一、同源重组定义
同源重组又称一般性重组。同源重组发生在DNA的同源序列之间，通过配对、链的断裂和再连接，而产生片段交换的过程，是最基本的重组方式。真核生物非姊妹染色体的交换，姊妹染色体的交换，细菌及某些低等真核生物的转化，细菌的转导、接合等属都属于这一类型。
二、同源重组特征
2. 涉及DNA分子在特定的交换位点发生断裂和错接的生化过程异源双链区的生成；
3. 存在重组热点；
4. 需要重组酶；
5. 单链DNA分子或单链DNA末端是交换发生的重要信号。
三、同源重组的 Holliday模型
Holliday模型是通过要发生重组的2个DNA分子的2条单链在同一部位断裂，断裂的游离末端彼此交换形成异源双链，然后2条杂合单链彼此连接形成Holliday连接体。Holliday连接体一旦形成就能进行重排，从而改变的彼此关系，形成不同的构象，构象决定了在Holliday连接体拆分时是否发生重组。Holliday连接体是所有重组模型的核心。
2. 同源重组需要一系列的蛋白质
原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等；以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或Holliday结构（Holliday Juncture Structure）的形成和拆分分为三个阶段，即前体联会阶段、联会体形成和Holliday 结构的拆分。
3. 同源重组的 Holliday模型过程
（1）两个同源染色体DNA排列整齐；
（2）DNA链断裂与入侵：一个DNA的一条链断裂并与另一个DNA对应的链连接，形成的连接分子，称为 Holliday中间体；
（3）分支移动：通过分支移动产生异源双链DNA；
（4）Holliday中间体切开并修复，形成两个双链重组体DNA。
切开的方式不同，所得到的重组产物也不同；
① 片段重组体（patch recombinant）是指切开的链与原来断裂的是同一条链（见Holliday模型左边的产物），重组体含有一段异源双链区，其两侧来自同一亲本DNA；
② 拼接重组体（splice recombinat）是指切开的链并非原来断裂的链（模型右边产物），重组体异源双链区的两侧来自不同亲本DNA。
四、细菌的基因转移与重组
（1）接合作用
接合作用（conjugation）是指细菌的细胞相互接触时遗传信息可以由一个细胞转移到另一个细胞。供体细胞被定义为雄性，受体细胞为雌性。通过接合而转移DNA的能力是由接合质粒提供的，与接合功能有关的蛋白质均由接合质粒所编码。
（2）致育因子
致育因子（ferility factor）简称性因子或F因子，是能够促使染色体基因转移的接合质粒；大肠杆菌F质粒（F因子）是研究得最多，也是研究得最清楚的接合质粒。
（3）性异
性异（sexduction）是指细胞基因的这种通过接合而转移的过程。
（4）Hfr菌株
Hfr菌株是指整合F因子后具有较高频率的重组的大肠杆菌菌株。
2. 细菌的遗传转移
(1）遗传转化（genetic transformation）是指细菌品系由于吸收了外源DNA（转化因子）而发生遗传性状的改变现象。
（2）感受态细胞（compete cell）是指具有摄取周围环境中游离DNA分子能力的细菌细胞。
（3）很多细菌在自然条件下就有吸收外源DNA的能力（如固氮菌、芽孢杆菌、奈氏球菌及嗜血杆菌等），有些细菌在自然条件下不发生转化或转化效率很低，但在实验室中可以人工促使转化。例如大肠杆菌，用高浓度Ca2＋处理，可诱导细胞成为感受态。
3. 细菌的转导
（1）转导定义
转导（transduction）是指通过噬菌体将细菌基因从供体转移到受体细胞的过程。
（2）转导分类
① 普遍性转导（generalized transduction）
普遍性转导是指宿主基因任意位置的DNA成为噬菌体果颗粒时将宿主染色体果颗粒DNA的一部分而被带入受体菌。
② 局限性转导
局限性转导是指某些温和噬菌体在装配病毒颗粒时将宿主染色体整合部位的DNA切割下来取代病毒DNA。
4. 细菌的细胞融合
细菌的细胞融合（cell fusion）是指在有些细菌的种属中可发生由细胞质膜融合导致的基因转移和重组的现象。在实验室中，用溶菌酶除去细菌细胞壁的肽聚糖，使之成为原生质体，可人工促进原生质体的融合，由此使两菌株的DNA发生广泛的重组。
五、重组有关的酶
（1）在大肠杆菌中，RecA蛋白参与重组是最关键的步骤。
① 诱发SOS反应；
② 促进DNA单链的同化（assimilation）。
单链同化是指单链与同源双链分子发生链的交换，从而使重组过程中DNA配对、Holliday中间体的形成，分支移动等步骤得以产生。
（2）RecA蛋白作用过程
① RecA与DNA单链结合成复合物；
② 复合物与双链DNA作用寻找与单链互补的序列；
③ 入侵单链与双链中的互补链配对，同源链被置换出来。交换沿单链5`→3`方向进行，直至交换终止，由RecA水解ATP提供能量。
2. RecBCD酶
RecBCD酶是产生参与重组的DNA单链主要途径。该酶的亚基分别由基因recB、recC和recD编码。
（1）RecBCD酶具有三种酶活性
① 依赖于ATP的核酸外切酶活性；
② 可被ATP增强的核酸内切酶活性；
③ ATP依赖的解螺旋酶活性。
(2）RecBCD酶作用过程
当DNA分子断裂时，它即结合在其游离端，使DNA双链解旋并降解，解旋所需能量由ATP水解供给。及至酶移动到chli位点（5GCT ` GGTGG3 `），在其3`侧4~6个核苷酸处将链切开，产生具有3`末端的游离单链。随后单链可参与重组。
3. RuvA/RuvB/RuvC
（1）RuvA四聚体结合到Holliday位点（RuvA识别Holliday结构的连接点）；帮助RuvB六聚体环结合在双链DNA上；
（2）RuvB六聚体结合到杂合双螺旋的两对面，DNA穿过其中心，RuvB六聚体的作用像马达，促进超螺旋分叉点通过复合体移动。（具有ATPase活性）；
（3）RUVC是一种核酸内切酶，特异识别Holliday联结体并将其切开，并决定结果是片段重组还是拼接重组。并由DNA聚合酶和DNA连接酶进行修复合成。
生物易考通收录了热门生物考研学科，涵盖生物化学、分子生物学、细胞生物学、普通生物学、遗传学、微生物学等学科。除此之外，生物易考通小程序收集了各大名校报考信息，招生信息，录取信息，调剂信息，关注生物易考通，为您提供考研前沿资讯！
