2011-05-31遗传病致病基因的克隆

基因克隆技术摘要：基因克隆技术是分子生物学的核心技术，其目的是获得某一基因或DNA 片段的大量拷贝，用于深入分析基因的结构与功能，并可达到人为改造细胞以及物种遗传性状的目的。

本论文主要从以下几个方面来介绍基因克隆技术：目的基因的获得、目的基因和载体的连接、重组分子的扩增和鉴定。

关键词：目的基因；限制性内切酶；克隆；重组分子ABSTRACT：Gene cloning technology is the core of molecular biology technology, its purpose is obtain a gene or DNA fragments of the copy, used for in-depth analysis the structure and function of genes, and may achieve human cells and the transformation of the species genetics purpose.This thesis mainly from the following several aspects to introduce gene cloning technology: the purpose of the gene for the purpose, genes and carrier, restructuring of the molecules connected amplification and identification.Keywords：purpose gene;restriction endonuclease;clone;restructuring molecules基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术，可概括为∶分、切、连、转、选。

“分”是指分离制备合格的待操作的DNA，包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA；“切”是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA，或者切出目的基因；“连”是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来，形成重组的DNA分子；“转”是指通过特殊的方法将重组的DNA分子送入宿主细胞中进行复制和扩增；“选”则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。

第五章基因克隆技术基因克隆技术是分子生物学的核心技术，其目的是获得某一基因或DNA片段的大量拷贝，用于深入分析基因的结构与功能，并可达到人为改造细胞以及物种遗传性状的目的。

基因克隆的一项关键技术是DNA重组技术，它利用酶学方法将不同来源的DNA分子进行体外特异性切割，重新拼接组装成一个新的杂合DNA分子。

在此基础上将杂合DNA分子转入一定宿主细胞中进行扩增，形成大量的子代分子，此过程称基因克隆。

有目的地通过基因克隆技术，人为操作改造基因，改变生物遗传性状的系列过程总称为基因工程。

基因克隆的一般程序为：一、获取目的基因目的基因就是需要研究的特定基因或DNA片段。

获取目的基因的主要方法：1、用限制性内切酶酶解染色体DNA，构建基因组文库，再从基因组文库中筛选目的基因。

该法的优点是获得的目的基因的组织结构与天然基因完全相同，在结构基因中也含有内含子序列，但是也正因为这一点构成了该法最大缺点，即含有内含子的基因在原核细胞中不能表达。

原因是原核细胞不能识别并剪切插入顺序(内含子)，因而也不能表达出正确的基因产物。

2、分离纯化细胞中的mRNA，以mRNA为模板，在反转录酶作用下生成cDNA第一链，再以cDNA第一链为模板在DNA聚合酶作用下生成双链cDNA,构建cDNA文库，从中筛选所需的目的基因。

此法仅用于筛选为蛋白质编码的结构基因。

因成熟的mRNA分子中已经切除了内含子序列，具有完整的阅读框架，可在原核细胞中正确表达。

3、人工体外合成基因：由于当前人工体外合成DNA的长度有限，此法仅用于制备小分子生物活性多肽基因和小分子量蛋白基因。

在基因较大情况下，常需先合成多个DNA片段，然后拼接成完整的基因，此法还要求目的基因的全部碱基顺序已被阐明。

4、PCR法扩增基因：PCR(聚合酶链式反应)技术的出现和发展，为目的基因的寻找提供了有力技术工具。

用PCR法可选择性扩增基因组中所要研究的个别基因或DNA片段，或用反向PCR技术，先将特定mRNA反转录为cDNA第一链，然后再进行扩增。

医 学 遗 传 学 习 题 集-1-第一章 绪论I.单选题（共 34 题）1.提出分子病概念的学者为 A. Pauling B. Garrod C. Beadle D. Ford2.从性遗传的表现形式与性别有着密切的关系，以下疾病属于从性遗传的是 A. 血友病 B. 红绿色盲 C. 原发性血色病 D. 前列腺癌E. 抗维生素D 性佝偻病 3.环境因素诱发的单基因病为 A. Huntington 舞蹈病 B. 蚕豆病 C. 白化病 D. 血友病A4.有些遗传病不是先天性疾病，这是因为 。

A. 该遗传病的发病年龄没到B. 该遗传病是体细胞遗传病C. 该遗传病是线粒体病D. 该遗传病是隐性遗传病 5.高血压是 A. 单基因病 B. 多基因病 C. 染色体病 D. 线粒体病 6.脆性X 综合症是 A. 单基因病 B. 多基因病 C. 染色体病 D. 线粒体病7.对镰状细胞贫血病患者血红蛋白（HbS ）电泳分析后，推论其泳动异常是HbS 分子结构改变所致，从而提出分子病的概念，提出分子病概念的科学家是 A. Morgan B. Mendel C. Pauling D. Garrod E. Ingram8.X —连锁显性遗传病。

女性获得致病基因的机会比男性多——。

A. 1倍 B. 2倍 C. 3倍 D. 4倍 E. 5倍9.据调查，糖尿病的单卵双生同病率为84%，双卵双生同病率为37%，根据遗传病研究的双生子法，可心计算出糖尿病的遗传率接近 。

A. 100% B. 75% C. 50% D. 25%10.._____ 于1961年提出了大肠杆菌乳糖代谢的“操纵子”模型，建立了基因调控的概念。

A. Avery 和McLeod B. Watson 和 Crick C. Jacob 和 Monod D. Khorana 和Holley E. Arber 和 Smith11.人类基因组计划最后阶段的任务是——。

浅谈脆性X染色体综合征的概况摘要：脆性X染色体综合征（fragile X syndrome）是一种不完全外显的X染色体连锁显性遗传病，X染色体长臂2区7带呈细丝状（宋小俊，2012）。

发病机理是由于X染色体上智力低下基因FMR-1突变，导致无法制造正常蛋白质。

临床以智力低下、巨睾症、特殊面容、语言行为障碍为特征。

目前对于脆性X染色体综合征的诊断主要是临床诊断和实验室诊断等。

关键词：脆性X染色体综合征；发病机理；临床表现脆性X综合征是一种具有家族好发现象的遗传病，后代成员的患病比例也会随着代数的增加而增加，其临床特征一般为“一低五大”:智力低下、大头、大耳朵、巨睾、第三指间类型比例大、出生时体重大。

在人群中,男性发病率要比女性大，约为1/1500,而女性的患病率则在为1/2500。

本文就其发病机理、临床表现及诊断等研究进展进行综述。

1 发现史在20世纪初期，就有一些学者注意到智力低下的患者中男性多于女性这一现象。

到了1943年，Martin和Bell在一个家系的两代人中发现了11名男性患者和两名轻度智力低下的女性，对此他们认为该家系智力低下是与X连锁的，也因此X连锁智力低下又称为Martin-Bell综合征（李东至，2005）。

1969年Lubs首先在男性智力低下患者及其女性亲属中发现了长臂具有“随体和呈细丝状次缢痕”的X染色体。

后来，Sortherland 证明细丝位位于X染色体长臂2区7带（Xq27）。

它在低叶酸培养条件下表达，并提出了脆性部位（fragile site）的概念。

现今人们把在Xq27处有脆性部位的X染色体称为脆性X染色体（fragile X,fra X），而它所导致的疾病称为脆性X染色体综合征。

2发病机理脆性X染色体综合征是1991年美国的一群研究人员在X染色体上的叫做脆性X染色体智力低下基因1(fragile X mental retardation gene1，FMR-1)发生突变而导致的。

克隆基因的方法范文克隆基因是指将特定基因从一个生物体中复制并插入到另一个生物体中的技术。

它是生物工程的重要手段之一，可以用来研究基因功能、制造重组蛋白和治疗基因疾病等。

基因克隆是将感兴趣的DNA序列从一些生物体中分离出来并进行纯化的过程。

这个过程可以通过多种方法实现，包括限制性内切酶切割、聚合酶链反应（PCR）和分子杂交等。

限制性内切酶是一类具有特定的DNA剪切酶活性的酶，它可以把DNA分子切割成特定的片段。

基于限制性内切酶切割的方法可以通过选择合适的限制酶对DNA进行切割，并利用电泳将目标片段纯化出来。

聚合酶链反应是一种在体外无需细胞参与的DNA扩增技术。

它通过添加DNA引物和DNA聚合酶将DNA序列进行多轮扩增，从而产生大量目标DNA片段。

此外，分子杂交是将核酸分子通过序列互补性结合在一起，然后通过特定的条件进行分离，从而得到目标DNA片段。

DNA片段扩增是将感兴趣的DNA片段在体外进行大量复制的过程。

其中最常用的方法是PCR技术。

PCR是通过DNA引物和DNA聚合酶在体外进行多轮循环扩增，从而产生大量DNA复制物。

PCR反应包括三个步骤：变性、退火和延伸。

在变性步骤中，DNA双链被热变性成两条单链。

在退火步骤中，引物与模板DNA序列进行结合。

在延伸步骤中，DNA聚合酶通过合成新的DNA链，最终得到两个与模板序列互补的DNA片段。

重复以上三个步骤，通过PCR可以在短时间内扩增出目标DNA片段。

基因表达是将目标基因在宿主细胞中转录和翻译成蛋白质的过程。

表达载体是实现基因表达的重要工具。

表达载体是一种由起始子、转录因子结合位点、终止子和拷贝数调控序列组成的DNA分子。

它可以将目标基因插入到细胞可以识别和表达的序列中，并在细胞内大量复制和转录。

靶基因与表达载体中的启动子结合后，过程将启动把DNA信息转录成RNA信息的过程。

之后，该RNA会通过细胞的翻译机制转化为蛋白质。

总结来说，克隆基因的方法包括基因克隆、DNA片段扩增和基因表达三个步骤。

基因克隆的几种常用方法DNA实验 2009-11-18 12:03:11 阅读119 评论0字号：大中小订阅基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。

不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的功能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。

特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。

本文就基因克隆的几种常用方法介绍如下。

1根据已知序列克隆基因对已知序列的基因克隆是基因克隆方法中最为简便的一种。

获取基因序列多从文献中查取,即将别人报道的基因序列直接作为自己克隆的依据。

现在国际上公开发行的杂志一般都不登载整个基因序列,而要求作者在投稿之前将文章中所涉及的基因序列在基因库中注册,拟发表的文章中仅提供该基因在基因库中的注册号(accession number),以便别人参考和查询。

目前,世界上主要的基因库有1)EMBL,为设在欧洲分子生物学实验室的基因库,其网上地址为/ebi-home.html;(2)Genbank,为设在美国国家卫生研究院(NIH)的基因库,其网上地址为/web/search/index.html;(3)Swissport和TREMBL,Swissport是一蛋白质序列库,其所含序列的准确度比较高,而TREMBL只含有从EMBL库中翻译过来的序列。

目前,以Genbank的应用最频繁。

这些基因库是相互联系的,在Genbank注册的基因序列,也可能在Swissport注册。

要克隆某个基因可首先通过Internet查询一下该基因或相关基因是否已经在基因库中注存。

查询所有基因文库都是免费的,因而极易将所感兴趣的基因从库中拿出来,根据整个基因序列设计特异的引物,通过PCR从基因组中克隆该基因，也可以通过RT-PCR克隆cDNA。

值得注意的是,由于物种和分离株之间的差异,为了保证PCR 扩增的准确性,有必要采用两步扩增法,即nested PCR。

根据蛋白质序列也可以将编码该蛋白质的基因扩增出来。

基因克隆方法
基因克隆方法是一种重要的生物技术手段，它可以将一个生物体的基因复制到另一个生物体中，从而实现基因的传递和改变。

这种方法在生物学、医学、农业等领域都有广泛的应用，可以用来研究基因功能、制备重组蛋白、生产转基因作物等。

基因克隆方法的基本步骤包括：DNA提取、限制性内切酶切割、DNA连接、转化和筛选等。

首先，需要从目标生物体中提取DNA，然后使用限制性内切酶对DNA进行切割，得到所需的基因片段。

接着，将基因片段与载体DNA连接，形成重组DNA。

将重组DNA转化到宿主细胞中，使其表达目标基因。

最后，通过筛选方法，筛选出表达目标基因的细胞，得到所需的基因克隆产物。

基因克隆方法的应用非常广泛。

在生物学研究中，可以利用基因克隆方法研究基因功能、构建基因库、制备重组蛋白等。

在医学领域，可以利用基因克隆方法研究疾病基因、制备基因药物等。

在农业领域，可以利用基因克隆方法制备转基因作物，提高作物产量、抗病性等。

然而，基因克隆方法也存在一些问题。

首先，基因克隆可能会引起基因突变或不稳定性，导致不良后果。

其次，基因克隆可能会引起道德和伦理问题，例如制备人类克隆体等。

因此，在使用基因克隆方法时，需要严格遵守相关法律法规和伦理规范，确保其安全和合法性。

基因克隆方法是一种重要的生物技术手段，具有广泛的应用前景。

在使用基因克隆方法时，需要注意其安全和合法性，以充分发挥其优势，为人类社会的发展做出贡献。

基因克隆主要过程一、基因克隆概述基因克隆是指将一个细胞中的某个基因序列复制并转移到另一个细胞中，从而使目标基因得以表达。

基因克隆的过程包括：选择适当的宿主细胞、构建载体、将目标基因插入载体中、转化宿主细胞、筛选转化成功的细胞并培养、分离纯化目标基因等步骤。

本文将对这些过程进行详细的介绍。

二、选择适当的宿主细胞选择适当的宿主细胞是基因克隆的第一步。

通常情况下，常用的宿主细胞包括大肠杆菌、酵母等。

选择宿主细胞的标准主要包括以下几个方面：1.易于培养：宿主细胞应具备简单、廉价、高效的培养条件，以便进行大规模的培养和筛选。

2.安全性：宿主细胞不应具备对人体有害的特性，以免对生物安全造成威胁。

3.生长速度：宿主细胞应具备较快的生长速度，以便加快基因克隆的进程。

三、构建载体在基因克隆中，常用的载体有质粒、病毒和人工染色体等。

构建载体的主要目的是将目标基因插入到载体中，并确保其能够被宿主细胞所识别和复制。

构建载体的步骤如下：1.获取载体：从自然界或者实验室中获取合适的载体，并通过酶切和连接等技术进行改造。

2.插入目标基因：将目标基因与载体进行连接，一般通过限制性酶切和连接酶的作用，将目标基因与载体的开放的端部连接。

3.反选：通过选择适当的标记（如抗生素耐药性基因）进行反选，以筛选出成功插入目标基因的载体。

四、将目标基因插入载体中将目标基因插入载体中是基因克隆的核心步骤，常用的方法有PCR扩增插入法、限制性内切酶法和电泳法等。

1. PCR扩增插入法PCR扩增插入法是目前常用的一种方法。

具体步骤如下：1.PCR扩增：使用PCR技术将目标基因的DNA序列扩增得到线性DNA片段。

2.载体切割：使用限制性内切酶将载体切割成开放的线性片段。

3.连接：将扩增得到的目标基因片段与载体线性片段进行连接，需注意连接时选择合适的限制性内切酶。

2. 限制性内切酶法限制性内切酶法是较为传统的方法，也是基因克隆中常用的一种方法。

具体步骤如下：1.载体切割：使用限制性内切酶将载体切割为开放的线性片段。