菌）、
Haemophilus（嗜血杆菌属）、
Bacillus（芽孢杆菌属）、
Neisseria（奈瑟氏球菌属）、
Rhizobium（根瘤菌属）、
Staphylococcus（葡萄球菌属）、
Pseudomonas（假单胞菌属）、
1. 定义
受体菌（recipient cell，receptor）直接吸收 供体菌（donor cell）的DNA片段而获得后者部分 遗传性状的现象，称为转化或转化作用。
通过转化方式而形成的杂种后代，称转化子（transformant）。
编辑ppt
5
自然遗传转化（natural genetic transformation） 人工转化（artificial transformation）
感受态是指受体细胞最易接受外源DNA片段
并能实现转化的一种生理状态。
感受态细胞（competent cell）具有摄取外源
DNA能力的细胞。
编辑ppt
9
自然感受态
是细胞一定生长阶段的生理特性，受细菌自身的基因控制；
人工感受态
则是通过人为诱导的方法，使细胞具有摄取DNA的能力， 或人为地将DNA导入细胞内。 （该过程与细菌自身的遗传控制无关！）
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；
编辑ppt
21
6. 转染（transfection）
指用提纯的病毒核酸（DNA或RNA）去感染其 宿主细胞或其原生质体，可增殖出一群正常病毒 后代的现象。
编辑ppt
22
噬菌体DNA被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒
现在把DNA转移至动物细胞的过程也称转染