第八章遺傳重組

1、第八章遺傳重組（4h）教學(xué)目的：掌握重組的類(lèi)型；明確位點(diǎn)專(zhuān)一性重組、異常重組的過(guò)程，了解重組的分子機(jī)理。教學(xué)重點(diǎn)：位點(diǎn)專(zhuān)一性重組、異常重組的過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)：重組的分子機(jī)理。第一節(jié) 遺傳重組的類(lèi)型一、普遍性重組/同源重組二、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組三、異常重組第二節(jié) 細(xì)菌的同源重組一、細(xì)菌同源重組的特點(diǎn)二、細(xì)菌轉(zhuǎn)化重組機(jī)制三、細(xì)菌的接合與轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重組機(jī)制第三節(jié) 位點(diǎn)專(zhuān)一性重組一、l噬菌體的溶菌周期和溶源周期二、l噬菌體的整合和切除三、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組的核苷酸序列第四節(jié) 同源重組的分子機(jī)制一、 異源DNA雙鏈的斷裂與重接二、同源重組的Holliday模型三、基因轉(zhuǎn)變及其分子機(jī)制第五節(jié) 異常重組一、原核生物中的

2、轉(zhuǎn)座因子（transposable elements）二、真核生物的轉(zhuǎn)座子第六節(jié)轉(zhuǎn)座的機(jī)制和遺傳學(xué)效應(yīng)一、 轉(zhuǎn)座機(jī)制二、轉(zhuǎn)座子的遺傳學(xué)效應(yīng) 第八章 遺傳重組（4h）第一節(jié) 遺傳重組的類(lèi)型一、普遍性重組/同源重組其發(fā)生是依賴(lài)于大范圍的DNA同源序列的聯(lián)會(huì)，重組過(guò)程中，兩個(gè)染色體或DNA分子相互交換對(duì)等的部分（如真核生物的非姊妹染色單體的交換）。重組的普遍性和意義：生物適應(yīng)和進(jìn)化的基礎(chǔ)是遺傳的變異，而變異的來(lái)源是突變和重組。但突變的頻率很低，且基因的突變有的有利，有的有害。故變異的主要來(lái)源是基因間重組，結(jié)果產(chǎn)生各種不同類(lèi)型的基因型個(gè)體。早在1905年由W.Bateson和研究香豌豆兩對(duì)性狀遺傳實(shí)驗(yàn)

3、中就發(fā)現(xiàn)連鎖基因之間重組。1911年Morgan在果蠅有關(guān)性狀遺傳中對(duì)此做出科學(xué)的解釋。后來(lái)發(fā)現(xiàn)基因重組是所有生物遺傳的基本現(xiàn)象，無(wú)論是高等生物還是細(xì)菌、病毒中都存在基因重組；不只是在減數(shù)分裂中發(fā)生基因重組，在高等植物的體細(xì)胞中也發(fā)生重組；重組不只是在核基因之間發(fā)生，葉綠體基因、線(xiàn)粒體基因間也發(fā)生基因重組，可以說(shuō)只要有DNA就會(huì)發(fā)生重組。二、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組這種重組是依賴(lài)小范圍同源序列的聯(lián)會(huì)，重組也只是限于小范圍內(nèi)，而且兩個(gè)DNA分子并不交換對(duì)等的部分，有時(shí)是一個(gè)DNA分子整合到另一個(gè)DNA分子中，因此將這種形式的重組又稱(chēng)為整合式重組（如 噬菌體DNA通過(guò)其attP位點(diǎn)和大腸桿菌DNA的attB

4、位點(diǎn)之間的專(zhuān)一性重組而實(shí)現(xiàn)整合過(guò)程。又稱(chēng)為保守性重組。三、異常重組這種重組是發(fā)生在順序不相同的DNA分子間，但在形成重組分子時(shí)往往是依賴(lài)于DNA復(fù)制而完成重組過(guò)程，因此又稱(chēng)為復(fù)制性重組（如轉(zhuǎn)座因子從染色體的一個(gè)區(qū)段轉(zhuǎn)移到另一個(gè)區(qū)段或從一條染色體轉(zhuǎn)移到另一條染色體，這種轉(zhuǎn)座作用既不依賴(lài)于轉(zhuǎn)座因子DNA序列與插入?yún)^(qū)段DNA序列之間的同源性，又不需要RecA蛋白參與作用，只依賴(lài)于轉(zhuǎn)座區(qū)域DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)座有關(guān)的酶而完成重組）。第二節(jié) 細(xì)菌的同源重組一、細(xì)菌同源重組的特點(diǎn)1.形成部分二倍體Hfr × F由于供體的染色體一段一段轉(zhuǎn)移到F。且它們間的接合隨時(shí)會(huì)斷裂。所以F得到的位置是Hfr的部分基

5、因形成部分合子。又因?yàn)橹掠蛭挥诖竽c桿菌基因的最后，所以只有當(dāng)Hfr的基因全部轉(zhuǎn)移進(jìn)去，致育基因才轉(zhuǎn)進(jìn)入。部分二倍體：這種含有一個(gè)親體F全部基因組和另一親體部分基因組的合子叫部分合子/部分二倍體。2.偶數(shù)次交換，形成有活性的重組體部分二倍體中，假如發(fā)生一次交換，只產(chǎn)生二倍性線(xiàn)狀體，在分裂過(guò)程中被淘汰，只有發(fā)生偶數(shù)次交換，才產(chǎn)生有活性的重組體。單交換 二倍體線(xiàn)狀體，雙交換 重組體線(xiàn)性片斷。偶次交換結(jié)果：只產(chǎn)生一種重組體，而無(wú)相應(yīng)的重組體。二、細(xì)菌轉(zhuǎn)化重組機(jī)制用體外DNA片段的模式反應(yīng)表示RecA蛋白的活性三、細(xì)菌的接合與轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重組機(jī)制1、細(xì)菌接合中的重組機(jī)制其機(jī)制與轉(zhuǎn)化類(lèi)似，但更復(fù)雜。其單鏈

6、更長(zhǎng)。2、細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重組機(jī)制其重組發(fā)生在雙鏈DNA片段與完整DNA分子之間，發(fā)生2次交換，需要RecA、RecBC蛋白的參與。§ 普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的重組機(jī)制§ 特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)的重組機(jī)制第三節(jié) 位點(diǎn)專(zhuān)一性重組 一、l噬菌體的溶菌周期和溶源周期感染周期：是指噬菌體從吸附細(xì)菌到子代噬菌體從宿主細(xì)菌細(xì)胞中放出來(lái)的過(guò)程。（一）烈性噬菌體的感染周期：eg烈性噬菌體T4，其宿主是大腸桿菌，故稱(chēng)之為大腸桿菌T4噬菌體。T4噬菌體對(duì)大腸桿菌的侵染過(guò)程，就是我們?cè)谇懊嬷v過(guò)的噬菌體感染周期。T4噬菌體由頭、尾兩部分組成，外為蛋白質(zhì)外殼內(nèi)部DNA分子。侵染時(shí)T4噬菌體的尾部吸附在大腸桿菌的細(xì)胞壁上，放出溶

7、菌酶將細(xì)胞壁溶成一小孔，借助于尾鞘的收縮，將自己的DNA（T4DNA）通過(guò)小孔注入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，T4噬菌體的基因e立即有順序地進(jìn)行表達(dá)：首先早前期基因表達(dá)，這些多為調(diào)節(jié)基因，其作用是啟動(dòng)自身基因表達(dá)。而抑制宿主大腸桿菌細(xì)胞的DNA合成。晚前期基因表達(dá)，這些是與DNA復(fù)制有關(guān)的基因。其產(chǎn)物是：核酸酶：降解大腸桿菌的DNA，為自己DNA合成提供游離的核苷酸；DNA復(fù)制有關(guān)的酶：大量合成新T4DNA。晚期基因表達(dá)-是控制形態(tài)發(fā)生過(guò)程的基因；編碼噬菌體結(jié)構(gòu)蛋白的基因。其產(chǎn)物是大部分直接參與外殼的建成和少數(shù)具有酶的作用。T4噬菌體DNA上約有160個(gè)基因，已定位的有70多個(gè)基因，裝配成完整的噬菌體的全

8、部信息也都在此DNA上。包裝完成后，由噬菌體裂解基因表達(dá)，產(chǎn)生裂解酶。消化宿主細(xì)胞壁。大腸桿菌細(xì)胞裂解，放出大量的子代T4噬菌體。（二）溫和噬菌體的感染周期eg ：l噬菌體，其宿主是大腸桿菌。感染宿主。噬菌體基因有順序地表達(dá)。先是早期基因和部分晚期基因的表達(dá)。產(chǎn)物-阻遏蛋白。作用-調(diào)節(jié)或抑制自身其它基因的表達(dá)。噬菌體的整個(gè)基因組整合到宿主染色體的特定區(qū)域， 噬菌體的大部分基因處于失活狀態(tài)，隨宿主染色體一起復(fù)制。原噬菌體：整合到宿主染色體中的噬菌體基因組，稱(chēng)為原噬菌體。溶源性細(xì)菌：帶有原lphage的細(xì)菌叫溶源性細(xì)菌。以上過(guò)程稱(chēng)為溶源周期。溶源性細(xì)菌具有2個(gè)重要特性：免疫性：由于大腸桿菌含原噬菌

9、體而產(chǎn)生一種阻遏蛋白（ I ）。這種阻遏蛋白不但可抑制原噬菌體DNA復(fù)制。也可抑制再度感染的同類(lèi)噬菌體DNA的復(fù)制。故能抵抗同類(lèi)噬菌體的超感染?？烧T導(dǎo)性：原lphage的自發(fā)誘導(dǎo)，每一代可能有1/10000溶源性細(xì)菌被裂解，釋放出大量lphage，這一過(guò)程為裂解周期。失去原lphage的細(xì)菌稱(chēng)為非溶源性細(xì)菌。假如用紫外線(xiàn)或化學(xué)物質(zhì)（絲裂霉素C）誘導(dǎo)，90溶源細(xì)菌進(jìn)入裂解周期。lphage的基因有順序地表達(dá)，lphage的DNA獨(dú)立復(fù)制，形成蛋白質(zhì)外殼，從而組裝成完整的噬菌體釋放出來(lái)。象這種在感染周期中具有裂解和溶源兩種途經(jīng)的噬菌體稱(chēng)為溫和噬菌體。二、l噬菌體的整合和切除§ 如進(jìn)入溶源

10、狀態(tài)，則lDNA將整合到宿主基因組中；§ 由溶源狀態(tài)轉(zhuǎn)為裂解生長(zhǎng)狀態(tài)，則lDNA從宿主DNA上切除下來(lái)。 附著位點(diǎn)（attachment site 簡(jiǎn)寫(xiě)為att）§ 大腸桿菌上的att位點(diǎn)：attl或attB，其長(zhǎng)度大約為25bp，位于bio和gal兩基因之間，包含B、O、B三個(gè)序列組分 。§ lDNA上的att位點(diǎn)：attP，其長(zhǎng)度為240bp。由P、O、P三個(gè)序列組分組成，整合反應(yīng)：BOB + POP（噬菌體） IHF IntBOPPOB（原噬菌體）l噬菌體的位點(diǎn)專(zhuān)一性重組 切除反應(yīng)： BOPPOB（原噬菌體） IHFInt，Xis BOB + POP（噬菌體

11、）l噬菌體的位點(diǎn)專(zhuān)一性重組 三、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組的核苷酸序列§ 核心序列：“O”，含15bp，富含A-T對(duì)，序列內(nèi)無(wú)堿基回文對(duì)稱(chēng)性。§ attP：4個(gè)Int結(jié)合位點(diǎn)、3個(gè)IHF結(jié)合位點(diǎn)。§ attB：1個(gè)Int結(jié)合位點(diǎn)（15bp）。第四節(jié) 同源重組的分子機(jī)制一、異源DNA雙鏈的斷裂與重接用圖片說(shuō)明二、同源重組的Holliday模型§ Robin Holliday于1964年提出了重組的雜合DNA模型（hybrid DNA model）異源雙鏈 ：在重組位點(diǎn)上，每個(gè)雙鏈都有一個(gè)由兩個(gè)親本DNA分子中的一股單鏈共同組成的雙鏈區(qū)，稱(chēng)為hybrid DNA/het

12、eroduplex分支遷移：兩個(gè)雙螺旋形成的交叉連接是兩個(gè)原來(lái)的分子等量堿基交換的所在，交叉連接很容易以拉鏈?zhǔn)叫?yīng)擴(kuò)散，即鏈交換可沿著雙鏈滑動(dòng)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為branch migration。連接分子的拆分：§ 切口發(fā)生在形成連接分子中原先沒(méi)有切割過(guò)的配對(duì)鏈上§ 切口發(fā)生在重組過(guò)程中曾并切開(kāi)過(guò)的一對(duì)同源單鏈上三、基因轉(zhuǎn)變及其分子機(jī)制1、異常分離與基因轉(zhuǎn)變Mitchell設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：§ pdxp：不能合成維生素B6，對(duì)pH敏感。§ pdx：不能合成維生素B6，對(duì)pH不敏感2、基因轉(zhuǎn)變的類(lèi)型§ 染色單體轉(zhuǎn)變§ 半染色單體轉(zhuǎn)變3、基因轉(zhuǎn)變的分子

13、機(jī)制第五節(jié) 異常重組一、原核生物中的轉(zhuǎn)座因子（transposable elements）1、插入序列（inserton sequence IS） 20世紀(jì)60年代末Starlinger在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)半乳糖基因的突變體，稱(chēng)為gal-。 gal-：由于DNA片段插入而形成產(chǎn)生的（插入序列） 插入序列：是發(fā)現(xiàn)的最小的一種轉(zhuǎn)座因子，稱(chēng)為IS1。 其全部序列已在1978年由H.Ohtsubo和E.Ohtsubo測(cè)定。其全長(zhǎng)為768bp，兩端有18/23bp的反向重復(fù)序列。某些插入序列的參數(shù)元件長(zhǎng)度（bp）末端反向重復(fù)（bp）靶位點(diǎn)反向重復(fù)（bp）靶位點(diǎn)選擇IS1768239隨意IS21 327415

14、熱點(diǎn)IS41 4281811/12AAAN20TTTIS51 195164熱點(diǎn)2、轉(zhuǎn)座子（transposon，Tn）（復(fù)合轉(zhuǎn)座子）是由兩個(gè)重復(fù)序列夾著攜帶抗藥性物標(biāo)記的中央?yún)^(qū)段（含一個(gè)/多個(gè)結(jié)構(gòu)基因），常以Tn和后面加數(shù)碼來(lái)命名。Tn的特征轉(zhuǎn)座子抗性標(biāo)記長(zhǎng)度/bp末端IS序列的長(zhǎng)度/bp 末端IS序列的方向Tn5卡那霉素5 400IS50（1500）反向Tn9氯霉素2 638IS1（768）正向Tn10四環(huán)素9 300IS10（1 400）反向Tn204氯霉素、梭鏈孢酸2 457IS1（768）正向Tn903卡那霉素3 100IS903（1 050）反向Tn1681潮霉素2 088IS1（7

15、68）反向3、轉(zhuǎn)座噬菌體（Mu，mutator phage）§ 由Taylor于1963年發(fā)現(xiàn)的一種特殊的噬菌體，它是大腸桿菌的溫和噬菌體。§ Mu的特點(diǎn)：幾乎可以插入宿主染色體任何一個(gè)位置上。而且游離Mu和已經(jīng)插入的Mu基因次序是相同的。另外它的兩端沒(méi)有粘性末端，同時(shí)插入某基因中就引起該基因突變。二、真核生物的轉(zhuǎn)座子1、酵母菌的轉(zhuǎn)座子目前在酵母中研究得較清楚的轉(zhuǎn)座子是Ty系列（transponson yeast，Ty）。為6300bp，兩端含有兩個(gè)稱(chēng)為的正向重復(fù)序列，正向重復(fù)序列的長(zhǎng)度約250bp。Ty插入酵母菌染色體后，受體上就會(huì)出現(xiàn)5bp的正向重復(fù)序列，這和細(xì)菌中轉(zhuǎn)座

16、子作用相似。啤酒酵母中有控制a與兩種接合型的兩個(gè)基因a與。這兩個(gè)基因都能轉(zhuǎn)座，當(dāng)a基因從它的座位HMR轉(zhuǎn)座到MAT座位后就能表達(dá)，細(xì)胞成為a接合型。當(dāng)基因從它的HML轉(zhuǎn)座到MAT座位后，原來(lái)在MAT座位上的a基因消失，基因得以表達(dá)，細(xì)胞就轉(zhuǎn)換成接合型。表明這兩個(gè)轉(zhuǎn)座子具有明顯的生理功能，它們與其它轉(zhuǎn)座子不同之處是只能轉(zhuǎn)座到MAT上，而其它轉(zhuǎn)座子幾乎可以轉(zhuǎn)座到該基因組中任何座位上。2、果蠅的轉(zhuǎn)座子從20世紀(jì)70年代以來(lái)，在黑腹果蠅的一些品系間雜交子代出現(xiàn)某些異?，F(xiàn)象，如卵巢發(fā)育不全、分離比異常、雄性個(gè)體的減數(shù)分裂中出現(xiàn)重組、高突變率、染色體畸變等。這種現(xiàn)象稱(chēng)為雜種劣育（hybrid dysgen

17、esis）。直到1977年等第一次證實(shí)雜種劣育只出現(xiàn)在某雜交組合中，如黑腹果蠅有M品系（maternal strains）與P品系（paternal strains），只有M雌 P雄雜交F1出現(xiàn)雜種劣育。研究證明這是因?yàn)樵赑品系的細(xì)胞中有導(dǎo)致雜種劣育的遺傳因子，稱(chēng)為P因子（P element）。P因子與細(xì)菌中的轉(zhuǎn)座子有許多相似之處：P因子的全長(zhǎng)是2907bp，兩端有31bp的反向重復(fù)序列。P因子有4個(gè)編碼區(qū)、3個(gè)內(nèi)含子。體細(xì)胞中只有內(nèi)含子1、2能被順利切除，產(chǎn)生包括外顯子0、1、2的功能型mRNA，被被翻譯成一個(gè)相對(duì)分子量為6.6 104的轉(zhuǎn)座阻遏蛋白-一種轉(zhuǎn)座活性的抑制因子。在生殖細(xì)胞中內(nèi)含

18、子1、2、3均被切除，產(chǎn)生的成熟mRNA包括全部4個(gè)外顯子并被翻譯成相對(duì)分子量為8.7 104轉(zhuǎn)座酶，才能導(dǎo)致P因子轉(zhuǎn)座和配子敗育。因?yàn)樵隗w細(xì)胞中存在一個(gè)與外顯子3特異結(jié)合的蛋白，這種蛋白與RNA的結(jié)合妨礙了內(nèi)含子3的剪接。研究發(fā)現(xiàn)果蠅的細(xì)胞質(zhì)因子與P因子轉(zhuǎn)座有關(guān)，只有在M雌 P雄雜交F1出現(xiàn)雜種劣育是因?yàn)镸雌性細(xì)胞質(zhì)內(nèi)缺失一個(gè)相對(duì)分子量為的6.6 107轉(zhuǎn)座阻遏蛋白，因此引起了P的雄性細(xì)胞核染色體上的P轉(zhuǎn)座子自由轉(zhuǎn)座，后代劣育。P因子可以從原來(lái)的位置上消失：這一過(guò)程稱(chēng)為切離（excision）。準(zhǔn)確的切離可以使得由于P因子插入而引起的突變型發(fā)生回復(fù)突變，同時(shí)P因子也全部從插入位置上消失。不準(zhǔn)

19、確的切離可以帶來(lái)染色體畸變，P因子或是全部消失或是有一部分殘留在染色體上。P因子的位置和數(shù)目：用同位素標(biāo)記的P因子克隆作為探針，測(cè)得不同的果蠅品系的基因組中P因子的位置、數(shù)目均不相同。引起插入突變：P因子的插入而發(fā)生突變的基因有白眼（w）、焦剛毛（sn）、黃體（y）等。這類(lèi)突變基因中都可通過(guò)原位雜交的方法來(lái)證明P因子的存在。果蠅中的轉(zhuǎn)座子除了P因子外還有Copia、412、279、Tip、FB等。3、玉米的轉(zhuǎn)座子美國(guó)遺傳學(xué)家B.McClintock于1951年第一次提出轉(zhuǎn)座子的概念，當(dāng)時(shí)她把這種可以轉(zhuǎn)移的染色體因子稱(chēng)為抑制基因（inhibitor，I）。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)控制玉米糊粉層顏色至少有5對(duì)相關(guān)

20、基因：A（形成花色素）與a（無(wú)花色素）、C（代表顏色）與c（無(wú)色）、R（代表紅色）與r（無(wú)色）、Pr（代表紫色）與pr（無(wú)色）、I（抑制C的效應(yīng)）與i。已知I和C都在玉米的第九對(duì)染色體上，且兩者的座位相距很近。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明C與I基因之間容易發(fā)生斷裂，其結(jié)果是使I基因轉(zhuǎn)座到原來(lái)染色體的其他部位或者是別的染色體上，于是C恢復(fù)活性表現(xiàn)有色。因此原來(lái)定名的I基因后改稱(chēng)為解離因子（dissociator，Ds）。如果Ds因子停留在原來(lái)的座位，并未發(fā)生斷裂和轉(zhuǎn)座，則玉米籽粒為無(wú)色，如果籽粒在胚乳發(fā)育過(guò)程，細(xì)胞有絲分裂中Ds發(fā)生轉(zhuǎn)座，而且轉(zhuǎn)座愈早，則C基因恢復(fù)活性細(xì)胞愈多，將會(huì)出現(xiàn)大片帶色的組織，轉(zhuǎn)座愈晚

21、則帶色斑點(diǎn)組織愈小。由此形成玉米籽粒上帶有大小面積不同的紫白摻合的花斑類(lèi)型。為什么Ds既能停留在原位，對(duì)C基因起著抑制作用，又能在玉米籽粒發(fā)育的不同階段發(fā)生斷裂和轉(zhuǎn)座呢？McClintock深入研究證明，Ds的作用還要受到另一個(gè)基因的控制，這個(gè)基因她稱(chēng)為激活因子（activator，Ac），Ac和Ds往往在不同的染色體上，顯然Ac是通過(guò)所產(chǎn)生的某種擴(kuò)散性物質(zhì)作用于Ds的。在沒(méi)有Ac的情況下籽粒為無(wú)色，但是當(dāng)Ac從1個(gè)增加到2個(gè)或3個(gè)時(shí)，籽粒上帶色斑點(diǎn)反而減少了，這說(shuō)明Ac劑量的增加不是提前而是推遲了Ds因子的解離和轉(zhuǎn)座。接著她又發(fā)現(xiàn)Ds和Ac都可以轉(zhuǎn)座，插入到一些基因中，并使這些基因發(fā)生突變，

22、它們的消失又會(huì)使突變基因發(fā)生回復(fù)突變。不過(guò)Ac的作用是自主的，而Ds的行為卻依賴(lài)于Ac的作。這是因?yàn)镈s和Ac在很大程度上表現(xiàn)出核昔酸序列的同源，特別是兩端的序列是相同的，只是Ds因子不同程度地缺失了中間序列，正是由于這些序列的缺失，有可能丟失產(chǎn)生轉(zhuǎn)座所需的有關(guān)酶的功能。玉米中除了Ds一Ac系統(tǒng)以外，至少還有5個(gè)轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)都是由2個(gè)座成分組成，這也是玉米和其他真核生物轉(zhuǎn)座子的一個(gè)重要的區(qū)別。第六節(jié)轉(zhuǎn)座的機(jī)制和遺傳學(xué)效應(yīng)一、 轉(zhuǎn)座機(jī)制人們對(duì)于轉(zhuǎn)座機(jī)制進(jìn)行了廣泛的研究，一些轉(zhuǎn)座模型是在各種離體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上被提出。一個(gè)合理的轉(zhuǎn)座機(jī)制的模型至少要說(shuō)明下列現(xiàn)象：1轉(zhuǎn)座以后原來(lái)位置上的轉(zhuǎn)座子保持不變。

23、2在新的位置上的轉(zhuǎn)座子的兩側(cè)出現(xiàn)正向重復(fù)序列。3轉(zhuǎn)座過(guò)程出現(xiàn)共聯(lián)體。研究得比較清的還是細(xì)菌中的轉(zhuǎn)座子，這里以細(xì)菌的轉(zhuǎn)座5子為例說(shuō)明轉(zhuǎn)座的一般過(guò)程。1979年提出了一個(gè)Tn3轉(zhuǎn)座模型，大體分4步：a、切開(kāi)(cutting)：含有Tn3轉(zhuǎn)座子的供體質(zhì)粒，其Tn3中轉(zhuǎn)座酶有兩種功能，第一可以識(shí)別受體質(zhì)粒上的靶(target)序列，并在該序列兩側(cè)各一條單鏈上造成一個(gè)切口，切口之間的距離決定了轉(zhuǎn)座后兩側(cè)正向重復(fù)序列的長(zhǎng)度。第二可以識(shí)別自身兩邊的反向重復(fù)序列，并在3端切開(kāi)。b、連接(rejoining)：供體和受體結(jié)合成為共聯(lián)體（cointegrate），所謂共聯(lián)體，就是兩個(gè)或兩個(gè)以上的復(fù)制子(repli

24、con)通過(guò)共價(jià)連接起來(lái)的一個(gè)復(fù)制子。其過(guò)程是使供體切下IS或Tn3反向重復(fù)序列末端和受體粘性末端以共價(jià)鏈齊頭相連，形成兩個(gè)"缺口"。C、復(fù)制：由DNA多聚酶進(jìn)行修補(bǔ)復(fù)制補(bǔ)上缺口，由連接酶連接。于是在IS兩端形成了兩個(gè)正向重復(fù)序列，一般為59bp，最長(zhǎng)的12bp。d、重組：在特定位點(diǎn)進(jìn)行重組，結(jié)果共聯(lián)體分離形成兩部分，一個(gè)是原來(lái)含有轉(zhuǎn)座子的序列，另一個(gè)是通過(guò)轉(zhuǎn)座插入了轉(zhuǎn)座子的序列（p222圖8一23）。由此可見(jiàn)，轉(zhuǎn)座子是以它的一個(gè)復(fù)制品轉(zhuǎn)移到另一位置的，而在原來(lái)位置上仍然保自著原有的轉(zhuǎn)座子（p223圖8一24）。Shapiro所提出的轉(zhuǎn)座模型不僅可以說(shuō)明上述3方面的現(xiàn)象，且說(shuō)明轉(zhuǎn)座過(guò)程是遺傳重組過(guò)程。這種重組發(fā)生在特定的位點(diǎn)，從這一層意義上說(shuō)，轉(zhuǎn)座過(guò)程是一種位點(diǎn)專(zhuān)一性重組，但是這種重組伴隨著DNA的合成，所以是復(fù)制式的位點(diǎn)專(zhuān)一性重