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破解基因密码
1.9.1 什么是基因克隆

什么是基因克隆

随着生物化学、分子生物学和遗传学基础研究的进展,以及物理化学等学科的实验技术深入地与生物学相结合,20世纪70年代初发展起来了基因克隆技术,使生物学和医学经历了巨大的变化。这些技术促进了医学、生物学、农学、兽牧学等的发展,科学家利用基因克隆技术有可能按照自己的愿望对基因进行改造,使之为人类服务、改变人们的生活。基因克隆技术在医学上的应用更是广泛而意义深远。这些技术不仅已用于基因诊断和基因治疗中,还直接促进了人类基因组计划的实施。

基因工程和遗传工程在英语中是同一个词汇。从字面上看,遗传工程就是按照人们的意愿去改造生物的遗传特性或创建具有新遗传特性的生物。遗传是由基因决定的,改造生物的遗传性,就是改造生物的基因,因此狭义的遗传工程就是基因工程。

基因工程就是要改造DNA,涉及DNA序列的重新组合和建造,所以基因工程的核心就是人工的DNA重组。重组、建造的DNA分子只有纯化繁殖才有意义。纯的无性繁殖系统称为克隆(clone)。“clone”一词由于1963年被创造出来,是指来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。所以,纯化繁殖DNA又称为DNA克隆或分子克隆,基因的纯化繁殖又称为基因克隆。

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基因克隆示意图

基因克隆的定义为:应用酶学方法,在体外将不同来源的遗传物质与载体DNA结合成一具有自我复制能力的DNA分子,然后通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增获得大量同一的DNA分子。所以DNA重组和分子克隆是与基因工程密切不可分的,是基因工程技术的核心和主要组成部分。重组DNA、分子克隆甚至成了基因工程的代名词。