圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第14章 基因重组与基因工程
14.1 复习笔记
一、自然界DNA重组和基因转移 1．细菌的基因转移与重组 （1）接合作用
接合作用指细胞或细菌通过菌毛使质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）。
（2）转化作用
转化作用指通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型。
（3）转导作用
转导作用指病毒从被感染的细胞（供体）释放出来、再次感染另一细胞（受体）时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。自然界常见的例子是由噬菌体感染宿主时伴随发生的基因转移。
2．基因重组的方式 （1）特异位点重组
特异位点重组是指在整合酶的催化下，两段DNA序列的特异的位点处发生整合并共价连接。
（2）同源重组
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 同源重组是指发生在同源序列间的重组，要求两段DNA序列类似。同源重组是最基本的DNA重组方式。
（3）转座重组
转座指DNA的片段或基因从一个位置移动到另一位置的现象。这些能够在基因组中自由移动的DNA片段包括插入序列（IS）和转座子（Tn）两种类型。
①插入序列转座 a．插入序列定义
典型的插入序列是长750～1500bp的DNA片段，其中包括两个分离的反向重复序列及一个转座酶基因，后者的表达产物可引起转座。
b．插入序列发生的转座有两种形式
第一，保守性转座，指插入序列从原位迁至新位；
第二，复制性转座，指插入序列复制后，其中的一个复制本迁移至新位，另一个仍保留在原位。
②转座子转座
转座子指可从一个染色体位点转移至另一位点分散的重复序列。也包含两个分离的反向重复序列、一个转座酶基因及其他基因。
二、重组DNA技术
重组DNA技术又称基因工程或DNA克隆，是指采用人工方法将不同来源的DNA进行重组，并将重组后的DNA引入宿主细胞中进行繁殖或表达的过程。
1．相关概念
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 （1）工具酶
在重组DNA技术中，常需要一些工具酶进行基因操作。包括限制性内切核酸酶、DNA连接酶等。
限制性核酸内切酶（RE）是一类核酸内切酶，能识别双链DNA分子内部的特异位点并裂解磷酸二酯键。与甲基化酶共同构成细菌的限制修饰体系，限制外源DNA、保护自身DNA。
表14-1 重组DNA技术中常用的工具酶
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 （2）目的基因
应用重组DNA技术分离、获得的感兴趣的基因或DNA序列就是目的基因。目的DNA有两种类型
①cDNA是指经反转录合成的、与RNA（通常指mRNA或病毒RNA）互补的单链DNA。以单链cDNA为模板、经聚合反应可合成双链cDNA。
②基因组DNA是指代表一个细胞或生物体整套遗传信息的所有DNA序列。 （3）基因载体 ①基因载体定义
基因载体或称克隆载体指为“携带”感兴趣的外源DNA、实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
②基因载体种类
质粒DNA、噬菌体DNA和病毒DNA。 ③基因载体特征
经适当改造后仍具有自我复制能力，或兼有表达外源基因的能力。
2．重组DNA技术基本原理及操作步骤 （1）目的基因的获取
目前获取目的基因大致有如下几种途径或来源。 ①化学合成法
利用某种已知的基因的核苷酸序列或氨基酸序列推导出该多肽链编码的核苷酸序列，可以利用DNA合成仪通过化学合成法合成目的基因。
②基因组DNA文库
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 基因组DNA文库指存在于转化细菌内、由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合。 ③cDNA文库
以mRNA为模板，利用反转录酶合成与mRNA互补的DNA（cDNA），再复制成双链DNA片段，与适当载体连接后转入受体菌，即获得cDNA文库。
④聚合酶链反应
聚合酶链反应（PCR）是一种在体外利用酶促反应获得特异序列的基因组DNA或cDNA的专门技术。
（2）克隆载体的选择和构建
外源DNA片段离开染色体是不能复制的。如果将外源DNA连到复制子上，外源DNA则可作为复制子的一部分在受体细胞中复制。这种复制子就是克隆载体。依据进行DNA克隆的目的、目的DNA的大小、受体细胞的种类和来源等因素、载体内是否有适宜的MCS进行选择。
（3）外源基因与载体的连接
这需要DNA连接酶将外源DNA与载体共价连接。 ①黏性末端连接
a．同一限制酶切位点连接：由同一限制性内切核酸酶切割的不同DNA片段具有完全相同的末端。当这样的两个DNA片段一起退火时，黏性末端单链间进行碱基配对，然后在DNA连接酶催化作用下形成共价结合的重组DNA分子。
b．不同限制性内切酶位点连接：由两种不同的限制性内切核酸酶切割的DNA片段，具有相同类型的黏性末端，即配伍末端，也可以进行黏性末端连接。
②平端连接
产生的黏性末端经特殊酶处理，使单链突出处被补齐或削平，变为平端，DNA连接酶
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查锡良《生物化学》(第7版)笔记和考研真题详解-第14~18章【圣才出品】
