论基因克隆的前景与应用---本科论文

目录

绪论（序论）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1．基因、克隆的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2．基因克隆研究的主要内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2．1克隆工具的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2．2 技术方法的研究. ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2．3 研究对象——目的基因的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2．4过程研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 3．克隆研究的历史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 一、基因克隆技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1．基因克隆技术的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2．基本方法与技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2．1传统的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2．2近期发展的经典方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 3．基因克隆技术的基本步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 4．基因克隆技术的表达系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 二、基因克隆技术早期开创性研究成就和近来的研究成果．．．．．．．．．．．．．．．．6

1．微生物的基因克隆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 1．1微生物基因克隆的工具酶．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 1．2微生物基因克隆载体．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 1．3微生物人为克隆载体的宿主．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1．4达载体的构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1. 5融合蛋白的表达．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2．植物的基因克隆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3．动物的基因克隆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

三、基因克隆技术的具体应用及发展方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.繁殖性克隆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.1基因克隆技术与遗传育种．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2 转基因动植物的培育．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.3 医学上的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1．4基因克隆和DNA分析在法医学和考古学中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1. 5特殊动物基因资源的保护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.6 建立动物模型，制备医用实验动物．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.7 生物学基础研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2. 治疗性克隆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

四、基因克隆技术意义与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

五、结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

六、谢辞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

绪论（序论）

1．基因、克隆的概念

基因是细胞内DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因控制蛋白质合成，是不同物种以及同一物种的不同个体表现出不同的性状的根本原因，即所谓“种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙，凤生凤，耗子生儿会打洞”。基因通过DNA复制及细胞分裂把遗传信息传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成使遗传信息得到表达。

克隆（cloning）这个词源于希腊语中clonos，即嫩枝，clonizo是砍下嫩枝的意思。许多世纪以来，克隆就广泛地应用与农业方面，用这种方法不使用种子就可以把老树的嫩枝经插条变成树苗。英文clone就是使用了这个意思，而克隆是clone的音译。广义上讲，无性繁殖与克隆不同，前者指不经雌雄两性生殖细胞的结合，只由一个生物体产生后代的生殖方式，常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。植物的压条或嫁接方式产生的新个体也叫无性生殖。后者是人工遗传操作动物繁殖的过程。狭义上二者相同。

在生物的分子、细胞、个体三个不同层次上，“克隆”有不同的含义。

在分子水平上，用分子生物学技术利用细菌或病毒使原来某一片段DNA形成一群DNA分子的过程，叫做分子克隆或DNA克隆，而且相同分子叫一个克隆。

在生物学中，细胞克隆技术的正规名词为细胞培养技术，包括微生物、动物和植物细胞以及动植物组织的培养，而得到大量的细胞或其代谢产物。

自然界普遍存在植物、微生物的克隆，即使高等动物也不例外，同卵双胞胎实际上就是一种胚胎水平上的克隆。

2．基因克隆研究的主要内容

2．1克隆工具的研究

主要的基因克隆载体：原核和真核载体、克隆和表达载体、质粒载体、噬菌体、病毒、黏粒载体等。在细胞内进行自我复制的DNA分子，就是外源基因的运载体，有了它，外源DNA才能进入受体细胞生存和繁殖，从而使基因克隆技术成为可能。主要的工具酶：如限制性核酸内切酶、DNA连接与聚合酶、单链核酸内切酶、核酸外切酶、各种修饰酶等，它们使基因克隆操作在技术上成为可能。以上均在正文简介。

2．2 技术方法的研究

新的克隆方法不断涌现，如以PCR为基础的差异筛选技术、长片段DNA序列测定技术、高通量的基因芯片技术等。

2．3 研究对象——目的基因的研究

2．4过程研究

2．4．1 供核细胞的来源

胚胎细胞和动物胎儿细胞是克隆动物的理想核供体来源。

2．4．2细胞质受体的来源

2．4．3 重构胚的核质适应机理

核移植重构胚胎融合后核质间细胞周期是否同期化、核重编程的能力如何和核质相适应的机制等。