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生物 工程 名 词 解释

k《 日 ] 广 川 秀夫 . 丸 O 内 棣 “车
胡 宝 华 译
高 崇明 校

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内 8

本 书 收录 生物 工程 及 其 相关 领域 中 常见 的 种 类 名 称 及 学
术 用 语 318 条 ， 涉 及 细胞 工程 、 基 因 工 程 、 ey A Wy FE. SL
程 及 医学 、 药 学 、 农 学 等 各 方面 的 内 容 ， 可 供 生物 、 化 工 *
轻 工 、 医 药 、 环 保 等 部 门 的 读者 作为 工具 书 使 用 。

著者 “ 广 川 秀夫
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KRAAFZIAL—-OrLEE
198346212H 1B 1 wIlszeT
Setar PRR th MR AL
生物 工程 名 词 解释
胡 宝 华 ” 译
高 崇明 校

责任 编辑 : 尹 建 国
封面 设计 : 许 立
*

化 学 码 业 多 及 藤 出 版 发 行
(北京 和 平 里 七 区 十 六 号 楼 )

你 学 工业 出 版 社 印 刷 厂 印刷
豆 各 庄 装 订 厂 装订

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开本 787 x 1092 ws 印张 557; 字 数 126 千 字
1991 年 9 月 第 1 版 1991 年 9 月 北京 第 1 次 印刷

印 数 1- 2,350

ISBN 7-5025-0911-9/Q"5

定价 3.85 元

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在 本 世纪 后 半 叶 生物 科学 获得 迅速 发 展 ， 以 分 子 生物 学 为
中 心 通过 医学 、 药 学 、 农 学 等 各 个 不 同 领域 的 相互 启迪 ， 更 加
推动 了 这 一 发 展 过 程 ， 并 且 也 在 影响 着 更 加 广阔 的 其 它 领 域 。

当 某 一 研究 领域 处 于 迅速 发 展 的 阶段 时 ， 会 不 断 地 发 现 一
些 新 的 现象 并 产生 一 些 新 的 词汇 、 术 语 。 近 年 来 生物 科学 的 发
展 可 以 认为 正 是 这 方面 的 一 个 典型 代表 。 在 生物 科学 范畴 内 ，、
由 于 专业 分 工 不 同 , 也 会 由 于 词汇 问题 而 产生 互 不 相通 的 情况 。

通常 所 说 的 生物 工程 ， 包 括 的 范围 极其 广泛 。 因 此 著者 决
定 ， 挑 选 其 中 与 基因 重组 及 细胞 工程 相关 领域 中 常用 的 词汇 加
以 解释 。 对 于 每 一 个 词汇 ， 与 其 说 是 作为 学 术 用 语 进行 精确 的
解释 ， 倒 不 如 说 是 把 重点 放 在 一 般 的 应 用 意义 上 加 以 介绍 。

在 本 书 所 选用 的 词汇 中 ， 至 少 包 括 以 下 四 种 类 型

第 一 ， 是 已 经 确定 了 的 学 术 用语 。 对 于 这 些 学 术 用 语 ， 如
果 查 阅 任 何 一 本 专业 书 藉 或 者 辞典 均 可 找到 确切 的 记载 。 但 在
辞典 中 ， 其 文字 解释 似乎 还 需要 另外 加 以 注解 ， 因 为 读 起 来 使
人 很 难 理解 。 著 者 有 鉴于 此 ， 故 试图 使 用 尽 可 能 通俗 易 懂 的 语
言 加 以 说 明 。

第 二 ， 虽 然 是 同一 术语 ， 但 对 象 或 内 容 随 着 时 代 的 推移 而
RAS AE. MM “transformation” (转化 ) 一 词 ， 对 于 从 事
向 生物 遗传 学 的 工作 者 而 言 ， 是 指 “ 细 菌 的 质 体 转换 ?， 而 现
在 则 常 被 用 于 培养 细胞 中 所 见 到 的 “ 癌 化 ?。

第 三 ， 把 一 个 应 用 极其 普遍 的 术语 挪用 于 某 一 特定 的 生物

现象 。 例 如 “splicing”( 拼 接 ) 原 指 影片 生产 中 ， 把 已 Baie
的 长 卷 胶 片 加 以 剪接 的 作业 。 现 在 作为 一 个 术语 ， 是 指 真 核 细
胞 中 的 信使 RNA 进 行 加 工 的 一 个 阶段 ， 即 把 不 用 部 分 〈 内 会
FHF) 切除 ， 而 把 有 意义 的 一 串 碱 基 序 列 加 以 连接 的 现象 。 两 者
在 内 容 上 有 类 似 性 ， 可 以 说 是 对 复杂 现象 用 一 个 词汇 加 以 表达
oily abcawaat >t ok A See

语 也 有 可 能 成 为 学 术 用 语 。

第 四 ， 在 相同 群 类 之 间 名 称 相似。 例如 与 southerm tra-
nsfer 相 对 应 的 有 northern transfer; 在 表达 抑制 敏感 突变 型
时 ， 有 焉 珀 突变 型 、 赭 石 突 变型 、 乳 白 突变 型 等 等 。

在 本 书 中 ， 对 所 有 这 类 术语 均 不 置 轻重 ， 了 予以 并 列 引 用 。
语言 常常 随 着 时 间 的 推移 而 发 生变 化 ， 特 别 是 在 发 展 迅速 的 领
域 中 ， 新 的 术语 不 断 涌现 ， 某 一 术语 保持 不 变 ， 某 一 术语 已 成
废 词 的 现象 是 难以 避免 的 。

任何 语言 ， 特 别 是 学 术 用语 ， 在 于 表达 方便 。 使 用 语 的 内
容 、 概 念 表达 明确 ， 以 使 任何 人 在 相同 的 理解 上 作为 传递 情报
的 手段 而 加 以 运用 。 因 些 ， 可 以 说 对 语言 的 了 解 ， 就 意味 着 对
其 内 容 、 概 念 的 了 解 。 而 在 生物 学 中 就 是 了 FX hh EDM
象 。 离 开 这 一 点 就 无 法 谈论 语言 的 有 用 性 。 此 外 ， 即 使 对 每 一
个 很 熟悉 的 术语 ， 但 如 果 不 把 它 融 合 在 一 系列 的 生物 现象 的 演 -
变 中 去 理解 也 会 失去 其 意义 。 基 于 上 述 观 点 ， 为 了 把 术语 用
活 ， 和 希 望 读者 能 通读 现代 生物 学 著作 ， 特 别 是 分 子 生 物 学 、 细
胞 生物 学 、 尖 因 工 程 等 的 概论 书籍 。

在 本 书 中 所 选用 的 术语 ， 是 根据 作者 的 理解 自由 地 加 以 选
用 的 ， 有些 重要 的 术语 很 可 能 没有 收录 ， 反 之 也 可 能 使 不 太 重
要 的 术语 占用 了 本 书 的 篇 幅 。 此 外 ， 由 于 著者 水 平 所 限 ， 对 某
些 术 语 可 能 也 有 阅 述 不 够 完善 之 处 。 敬 希 读 者 批评 指正 。

在 本 书 的 编写 过 程 中 ， 承 蒙 上 智 大 学 生命 科学 研究 所 的 松
本 幸 次 、 水 上 由 纪 子 ， 兼 让 秀 生 ， 齐 芯 俊 行 ， 三 萎 化 成 生命 科
学 研究 所 的 松本 洋 一 ;， 细 谷 弘 美 等 诸 君 协助 完成 一 部 分 书稿
在 本 书 出 版 时 又 得 到 高 龟 雅 映 ， 吉 田茂 子 ， 佐 雯 正则 等 诸 君 协
助 ， 在 此 一 并 表示 感谢 ， 此 外 还 应 感谢 广 川 享 子 对 本 书 校 阅 所
付出 的 劳动 。

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ILD A 4k

总 (cancer)

RAINE TEPER. BURA A ERA a ER CEA
fe) MARL RAH BE CAI). MAPA RAE 率 远 较
AHAB. NA PARI. FRM. Bie. FL. Fe OR
ii. BB. Be. RES Ret AA AA. TAA
2. ERA. UH. KAR. FAR. WAAR. MEA
瘤 、 神 经 肉瘤 等 等 。 近 年 来 ， 由 于 证 明白 血 病 是 因 未 成 熟 的 白
细胞 无 限制 增殖 而 形成 ， 故 也 可 归属 于 癌症 类 。
艾 姆 斯 氏 试 验 法 (Ames test)

用 于 致癌 物质 和 致 突变 物质 的 一 种 短期 检测 方法 ， 由 艾 姆
斯 氏 于 1971 年 建立 。

采用 伤寒 沙门 氏 菌 (Salmonella ty phimuriwn) 组 AB
RBM R Chis) 作 实 验 对 象 菌 。 当 以 致 突变 物 质 作 用
于 该 菌 的 基因 时 ， 便 可 产生 不 需 组 气 酸 的 回复 突变 株 。 故 可 把
突变 的 出 现 频率 作为 测定 致 突变 性 的 指标 。 这 一 变异 是 由 两 种
突变 机 制 一 一 碱 基 置 换 型 或 者 移 码 型 中 的 一 种 所 诱发 。 可 根据
匡 姆 斯 氏 实 验 法 中 所 采用 的 菌株 种 类 ， 判 断 出 究竟 是 邵 一 种 机
制 诱发 的 变异 。 此 外 ， 改 良 菌 种 使 损伤 的 DNA 不 易 被 修复 并
使 化 学 物质 易于 透 入 到 万 体内 ， 这 样 可 以 提高 致 突变 物质 的 检
出 效率 。 化 学 物质 在 动物 体内 被 吸收 后 ， 由 于 代谢 而 被 活化 亦
可 出 现 致 突变 性 反应 ， 因 此 ， 可 把 化 学 物质 样品 预先 与 水 鼠 或
ARAVA RAE (microsome) 部 分 (S-9) 发 生 反 应 ， 然 后
使 之 作用 于 菌 体 。

艾 姆 斯 氏 试 验 法 是 短期 检查 方法 ， 它 虽然 不 是 致癌 性 试验
方法 ， 但 却 是 以 与 致 瘤 有 密切 关系 的 基因 变异 作为 检测 指标 的
一 种 方法 。 在 采用 和 常规 的 动物 实验 方法 的 情况 下 ， 一 般 需 要 为
期 2 一 3 年 的 检查 ， 使 用 动物 嫉 养 细 胞 进行 的 试验 〈 染 色 体 异

2

常 等 ) ， 大 约 需要 一 个 月 左右 ， 而 用 艾 姆 斯 氏 试 验 法 在 一 周 内
就 可 得 到 结果 ， 因 此 艾 姆 斯 氏 试 验 法 的 优点 是 所 需 费 用 少 ， 比
较 经 济 。

采用 艾 姆 斯 氏 试 验 法 获得 的 致 突变 性 与 致 瘤 性 之 间 的 相交
率 可 达 约 90% ， 故 使 该 检查 方法 获得 了 广泛 的 应 用 。
.氨基 喉 叭 (aminopterin)

氨基 喉 叭 为 叶酸 的 类 侯 物 。 已 知 叶 酸 在 有 关 的 各 种 生化 反
应 中 ， 特别 是 在 甲 基 的 转移 反应 中 CATR BRD) 能 显示 捕
抗 阻 碍 作用 。

氨基 叹 叭 作为 抗 瘤 剂 是 众所周知 的 。 它 通过 对 胸腺 喀 啶 合
成 的 抑制 而 阻碍 DNA 复 制 和 细胞 增殖 。 利 用 -这 一 作用 也 可 以
对 培养 细胞 进行 同步 培养 〈 同 步 培养 ，
氨基 酸 (amino acid)

氨基 酸 为 一 种 分 子 中 含有 所 基 和 羧基 的 化 合 物 , 通 常用 有 R-
CHCNH2:)COOH 表 示 。 根 据 侧 链 及 的 不 同 ， 可 把 氨基 酸 分 为 酸
性 氨基 酸 和 碱 性 氨基 酸 等 不 同 的 类 型 。 氮 基 酸 是 蛋白 质 的 基本
构成 单位 ， 由 相 邻 氨基 酸 的 氨基 与 羧基 形成 的 Ik 键 《 一 CO 一
NH—) 可 多 达 100 个 以 上 。 蛋 白质 中 大 约 有 20 种 氨基 酸 存在 。

FE eG A SERRE DRA Sik (polypeptide), EH
有 的 多 肽 是 作为 激素 和 生长 因子 等 生理 活性 物质 而 发 挥 作用 。
靶 有 顺序 (target sequence)

转 座 子 和 揪 入 序列 可 在 DNA 链 的 任何 点 上 捅 六 。 在 所
入 点 的 DNA 上 没有 碱 基 序 列 的 共性 和 特别 结构 。 和 但 是 , HAY

Tn 和 IS 的 碱 基 序 列 两 侧 则 有 一 定 长 度 的 碱 基 序 列 沿 相 同方 向 |

进行 重复 〈 顺 疝 重复 ，direct repeat, DR) 。 这 种 具 一 定 长 度
的 碱 基 序 列 是 插入 侧 DNA 原 有 的 排列 顺序 ， 称 之 为 靶 顺 序 。 在 |
靶 顺 序 的 碱 基 序 列 中 未 见 有 特殊 性 。 视 Tn, ISA BPA 不同 ，

3

REE FAMKEBSA— HN. ART, BINA3.5.9, 11 oe
对 长 度 。
SP AA (target cell)

靶 细 胞 是 指 受 激 素 、 抗 体 等 生理 活性 物质 作用 的 对 象 细
胞 ， 是 在 表示 特异 性 时 常用 的 一 种 术语 。 在 靶 细 胞 中 常常 含有
对 生理 活性 物质 的 特殊 受 体 〈 如 抗体 则 指 抗原 ) 。
白血病 病 豆 (leukemia virus)

白血病 病毒 是 在 RNA 肿 瘤 病 毒 中 能 诱 发 白血病 的 一 种 病
春 。 曾 以 鸡 和 小 鼠 为 实验 材料 进行 过 一 系列 研究 。 在 日 本 的 西
南部 地 区 发 现 了 成 人 工 细胞 白血病 病毒 。

3 (packaging) ，

FI ZE LTE UGTA DNA AAMT EBS. MP RR
Seo Ne Jaa Be BAe BEFFDNA 43 itil PTE eR PR, 增殖 的 DNA
EVRA RSSAEB, BENT SC RA AR ERC. WN EA 菌
体 , 则 这 一 反应 也 能 在 试管 内 再 现 。 在 被 包 入 的 DNA 中 ， 必 须
RAMP ARSa (COS) 的 结构 和 一 定 范围 的 大 小 (分子量 1.9x
10' 一 3.0x107) 。 在 试管 中 把 重组 的 DNA 庄 入 到 叭 菌 体 头 部 ，
通过 感染 可 高 频率 地 进入 细菌 中 ， 因 而 成 为 基因 工程 中 经 常 采
用 的 一 种 重要 方法 。

AUB De (cytosine)

构 威 核酸 CDNA, RNA) 的 一 种 喀 啶 碱 基 (以 C 表 示 ) 。
与 鸟 嘎 叭 人 G) 通 过 氢 键 而 形成 碱 基 对 。

胞 质 体 (cytoplast)

也 称 细胞 质 体 。 是 经 细胞 松弛 素 等 处 理 而 得 到 的 无 核 细
胞 。 可 保持 代谢 活性 2 一 3 日 。

胞 质 杂 种 (cybrid)
胞 质 杂 种 是 指 把 胞 质 体 与 细胞 用 细胞 融合 方法 加 以 融合 的

A

一 种 细 有 。 与 此 相反 ， 由 胞 质 体 与 核 体 的 融合 而 产生 的 细胞 称
为 再 合成 细胞 〈 人 参见 图 1-1) 。

Oo a
A 胞 质 体

B 纲 胞

Nau BB O (e)

cns 人

Ai iad

B 核 体
(b)
(a) 胞 质 杂 种 ，(b ) 再 合成 细胞

图 1-1
(CDNA) 半 保留 复制 (semi-conservative replication)
半 保 留 复制 是 由 华 特 生 (Watson) A yg B GE (Crick) 于 1953
年 提出 的 DNA 复 制 模型 。 其 实质 是 先 解 开 亲 代 DNA 的 双 链 ，
然后 分 别 以 它们 的 一 条 链 为 模板 合成 具有 互补 碱 基 序列 的 新
链 ， 单 链 就 变 成 双 链 。 即 是 说 ， 在 这 种 合成 双 链 中 有 一 条 是 新
合成 的 ， 而 另 一 条 是 由 亲 代 继承 下 来 的 ， 称 此 为 半 保 留 复制 。
有 人 提出 ， 双 链 DNA 的 复制 可 能 有 保留 的 、 分 散 的 ， 半 保
留 的 等 三 种 形式 。1958 年 ， 梅 SEAR PR 〈Meselson) 租 斯 塔 尔
(Star) 曾 用 大 肠 宇 菌 进行 实验 并 证 明了 半 保留 复制 形式 。
其 方法 是 ， 首 先 把 大 肠 杆菌 置 于 以 SN 标记 的 硫酸 AE ARE

5

的 培养 基 中 进行 培养 ， 再 将 其 移 至 !4N 的 培养 基 中 ， 从 此 开始
| RSA SUL, 同时 利用 分 析 用 超速 离心 机 对 细 菌 的 DNA
的 密度 变化 进行 分 析 〈 见 图 1-2) 。 通 过 实验 ， 弄 清 了 从 人 到 病
毒 等 许多 生物 的 DNA 的 复制 形式 。 半 保留 复制 的 机 理 已 成 为
普遍 公认 的 原理 。

本

Y H 在 含 MN 的
pfs. 4 1 a 培养 基 中 复制
bette

图 1-2 Meselson 和 Stahl 的 实验 模式 图

说 环 状 DNA[L(covalently) closed circular DNA, (c) cc-
DNA)

FEV S RS A A A DNA A, 均 可 发 现 这 种 结构 。
双 链 DNA 是 螺旋 式 结构 ， 但 当 在 其 双 链 上 没有 UR 而 呈 闭合
状态 时 ， 由 于 在 双重 螺旋 上 发 生 乍 斜 ， 从 而 使 整个 分 子 呈 现 扭
曲 的 三 级 结构 ， 称 此 为 超 螺 旋 化 的 DNA (supercoiled DNA) 或
捏 曲 环 状 DNA(twisted circle DNA), 。 如 果 在 某 一 条 单 HE
有 一 个 切口 ， 则 能 使 之 变 成 不 扭曲 的 开 环 状 DNA。 采 用 电子
显微镜 能 清楚 地 将 两 种 不 同 的 结构 加 以 区 别 。 此 外 ， 采 用 琼脂
糖 电 瀛 、 密 度 梯 度 离 心 及 有 省 化 乙 锭 存在 下 的 平衡 密度 梯度 离
心 可 了 予以 分 离 。 它 作为 质粒 分 离 方法 的 选 择 十 分 重 要 。DNA
的 三 级 结构 与 DNA 复 制 、 重 组 的 机 理 具 有 密切 关系 。
病毒 肿瘤 (virus tumor)

病毒 肿瘤 是 由 于 病毒 感染 而 诱发 的 肿瘤 。 仅 限于 在 肿瘤 细
臣 中 确实 证 明 有 感染 病毒 粒子 的 情况 。 把 作为 肿瘤 病因 的 病毒

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称 为 肿瘤 病毒 。 肿 瘤 病毒 可 分 为 DNA 肿 瘤 病毒 和 了 NA 肿瘤 病
毒 。 对 于 人 ， 已 知 有 成 人 工 细 胞 白血病 病毒 (ATLV) 引起 的
成 人 工 细胞 白血病。

(质粒 的 ) AF RIE (incompatibility)

所 谓 不 亲 和 性 ， 是 指 两 种 质粒 不 能 共存 于 同一 个 细胞 中 的
一 种 特性 。 利 用 这 种 特性 可 以 把 大 肠 杆菌 的 许多 质粒 划分 为 几
类 。 目 前 在 质粒 DNA 上 已 经 发 现 了 支配 不 亲 AH WEA,
已 开始 对 其 进行 分 子 水 平 的 研究 。

不 正常 重组 (illegitimnate recombination)

正如 人 们 所 了 解 的 那样 ， 遗 传 基因 的 重组 一 般 是 在 相同 的
染色 体 或 相同 的 DNA 碱 基 序 列 之 间 发 生 的 。 但 有 时 也 会 在 DNA
碱 基 序列 并 不 相同 的 条 件 下 发 生 重 组 。 这 种 现象 称 为 不 正常 重
组 。 当 转 座 子 〈Tn) 和 插入 序列 CIS) 或 Mu 鸣 菌 体 等 被 插入
到 某 DNA 时 ， 该 DNA 的 特定 碱 基 序 列 并 不 完 全 相同 ， 但 eG
入 的 DNA 碱 基 序列 则 各 个 是 一 定 的 。 在 这 一 重组 中 ， 并 不 需要
一 般 重 组 中 具有 作用 功能 的 蛋白 质 Gk Bit 菌 重 组 ， 需 要
recA 蛋 白质 ) ， 故 Tn、IS、Mu 鸣 菌 体 是 以 各 自 具 有 的 特性 进
行 重组 的 。
操纵 子 (operon)

在 染色 体 上 与 启动 子 (promoter)、 操 纵 基 因 (operator)、
结构 基因 (和 群 ) 相 连接 ， 并 一 律 由 调 节 基 因 加 以 控制 的 一 系列
ImRNA 转 录 单 位 称 为 操纵 子 。 乳 糖 操纵 子 是 典型 的 例子 。

大 肠 杆菌 等 细菌 的 染色 体 ， 约 含有 3000 种 蛋白 质 分 子 的 基
因 〈 结 构 基 因 ) 。 不 过 , 通常 并 非 所 有 的 结构 基因 都 被 转录 而 生
成 蛋白 质 分 子 。 当 培养 基 中 的 营养 成 分 等 发 生 改变 时 ， 可 使 某
些 基 因 受 到 活化 ， 而 另 一 些 基因 则 受到 抑制 。 这 是 细菌 适应 环
境 变化 的 一 种 结构 。 当 几 种 酶 协调 地 受到 诱导 或 者 抑制 时 ， 其

i mRNA lac mRNA
—_——

| 时 二

CO
蛋白 质 Oo AMT
, oS ce 透 性 酶 CREH BR
FL aD B ~ 2 FUR ES

RNA

图 1-3 FeRAAA

i nr. 通过 imRNA 合 成 乳糖 阻 遇 物 (repressor)。
由 4 分 子 构成 上 个 单位 ;

P 一 一 启动 子 ， 在 此 位 置 上 结合 RNA 聚 合 酶 ;
o 一 一 操纵 基因 ， 如 果 乳 糖 阻 过 物 结合 在 此 位 置 上 ， 则 RNA 束
Ca 合 ， 不 能 发 生 mRNA 的 合成 ;
Z,Y,a AAB--E FL, BERS, 76
弛 福音 志 栈 基 转 移 酶 的 续 构 基 因 ， 这 三 种 酶 与 乳糖 的 代谢 有 交

基因 互 成 前 后 而 存在 ， 并 转录 成 mRNA 。 在 这 种 情况 下 ,RNA
聚合 酶 的 结合 部 位 就 被 称 为 启动 子 。 而 当 多 种 蛋白 质 分 子 的 信
息 被 转录 成 mRNA 时 ， 便 把 相对 应 的 基因 称 为 多 顺 RF 〈po-
17cistron) 。 因 此 ， 可 以 认为 操纵 基因 是 在 单一 启 动 子 下 受到
控制 的 多 顺 反 子 。

在 一 般 情 况 下 与 酶 系统 有 关 的 糖 的 分 解 等 异化 作用 〈ca-
tabolism)， 通 过 诱导 可 以 使 合成 能 力 增加。 往 培 养 基 中 加 入
乳 糖 ， 能 形成 诱导 乳糖 操纵 子 就 是 一 个 典型 的 例子 。 在 这 种 情

况 下 ， 分 解 乳糖 的 8- 半 乳糖 苷 酶 (8B-galactosidase)， 以 细胞 平
Bit, Fy aA 3 个 分 子 增 加 到 300 个 分 子 。

另 一 方面 ， 与 氨基 酸 等 同化 作用 (anabolism) 有 关 WHA
统 亦 可 受到 抑制 。 例 如 , FESS FEE PIMA AR (tryptophan),
则 与 色 氮 酸 合 成 有 关 的 5 种 酶 的 合成 便 会 受到 抑制 (ABE
纵 子 ，tryptophan operon),

操纵 子 是 由 雅 各 布 和 莫 诺 德 在 研 究 乳 糖 引 起 的 酶 系统 的
诱导 现象 时 ， 于 1961 年 作为 实验 假说 而 提出 来 的 。 这 一 假说 ，
。 在 其 后 的 基因 调节 机 制 的 研究 中 起 到 了 先导 作用 ， 而 且 它 的 正

确 性 得 到 了 证 实 。 当 时 ， 曾 有 许多 研究 者 就 此 模 型 展开 了 讨

论 ， 并 进行 范围 广泛 的 实验 研究 。 雅 各 布 和 英 诸 矢 也 因 这 一 研
究 成 果 而 获得 了 1965 年 的 诺 贝 尔 奖 。
播 入 序列 (insertion sequence, IS)

播 入 序列 是 指 能 够 在 DNA 上 移动 的 一 组 DNA 碱 基 序 列 ， 亦
称 转移 因子 或 者 迁移 基因 。 碱 基 序 列 可 分 为 IS1(768， 碱 基 对
=bp). 182(1327"), 1S3(1400"). IS4(1400°?) ,IS5 (1400)
RrS(5700") 。 这 种 碱 基 序列 所 具有 的 特征 ， 是 在 两 个 末端 上
有 15 一 40 个 碱 基 对 的 反 向 重复 序列 ， 可 在 DNA 的 各 个 部 位 上 播
入 ， 但 其 靶 序列 为 3 一 11 个 碱 基 对 。 捅 入 序列 的 来 源 尚 不 清楚 ，
但 已 经 知道 ， 它 能 引起 原核 生物 中 广泛 存 EM DNA RR,
移 和 逆转 等 现象 。 这 种 捅 入、 转移 也 可 以 被 看 作 是 一 种 DNA
重组 〈 非 正常 重组 )， 不 过 它 与 细胞 所 具有 的 重组 机 制 并 无
关系 。
成 人 工 细 胞 白血病 (aqult T cell leukemia, ATL)

成 人 工 细 胞 白血病 为 日 本 西南 部 的 一 种 多 发 性 疾病 。 患 有
这 种 疾病 的 患者 ， 在 其 血清 中 均 已 发 现 有 ATLA (ATL=associ-—
atedantigen, 成 人 工 细 胞 白血病 结合 抗原 ) 的 抗体 存在 。 自 从
证 明 ATLA 是 C 型 病毒 以 来 ， 一 般 认 为 ，ATI 病 因 与 逆 转 病 毒
的 一 种 ， 即 成 人 工 细 胞 白血病 病毒 (ATLV) 有 关 。 此 前 曾 在 小

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AASAA RP ARES ARs, AEA WAR
种 提示 与 病毒 有 关 者 当 以 此 病 为 最 早 。

1982 年 ， 吉 田光 昭 等 搞 清 了 ATIL 病 毒 基 因 的 全 部 结构 ， 并
证 明 ，ATIL 病 毒 是 不 带 有 来 自 人 体 正 常 细胞 典型 的 致癌 基因 类
型 的 道 转 病毒 。

成 纤维 细胞 (fibroblast)

成 纤维 细胞 来 源 于 间 充 组 织 ， 具 有 较 明 显 的 非 分 化 状态 ，
旦 纺锤 形 。 是 机 体 组 织 中 梅 成 纤维 性 结缔 组 织 的 重要 成 分 ， 在
组 织 培养 中 最 容易 增殖 (LAM).

HZ (passenger)

用 基因 重组 技术 把 外 源 性 DNA 片 段 与 质粒 或 叭 菌 体 等 载
体 相 连结 ， 再 使 之 进入 细胞 ， 把 这 一 外 源 性 DNA 片 段 就 称 之
为 乘客 。 即 比喻 为 乘 载体 的 乘客 。
传递 性 质粒 (transmissible plasmid)

传递 性 质粒 是 指 通过 细菌 与 细菌 接触 而 传递 的 质粒 。 在 大
肠 杆 菌 的 质粒 中 ， 下 因子 和 许多 耐 药 性 因子 (RAD 都 具有
这 一 特性 。 除 了 与 细菌 接合 ， 质 粒 移动 有 关 的 分 子 生物 学 的 研
究 外 ， 耐 药性 质粒 在 流行 病 学 中 也 是 十 分 重要 的 。 传 递 性 质粒
与 非 传 递 性 质粒 相 比 , 前 者 通 币 是 由 较 大 的 DNA 所 构成 , 而 且
细胞 内 的 拷贝 数 也 较 少 , 而 在 非 传 递 性 质粒 中 如 CoE1 因 子 等 ，
其 拷贝 数 有 的 可 多 达 数 十 个 。

次 黄 嘎 叭 鸟 嘎 叭 转 磷酸 核糖 基 酶 (hypoxanthine guanine
phosphoribosyltransferase, HGPRT)

HGPRT Sik 4 2) 4h He PR RS. A Pe
常用 的 突变 体 之 一 。HGPRT 是 赖 以 从 次 黄 嘎 叭 和 鸟 嘎 聆 分 别
生成 核酸 前 体 的 肌 苷 酸 ( 肌 苷 -5“- 一 磷酸 酯 ,inosine-5'-mono-
phos phate, IMP), SHR (〈 乌 嗓 叭 -5“- 一 磷酸 酯 ，guanine-

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5’-monophosphate, GMP) 的 一 种 酶 ， 同 时 也 BI Apes
成 途径 中 的 一 种 酶 。 由 于 6- 琉 基 乌 嗓 吟 和 8- 气 杂 鸟 味 叭 是 与 次
黄 野 叭 及 鸟 味 叭 具有 类 似 结 构 的 代谢 持 抗 剂 ， 因 此 有 毒 ， 它 可
使 含 该 种 酶 的 野生 株 致死 。 此 外 ， 这 种 酶 缺陷 型 的 细胞 株 ， 会
丧失 对 结构 类 做 物 的 代谢 能 力 ， 导 致 出 现 耐 性 株 。 藉 丝 可 以 进
行 缺 陷 型 菌株 的 筛选 。

HGPRT 缺 陷 型 株 能 在 从 原料 开始 进行 .全程 合成 过 程 中 发
， 生 作 用 ， 故 不 会 致死 ， 但 如 在 培养 基 中 加 入 全 程 合成 抑制 齐
一 一 氨基 唆 吟 ， 则 会 引起 死亡 。 因 此 ， 在 实验 中 如 果 同 时 把 次
黄 味 哈 和 氨基 喉 叭 加 于 培养 基 中 ， 则 可 自 HGPRT 人 缺陷 : 株 中 分
离 得 到 再 CPRT 的 恢复 株 。 这 样 可 利用 HGPRT 疝 两 个 不 同方 向
的 突变 特性 作为 筛选 的 实验 材料 。

HGPRT 的 基因 存在 于 广 染 色 体 上 。 因 此 ， 把 HGPRT 帮 为
解释 入 染色 体 失 活 机 理 的 一 个 指标 ,也 己 样 基 有 十 分 重要 的 意
义 。 HGPRT 的 表现 型 为 隐 性 变异 ， 把 野生 株 的 DNA 引 六 于 人 馈
陷 株 中 可 以 获得 一 种 新 的 基因 转换 株 。 最 近 ， 采 用 这 一 方法 已
可 使 人 的 也 GPRT 基 因 实 现 克 隆 化 。
错 义 突变 (missense mutation)

错 义 突变 是 指 遗 传 信息 中 的 一 个 碱 基 由 于 突变 而 被 其 它 碱
基 所 取代 ， 遗 传 密码 发 生 改 变 ， 使 某 一 氨基 酸 被 错误 地 揪 六 到
蛋 日 质 中 。 为 与 无 义 突变 相对 应 而 称 之 为 错 义 突变 。 根 据 被 置
换 的 一 个 氨基 酸 的 位 置 和 种 类 不 同 ， 酶 活性 的 减退 程度 也 不
同 。 突 异型 的 蛋 昌 质 与 野生 型 的 相 比 ,更 容易 变性 。 因 此 宛 在
低温 (25~80°C) 条 件 下 能 正常 繁殖 ， 但 在 高 温 〈40 一 45"C)
条 件 下 ， 有 的 就 不 能 进行 繁殖 。
大 肠 杆 菌 (Escherichia Coli)

大 肠 杆 万 为 一 种 (2~4 x (0.4~0.7) uma AY HEA

11

HH. CRAAADBHS, LARAMANRAEA, WR
FRARHGHRS HR. ABITRAUA Tee, Alt
是 多 年 来 在 分 子 遗 传 学 领域 中 被 广泛 使 用 的 一 种 典 型 实验 材
料 。 可 以 认为 它 不 仅 在 遗传 学 领域 而 且 在 生物 化 学 领域 ， 都 是
二 种 研究 了 解 得 相当 充分 的 生物 。 近 年 来 ,大肠 杆菌 也 用 于 质
粒 遗 传 学 及 DNA 的 转化 研究 ， 并 取得 了 进展 。 从 自然 界 中 分 离
HRN ATA ha REA, (ERS PAW KAN
SERIA K-1lOA RU RAE, HkADA 固 着 性 ，
Aimee A. Ibs, HRAKAMA ER, AIR
作为 基因 操作 的 宿主 菌 获 得 了 最 为 广泛 的 应 用 。

单 层 细胞 培养 (monolayer culture)

把 由 动物 组 织 取 出 的 细胞 在 培养 器 中 进行 静 置 培养 时 ， 正
第 细胞 沉 附 于 培养 器 的 底部 〈 锚 地 依赖 HE, anchorage depe-
ndency) 。 边 形成 保持 组 织 、 脏 器 特征 形态 的 一 个 细胞 层 ， 边
开始 分 裂 增 殖 ， 这 种 状态 称 为 单 层 培养 。 当 细胞 密度 增高 、 细
胞 闻 的 接触 增强 时 ， 增 殖 受 到 抑制 。 这 种 现象 称 为 接触 抑制
(contact inhibition) 。 转 化 细胞 也 可 利用 单 层 培 养 进行 增
殖 。 培 养 时 ， 细 胞 相互 交叉 重合 成 多 层 而 增殖 ， 形 成 所 谓 的 细
胞 团 〈 单 层 培 养 时 形成 的 细胞 群岛 ) ， 但 不 产生 接触 抑制 现象 。
使 培养 瓶 旋转 ， 细 胞 呈 悬 浮 状 培养 时 也 能 增殖 ， 称 此 为 悬浮 培
养 (suspension culture) 。

大 多 数 正 党 细胞 (软骨 细胞 等 除外 ) 在 琼脂 培养 基 中 不 能
增殖 ， 但 经 转化 而 降低 了 锚地 依赖 性 则 能 增殖 。 这 时 ， 可 以 观
察 到 细胞 锚地 依赖 性 和 接触 抑制 同时 存在 的 现象 ， 可 把 这 一 性
质 作 为 转化 的 考核 指标 。

单 克隆 抗体 (monoclonal antibody)
单 克 隆 抗体 是 由 单 克隆 细胞 群 产生 的 一 种 单一 种 类 分 子 的

12

抗体 。 先 形成 杂种 瘤 ， 然 后 通过 杂种 瘤 的 克隆 化 而 制 得 单 克隆
抗体 。 用 这 种 方法 制 得 的 单 克隆 抗体 与 过 去 自 抗 氨 清 中 得 到 的
抗体 相 比 ， 具 有 如 下 优点 : 中 在 抗 血 清 中 ， 对 于 一 种 抗原 物
质 ， 由 于 其 抗原 决定 复 的 不 同 、， 故 有 复合 抗体 存在 ， 面 单 克 距
抗体 分 子 种 类 则 是 单一 的 ; 思 可 以 得 到 抗体 效 价 较 高 的 抗
体 ; @ 只 要 维持 杂种 瘤 的 克隆 ， 就 能 获得 均一 抗体 ， 特 别 是 由
于 杂 稳 瘤 可 以 冷冻 保存 ， 故 稳定 的 到 隆 ， 其 寿命 是 半 永 丸 性
的 ; 由 抗原 中 即使 有 不 纯 物 ， 在 克隆 的 选择 阶段 也 可 实现 单一
化 ， 因 此 抗原 纯化 比较 容易 。

单 克 隆 抗 体 在 医学 、 农 业 、 生 物 学 领域 都 得 到 了 广泛 应
用 。 今 后 其 应 用 范围 将 会 更 加 扩大 。 特 别 在 比较 落后 的 细胞 才
面 结 构 和 功能 的 研究 方面 ， 已 成 为 一 种 必 不 可 少 的 研究 手段 。
目前 正在 利用 大 量 的 单 克隆 抗体 ， 对 每 一 个 具有 免疫 个 性 的 废
胞 和 脑 神经 系统 细胞 进行 分 类 和 功能 分 化 相关 性 的 研究 忆 对 肿
瘤 特 异 抗原 性 的 有 关 问 题 ， 也 是 一 个 引 大 注目 的 研究 课题 。 单
克隆 抗体 用 于 肿瘤 的 早期 诊断 ， 也 正在 研究 开发 之 申 ;
蛋白 质 ， 蛋 白质 生物 合成 (protein，protein biosynthesis)

蛋 日 质 是 构成 机 体 的 主要 物质 ， 也 是 主 字 生 命 现 象 的 活 公
物质 〈 酶 ) 。 在 生物 界 中 ， 各 种 各 样 的 蛋白 质 都 是 20M AR
的 缩合 物 ，20 种 氨基 酸 的 排列 顺序 和 数目 都 无 例外 地 由 和 遗传 信
息 所 严格 控制 。 所 谓 蛋白 质 的 生 物 合成 ， 是 指 把 DNA 含 有 的
遗传 信息 转录 给 mRNA， 在 核糖 体 上 ， 根 据 mmRNA 上 的 密码
子 ， 把 tRNA 答 送 的 氨基 酸 有 秩序 地 进行 缩合 的 一 系 列 复杂 过
程 : 狭义 上 的 蛋白 质 合成 ， 多 指 核糖 体 上 的 氨基 酸 缩合 过 程 ，
即 所 谓 的 多 肽 结合 反应 。mRNA 的 密码 子 在 核糖 体 主 沿 5 =>3/
方向 解读 ， 氨 基 酸 的 缩合 则 由 N 未 端 向 C 末 端 进 行 。 因此 在
mRNA 的 5 末端 一 侧 含 有 氨基 酸 缩 合 起 始 密 码 于 AUG( 或 GU-

13

G) ， 从 与 这 一 密码 子 相 对 应 的 甲 酰 甲 硫 氨 酸 开 始 氨 基 酸 的 合
Rio HAH EILRGE CUAG, UAA, UGA) 发 出 终止 指令 而
告 结束 。 在 生物 合成 蛋白 质 时 ， 在 N 末 端 上 并 不 总 是 含有 甲 酰
甲 硫 氨 酸 。 这 是 因为 ， 在 蛋 白 质 的 成 熟 过 程 中 ， 或 者 由 于 甲 酰
基 证 切断 ， 或 者 由 于 从 末端 起 向 里 的 几 个 氨基 酸 处 的 肽 键 被 切
断 的 结果 。

在 氨基 酸 的 缩合 ， 即 在 肽 链 的 合成 过 程 中 ， 多 肽 链 的 起 始
因子 、 延 长 因子 、 终 止 因子 等 蛋白 质 和 三 磷酸 鸟 苷 GTP) 的
作用 都 是 必需 的 。

(CDNA 或 染色 依 的 ) 倒 位 (inversion)

所 谓 倒 位 ， 是 指 DNA 碱 基 序列 的 一 部 分 倒转 TH 向 之 后
再 回 到 原来 的 位 置 。 其 结果 是 使 遗传 信息 发 生变 化 ， 成 为 发 生
突变 的 一 个 原因 。 染 色 体 的 倒 位 ， 本 质 上 和 DNA 的 倒 位 相同 ，
使 用 光学 显微镜 可 以 观 圭 到 其 形态 变化 。 利 用 电子 显微镜 可 以
看 到 DNA 倒 位 的 异 源 双 链 DNA。

灯 刷 染色 体 (ljampbrush chromosome)

指 在 所 有 动物 的 卵 母 细 胞 中 均 可 见 到 的 巨大 染色 体 。1882
年 首次 为 弗 勤 明 (Fleming) 发 现 。 此 外 ， 在 几 种 精 母 细 胞 和
4-% (Acetabularia) 的 巨大 核 中 也 可 找到 。 其 形状 如 同 刷 灯
晶 的 刷子 ， 故 而 得 名 。

在 减 数 分 裂 期 的 双 线 期 ， 当 两 条 相同 的 密切 接触 的 染色 体
开始 松 开 时 ， 便 可 观察 到 这 种 灯 刷 染色 体 。 一 条 纤细 的 染色 体
轴 及 由 该 处 产生 的 10' 个 环 状 物 ， 组 成 一 个 突起 的 侧 环 〈late-
ral loop) 。 突 起 的 侧 环 约 占 全 部 DNA 的 5%，RNA 的 合成 就 是
在 这 个 部 位 进行 的 。 孵 的 形成 和 初期 胚胎 发 育 所 必需 前 所 有
mRNA 也 都 是 在 这 一 时 期 被 合成 的 。 突 起 的 侧 环 的 轴 是 DNA,
沿 该 轴 的 直角 方向 ， 密 集 伸 展 着 由 RNA 和 蛋白 质 构成 的 链 。

14

在 电子 显微镜 下 可 以 观察 到 由 突起 的 侧 环 的 一 端 至 另 一 端 呈 现
如 圣诞 节 纵 树 般 的 形状 。 一 个 突起 的 侧 环 可 形成 一 至 数 个 转录
单位 ， 因 此 对 突起 的 侧 环 的 详细 分 析 ， 可 塑 为 搞 清 蛋白 质 合 成
控制 机 理 提供 重要 线索 。 但 是 为 什么 仅 在 卵 母 细胞 中 才能 观察
到 这 种 现象 ， 目 前 仍 不 清楚 。
定向 突变 (directed mutagenesis)

即使 是 在 自然 突变 中 ， 或 者 通过 紫外 线 和 药物 “变异 原 性
物质 ) 进行 处 理 ， 也 不 发 生 特 定性 状 的 突变 。 为 得 到 特定 的 变
异体 ， 必 须 在 变异 后 对 所 期 望 的 突变 体 进 行 选 择 。 最 近 ， 由 于
DNA 碱 基 序 列 的 测定 技术 已 被 掌握 ， 并 且 已 经 能 够 对 DNA 的
特定 片段 进行 死 隆 化 ， 把 死 隆 化 了 的 DNA Be Ge AD 在 试
管 中 进 行 化 学 处 理 ， 改 变 碱 基 序列 ， 使 其 与 质粒 连接 再 返回 细
胞 中 ,就 能 表现 出 突变 功能 ， 并 可 由 此 而 选择 出 所 需要 的 特定
基因 突变 体 ， 从 而 有 可 能 对 突变 所 显示 出 来 的 功能 和 碱 基 序 列
的 关系 进行 分 析 研 究 。
& SAREE (polyadenylic acid, poly A)

HBA PHIMRNA, 463! Rig LAA RE AAR HE
合 结构 ， 即 poly A (4200 ORE) 的 结合 而 形成 的 ， 通 过 核
膜 移动 到 细胞 质 中 。 逆 转 病 毒 的 RNA 在 3“ 末端 上 也 结 侣 有
poly A。 可 利用 这 一 结构 , 把 与 poly A 互 补 的 poly 工 配 对 作为
引物 ， 利 用 逆转 录 酶 合成 c DNA， 并 可 使 目的 DNA 克隆 化 。
最 近 ， 在 原核 生物 中 也 发 现 了 在 m RNA 上 结合 有 30 一 60 个 碱
基 长 度 的 poly A。 但 不 管 属 于 那 种 情况 ， 其 在 细胞 中 的 作用
目前 尚未 搞 清 。
多 能 性 (pluripotent, multipotent)

多 能 性 是 指 细 胞 具有 分 化 成 多 种 类 型 细胞 的 能 力 。 例 如 ，
两 栖 类 的 原 肠 且 外 胚 叶 组 织 ， 由 于 其 中 胚 叶 的 性 质 ， 而 在 表皮

15

以 外 还 分 化 为 神经 和 感觉 器 官 等 各 种 器 官 。 在 细胞 中 ， 脾 脏 的
造血 于 细胞 具有 分 化 为 红细胞 、 白 细胞 和 巨 吻 细胞 等 的 多
能 性 。
RR GH) 结构 (stem and loop structure)

发 夹 结构 与 转 座 子 (Tn) aA CIS) 等 结构 一
样 ， 当 在 两 未 端 上 含有 互 成 相反 方向 的 重复 碱 基 序 列 〈 倒 装 重
复 ; IR) 的 DNA 片 断 拆 开 成 单 链 时 ， 而 在 同一 链 中 的 倒 装 重
复 碱 基 序列 〈IR) 又 是 互补 的 ， 故 容易 构 MME. KREBS
结构 之 间 的 碱 基 序列 成 为 单 链 而 残留 。 用 电子 显微镜 观察 ， 可

以 看 到 SC 样 的 结构 。 双 链 部 分 称 为 柄 ， 赤 在 柄 中 的 单 链 部 分

称 为 环 。 些 外， 在 引入 了 Tn 或 者 IR 的 DNA、 与 原来 的 DNA 之
间 形 成 异 源 双 链 时 ， 也 发 现 有 这 样 的 结构 。 根 据 发 夹 结 构 的 位
置 就 可 以 知道 Tn、Ts 捅 入 的 部 位 。

翻译 (translation)

翻译 是 指 阅读 mRNA 的 遗传 密码 〈 碱 基 序 列 、 密 码 子 )，
把 对 应 于 密码 的 氨基 酸 逐 一 结合 而 成 蛋白 质 的 过 程 。 换 言 之 ，
把 碱 基 序 列 转 变 为 氨基 酸 的 排列 顺序 称 之 为 翻译 。 这 一 翻译 过
程 是 通过 核糖 体 上 的 mRNA 与 tRNA (ABEtCRNA, aminoacyl-
tRNA) 的 共同 反应 而 完成 的 。

译 读 密码 是 由 tRNA 完成 。tRNA 在 3“ 末 端 通过 结 合 各 个
氨基 酸 的 氨 酰 tRNA 的 形式 进行 反应 。 氨 本 tRNA 分 子 中 含有
对 各 个 氨基 酸 指定 的 反 密 码 子 《与 密码 子 互 补 的 碱 基 序列 ) 。
识别 这 个 反 密 码 子 和 密码 子 ， 可 以 认为 是 翻译 的 中 心 反应 。 对
于 特定 的 tRNA 分 子 是 如 何 使 特定 的 氨基 酸 与 其 自身 所 具有 的
反 密 码 子 相对 应 ,还 有 很 多 地 方 不 清楚 。
放射 免疫 测定 (radioimmunoassay)

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放射 免疫 测定 也 称 放 射 性 同位 素 标记 免疫 定量 法 。 是 使 用
以 放射 性 同位 素 :25I 标 记 的 抗原 及 其 相应 抗体 ,定量 测定 未 经
标记 的 未 知 量 抗原 的 一 种 方法 。 最 初 ， 采 用 胰岛 素 等 多 肽 激素
作为 抗原 ， 研 究 其 定量 方法 ， 其 后 经 过 技术 上 的 改进 ， 作 为 类
省 醇 类 激素 和 多 种 蛋白 质 的 微量 测定 方法 而 得 到 广泛 应 用 。

其 简单 原理 是 : 在 一 定量 的 :2I 标 记 抗 原 (激素 ) 中 加 入
一 定量 的 抗体， 使 之 形成 抗原 抗体 复合 物 。 加 入 未 经 标记 的 搞
BR 〈 需 要 定量 的 激素 ) ， 由 于 与 标记 抗原 互相 争夺 抗体 的 结果 ，
使 游离 的 标记 抗原 量 增加 。 事 先 用 已 知 量 的 未 标记 抗原 制 成 这
一 关系 的 标准 曲线 ， 则 由 标记 抗原 的 游离 、 结 合 的 分 配 中 ， 可
以 定量 测定 样品 中 的 抗原 量 。 用 这 一 方法 能 测 出 十 亿 分 之 一 克
BY KERR ,
放射 自 显 影 (autoradiography)

放射 自 显影 是 使 用 放射 性 同位 束 进 行 生理 学 、 生 物化 学 实
验 和 基因 操作 实验 中 必 不 可 少 的 一 种 方法 。 把 经 放射 性 同位 素
标记 的 物质 引入 细胞 或 进行 〈 生 物 ) 化 学 反应 之 后 ， 再 用 适当
方法 进行 处 理 GAMA. Ao. Boe. Bk). 固
定 。 在 试验 样品 上 紧密 地 复 以 照 像 感光 材料 CALA. XR
针 )， 使 感光 一 定时 间 后 进行 显影 。 于 是 吸收 子 放射 性 ,同位 素
的 部 分 便 呈 现 出 黑色 。 这 一 操作 方法 即 称 之 为 放射 自 显影 。 在
基因 操作 中 ， 当 使 用 标记 探 针 进行 杂交 CREPE, AR
ar) 时 ， 在 硝化 纤维 滤 膜 (nitrocellulose filter) 上 ， 使 广 射
线 软片 紧密 与 之 接触 、 感 光 并 显影 后 ， 便 可 获得 放射 自 显影 照
片 。 在 决定 DNA 碱 基 序列 的 方法 中 ， 把 样品 在 层 析 IPR
丙烯 酰胺 凝 胶 上 用 X 射 线 软片 紧密 与 之 接触 、 感 光 、 显 影 便 可
获得 放射 自 显影 照片 。
放 喜 因子 ckiller factor)

BS

17

当 把 两 个 不 同系 统 的 草 履 虫 或 酵母 菌 置 于 同一 容器 中 进行
培养 ， 有 时 会 出 现 一 方 杀 死 另 一 方 的 现象 。 杀 死 对 方 的 一 方 称
AMBE (Killer type) ， 被 杀 的 一 方 称 为 敏感 型 (sense ty-
pe) ， 放 毒 型 因子 称 为 放 毒 因子 。 放 毒 因 子 是 属 细 胞 质 遗 传 。

FER hp, WAS AMAA EA Re 的 k 粒 子

(卡巴 粒子 ) 中 ，#x 和 粒子 的 存在 是 与 核 基因 “〈 开 ) 有 关 。

在 酵母 菌 中 ， 放 毒 因 子 是 分 子 量 约 为 12, 000KWREA,
都 家 等 报道 ， 在 直 链 状 质粒 PGK11 DNA 上 含有 它 的 基 A.

PGK3II 的 存在 与 另外 的 质粒 PGK12 有 关 。 关 于 放 毒 因子 的
作用 机制 ， 目 前 还 不 太 清楚 。

非 组 蛋白 Cnon-histone (chromosomal) protein)

非 组 蛋白 为 高 等 动 植物 的 核 蛋 白质 中 ， 除 组 蛋白 之 外 的 其
它 蛋 白质 的 总 称 。 组 蛋白 是 碱 性 的 ， 而 非 组 蛋白 则 大 多 是 酸性
的 。 目 前 对 其 作用 功能 大 部 尚未 弄 清 。

核 内 的 DNA 形 成 组 蛋白 及 核 小 体 结构 ， 这 是 Be 色 体 的 基
本 单位 。 核 小 体 与 核 内 的 RNA、 非 组 蛋白 等 结 合 ， 形 成 更 为
高 级 的 结构 。 染 色 体 的 高 级 结构 ， 由 于 受 细胞 的 生理 状态 变化
的 影响 而 发 生变 化 。 因 此 认为 ， 非 组 蛋白 的 功能 是 ,中 醇

CRNA GA. BABIES), 包 遗 传 信 息 的 RRM
wid 〈HMG14、HMG17 及 许多 酸性 染色 体 蛋 白质 ); 图 染色
体 的 结构 支持 体 (matrix _ protein 三 基质 蛋白 质 等 ，scaffold
protein= XREA MS).

RaBRAMR (Friend leukemia)

RP ERA WARP i (Friend) 于 1957 年 报告 的 小 鼠
Ai. DRG YT RY BRA Ia BH 〈 一 种 RNA fey
病毒 ) Ja, H1~2) AY SRT YES 3S] RD RR a
红细胞 发 生 癌 化 反应 ， 造 成 睛 应 病 ， 数 周 内 导致 小 鼠 死亡 。

18

癌 化 细胞 在 前 幼 红细胞 阶段 停止 分 化 ， 并 可 进行 培养 〈 其
培养 细胞 亦 称 Eriend 细 胞 ) 。 在 进行 这 种 细胞 培 养 时 ， 需 在 培
养 基 中 加 入 一 定 百分比 的 二 甲 亚 硕 等 极 性 溶剂 ， 于 是 细胞 便 可
逐渐 分 化 为 成 熟 红 细胞 ， 合 成 血红 蛋白 。 这 一 方法 常 被 作为 一
种 细胞 分 化 模型 系统 而 使 用 。

分 化 (differentiation)
在 某 一 正在 发 育 的 个 体 细胞 中 进行 形态 的 、 功 能 的 特殊 变 :

”化 并 建立 起 其 它 细胞 所 没有 的 特征 ， 这 样 建立 特异 性 的 过 程 称

之 为 分 化 。 通 第 在 胚胎 发 育 早期 ， 在 某 一 胚 域 内 具有 分 化 成 几 .
种 器 官 和 组 织 的 能 力 〈 多 分 化 能 力 )， 但 随 着 发 育 HER,
化 能 力 就 会 受到 限定 。 此 外 ， 已 经 发 现 ， 在 形态 或 者 功能 发 生
变化 之 前 ， 有 时 某 一 胚 域 的 发 展 规律 已 被 确定 ， 称 此 为 决定 性
分 化 。

在 哺乳 动物 中 ， 最 初 分 化 为 营养 外 胚 叶 和 内 部 细胞 块 ， 再
由 后 者 生成 胚芽 。 豚 芽 可 分 化 为 内 胚 叶 、 中 胚 叶 和 外 胚 时 ， 其 -
后 再 进一步 分 化 成 如 图 所 示 的 器 官 和 组 织 。

表皮
外 胚 叶 { 神经 系统 .
Rita Ss

分 化 细胞 具有 各 个 器 官 、 组 织 所 特有 的 形态 及 功能 。 有 关 -

19

分 化 过 程 的 形态 学 、 生 物化 学 现象 的 研究 已 有 很 长 的 历史 ， 并
积累 了 丰富 的 资料 。 不 但 已 经 发 现在 分 化 细胞 中 有 组 织 特 有 的
基因 “奢侈 基因 Luxwry gene) ， 而 且 还 能 合成 在 该 组 APH
征 的 酶 及 结构 蛋白 质 。 为 什么 在 特定 的 细胞 中 有 特定 的 基因 得
到 表达 ， 这 是 现代 发 育 生 物 学 中 的 一 个 中 心 研究 课题 。
ink (episome)

在 质粒 中 ， 指 能 搬入 于 宿主 染色 体内 并 整合 到 染色 体 复 制
机 构 中 进行 增殖 ， 和 在 细胞 内 进行 自我 复制 时 能 同时 具有 两 者
状态 的 质粒 称 为 附加 体 。

大 肠 杆菌 的 性 因子 (PAS) 等 是 这 种 附加 体 的 代表 。 过
去 ， 常 把 大 肠 杆菌 素 (colicin) 因子 或 溶 原 性 喉 菌 体 等 也 称 为
附加 体 ， 但 目前 已 不 大 使 用 。
复制 子 (replicon)

把 由 DNA 的 复制 的 起 点 (Cori) 到 终点 称 为 一 个 复 制 子 。
通常 ， 复 制 是 由 起 点 开始 ， 向 两 个 方向 进行 。 多 数 鸣 菌 体 、 质
粒 、 细 草 等 具 环 状 DNA 结 构 ， 并 从 一 个 固定 的 位 点 开始 复制 ，
因此 可 把 整个 染色 体 看 作 是 一 个 复制 子 。 在 真 核 生 物 中 ， 一 条
ARM KA AA ANAT RRA, MAAK EH
多 数 复 制 子 构成 的 〈 多 复制 子 ) 。 人 的 一 个 复制 子 的 平均 长 度
约 为 30um， 单 倍 体 (haploid) DNA 的 长 庆 约 为 1m 左右 ， 因
此 由 大 约 30, 000 个 复制 子 构 成 。 此 外 ，DNA 的 合 成 速 BE 每 分
钟 为 0.5&m， 全 部 复制 子 同时 各 沿 两 个 不 同 的 方向 进行 DNA 的
复制 ， 整 个 染色 体 的 复制 时 间 约 需 30min。 但 是 实际 上 并 不 是
所 有 的 复制 子 都 同时 开始 合成 ， 全 部 合成 完毕 约 需 几 个 小 时 。
目前 ， 对 于 复制 起 始点 的 结构 及 起 始 反 应 尚未 弄 清 楚 。
FRE (interferon)

FRR FEF HES Dy Ay Hd TE BE. WHERNARMWRER

20

点
1 个 复制 子 多 复制 子

‘

图 1-4 复制 子 的 合成 途径

等 诱发 剂 的 作用 下 合成 的 一 种 能 干扰 病毒 增殖 的 分 记性 糖 蛋白
i. FRE (IEN) 除 具 抗 病毒 作用 外 ， 还 具有 抗 细胞 增殖 ;
抗 肿瘤 及 免疫 调节 等 多 种 作用 。 其 作用 机 制 极为 复杂 ， 目 前 尚
未 充分 搞 清 楚 。 干 扰 素 能 诱导 蛋白 质 磷 酸化 酶 、 核 酸 酶 二 磷酸
二 酯 酶 等 的 合成 。

IEN 大 致 可 分 为 cs、8、7 三 种 。c-IEN 主 要 由 白细胞 产生 ，
故 亦 可 称 为 白细胞 IFEN 8p-IEN 由 正常 的 二 倍 体 细胞 (成 纯 维
细胞 等 ) 合成 ， 称 为 成 纤维 细胞 IFEN。c 和 Ap 的 性 质 很 相似， 混
一 种 由 病毒 及 双 链 RNA 诱 发 而 产生 的 在 酸性 中 稳定 的 蛋白 质 。
7-IEN 由 工 淋巴 细胞 产生 ， 称 为 免疫 IEN， 被 认 济 是 一 种 淋巴
因子 Cymphokine),

IEN 具 有 抗 病毒 和 抗 肿瘤 活性 ， 对 它 能 否 用 于 临床 治疗 引
起 人 们 的 极 大 关注 。 不 同 种 类 的 动物 其 IEN BA TR BY
性 。 大 以 外 的 干扰 素 不 能 用 于 人 。 此 外 》 由 于 于 扰 素 的 产量 很
低 等 原因 ， 从 而 促使 人 们 去 研究 开发 大 量 生产 方法 ;例如 大 量
培养 人 体 细 胞 、 和 采用 基因 的 克隆 化 此 大 肠 杆 菌 合 成 二 加 素 的 方
法 等 等 都 在 研究 开发 之 列 。 不 过 ， 于 扰 素 能 否 像 最 初 所 曾 期 闻
的 那样 ， 作 为 病毒 性 疾病 和 癌症 的 治疗 药 而 在 广泛 范围 内 获得

21

WA. REM AEE.
干细胞 (stem cell)

于 细胞 存在 于 动物 的 各 种 组 织 中 。 当 进行 分 化 细 胸 的 补充
之 际 ， 其 基础 细胞 被 称 之 为 和 干细胞。 机体 组 织 中 的 干细胞 的 特
征 是 ， 在 细胞 进行 一 次 分 裂 时 在 生成 的 子 细胞 中 ， 至 少 有 一 个
细胞 其 性 质 与 母 细 胞 相同 〈 能 自己 进行 再 繁殖 ) ， 并 在 个 体 的
整个 生存 期 间 一 直 保 持 这 一 性 质 。 于 细胞 为 各 种 组 织 所 特有 ，
从 这 种 意义 上 讲 ， 它 属于 分 化 细胞 ;但 另 一 方面 ， 就 它 又 能 重
新 成 为 分 化 的 终 末 细 胞 的 基础 这 一 意义 而 言 ， 也 可 以 把 它 看 作
是 末 分 化 细胞 。

在 成 体 中 ， 正 常 的 成 熟 细胞 丧失 ， 这 时 新 的 细胞 会 被 不 断
地 补充 到 器 官 、 组 织 〈 造 血 、 上 皮 、 生 殖 ) 中 ， 而 当 肝 、 和 肾 等
组 织 遭 到 损伤 时 ， 则 由 新 分 化 细胞 加 以 补充 。 因 此 ， 可 以 说 干
细胞 的 存在 对 各 种 组 织 器 官 都 是 非常 重要 的 。 在 细胞 的 补充 过
程 中 ,把 在 于 细胞 与 终 末 细 胞 之 间 处 于 分 化 过 程 的 后 备 细胞 群 ，
称 为 前 体 细 胞 。 不 同 组织 的 前 体 细 胞 具有 一 定 的 分 裂 次 数 并 分
化 为 特定 的 细胞 ， 这 是 一 种 寿命 比较 得 的 细胞 。

干细胞 在 机 体 中 所 起 作用 极为 重要 。 它 所 具有 的 分 化 至 中
途 并 保持 无 限 分 裂 能 力 的 这 一 性 质 ， 在 生物 学 上 引起 人 们 的 极
大 兴趣 ， 但 是 ， 至 今 很 多 问题 尚未 获得 解决 。 如 果 干 细胞 的 基
因 发 生 损 伤 ， 将 给 机 体 组 织带 来 重大 影响 。 近 年 来 ， 也 从 致 瘤
机 制 的 角度 进行 了 研究 。 研 究 得 最 多 的 是 血液 细胞 。 通 过 促 红
AAR (erythropoietin) 等 多 种 增殖 因子 的 作 用 ， 发 现
具有 多 分 化 能 力 的 脾脏 造血 干细胞 可 分 化 成 为 红细胞 、 洪 巴 细
胞 、 扎 史 细 胞 等 各 种 细胞 。 为 了 前 明 这 种 现象 ， 目 前 采用 组 织
培养 方法 进行 深信 探讨 。

胚胎 细胞 作为 胚 幼 干 细 胸 (embryonic stem cell) 可 形成

22

恶性 肿瘤 化 的 畴 胎 瘤 ， 它 是 作为 发 育 生 物 学 及 肿瘤 学 的 重要 实 :
验 材料 。
感受 态 细 胞 (Competent Cell)

把 外 源 性 DNA 引 入 于 细胞 内 ， 使 对 依赖 外 源 性 了 NA 这 一 :
性 质 具 有 表达 能 力 〈 转 化 能 力 ) 的 细胞 ， 称 为 感受 态 细胞 。 已 -
有 关于 某 些 放 线 菌 、 流 感 嗜 血 杆 菌 、 肺 炎 球 戎 、 枯 草 杆菌 等 菌
存在 感受 态 细胞 的 报道 。 当 把 在 合成 培养 基 中 培养 4<5h: 的 村
” 草 杆 菌 ， 转 移 至 新 的 培养 基 中 进行 培养 时 , :就 会 发 现 感受 态 细
胞 。 目 前 ， 对 感受 态 细胞 的 详细 的 生成 机 制 还 不 清楚 。 推 测 ，
它 可 能 是 由 细胞 壁 的 架 桥 结 构 发 生变 化 而 引起 的 。 这 一 现象 可
用 于 进行 DNA 重 组 (Plasmid vecter=i pi Ah) SH,

此 外 ， 感 受 态 细 胞 ， 有 时 也 指 发 育 系 统 中 的 分 化 诱导 现 :
象 ， 根 据 特 定 的 诱导 刺激 而 具有 一 定 分 化 能 力 的 细胞 。
冈 崎 片段 (Okazaki fragment)

从 染色 体 水 平 进行 观察 ， 可 把 DNA 的 复 制 看 作 是 沿 一 个
方 贸 连续 地 进行 。 但 如 从 分 子 水 平 对 DNA 的 合成 反应 进行 解
释 ， 就 DNA 链 的 方 回 性 、 温 和 引物 (temperate Primer) 、 基 .
质 、 合 成 酶 的 特性 等 而 论 ， 对 于 互 成 相反 方向 的 双 BE DNA,
很 难 同 意 是 同时 沿 一 个 方向 进行 合成 的 。 这 在 60 年 代 前 期 曾 是
一 个 令 人 费解 的 大 问题 。 其 后 在 1967 年 由 冈 崎 令 治 发 现 了 DNA
的 不 连续 复制 机 制 ， 从 而 使 此 问题 获得 解决 。 囚 崎 发 现在 双 链
中 的 一 条 链 的 复制 部 位 上 合成 是 相对 连续 地 进行 的 ， 而 在 另 一
条 链 的 复制 部 位 上 DNA 的 小 片段 的 合成 则 向 相反 方 向 进行 ，
然后 再 逐一 地 把 各 条 合成 链 连 接 起 来 而 形成 长 链 。 后 来 把 这 种 :
DNA 小 片段 命名 为 囚 崎 片段 。 据 报道 ， 片 段 的 大 小 在 原核 生
物 〈 大 肠 杆 菌 及 其 史 菌 体 ) 为 1000 一 2000 个 核 苷 酸 ， 而 在 真 核 :
生物 为 100 一 200 个 核 苷 酸 。

zy

高 频 重 复 DNA 顺 序 (high repetitive DNA Sequence)

在 真 核 生 物 的 基因 组 (DNA) 中 ， 依 其 重复 的 频率 来 看 ，
存在 3 个 碱 基 序列 类 型 。 第 一 ， 在 基因 组 中 仅 有 单 一 拷贝 存
在 ;第 二 ， 含 有 高 频率 重复 序列 〈 即 高 频率 重复 DNA MF);
第 三 ， 介 于 两 者 之 间 ， 有 具 中 等 重复 序列 。 上 述 三 种 序列 ， 在 基
因 组 中 所 占 的 比例 及 其 重复 单位 的 长 度 、 种 类 和 碱 基 序 列 ， 根
据 动物 种 类 的 不 同 而 各 不 相同 。 特 别 是 高 频率 重复 序列 ， 即 使
在 分 类 学 上 的 近 缘 种 间 也 常常 会 有 明显 的 差异 。

例如 ， 对 于 人 类 ， 重 复 10^ 次 以 上 的 第 2 组 在 全 部 基因 组 中
约 占 20%， 10: 一 10* 次 重复 序列 的 第 3 组 约 占 25% 。 人 的 基 A
组 由 3.2 xI10? 个 碱 基 对 组 成 ， 故 从 第 2 组 的 重复 单位 平均 长 度
1004 PREM, BBA 3.2 10° x 0.2/(100 x 104) =640,
是 说 ， 大 的 基因 具有 640 种 重复 序列 。 而 实际 上 ， 基 因 组 是 由
数 十 乃至 数 百 个 这 样 的 碱 基 序 列 组 成 的 单位 。 在 重复 序列 中 ，
碱 基 序列 是 均一 的 ， 故 在 这 种 均一 的 碱 基 排 列 中 ， 如 果 有 限制
性 内 切 酶 的 切断 部 位 ， 则 被 切 成 的 DNA 片 段 ， 其 长 度 是 相等
的 。 把 重复 碱 基 序 列 的 DNA 进行 克隆 ， 研 究 其 排列 方 向 ， 便
可 发 现 多 达 数 千 甚 至 数 万 个 DNA 都 是 按 同一 方向 〈 头 一 尾 ，
头 一 尾 ， 头 …) 进行 排列 的 。 也 有 在 基因 组 中 呈 分 散 状 态 存 在
的 。 前 者 多 集中 在 染色 体 的 中 央 区 域 ， 而 后 者 ， 已 经 知道 ， 单
位 长 度 为 300 个 碱 基 对 约 3 x 10° 个 在 全 部 基因 组 中 呈 分 散 存在
的 例子 〈Alu 系 统 ) 。

#298 (leguminous bacteria, root nodule bacteria)

根瘤 菌 是 指 与 豆 科 植物 的 根 共 生 而 产生 的 根瘤 属 细菌 。 它
是 一 种 具有 运动 性 的 革 兰 氏 阴 性 杆菌 ， 可 以 通过 细胞 接合 而 发
生 基 因 交 换 。 近 几 年 来 ， 对 根瘤 菌 在 形成 根瘤 时 所 发 挥 出 来 的
固氮 能 力 又 重新 引起 人 们 的 重视 。 进 入 豆 科 植物 的 根 中 的 细 蕊

24

为 星 分 枝 结构 的 无 定形 状 ， 失 去 运动 性 ， 称 此 为 类 BH Ca-
cterioid) 。
对 豆 科 以 外 的 植物 所 产生 的 根瘤 ， 如 具有 固氮 作用 的 放 线
菌 ， 广 义 上 也 被 看 做 是 根瘤 菌 。
共同 碱 基 序 列 (consensus sequence)
由 于 DNA 碱 基 序 列 分 析 方 法 的 迅速 发 展 ， 从 而 逐渐 曾 明
了 各 种 基因 的 碱 基 序列 、DNA 复 制 启 始 区 、mRNA 转 录 区 GR

” 纵 基 因 ， 局 动 区 ， 终 止 区 ) 以 及 外 显 子 -内 合子 接续 部 位 等 这

些 引 人 注 目的 各 种 部 位 的 碱 基 序 列 。 例 如 ， 对 有 关 mRNA 转 录
的 启动 区 ， 通 过 与 各 种 不 同 生物 的 碱 基 序 列 进行 比较 的 结果 ，
发 现 了 它们 所 具有 的 碱 基 序 列 虽 非 完全 相同 ， 但 却 是 非常 相
似 。 而 对 于 外 显 子 -内 含 子 接续 部 位 的 研究 结果 ， 也 发 现 有 同
样 的 现象 。 研 究 认 为 ， 这 种 十 分 相 科 的 碱 基 序 列 提示 大 们 ， 局
动 区 和 外 显 子 -内 含 子 接续 区 域 也 具有 共同 的 碱 基 序 列 。
Bea (myeloma)

ye FI Po AE SR A a AE.
AG AN SAE BM ET, HH KAY REA. R
oy HE ZE FA BA EA, PEASE PAAR. 因为
Fa — 7 28 i 83 AS BE AE FR SCS AA, BF
WER hea He ARN’ REA, MLAS
rs;

hil FR PIS BS PF eA ORO SPO a FS BY,
HGPRT 缺 陷 变 异 株 。 已 知 有 产生 免疫 球 蛋 白 ， 但 并 不 分 刻 者 ，
也 有 部 分 产生 免疫 球 蛋 白 及 完全 不 产生 免疫 球 蛋 白 者 。
lf] (Azotobacter)

fed 2 Bs FE EA A A TA E929)
壤 细 菌 ， 为 好 气 性 菌 ， 具 有 固氮 能 力 。 由 于 呼吸 活性 高 ， 故 可

id

25

以 氧化 多 种 有 机 物 ， 因 此 对 自然 界 中 的 碳 、 握 循环 起 着 重大 作
用 。 最 近 ， 从 维 涅 兰 德 固氮 菌 (Azotobacter vinelandii IFO
13581) 株 中 发 现 了 3 种 质粒 (分子量 15Xx10，5Xx10，
120X10°), 这 种 巨大 质粒 ba Ap
A) 所 具有 的 功能 特别 引 人 注 目 。

国 毛 作用 (nitrogen fixation)

在 细菌 类 、 蓝 藻类 等 生物 中 ， 经 常 遇 到 能 直接 把 空气 中 分
子 态 氮 作 为 氮 源 而 加 以 利用 的 例子 。 对 在 人 的 肠 道 中 经 常 存在
的 肺炎 克 氏 杆菌 (Klebsiella Pnewmoniae) 所 进行 的 与 AA
作用 有 关 的 基因 mif 的 研究 中 ， 发 现 是 由 大 约 20 个 基因 群 所 组
成 。 而 在 自然 界 中 广泛 存在 的 根瘤 菌 与 豆 科 植物 共生 的 现象 也
aA), AAW nif 基因 是 能 够 用 基因 工程 方法 引入 到 植物
细胞 之 中 的 。
jw (crown gall)

冠 瘦 为 一 种 植物 肿瘤 〈 此 外 还 有 遗传 肿瘤 ， 病 毒 肿瘤 ) 。
是 由 致 瘤 农 杆菌 侵入 植 渐 伤口 后 感染 而 引起 。 这 种 感染 在 许多
双子 叶 植 狐 和 裸子 植 魏 中 都 有 发 生 ， 也 有 关于 在 极 少数 的 单子
叶 植 物 中 发 生 感 染 的 报道 。

最 近 有 报道 指出 ， 肿 瘤 的 形成 是 由 于 病原 性 致 瘤 农 杆菌 所
合 的 Ti 质粒 ， 侵 入 植 妇 细 胞 而 引起 的 。 就 是 说 ， 由 于 Ti 质粒 的
侵入 ， 诱 使 植物 细 有 跑 发 生 转 化 而 产生 了 肿瘤 ， 但 致 瘤 农 杆菌 仅
仅 把 Ti 质粒 传授 给 植物 细胞 ， 自 身 并 不 感染 细胞 。

肿瘤 一 旦 形成 ， 便 可 以 分 离 出 来 进行 组 织 培养 ， 也 可 以 移
植 于 健全 的 植物 内 。

正在 研究 利用 Ti 质粒 作为 转移 植物 的 外 源 性 DNA 的 载体 。
R48 (Drosophila)

SM Iy Dey SSL ALA AY — ANAL, 野生 型 的 眼睛 为 红

26

色 故 而 得 名 。 作 为 遗传 学 的 实验 材料 ， 使 用 最 早 而 且 使 用 最 多
的 是 黑 腹 果 蜗 (Drosophila melanogaster) 。1906 年 开始 被

和 哈佛 大 学 用 作 近 亲 繁 殖 的 研究 材料 ，1910 年 摩尔 根 发 现 了 白眼 ,

突变 种 。 之 后 ， 获 得 了 多 种 突变 体 和 研究 数据 。 现 在 被 作为 发
育 生物 学 、 细 胞 学 、 分 子 生物 学 及 群体 遗传 学 的 研究 材料 。

果 蝇 用 作 研 究 材料 的 优点 是 : 1 .容易 采 集 、 和 饲养; 2. 世代
时 间 短 ， 在 短期 内 〈 约 2 周 ) 就 可 以 了 解 经 历数 代 的 遗传 现象 ;
3 能 饲养 并 保持 多 种 突变 体 ， 且 以 此 为 研究 材料 的 技术 目 趋 发
展 ; 4. 能 从 硬 液 腺 获得 巨大 染色 体 ， 并 且 已 经 绘制 出 了 与 古 腺
染色 体 条 纹 和 诸多 基因 位 置 相对 应 的 唾液 腺 染色 体 图 。 此 外，
在 唾液 腺 染色 体 上 容易 进行 原 位 杂交 等 的 分 析 ; 5。 它 同时 也 是
是 虫 类 中 最 新 分 化 的 种 属 ， 适 宜 用 作 近 缘 种 间 的 相同 基因 的 分
化 ， 种 的 分 化 的 研究 对 象 。 近 年 来 ， 由 于 可 移动 遗传 因子
(movable genetic element) 和 道 转 病毒 样 粒子 的 发 现 等 等 更
加 引起 了 人 们 的 注意 。

海 拉 细 胞 (HeLa Cell)

海 拉 细 胞 是 最 早 被 株 化 的 一 种 人 体 细 胞 株 。 195146 a/R
(Gey) HFRS PORN. CMADR ED RBS WL
细胞 株 一 样 ， 在 当今 世界 中 被 广泛 应 用 于 各 种 研究 领域 。 即 是
说 ， 除 被 应 用 于 营养 要 求 、 放 射 生 物 学 、 血 清和 药物 的 检定 等
培养 细胞 的 一 般 性 研究 外 ， 也 被 用 于 与 来 自 人 体 细 胞 的 融合 ，

以 形成 杂种 细胞 ， 以 及 病毒 的 增殖 实验 等 各 个 方面 。 这 种 海 拉

细胞 ， 在 形态 上 显示 有 上 皮 细 胞 的 序列 。 由 于 其 染色 体 的 数目
为 70 一 80 个 非 整 倍 体 ， 故 具有 肿瘤 形成 能 力 等 致癌 特性 。 海 拉
是 原 患 者 姓名 的 简称 。
#%{— (nucleolus)

在 一 个 核 中 一 般 含 有 一 至 数 个 核 仁 〈 不 同 生物 各 有 一 定数

us

27

目 )， 核 仁 的 大 小 约 为 数 微 米 。 构 成 核 仁 的 实体 ， 是 染色 体 上
含有 的 数 百 个 重复 排列 的 核 蛋白 体 核 糖 核酸 (CRNA) 基 A,
它 是 大 量 合 成 rRNA 的 地 方 。 故 此 , 核 仁 可 以 附着 在 含有 rRNA
基因 的 染色 体 上 。 在 各 个 rRNA 基因 上 ， 随 着 RNA 开始 合成 至
合成 结束 会 使 rRNA 和 逐渐 变 长 。 由 于 至 下 一 个 rRNA 基 因 合成
起 始 前 ， 有 少许 间隔 顺序 ， 所 以 当 用 电镜 对 核 仁 进行 观察 时 ，
可 以 看 到 以 rRNA 基因 为 基于 的 大 量 纵 回 结构 。

在 蛙 等 两 栖 类 动物 的 卵 母 细 胞 中 ， 只 有 rRNA 基因 被 扩 增
复制 ， 故 被 合成 的 仅 为 rRNA， 因 而 从 染色 体 中 游离 出 的 核 仁
约 含 有 1500 个 rRNA。 目前， 分 离 这 种 核 仁 的 方法 已 被 研究 成
功 ， 从 而 大 大 促进 了 以 蛙 的 卵 母 细 胆 作为 实验 材料 研究 TRNA

GEA) 工作 的 进展 。
核酸 碱 基 对 (nucleotide base pair, base pair, bp)

在 构成 核酸 的 碱 基 CDNA 由 腺 嗓 叭 (A)、 胸 腺 喀 RECT).
SiMe (G)、 胞 喀 啶 CC) 所 构成 。 而 在 RNA 中 ， 胸 腺 喀 喧
RE CU) 所 取代 ] 之 间 ， 根 据 化 学 结构 的 立体 WW, A
和 TIT(U)、G 和 C 通 过 氧 键 的 微弱 化 学 结合 而 组 成 一 对 ， 故 称
之 为 碱 基 对 。 对 于 双 链 DNA 中 的 每 一 条 单 链 碱 基 序 列 可 相互
形成 碱 基 对 式 序列 。

nals td
Athi
—TAC ce

- 图 中 ， (加 点 表示 氨 键 ) 为 碱 基 对 。 由 此 可 见 每 一
条 单 链 的 碱 基 序列 能 自动 地 决定 另 一 条 链 碱 基 序列 。 通 常 把 这

种 碱 基 序列 称 为 互补 序列 。 例 如 对 A 而 言 ， 工 即 为 互补 碱 基 。
碱 基 序 列 中 所 具有 的 这 种 互补 性 作为 一 种 最 基本 的 规律 而 在

28

DNAS 4#i], mRNA, DNA 重 组 等 生物 反应 中 发 挥 重要 的
作用 °

CH.
— HLN
Hole eng 亡 -0.28 NH Ny
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HN. 本
C—~C =(0 , 298. SA
Fearne hee A \>0.30m= / 二 CH

碱 基 对 -

图 1-5

BBA Cendonuclease)

核酸 CRNA, DNA) 分 解 酶 ， 根 据 其 作用 方式 可 分 为 两
类 ; 一 类 总 称 为 核酸 内 切 酶 ， 顾 名 思 义 是 从 核酸 链 的 中 间 进 行
前 切 。 但 这 种 酶 也 能 分 解 环 状 DNA。 目 前 已 知 的 有 牛 胰 脏 脱
AZ IRM (DNase 1). Pati: AE. SIR.
酸 酶 (RNase A, RNase Ti) $4, B-KEMAGRIP>UE.
是 从 末端 对 核酸 CDNA, RNA) 进行 分 解 。 因 为 核酸 的 链 具 有
5 一 3 的 方向 性 ， 故 从 任何 一 个 末端 均 可 引起 分 解 。
核糖 核酸 CRNA) (ribonucleic acid)

核糖 核酸 是 在 DNA 的 遗传 信息 表达 的 时 候 ， 确 定 构 成 蛋
白质 的 氨基 酸 序列 中 起 主要 作用 的 核酸 。RNA 与 DNA 不 同 的
是 RNA 的 分 子 大 小 和 功能 是 多 种 多 样 的 。 比 如 有 可 阅读 DNA
磊 基 序列 并 进行 遗传 信息 传递 的 信使 RNA (messenger RNA,

29

mRNA)， 还 有 在 分 子 中 具有 与 mRNA 中 的 密码 子 相对 应 的 互
补 碱 基 序 列 的 〈 反 密码 子 anticodon) 转移 了 人 NA (transfer
RNA, tRNA) 。 它 具有 把 对 应 于 tRNA 反 密 码 子 的 特定 氮 基 酸
结合 在 RNA 分 子 末端 ， 从 而 把 碱 基 序 列 的 信息 传递 给 氨基 酸 序
列 的 功能 。 此 外 核糖 体 是 氨基 酸 缩合 成 多 肽 的 场所 。 在 核糖 体
的 大 小 亚 基 中 分 别 含有 大 小 各 不 相同 的 rRNA。 这 些 RNA 的 合
成 ， 以 DNA 的 碱 基 序 列 作为 模板 ， 通 过 依赖 DNA 的 RNARS
酶 的 作用 而 实现 。 这 种 RNA 的 合成 过 程 称 为 转 He (transcri-
ption) 。 研 究 证 明 ， 在 真 核 生 物 的 细胞 核 中 含有 mRNA 的 前 体
RNA ( 核 不 均 RNA，heterogenous nuclear RNA, hn RNA)
和 sn RNA (小 核 RNA, Small nuclear RNA), hnRNA 经 拼
接 后 ， 于 5“ 末 端 上 结合 成 帽 形 (Cap) 结构 ， 在 3“ 末 端 上 结合
LAERRR (poly A)， 然 后 作为 mRNA 由 核 移 向 细胞 质 ，
在 蛋白 质 合 成 系统 中 传递 遗传 信息 。snRNA 据 推测 多 为 与
hnRNA 的 拼接 有 关 的 分 子 。

已 知 有 把 RNA 作 为 基因 的 病毒 存在 。 这 种 RNA 的 合成 是
FER HRRNABY RNA RAMS THT. MMR Re
WENA (retrovirus RNA) RA wists Bele A KE) DNA

(cDNA), EMAREDNA, FER PIDNARJRNAR SA BE 的
作用 下 便 可 由 插入 的 DNA 合 成 得 到 病毒 RNA。

RNA 的 分 子 组 成 与 DNA 相 似 ， 是 由 腺 嘎 叭 、 鸟 Bw, i
喀 啶 、 尿 喀 啶 4 种 碱 基 组 成 ， 糖 为 核糖 。 由 核糖 的 3 -羟基 及
相 邻 的 核糖 5“ -羟基 之 间 以 磷酸 二 酷 键 结合 从 而 形成 HE. DNA
通常 是 由 双 链 构成 ， 与 此 相反 ，RNA 一 般 是 单 链 (有 时 弯曲
而 形成 一 部 分 双 链 ) 。 在 tRNA 中 ， 除 4 种 碱 基 外 ， 尚 有 微 量 的
修饰 碱 基 存 在 。
核糖 体 (ribosome)

30

核糖 体 是 细胞 内 的 小 颗粒 ， 是 进行 蛋白 质 生 物 合 成 的 场
所 ， 是 由 rRNA 和 蛋白 质 形 成 的 复杂 复合 物 。 无 论 是 真 核 生 物
还 是 原核 生物 ， 核 糖 体 都 是 由 大 小 不 等 的 两 个 亚 基 构 成 的 。 真
核 生 物 的 核糖 体 由 沉降 系数 为 60S 和 40 S 的 亚 基 构 成 ， 形 成 80S
大 小 的 颗粒 。60S 的 亚 基 由 大 约 40 种 蛋白 质 与 28S、7S 和 5S 等
三 种 RNA 构 成 。40S 的 亚 基 则 由 大 约 30 种 蛋白 质 与 18S RNAW
成 。 原 核 生 物 的 核糖 体 为 70S 大 小 的 颗粒 ， 它 是 由 50S 和 30S 的
亚 基 构成 。 前 者 是 由 34 种 蛋白 质 与 23S、5S RNA 组 成 , 后 者 则
由 21 种 蛋白 质 与 16S RNA 组 成 。 "

EES SS, WR RLS OH aR HB AR A BS
存在 。 由 于 核糖 体 是 蛋白 质 合 成 所 必需 的 结构 物 ， 故 在 一 个 大
肠 杆菌 中 约 有 15000 个 这 种 核糖 体 ， 占 细胞 重量 的 25%%。

原核 生物 真 核 生物

KI CABO 70S 80S

L NS i tt ie
亚 基 30 S 50 S 40 S 60 S
亚 基 的 蛋白 质 21 种 34 种 30 种 40 种

亚 基 的 RNA 16 S 5 S ,23S | 18S 5S,7S, 28S

核 体 (karyoplast)

当 应 用 细胞 松弛 素 〈cytochalasin) 处 理 培 养 细胞 时 ， 细
胞 内 的 纤细 网 状 结 构 和 便 被 切断 ， 从 而 使 被 细胞 膜 所 覆盖 的 细胞
核 移 位 。 经 离心 分 离 ， 便 可 从 胞 质 体 〈cytoplast) 中 分 离 得
到 被 称 为 核 体 的 物质 。 这 一 操作 方法 称 为 脱 核 。 由 于 核 体 是 被
一 层 薄 薄 的 细胞 质 层 和 细胞 膜 所 包围 ， 因 此 它 与 分 离 核 不 同 ，
可 以 与 其 它 的 细胞 或 者 胞 质 体 进行 融合 。

核 小 体 (nucleosome)

an

核 小 体 是 染色 质 的 基本 结构 。1974 年 ， 奥 雷 斯 COlins)
夫妇 用 电子 显微镜 观察 真 核 生物 的 核 内 含 物 时 发 现 ， 沿 着 纤维
有 规则 排列 的 直径 7nm 的 颗粒 结构 物 ， 并 指出 它 就 是 染色 质 的
基本 结构 。 当 时 称 之 为 v- 小 体 ， 其 后 改称 核 小 体 。

核 小 体 是 由 4 种 组 蛋白 (CH2A, H2B, H3, H4) 各 2 分 子

结合 成 的 八 聚 体 〈octamer)， 其 140 个 碱 基 对 的 DNA 盘 绕 1?/，
圈 构 成 核 小 体 核 心 (nucleosome core) ， 而 核心 与 核心 之 间 通
过 平均 为 60 个 碱 基 对 的 DNA 连 结 起 来 。 在 联结 子 DNA 中 结合
有 组 蛋白 H1， 此 部 位 对 核酸 分 解 酶 高 度 敏 感 ， 只 需 经 温和 的
_ 酶 处 理 后 即 可 分 解 成 为 核 小 体 单位 。

在 核 中 ， 连 接 核 小 体 的 念珠 形 结构 弯曲 成 螺旋 状 ， 形 成 螺
RE (solenoid) 结构 ， 然 后 螺 线 管 再 弯曲 而 形成 超 螺 线 管 等
高 级 结构 。

核 型 (karyotype)

记载 一 组 染色 体 的 长 得 、 粗 细 、 着 丝 粒 的 位 置 的 图 示 称 为
核 型。 根据 生物 种 类 的 不 同 ， 染 色 体 的 数目 和 形态 是 各 自 男 定
的 ， 故 通过 核 型 比较 可 进行 分 类 学 上 的 亲缘 关系 推测 。 最 近 ，
由 于 采用 染色 体 显 带 法 ， 这 样 就 能 作出 更 为 准确 的 比较 。

在 培养 细胞 中 ， 由 于 转化 作用 ， 在 多 数 情况 下 核 型 会 发 生
变化 。 此 外 ， 与 正常 组 织 相 比 ， 核 型 发 生变 化 的 细胞 能 更 多 地
显示 出 有 肿瘤 形成 的 可 能 。

核 移植 (nucleus transplantation)

是 指 于 去 核 后 的 未 受精 孵 中 移入 分 化 细胞 核 ， 然 后 ， 使 所
构成 的 卵细胞 正常 发 育 。1952 年 ， 布 里 格 斯 (Briggs) 和 人 金
(King) 在 蛙 的 核 移 植 实验 中 获得 成 功 之 后 ， 格 登 (Gurdon)
进一步 发 展 了 这 一 技术 。

在 动物 胚胎 进行 发 育 时 ， 分 化 细胞 是 否 失去 不 需要 的 基

32

Sh, — HAHEI. An Le ICT EAT
回答 。 即 细胞 分 化 并 非 选 择 性 地 丢失 了 不 需要 的 基因 ， 而 仅仅
是 出 于 必需 的 基因 受到 了 活化 。 此 外 ， 在 卵细胞 的 细 胆 质 中 ，

AN/“-A 直 局 细胞 的 术
C2) 人 wpm% 和 革

图 1-6 核 移 植 的 程序 图

可 引起 分 化 了 的 细胞 核
发 生 返 幼 ( 脱 分 化 )， 这
一 发 现 也 提示 ， 其 中 售
有 可 使 胚胎 发 育 再 重复
的 因子 。 格 登 等 人 以 非
HT we REE AS
仁 ) 的 小 肠 上 皮 细 胞 作
为 供 体 进 行 了 核 移植 实
验 。 在 经 紫外 线 照 射 情
使 受 体 的 核 受 到 破坏 、
而 卵细胞 质 仍 正常 的 情
况 下 ， 用 毛细 管 注入 供
体 核 。 发 现在 发 育 中 的
胚胎 细胞 核 内 各 含有 一
个 核 仁 , 它 是 来 自 供 体 。
胚胎 并 非 全 部 都 能 发 育
成 圣 ， 其 中 很 多 是 异常
胚胎 。 随 着 供 体 分 化 的

BG, RES MSR. AMELIE

的 条 件 开展 研究 工作 。

对 小 鼠 等 异种 动物 进行 了 核 移植 试验 。 即 把 丧失 增殖 能 旋
的 小 鼠 的 细胞 核 移植 到 蛙 的 受精 卵 中 后 ， 也 能 合成 PNA。

在 进行 核 移植 法 的 实验 中 可 把 峙 卵 作 为 活 试管 而 加 以 使
用 。 即 把 重组 DNA 注 入 卵 母 细胞 中 ， 基因 就 能 转 录 RNA,

33
后 再 翻译 成 蛋白 质 。 而 当 把 克隆 化 的 DNA 注 入 卵细胞 中 时 ，
便 开 始 复制 DNA。 这 种 方法 是 解释 DNA、RNA 以 及 蛋白 RA
成 调节 机 制 的 很 有 效 的 手段 。

近年 来 也 已 开始 从 不 同 的 角度 对 哺乳 动物 进行 核 移植 的 试
验 研 究 。
=A (melanoma)

黑色 素 瘤 是 在 含 黑 色色 素 组 织 中 发 生 的 一 种 恶性 肿瘤 。 这
种 肿瘤 增殖 速度 很 快 ， 极 易 发 生 转 移 。 这 种 恶性 肿瘤 究竟 是 中
县 叶 性 或 外 胚 叶 性 起 源 ， 目 前 尚 不 清楚 。
fa = KR (constant region)

”” 指 在 免疫 球 蛋白 分 子 中 ， 氨 基 酸 序列 不 发 生变 动 的 区 域 。
红细胞 外 过 法 (融合 注入 法 ，fusion injection)

所 谓 红 细胞 外 壳 法 ， 是 使 红细胞 除去 血红 蛋白 而 成 为 中 空
细胞 〈ghost,， 外 壳 ) ， 然 后 再 往 这 种 中 空 细 胞 中 注入 活性 物质
的 方法 。 在 实验 中 ， 当 需要 往 细 胞 中 注入 不 能 透 过 细胞 跑 的 生
理 活 性 物质 时 常 采 用 此 方法 。 其 操作 程序 是 先 将 红细胞 置 于
低 渗 液 中 进行 透析 ， 使 血红 蛋白 从 红细胞 中 桥 出 ， 此 即 所 谓 的
红细胞 中 空 细 胞 制备 ， 些 时 ， 往 透析 管 中 加 入 和 欲 注 入 的 活性 物
质 。 于 是 活性 物质 便 取 代 迎 红 和 蛋白 而 进入 红细胞 内 。 然 后 ， 于
等 渗 液 中 进行 透析 ， 则 红细胞 的 细胞 膜 归 复 原状 ， 注 入 的 活性
声 质 便 被 封存 在 细胞 内 。 最 后 可 采用 仙人 台 病 毒 对 制备 好 的 外 壳
细胞 与 旦 的 细胞 进行 融合 。

人 、 独 及 豚鼠 等 哺乳 类 动物 的 红细胞 不 含有 细胞 核 及 线 粒
体 等 细胞 器 ， 而 且 蛋 白质 分 解 酶 和 DNA, RNA 分 解 酶 的 活性
也 非常 低 ， 故 被 封存 在 外 壳 细 胞 内 的 物质 是 相当 稳定 的 。

这 种 方法 是 由 古 泽 满 等 在 1974 年 研究 开发 成 功 的 。
互补 链 (complementai strand)

34

双 链 DNA 的 碱 基 序 列 ， 如 果 一 条 链 的 碱 基 排 列 已 被 确定
下 来 ， 则 另 一 条 链 的 碱 基 序列 就 将 按照 碱 基 配对 的 法 则 《〈A 和
T，G 和 C 组 成 碱 基 对 ) 自动 地 得 到 确定 。 具 有 这 种 碱 基 序 列
的 双 链 为 互补 结构 。 由 于 RNA 是 以 DNA 的 一 条 链 为 模板 合成
的 ， 因 此 ， 其 碱 基 序列 常 与 DNA 的 一 条 链 构 成 互补 。

由 于 这 种 互补 关系 ， 故 通常 以 + 链 和 -链表 示 DNA 的 双
链 。 例 如 ， 把 mRNA 的 碱 基 序 列 当做 + 链 ， 则 表明 是 HH DNA
的 - 链 作为 模板 进行 合成 的 。 把 具有 转录 信息 的 DNA 链 称 为
有 意义 链 (Sense Strand),

基因 的 复制 、 转 录 、 翻 译 的 反应 均 取 决 于 这 种 碱 基 序 列 的
互补 性 。
互补 DNA( 反 向 转录 DNA, complementary DNA, cDNA)

是 通过 反 转 录 酶 的 作用 ， 以 RNA 作 为 模板 合成 的 DNA,
由 于 它 具 有 与 RNA 的 碱 基 序 列 互补 的 碱 基 序 列 ， 故 称 为 互补
DNA。 在 试管 中 ， 由 真 核 生 物 的 mRNA 合成 cDNA， 把 这 个
cDNA 连接 在 适当 的 载体 上 ， 在 大 肠 杆 菌 等 细胞 中 进行 克 隆 ，
就 可 用 于 基因 工程 中 。 此 外 ， 逆 转 病毒 RNA 经 感染 后， 于 细
胞 内 形成 的 cDNA 可 反 入 于 细胞 核 的 DNA 中 。
回复 突变 (reverse mutation)

回复 突变 是 指 把 突变 株 回 复 为 野生 型 或 与 野生 型 相近 的 表
现 型 突变 。 其 表现 形式 有 二 : 一 是 最 初 的 突变 基因 再 次 发 生 突
变 ， 又 恢复 成 原来 的 基因 ; 二 是 突变 基因 部 位 的 一 部 分 发 生变
异 ， 结 果 又 回复 为 野生 型 的 表现 型 。 最 初 的 突变 基因 保持 原
状 ， 而 与 其 相 异 的 位 置 则 又 发 生 一 次 突变 ， 前 者 受到 后 者 的 抑
制 ， 外 观 呈 现 野 生 型 的 表现 型 , 称 为 抑制 突变 (SupPression) 。
当 突变 基因 并 不 显示 完全 回复 的 情况 下 ， 可 以 认为 是 缺失 突
变 。

35

回 文 结 构 (palindrome)

在 DNA 碱 基 序列 中 ， 以 某 一 处 为 轴 ， 其 碱 基 的 排列 形成
WUE tre Xt FREE HY (two fold rotational symmetry) Ay KR,
些 即 称 为 回 文 结构 。 在 一 般 情 况 下 ， 碱 基 序列 无 论 是 从 左 开始
读 ， 还 是 从 右 开始 读 均 为 相同 的 顺序 。 形 成 双 螺旋 对 称 的 双 链
DNA， 无 论 转录 哪 一 条 链 均 可 形成 完全 相同 的 碱 基 序列
mRNA,

把 部 分 具有 这 种 结构 的 双 链 DNA， 一 条 链 使 之 变性 ， 另 一
条 链 再 生 ， 则 仅 在 回 文 结 构 部 分 发 生 对 接 而 形成 双 链 的 发 夹 结
构 。 在 细胞 中 ， 具 有 回 文 结 构 的 双 链 也 有 以 各 自 的 链 形成 发 夹
结构 。 因 此 认为 ， 双 链 在 该 区 域 可 能 呈 十 字 结 构 。

这 种 回 文 结构 存 在 于 DNA 复 制 开 始 所 必需 的 区 域 及 与 转

乳糖 操纵 基因 区 域 的 部 分 碱 基 序 列

5' ------ TGGIAATTGTIGIAIGICIGIGJAIT|A[ACAATT |----- 3
3 ----- ACCITTAACAICITICIGIC|C|TIA|T|TGTTAA | ----- 5

ip)

以 ,为 中 心 形成 旋转 对 称

S> SAG PIO
口中 大 OP 4
RODE alee

Py HR Eco RIP GRUBER: i Ae
| Al IT S----TGG -*--- 3
¥ GARTIC--- PE saat (Cie ee 5
3° == hen aa < 一 一 «-- Ta TA
TI IA 和 is
以 .为 中 心 形 成 旋转 对 称 TA C G
foie
+ 表示 切断 位 点
TVA
Cc. T
GC
C

图 1-7 SCT RA FE

36

录 有 关 的 操纵 基因 的 碱 基 序 列 忠 。 这 一 现象 可 以 看 作 是 ， 回 文
结构 对 于 与 DNA 相 结合 的 蛋白 质 具 有 显示 结合 部 位 的 标记
作用 。

已 知 ， 基 因 操 作 中 使 用 的 许多 限制 性 内 切 酶 ， 它 们 识别 的
DNA 切 断 部 分 同样 也 是 回 文 结构 。
活性 染色 质 (active chromatin)

染色 质 是 真 核 生 物 的 DNA 和 核 蛋 白质 、RNA 等 的 复合 体 ，
其 中 能 够 进行 RNA 合 成 (HR) 的 部 分 称 为 活性 染色 质 ， 其 它
部 分 则 称 为 非 活 性 染色 质 。 采 用 各 种 不 同方 法 ， 把 分 离 出 来 的
核 加 以 破碎 和 分 离 , 把 各 分 离 部 位 的 染色 质 作为 模板 进行 了 NA
合成 活性 比较 ， 可 以 确定 各 种 染色 质 中 的 活性 染色 质 。 活 性 染
色 质 一 般 易 被 核酸 分 解 酶 所 分 解 ， 且 呈 分 散 状 态 存在 ， 而 无 活
性 染色 质 则 较为 凝聚 且 不 易 分 解 。

震 格 内 斯 盒子 (Hogness box)

霍 格 内 斯 盒子 亦 称 TATA 盒 子 ， 是 指 当真 核 生物 的 mRNA
转录 时 ，RNA 聚 合 酶 工 在 识别 结合 的 DNA 区 域 〈 局 动 区 ) 中 所
发 现 的 碱 基 序列 。RNA 自 第 1 号 碱 基 开始 进行 转录 , 转录 的 反
方 癌 一 侧 用 负 号 表示 。 以 - 30 号 为 中 心 , 大 多 表现 为 TATAAA
碱 基 序 列 。 霍 格 内 斯 指出 该 碱 基 序 列 与 转录 开始 功能 有 关 ， 故
称 之 为 霍 格 内 斯 盒子 。
基因 (gene)

基因 是 决定 遗传 信息 的 一 种 结构 单位 。 自 从 备 德 尔 (1822 一
1884) 进行 竞 豆 杂交 实验 以 来 ， 就 已 知道 有 决定 遗传 性 状 的 因
子 存在 ， 这 种 遗传 因子 不 为 重组 所 分 制 ， 并 且 是 具有 能 进行 复
制 的 作用 单位 。 随 着 分 子 遗 传 学 的 发 展 ， 基 因 精 细 结 构 的 分 析
也 取得 进展 , 并 采用 化 学 方法 对 基因 的 物质 实体 进行 研究 探讨 。
现在 已 经 立 明 基因 就 是 DNA 分 子 ， 即 DNA 分 子 上 的 碱 基 序列

37

基 已 经 知道 有 部 分 生物 是 把 了 NA 作为 基因 〈 如 烟草 花 叶 病 病 毒
等 植物 病毒 及 闭 转 病毒 等 动物 病毒 ) ] 。

DNA 的 碱 基 序 列 对 每 种 基因 都 是 特异 的 ， 这 样 就 形成 了
遗传 信息 。 通 过 遗传 信息 决定 氨基 酸 序列 ， 从 而 决定 着 蛋白 质
揭 结 构 。 在 大 肠 杆菌 等 原核 细胞 中 ， 基 因 就 是 DNA 分 子 本 身 ，
但 在 真 核 细胞 中 则 大 部 分 形成 染色 质 CDNA 与 组 蛋白 等 蛋白 质
形成 的 复合 体 ) ， 称 之 为 染色 体 基 因 或 者 核 基 因 。 此 外 , war
在 于 细 脆 质 中 者 ， 称 之 为 细胞 质 基 因 或 者 核 外 基因 等 等 。 如 果
是 原核 细胞 ， 则 把 细胞 质 中 的 小 型 DNA 称 为 质粒 。

把 与 蛋白 质 合 成 的 控制 机 制 有 关 的 ， 能 决定 蛋白 质 分 子 结
构 ( 组 成 氨基 酸 的 序列 一 一 蛋白 质 的 一 级 竺 构 ) 的 基因 称 为 核 蛋
白质 的 结构 基因 。 把 制造 调节 结构 基因 表达 的 物质 的 基因 称 为
调节 基因 。

结构 基因 可 以 认为 是 DNA 上 的 一 串 碱 基 序 列 。 但 是 ， 在 真
核 细胞 中 发 现 ， 在 DNA 上 含有 跳跃 而 不 相连 的 碱 基 序 列 〈 外 显
+, AGT).

#ABS (gene duplication)

指 两 个 或 者 两 个 以 上 的 相同 基因 处 于 一 个 基 因 组 (geno-
me) 上 。 相 同 基因 的 邻 位 连接 称 为 衔接 重复 (tandem dup-
lication) 。 已 知 在 各 种 生物 中 的 rRNA 基因 ， 通 过 多 次 重复 而
成 为 重复 结构 。 此 外 ，tRNA 的 基因 发 生 重复 的 例子 也 很 多 。 具
有 多 数 相同 基因 的 这 一 事实 ， 不 仅 可 用 以 制造 大 量 的 基因 产
物 ， 提 高 生物 的 适应 能 力 ， 并 且 通 过 不 等 交换 使 相同 碱 基 序 列
间 发 生 重组 ， 对 整个 基因 组 产生 影响 ， 从 而 成 为 生物 进化 的 一
个 重要 原因 。

戎 因 重 组 (gene recombination)
转化 、 转 导 、 接 合 RED 以 及 细胞 融合 等 ， 从 遗传 学 观

38

点 看 ， 在 多 数 情 况 下 是 由 于 在 细胞 中 发 生 了 基因 重组 的 缘故 。
基因 重组 是 细胞 内 的 一 种 普遍 现象 ， 但 现在 则 多 指 在 试管 中 把
目的 DNA 片 段 与 其 它 的 DNA 相 连接 的 一 种 现象 基因 重组 这 一
操作 技术 之 所 以 能 够 变 为 现实 ， 与 各 种 限制 性 内 切 枉 、DNA
ERMAN RE. SRAM PARA (phage vector) 知 识
的 积累 以 及 转化 方法 的 开发 等 分 子 遗 传 学 方面 的 许多 成 果 的 结
合 和 应 用 密切 相关 。

目前 对 生物 中 自然 发 生 的 基因 重组 反应 还 没有 完全 搞 清 ，
但 对 试管 中 的 反应 则 基本 上 可 以 被 控制 ， 已 经 能 够 做 到 把 任何
一 个 DNA 片 段 〈 所 需要 的 遗传 信息 ) 同 任何 一 个 其 它 的 DNA
连接 起 来 〈 和 嵌 合 体 DNA) 。 利 用 这 一 技术 已 经 能 够 把 人 的 于 扰
素 (interferon) 及 生长 激素 通过 大 肠 杆 菌 进行 生产 (遗传
EA). rare
BALE (genetic engineering) |

把 从 细胞 中 分 离 出 来 的 基因 〈 遗 传 信息 分 子 DNA) ， 经 纯
化 (cloning, 克隆 化 ) 后 直接 使 用 ， 或 用 化 学 物质 、 或 用 酶 人
为 地 使 之 发 生变 化 ， 形 成 新 的 遗传 信息 ， 然 后 再 将 其 引入 到
细胞 中 ， 得 到 具有 新 遗传 信息 的 细胞 ， 以 此 为 目的 而 进行 的 技
术 操 作 称 为 基因 工程 。 例 如 ， 从 具有 固氮 能 力 的 细菌 中 取出 与
固氮 有 关 的 基因 〈 群 )， 再 将 其 引入 到 植物 细胞 中 , 以 获得 能 够
直接 利用 氮 的 植物 。 当 然 ， 基 因 工 程 并 不 是 一 种 单纯 的 应 用 科
学 。 如 利用 克隆 化 DNA 片 段 ， 以 便 更 详尽 地 探讨 基因 结构 及 其
功能 作用 ， 或 阐明 其 调节 机 制 ， 则 是 一 个 重要 的 基 础 研究 课
题 。 基 因 工 程 因 是 直接 对 基因 进行 处 理 ， 故 有 时 也 称 之 为 基因
操作 。
基因 剂量 效应 (effect of gene dosage)

基因 剂量 效应 ， 通 常 是 指 由 于 某 基 因 型 的 等 位 基因 的 数目

39

Bg 2s MRA AIK. GX PMR AY RE HRT He 8
数 性 。

最 近 ， 已 能 够 把 特定 的 基因 与 质粒 连接 ， 并 将 其 引入 至 细
胞 中 ， 从 而 使 特定 基因 的 数量 增加 。 这 一 方法 已 被 应 用 于 增加
该 基因 产物 数量 的 实验 中 。

EAP (gene amplification)

基因 扩 增 是 指 在 一 定 条 件 下 ， 把 特定 的 基因 HH MAK
量 复 制 的 现象 。

@ 高 等 生物 为 了 表达 在 特定 发 育 期 中 的 某 一 特定 性 状 ，
决定 该 种 性 状 的 基因 数 便 会 大 幅度 增加 。 常 见 的 例子 如 非洲 爪
WS (xenopus laevis) 的 卵 母 细胞 中 的 rRNA 基因 ， 比 体 细 胞
的 数量 约 大 1506 倍 。

@) 在 动物 的 培养 细胞 中 ， 对 双 氧 叶酸 还 原 酶 CDHEFR) 的
抑制 剂 甲 氨 唆 叭 (methotrexate) RAMA HAM, CME
DHEFR 基 因 增 加 达 1000 个 拷贝 (copy) ， 已 使 用 于 对 基因 扩 增
机 制 的 分 析 等 。

@ 在 细菌 中 ， 已 知 有 质粒 数 〈 找 贝 数 ) 增加 的 现象 。 基
因 扩 增 的 这 一 形式 ， 可 被 用 来 增加 目的 基因 的 产量 等 等 GEA
剂量 效应 ) 。

基因 连锁 (gene linkage)

通过 遗传 ， 使 两 种 或 两 种 以 上 的 性 状 相互 伴随 而 遗传 的 现
象 ， 称 之 为 基因 连锁 。 基 因 连 锁 是 摩尔 根 在 进行 果 蝇 的 研究 时
发 现 的 。 这 是 某 一 性 状 的 基因 存在 于 同一 染色 体 上 而 产生 的 一
种 现象 。 因 此 染色 体 数 决定 了 连锁 群 数 。 此 外 ， 两 个 基因 即使
在 相同 的 连锁 群 〈 染 色 体 ) 上 ， 但 由 于 发 生 基因 重组 ， 连 锁 也

会 被 切断 。 连 锁 的 程度 与 两 个 基因 的 距离 成 反比 。 在 原核 生物

中 ， 由 一 条 DNA 链 形成 染色 体 ， 所 有 的 基因 均 属 于 一 个 连锁

40

群 。 但 是 ， 如 果 DNA 链 被 切断 ， 则 在 两 个 基因 之 间 便 会 失去
连锁 。 因 此 ， 如 果 两 个 基因 有 连锁 ， 即 意味 着 两 个 基因 的 距离
比较 近 。

SARE (deletion)

过 去 ， 在 染色 体 水 平 上 的 研究 中 已 经 知道 ， 染 色 体 有 失去
部 分 的 现象 ， 这 称 之 为 染色 体 缺 失 。 现 在 大 多 指 在 DNA 分 子 水
平 上 发 生 的 现象 。 基 因 缺 失 是 在 DNA 分 子 上 某 一 部 分 丧失 。 一
” 般 在 DNA 分 子 的 各 个 部 分 都 能 发 生 这 种 现象 。 其 结果 导致 DNA
碱 基 序 列 发 生 改 变 ， 不 少 形成 突变 体 。 这 种 突变 与 其 它 原因 引
起 的 突变 不 同 的 是 很 少 产 生 恢 复 突变 ， 故 极 易 加 以 区 别 。 发
生 缺 失 的 分 子 机 制 目前 还 有 许多 地 方 不 够 清楚 。 可 能 是 由 于
DNA 复 制 错误 所 引起 的 ， 也 可 能 是 由 相隔 一 定 距 离 而 存在 的 相
同 碱 基 序列 之 间 的 连接 发 生 改 变 而 引起 的 等 等 。 在 免疫 球 蛋 白

(imnunoglobuiin) 基因 上 观察 到 的 类 型 开关 (class switch)
也 是 一 种 缺失 现象 。 但 与 其 说 这 种 现象 是 突变 ， 还 不 如 说 是 在
DNA 碱 基 序 列 中 不 需要 部 分 被 清除 ， 而 使 之 产生 多 种 遗传 信息
的 一 种 机 制 更 为 贴切 。
基因 图 (gene map)

过 去 基因 图 主要 用 以 表示 基因 内 突变 点 的 位 置 。 但 是 现
在 ， 则 与 遗传 学 图 〈genetic map) , 即 表 示 桨 色 体 上 基因 位 置
图 在 相同 意义 的 范畴 内 被 使 有 用。 此外， 也 有 把 染色 体 图 称 为 基
因 图 的 ， 而 且 都 是 利用 个 体 间 或 细胞 间 的 杂交 、 重 组 等 基因 交
换 实 验 求 出 基因 间 的 相对 臣 离 ， 并 以 此 为 基础 作为 表达 基因 位
置 和 排列 顺序 的 图 谱 。 现 在 ， 病 毒 、 吹 菌 体 、 大 肠 杆 菌 、 沙 门
氏 菌 、 枯 草 杆菌 等 细菌 ， 粗 糙 脉 匈 世 等 菌 类 以 及 从 时 蝇 等 直至
小 鼠 和 人 ， 均 已 绘制 了 许多 基因 图 。

AXE (gene library, gene bank)

41

为 进行 基因 结构 、 功 能 的 研究 而 把 构成 染色 体 的 DNA CE
特 核 细胞 中 ， 染 色 体 =DNA) ， 用 各 种 限制 性 内 切 酶 切割 成 适
当 大 小 的 片段 ， 使 之 与 载体 DNA 相 连接 , 进行 增殖 从 而 形 成 各
种 DNA 片 段 的 克隆 。 例 如 ， 现 在 已 经 知道 果 蝇 (drosophila)
和 人 的 基因 文库 。 实 际 上 在 用 于 研究 时 ， 须 从 为 数 众 多 的 DNA
片段 的 克隆 中 ， 把 目的 基因 的 片段 挑选 出 来 。 这 样 并 非 一 开始
就 能 针对 性 地 把 DNA 片 段 加 工 成 目的 基因 。 可 以 说 ,开始 加 工
制备 DNA 片 段 时 是 盲目 的 ， 然 后 才能 从 中 寻找 出 目的 基因 ， 故
称 此 种 方法 为 散 弹 枪 式 死 隆 化 (shot gum cloning) 。

当 采 用 某 一 种 限制 性 内 切 酶 进行 切割 片段 化 时 ， 有 把 基因
本 身 切 断 的 危险 。 因 此 ， 可 根据 剪接 的 不 同 目的 ， 有 必要 建立
起 用 其 它 限制 性 内 切 酶 切割 片断 化 的 DNA 克 隆 库 。
基因 组 克隆 (genomic clone)

指 把 细胞 基因 结构 原样 的 DNA 取 出 后 ， 再 使 之 与 适当 的 质
粒 连接 克隆 化 产物 。 在 真 核 生物 中 ， 常 采用 由 mRNA 形成 的
cDNA 进行 克隆 化 ， 但 由 于 mRNA 已 除去 内 含 子 ， 且 对 在 3/ 永
端 上 连接 的 多 腺 苷 酸 已 经 过 加 工 处 理 ， 故 与 原 有 基因 组 的 DNA
结构 有 所 不 同 。 所 以 ， 对 具有 基因 组 结构 而 被 克隆 化 的 物质 ，
特 称 之 为 基因 组 DNA。

We (hormon)

激素 为 体内 的 特定 器 官 一 一 内 分 沁 腺 所 合成 。 内 分 泌 腺 受
到 刺激 后 便 开 始 分 泌 激素 ， 通 过 血液 到 达 身 体 的 其 它 器 官 〈 况
器 官 ) 、 激 素 是 维持 身体 功能 所 必需 的 化 合 物 ， 这 种 化 合 DE
细胞 内 不 是 作为 代谢 的 克 物 ， 而 是 作为 一 种 调节 因子 发 挥 作
用 。 激 素 在 极 微量 的 情况 下 就 能 产生 作用 效果 。 通 常 ， 类 省 醇
类 激素 能 与 细胞 质 内 的 受 体形 成 复合 物 ， 与 核 内 染色 质 的 特定
部 位 相 结合 ， 能 提高 该 区 域 的 转录 活性 , 引发 新 的 蛋白 质 合 成 。

42

Lb, AR WOR 5 HI RETREAT A, AB See Ray cAMP
的 浓度 发 生变 化 。 缺 少 激素 能 引起 机 体 发 生 特定 疾病 的 症状 ，
而 当 给 予 激素 后 ， 便 会 使 之 恢复 正常 。

近年 来 ， 随 着 机 体 的 很 多 反应 已 被 阐明 ， 故 已 经 知道 在 机
体内 含有 不 通过 血液 的 机 体 调 节 因 子 。 如 神经 传递 物质 和 神经
分 泌 物 质 等 等 。 此 外 ， 由 于 组 织 培 养 技术 的 发 展 而 发 现 的 生长
促进 因子 ， 与 激素 到 底 有 什么 区 别 ， 意 见 极 不 一 致 ， 但 对 古典
激素 的 含义 无 疑 应 该 予以 扩大 。
PAZ Ae (teratocarcinoma) .

Wag JE A YS A a a AR > 1 i 9 2 ag HZ 2 fa)
By 7 PE Fee AA Bea AE A 9 2a ta yz A 1 2
性 ， 在 肿瘤 组 织 内 ， 能 使 神经 、 皮 肤 、 肌 肉 、 血 球 、 上 骨骼 等 的
细胞 分 化 而 形成 组 织 。 分 化 的 组 织 不 显示 正常 排列 而 产生 畸变 。
此 外 ， 胚 胎 性 肿瘤 细胞 不 受 正常 胚胎 那样 的 控制 而 自行 分 裂 、
增殖 ， 因 而 只 要 有 这 种 细胞 存在 ， 就 会 出 现 恶 性 肿瘤 性 质 。 反
之 ， 不 含 豚 胎 性 肿瘤 细胞 ， 完 全 由 分 化 细胞 形成 的 肿瘤 是 良性 .
的 ， 称 为 良性 畸 胎 瘤 。

豚 胎 性 肿瘤 细胞 具有 胚胎 细胞 和 肿瘤 细胞 的 二 重 性 。 因 此 ，
它 是 发 育 生物 学 和 肿瘤 学 的 最 理想 研究 材料 。 最 近 ， 通 过 把 初
期 胚胎 或 肘 胎 的 生殖 原 基 移植 到 成 熟 小 鼠 的 子宫 内 或 精 集 中 ，
可 以 人 为 地 诱发 畸形 肿瘤 。 此 外， 把 畸形 肿 瘤 细 胞 注入 到 正常
ADR ea, DREHER AZ) (chimera mouse) fy
实验 正在 进行 中 。
加 工 (processing)

是 指 生 物 合 成 蛋白 质 和 RNA 时 ， 通 常 合成 的 产物 要 比 实 际
上 起 作用 的 蛋白 质 和 RNA 的 分 子 大 ， 接 着 再 经 加 工 才 能 变 成 活
性 分 子 、 这 一 过 程 一 般 叫 加 工 。 例 如 胰岛 素 生 成 ， 最 初生 成 的

et

43

是 前 胰岛 素 原 (preproinsulin) ， 继 而 将 记号 肽 切 下 ， 转 变 成
胰岛 素 原 〈proinsulin) ， 然 后 经 蛋白 质 分 解 酶 的 作用 ， 除 去 一
部 分 肽 后 才 变 成 胰岛 素 。 至 于 真 核 生物 ， 其 mRNA 的 生成 顺序
WW de. 首先 生成 长 10 倍 的 前 体 RNA (ChnRNA) ， 在 细胞 核 中 经
一 次 切断 后 ， 再 切 下 内 含 子 (拼接 ) ， 进 而 在 5 末端 上 进行 帽 段
结合 ， 最 后 在 3“ 末 端 上 与 多 聚 腺 苷 酸 结 合 〈 约 连接 200 个 A)，

生成 mRNA。

假 基因 (pseudogene)

假 基因 是 在 真 核 生 物 的 基因 中 ， 与 已 经 确定 结构 的 碱 基 序
列 非 常 相 似 ， 但 不 具有 作为 基因 功能 的 区 域 。 有 时 ， 基 因 会 失
去 其 具 特 征 的 内 含 子 。 或 者 相反 ， 把 真 核 生物 mRNA 成 熟 过 程
中 应 该 附加 的 腺 嗓 叭 碱 基 链 Cpoly A) 却 接 到 基因 的 端 部 。 这
种 失去 本 来 应 该 有 的 序列 、 连 接 不 应 该 含有 的 多 聚 腺 苷 酸 的 假
基因 结构 ， 如 同 mRNA, 通过 反 转 录 酶 的 作用 形成 DNA 拷 贝 ，
好 象 重组 DNA 。 虽 然 这 种 假 基 因 具 有 与 真 基因 极为 相似 的 碱 基
序列 , 但 是 还 是 不 一 样 的 。 也 有 人 认为 , 假 基 因 是 基因 复制 后 ，
由 于 碱 基 序列 的 变化 ， 而 失去 基因 功能 的 一 种 结 梅 。

ASB (meiosis)

减 数 分 裂 是 指 细胞 经 第 一 次 DNA 合 成 之 后 ， 继 之 便 发 生 二
次 核 分 裂 ， 产 生 染 色 体 数目 减 半 的 4 个 子 细 胞 。 减 数 分 裂 也 称
还 原 分 裂 。 在 所 有 有 性 生殖 生物 中 ， 在 形成 生殖 细胞 〈 配 子 )
时 ， 均 可 发 生 减 数 分 裂 。 而 在 高 等 植物 中 ， 当 形成 花粉 和 抱 子
时 也 会 发 生 减 数 分裂 。

在 体 细 胞 分 裂 中 ， 来 自 双 亲 的 同 源 染 色 体 独立 行动 ， 与 此
相反 ， 在 减 数 分 裂 中 它们 则 互相 配对 CB RRS 丝 复合 物 ，
Synaptonemal complex) 。 在 第 一 次 分 裂 前 期 , 同 源 染 色 体 之

加 有 时 会 通过 交换 (cross over) 而 发 生 基因 重组 。 其 后 , 同 源 染

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色 体 彼此 分 离 而 进入 子 细 胞 ， 开 始 第 二 次 分 裂 。 由 于 减 数 分 裂 ，
使 生殖 细胞 之 间 的 基因 组 成 变 得 十 分 富 于 变化 。

在 发 生 联 会 和 交叉 期 内 ， 在 全 部 DNA 中 约 有 不 到 1% 的
DNA 被 复制 。 这 些 DNA 是 高 频 重复 序列 或 者 中 等 程度 重 复 序
列 ， 据 推测 ， 它 们 对 减 数 分 裂 可 能 具有 特殊 功能 。
fBMR (transvertion)

Ba ZE PA IE TE DNA SE AY OBE TP, RE DE BER BE BF
Se, BGR Da Ek Bee ee a Er BS FB ET AY ENT
PRA. AST SEC 1G, 4 eG.

G:C=Tia,. TiAe =A Taree

颠 换 的 产生 频率 比 转换 的 产生 频率 要 低 一 些 ， 而 且 自然 恢
复 的 频率 也 较 低 。

碱 基 转换 (transition)

碱 基 转 换 是 构成 双 链 DNA 碱 基 对 的 一 种 转换 形式 ， 或 指 一
种 喀 喧 碱 基 〈 例 如 胸腺 喀 喧 ) 被 另 一 种 喀 啶 碱 基 (例如 胞 喀 院 )
所 置换 ， 或 指 蛙 叭 碱 基 〈 例 如 腺 味 叭 ) RAERRRME Hl
SEY) 所 置换 。

BRU, AA ARREAST==Gi:C, TIAS—=CeEG
等 四 种 变换 形式 。 这 种 变换 形式 也 能 自然 地 发 生 。 但 在 DNA 复
制 时 ， 或 者 可 以 加 入 碱 基 类 似 物 ， 人 为 地 制造 碱 基 对 以 使 在 进
一 步 复 制 时 诱发 碱 基 转 换 ， 或 者 也 可 把 DNA 直 接 用 亚 硝 酸 处 理
而 加 以 诱导 。

效 细 胞 (plasma cell)

浆 细 胞 也 称 原 生 质 细胞 ， 是 指 也 淋巴 细胞 由 于 工 淋巴 细胞
和 抗原 等 的 刺激 而 分 化 、 增 殖 ， 形 成 能 旺盛 地 合成 、 分 泌 特 殊
Y-FREA 〈IgG 或 EA、IgE) 的 细胞 。 把 这 种 分 化 细胞 叫做 浆
细胞 。 开 始 分 化 前 的 也 细胞 称 为 抗体 产生 前 细胞 。 浆 细胞 是 在

45

分 化 过 程 尚未 判明 之 前 ， 与 淋巴 细胞 在 形态 学 上 加 以 区 别 而 采
用 的 一 种 术语 。
结构 基因 (structural gene)

”具有 决定 蛋白 质 氮 基 酸 排列 顺序 的 遗传 信息 的 基因 ， 称 为
结构 基因 。 现 在 ， 大 多 指 具 有 决定 核糖 体 RNA (rRNA) 、 转 运
RNA (tRNA) 等 碱 基 序 列 的 信息 基因 。

与 此 相对 应 ， 与 其 它 基因 人 性 质 的 表达 有 关 的 基因 称 为 调节
基因 。 如 调节 基因 与 RNA 育 合 酶 的 接合 区 域 〈 局 动 区 ) 、 以 及
阻 遏 物 附着 部 位 〈 操 纵 基 因 ) 都 有 关系 。
接合 体 片 段 (adaptor fragment)

在 进行 基因 重组 实验 时 ， 为 了 切 出 目的 基因 采用 任意 的 限
制 性 内 切 酶 进行 切割 而 获得 的 DNA 片 段 ， 称 为 接合 钵 片段 。 这
是 一 种 含有 多 种 常用 限制 性 内 切 酶 的 切割 部 位 的 DNA 片 有 段 一 一
自 质粒 PSCI101 切 下 的 片段 。 在 这 个 片段 中 依次 排列 着 瓦 ?zad 下 、
Bam HI 和 3aj I 的 切断 区 段 。 当 要 把 欲 擂 入 的 DNA 片 断 A KR
«BH EcoRI 变 换 为 豆 yMd 下 或 Ba HI, Sal I, WE x
个 接 人 台 体 与 上 述 DNA 片 段 结 合 ， 然 后 用 一 定 的 酶 加 以 切断 ， 就
可 获得 目的 DNA 睫 段 。

最 近 ， 含 有 限制 性 内 切 酶 切断 部 位 的 核 苷 酸 序列 的 低 聚 核
背 酸 联结 子 〈oligonucleotide linker) 已 被 人 工 合 成 成 功 。 并

7s
oe

A
(en EcoRI + Sal! +SallI
(en
“com ie Sty
图 1-8

PS Finan
EcoRI

46

有 多 种 上 市 供应 ， 末 端 变换 方便 的 质粒 PUC 系 列 也 已 开发 成
功 ， 因 此 使 用 接合 体 已 显得 落后 。
接合 质粒 (conjugated plasmid)

接合 质粒 是 指 不 同 来 源 的 两 个 质粒 结合 而 成 的 复合 质粒 。
质粒 作为 一 个 增殖 单位 可 以 称 为 复制 子 (replieon) ， 因 此 复合
质粒 也 可 以 称 为 复合 复制 子 。 把 人 喉 菌 体 DNA 和 质粒 连接 起 来
的 柯 斯 质粒 也 属 接合 质粒 。 当 将 与 质粒 DNA 复 制 相关 的 基因 结
构 进 行 分 析 时 ， 可 以 看 到 它 是 利用 了 质粒 的 复制 系统 ， 而 且 又
能 进行 与 这 复制 有 关 的 突变 结构 及 其 基因 产物 的 分 析 。

符合 体质 粒 ， 杂 种 质粒 ， 复 合 复制 子 ， 杂 交 质 粒 也 可 以 在
同样 意义 上 使 用 。
接触 抑制 (contact inhibition)

接触 抑制 是 指 培养 细胞 的 运动 与 其 它 细胞 接触 后 而 受到 抑
制 的 一 种 现象 。1954 年 ， 由 艾 伯 克 龙 LK (Aberchrombie) 等
首先 发 现 。 亚 性 化 细胞 或 者 转化 细胞 ， 与 正常 细胞 相 比 ， 其 接
触 抑制 就 较 低 , 故 这 一 现象 可 用 作 区 分 这 两 种 细胞 的 指标 之 一 。

FLEA, A (狭义 的 ) 运动 接触 抑制 和 (广义 的 )
增殖 接触 抑制 之 分 。 前 者 是 指 细胞 运动 由 于 与 其 它 细 胞 接触 而
Za Rix ABA. Sli, IER RAEI, AAAS
动 由 于 与 其 它 细 胞 接触 而 受到 限制 ， 因 此 呈现 具有 一 定 方 问 性
的 排列 ， 而 转化 的 成 纤维 细胞 ， 由 于 失去 了 这 一 限制 ， 因 此 呈
现 多 方向 性 的 互相 堆积 成 十 字 排 列 (criss cross) 。

对 后 者 也 可 以 称 为 细胞 过 密 性 抑制 (density dependent
inhibition) 。 对 于 正常 细胞 ， 当 进行 单 层 培养 时 ， 在 一 定 面积
内 细胞 的 密度 增加 ， 则 增殖 受到 抑制 。 而 对 于 转化 细胞 ， 细 胞
间 的 接触 增加 则 发 生 堆 积 Cpile up)， 此 时 在 单 层 的 细胞 片
上 ， 可 观察 到 多 层 的 细胞 团 Cocus) 形成 的 岛 状 体 。

ocala enim aa

47

yi 62°F BORA. FROPAR. XH ARE S| ie AH AE
PY REBE, ST Te BURR BE a Be A TD Hd AR, EIS RA
鼠 胚 胎 的 成 纤维 细胞 株 NIH3T3，BALB3T3 和 C3H10T1/2 等
实验 材料 。

BW eR ERR Bik (polyacrylamide gel electrophoresis)

RA GREER KE BS. ERM ERA. BRB
的 一 种 方法 。1959 年 由 美国 的 雷 蒙 德 (Raymond) 首先 提出
用 丙烯 酰胺 的 聚合 体 一 一 聚 丙 燃 栈 腕 作为 支持 物 的 电泳 ， 之 后
此 方法 便 获 迅 速 推广 应 用 。 该 法 的 主要 优点 是 ，

中 合成 聚合 物 ， 故 重复 性 良好

@ 分 离 能 力 好 ;

@ 通过 增 减 丙烯 酰胺 单 体 和 交 联 剂 C(N,， N“- 甲 叉 双 丙烯
BEHR=N, N’-methylenebisacrylamide) 的 浓度 ， 可 以 调节 凝
胶 的 孔径 大 小 ;

@® ”操作 简便 、 时 间 短 ;

© :化 学 性 质 稳定 、 机 械 性 能 好 ， 柔 软 ，

© 在 酸性 或 碱 性 缓冲 液 中 均 可 进行 电泳 。 而 且 可 加 入 两
VE He ffi) (carrier ampholyte) 进行 等 电 点 电泳 ， 可 用 含 电

解 质 表 面 活 FEF] (SDS) 或 非 电 解 质 表面 活性 剂 (Np40、
Tritonx-100 等 ) 的 凝 胶 进 行 电 泳 ， 亦 可 使 两 者 组 合 进 行 双向
电泳 等 等 ， 使 用 范围 广泛 ， 利 用 价值 日 益 提 高 。

@ 由 于 染色 技术 的 进步 ， 可 以 进行 定量 ， 也 可 检测 出 极
fit Bt ABE (琼脂 糖 电 泳 ) 。
聚 乙 二 醇 (polyethylene glycol)

聚 乙 二 醇 平均 分 子 量 为 400~6000， 广 泛 用 于 细胞 融合
体 细 胞 遗传 学 中 不 可 缺少 的 一 种 试剂 。 早 期 ， 在 生物 化 学 实验
中 主要 用 于 透析 后 脱水 ， 培 养 基 中 鸣 菌 体 的 沉淀 等 等 。 现 在 ，

48

对 于 细 苗 、 和 霉菌 及 高 等 植物 细胞 ， 是 在 原生 质 体 处 理 后 加 入 ，
而 对 动物 细胞 则 直接 往 细胞 中 加 入 50% 的 聚 乙 二 醇 ， 可 大 大 撮
高 细胞 融合 频率 。 与 仙台 病毒 比较 ， 加 入 聚 乙 二 醇 在 动物 细胞 。
中 进行 融合 并 不 需要 特别 受 体 ， 故 应 用 比较 广泛 ， 且 不 需 每 次
都 测定 数据 ， 是 其 优点 。 用 聚 乙 二 醇 处 理 对 细菌 或 酵母 DNA 的
转 染 也 是 有 效 的 。
Bw (微生物 .细菌 的 ) (colony)

当 把 细菌 、 和 霉菌 或 者 高 等 动 植物 的 培养 细胞 在 固体 培养 基
(了 琼 跨 平板 培养 基 ) 上 进行 培养 时 ， 由 一 个 细胞 〈 有 时 是 不 分
散 的 多 数 细 胞 ) 进行 增殖 ， 可 形成 大 的 细胞 群 。 这 个 细胞 群 就
被 称 为 菌落 。 一 个 细胞 不 能 为 肉眼 看 见 ， 但 菌落 可 以 为 肉眼 所
看 见 。 由 一 个 细胞 进行 增殖 而 成 的 细胞 群 也 叫 细 胞 克隆 群 ， 根
据 微 生物 的 不 同 种 类 而 各 具 一 定 的 颜色 和 形态 。 它 是 分 类 学 上
的 重要 指标 。 把 一 个 大 肠 杆 菌 细 胞 在 适当 条 件 下 进行 培养 ，12
h 后 可 形成 直径 约 数 毫 米 的 圆 形 历 落 。 一 个 菌落 的 大 肠 杆 菌 可
多 达 数 亿 个 之 多 。
(连续 的 ) 开放 读 码 (open reading frame)

连续 的 开放 读 码 是 能 够 翻译 氨基 酸 序列 的 DNA 碱 基 序 列 ，
邑 从 翻译 起 始 密码 子 (ATG; 对 mRNA 为 AUG) 至 终止 密码
子 [TGA(UGA) , TAA(UAA), TAG(UAG))] 的 碱 基 序 列 。 由
于 有 了 连续 的 开放 读 码 ， 才 能 确保 氨基 酸 的 缩合 SKE K
度 不 致 发 生 问题 。 在 起 始 密码 子 至 终止 密码 子 的 碱 基 序 列 中 ，
密码 子 Gee) 的 框 (=4 BE») 不 发 生 移 动 是 重
要 的 。
饥 伦 载体 ， 贸 伦 噬 菌 体 (Charon Vector, Charon Phage)

Charon 是 取 自 希腊 神话 中 的 一 个 词 ， 意 为 河道 的 渡船 夫 。
在 生物 学 里 用 以 表达 运送 DNA 片 段 HM AK. KAKI

和 RB A AY Fe 68 aS ARR, PERE ie EE
氟 欲 克隆 的 DNA 片 段 ， 而 作为 一 种 改良 载体 使 用 。 在 一 般 情
祝 下 ， 这 类 噬菌体 并 不 能 被 引入 于 宿主 大 肠 杆菌 的 DNA 中
“( 非 溶 原 化 ) 。 并 且 ， 凯 伦 3A、4A、16A 噬菌体 只 能 在 特定 的
大 肠 杆 菌 (DP50:.。。F : 抑制 基因 株 ) 中 生长 ， 故 把 它 作 为
载体， 具有 很 高 的 安全 性 ， 在 生物 防护 上 属于 EK:， 因 而 它 在
基 团 工程 上 获得 了 广泛 应 用 。 在 这 种 载体 上 进行 DNA FEE
冀 ， 根 据 乳 糖 发 醇 的 特异 性 指 标 ， 就 可 进行 检测 ， 这 是 它 所 具
有 的 最 大 优点 。
看 家 基因 (house hold gene)

看 家 基因 也 称 当 家 基因 Chouse keeping gene) 。 是 指 对
动物 个 体 的 任何 细胞 都 能 转录 的 基因 。 具 有 细胞 生存 必 不 可 少
的 意思 。 作 为 奢侈 基因 〈Luxury gene) 的 反义词 而 被 应 用 。
smi (antiserum)

给 动物 预先 注射 抗原 〈 免 疫 动物 ) 以 使 产生 抗体 ， 含 有 这
”种 抗体 的 血清 称 为 抗 血 清 。 采 血 后 使 血液 凝固 ， 凝 固 后 的 血块
”离心 分 离 ， 除 去 纤维 蛋白 后 的 上 清 液 称 为 血清 。 血 清和 经 加 热
(56°C, 30min) 破坏 补体 之 后 ， 可 以 于 - 70 稳定 保存 。
抗原 (antigen)

一 种 能 对 机 体 诱 发 免疫 反应 ， 并 能 与 产生 的 抗体 发 生 反应
而 生成 特异 性 化 合 物 者 称 为 抗原 。 如 果 抗 原 具有 : OPH
大 ;名 是 高 分 子 物质 @@ 非 口服 途径 应 用 等 特点 。 则 可 出 现 很
”高 的 抗原 性 。 自 兰 斯 泰勒 CLandsteiner) MAR A 工 抗原
(artificial antigen) 以 来 ， 使 抗原 的 化 学 研究 获得 了 迅速 发
展 。 根 据 迄 今 为 止 的 观察 ， 抗 原 的 种 类 估计 有 105 种 以 上 。 一
般 讲 ， 并 非 整 个 分 子 都 具有 抗原 特性 ， 半 有 在 分 子 的 一 定 区 段
钓 才 具 有 抗原 特异 性 ， 称 此 区 有 段 为 抗原 决定 簇 。 在 通常 情况

49

50

T, -PiUR Dna PD EASURR eR. AFR
进展 ， 也 促进 了 抗体 产生 机 制 的 研究 进展 。 特 别 是 伯 内 特
(Burnet) 的 克隆 选择 理论 发 表 以 来 ， 人 们 便 把 注意 力 从 机
体 水 平 的 研究 转向 细胞 水 平 的 研究 上 ， 从 而 才 有 可 能 使 克拉 曼
(Claman) 进一步 发 现 了 抗体 产生 中 ，T 工 细胞 与 己 细 胞 间 的
AEA, EIS BAM ESA, Fe TA Ash
原 被 称 为 胸腺 依赖 性 抗原 ， 而 不 需要 工 细胞 协助 的 抗原 则 称 为 “

非 胸腺 依赖 性 抗原 。 属 于 后 者 有 革 兰 氏 阴 性 菌 的 脂 多 糖 , 鞭毛 ，，

7a) EKG (dextran) 等 。
柯 斯 GEE) 质粒 (cosmid)

柯 斯 质粒 是 指 把 吹 菌 体 所 具有 的 COS 区 域 CH DNAS] A Mik
Ba RSA BR AY pw Tis BY DNA. fit HE Fe Fi) ) MC ee
中 所 形成 的 杂种 质粒 。 它 具有 两 种 特征 ，

1。 柯 斯 质粒 与 大 肠 杆 菌 素 下 1 质粒 一 样 ， 在 细胞 内 的 拷贝
数 可 因 氧 霉 素 的 作用 而 显著 增加 ;

2. 柯 斯 质粒 包 入 WEP ASL, 可 显示 噬 菌 体 载体 和
质粒 载体 两 者 的 性 质 。

通常 ， 用 来 进行 克隆 的 外 源 DNA 片段 ， 其 分 子 量 为 5。 5 X
10 一 26 x 10°, M2 AS) ASMEDNAH BMA AR, AE
A DNA AR, ARBRE A META REF ab, DNA 片段
锌 组 入 后 也 易于 检测 。 柯 斯 质粒 的 包 入 操作 ， 既 可 直接 在 细胞
内 进行 ， 也 可 在 试管 中 进行 ， 导 入 噬菌体 粒子 后 可 以 进行
转 导 。
可 移动 的 遗传 因子 (movable genetic element, MGE)

可 移动 的 遗传 因子 也 称 活动 基因 或 跳 妈 基 因 ， 是 与 细菌 的
转 座 子 非常 相似 的 真 核 生 物 DNA 片 段 。 其 突变 是 与 某 些 性 状
多 发 及 不 稳定 现象 有 关 。 曾 对 酵母 的 T, 因 子 、 果 蝇 的 297，

51

412, PAF EMER A IDES. BEITIEN, “E11 的 碱 基
PA SRETAMHE BBR. SKA1000+ MEM,
MESO PREM EB (LTR), 2H 存 在 于 .基因 组
”上 。 将 其 插入 于 特定 的 基因 中 ， 能 引起 非 活性 化 反应 ， 从 而 可
”诱发 突变 ， 但 其 频率 较 低 。
SE (clone)
EEC PE AE AT PE WOE LI — EEE
隆 在 希腊 语 中 是 “小 树枝 时 ”的 意思 ， 用 以 指 无 性 增殖 物 。 现
在 则 指 个 体 、 细 胞 、 基 因 等 三 方面 的 内 容 ，@ 个 体 ， 植物 的 发
荐 、 择 条 等 由 同一 个 体 通 过 无 性 生殖 而 增长 的 个 体 群 均 被 视 为
克隆 。 此 外 ， 对 于 植物 有 可 能 从 培养 细胞 发 育 成 完全 的 个 体
(OAD, ， 采 用 这 一 方法 可 以 得 到 具有 相同 基因 型 的 个 体
#% GS). WFO, HHA RRB BM 到 一 个
事先 去 核 的 蛙 卵 中 ， 发 育 并 得 到 克隆 蛙 是 其 典型 例 子 ，@ 细
胞 ， 由 一 个 细胞 经 过 有 丝 分 裂 生 成 的 细胞 群 就 叫 克隆 。 但 如 果
培养 细胞 发 生 转 化 ， 则 很 容易 引起 染色 体 变 异 ， 即 使 在 克隆
内 ， 基 因 类 型 也 大 多 不 会 完全 均一 ;@@ 基 因 ， 利 用 基因 重组 操
作 技 术 ， 使 特定 的 基因 与 载体 结合 ， 在 细菌 等 宿 主 中 进行 增
， 殖 ， 有 可 能 得 到 均匀 的 基因 和 群 。 克 隆基 因 在 基因 功能 与 精细 结
昨 构 的 关系 等 基础 研究 及 在 有 用 物质 的 生产 方面 ， 均 已 得 到
”应 用 。

在 上 述 @@@ 三 种 情况 下 ， 分 离 获得 单一 的 克隆 群 称 为 克
REL,
FREE (clone frog)

所 谓 克 隆 ， 是 指 具 有 完全 相同 的 遗传 组 成 的 一 群 细胞 或 者
生物 的 个 体 。 采 用 核 移植 实验 方法 ， 把 分 化 细胞 的 核 注入 于 去
核 卵 中 ， 它 同 受精 卵 一 样 能 进行 正常 发 育 。 格 B (Gurdon)

52

颖 人 把 一 只 蛙 的 核 移植 在 许多 去 核 卵 中 ， 让 它们 发 育成 许多 遗

传 上 均一 的 蛙 ， 即 所 谓 的 克隆 蛙 ( 核 移植 ) 。

况 隆 动物 由 于 它 所 具有 的 均一 遗传 性 质 ， 在 研究 环境 条 件

对 发 育 、 分 化 的 影响 以 及 在 药物 的 检测 方面 都 是 重要 的 实验 材
料 。 在 哺乳 动物 中 ， 伴 随 细 胞 分 化 、 核 异 质 化 的 程度 加 剧 ， 因
此 核 移 植 尚 无 成 功 的 例子 〈 全 能 性 ) 。
EER (clone selection theory)

PERE PEER BO 2b 7 DADA (Burnet) 19594638 HAY

抗体 产生 机 制 的 一 种 假说 。 对 各 种 抗原 都 各 自 有 其 特异 性 抗体
存在 ， 因 此 而 提出 了 抗体 产生 机 制 的 各 种 假说 。 伯 内 特 的 假说

是 “在 机 体 中 存在 着 能 决定 产生 与 所 有 抗原 相对 应 的 抗体 的 细
胞 。 与 每 种 抗原 相对 应 的 细胞 群 称 为 克隆 ， 抗 原 选择 与 它 相 对

应 的 克隆 ， 经 过 分 化 、 增 殖 而 导致 抗体 产生 "。

伯 内 特 假说 引起 了 人 们 对 抗体 产生 机 制 的 关心 ， 从 而 促进

了 这 方面 的 研究 工作 。
# ee (viroid)

BRU, TDR Ea
病毒 引起 的 。 最 近 的 研究 证 明 ， 还 有 被 称 之 为 类 病毒 的 新 的 病 _，
RARE, AN DARRT SAB ERS CPSTV) 等 几

种 高 等 植物 的 类 病 毒 感染 病 。
类 病毒 为 具有 共 价 闭合 环 状 结构 〈(Covalently Closed

Circular) 的 单 链 RNA， 分 子 量 很 小 , 4 1.1 10°~1.3 10°,
不 具有 蛋白质 编码 的 遗传 信息 ， 在 被 感染 的 细胞 中 能 够 独立 地

自我 增殖 。

最 近 ， 由 于 发 现 类 病毒 之 间 的 共同 碱 基 序列 与 UIRNA 属 ，
于 snRNA， 与 RNA 的 拼接 有 密切 关系 ) 是 相同 的 ， 因 此 提出
了 其 病 毒 -内 含 子 起 源 学 说 ， 认 为 “由 拼接 而 从 某 一 内 含 王 十

7

:

53

下 来 的 RNA， 偶 然 受 宿主 细胞 RNA BORA ETE 有 识别
顺序 ， 经 过 复制 变 为 可 以 自己 增殖 的 单位 。

类 病毒 作为 病原 体 的 实体 认为 是 RNA 本 身 。 据 此 推测 ，
其 发 病 机 制 是 由 于 异常 RNA 搞 乱 了 宿主 细胞 基因 表达 的 控 制
机 制 和 RNA 的 拼接 程序 ， 或 者 ， 由 于 类 病毒 的 作用 引起 RNA
聚 合 酶 -TI 大 量 利用 ， 从 而 导致 宿主 细胞 基因 表达 的 异常 。

类 型 开关 (Class Switch)

类 型 开关 是 指 在 产生 免疫 球 蛋 和 白 的 过 程 中 ， 最初 产 生

IgM， 人 然后 转换 为 产生 IgG (免疫 球 和 蛋白 基 因 ) 。
EBKEHES (in vitro genetics)

把 被 切 出 的 、 被 克隆 DNA 片 段 碱 基 序 列 ， 于 试 管 中 经 处

， 理 后 ， 在 活 细 胞 中 进行 转化 ， 或 在 适当 的 体外 反应 系统 中 测定
活性 ， 分 析 基 因 的 结构 和 功能 研究 领域 ， 称 为 离 体 遗传 学 。 可

以 认为 ， 离 体 遗 传 学 与 过 去 把 遗传 性 质 发 生变 化 的 突变 体 分 离

上 出来， 研究 其 基因 结构 的 方法 是 完全 相反 的 一 种 方法 ， 因 此 也
称 为 反 回 遗传 学 (reversed genetics) 。

采用 这 一 新 的 方法 ， 可 对 DNA 碱 基 序 列 直接 有 关 的 DNA

复制 起 始点 的 结构 进行 分 析 ， 或 对 RNA 聚 合 酶 的 DNA 识别 区
。 域 的 结构 进行 解析 ， 比 对 蛋白 质 的 结构 基因 的 功 能 分 析 更 为
AR.

连环 分 子 (catenated molecule)

构成 一 个 基因 组 的 DNA 分 子 ， 由 几 个 这 样 的 分 子 连接 而
成 的 结构 称 为 连环 分 子 。 这 种 分 子 是 在 大 肠 杆 菌 鸣 菌 体 AIT
HI DNAS ire PRA BA, DNA 通过 头 和 尾 相 接 而 形成
较 长 的 DNA 链 。 叭 菌 体 入 在 进行 DNA 的 复制 时 ， 则 采 取 滚 环
模型 (rolling-circle model) 复制 方式 进行 连接 ， 而 叭 菌 体
工 则 通过 1 个 单位 的 DNA 分 子 〈1 个 基因 组 ) 的 两 个 末 端 上 的

54

碱 基 重 复 序列 进行 连接 。
连接 物 〈 联 结子 ) 《〈linker)
连接 物 是 指 两 种 DNA 片 段 连接 (Link) 起 来 时 所 使 用 的
核 苷 酸 链 ， 它 能 用 化 学 合成 ， 并 含有 效率 极 高 的 制 限 性 内 切 酶
所 能 识别 切断 部 位 的 碱 基 序列 。 要 把 连接 物 结合 到 载体 或 谋 入 上
片段 的 切断 未 端 时， 连接 物 末端 可 用 不 同 限制 性 内 切 酶 进行 变
换 。 当 和 欲 与 连接 物 结合 的 〈 外 源 ) DNA 片 段 的 末端 是 粘 性 未
端 型 〈 具 单 链 ) 时 ， 由 于 DNA 合 成 酶 作用 而 进行 DNA 合成 ，，
把 单 链 变 成 双 链 〈 或 者 由 S1 单 链 核酸 酶 分 解 粘 性 末 端 ) ， 形 成
平滑 末端 后 再 与 连接 物 结合 〈 接 合体 片段 ) 。

限制 性 内 切 酶 名 称 残 基 序列
C) 切断 部 位 )
> 3!
3° <—5!
Bam HI CG | GATCCG
GCCTAG [iGG
个
Eco RI GG | AATTCC
CCTTAA | GG
? an
Hind I CA | AGCTTG

商品 连接 物 例子 ee AC
淋巴 激活 素 Cymphokine)

淋巴 激活 素 是 指 工 细胞 受到 抗原 或 细胞 分 裂 促 进 因 子 的 刺 、
激 而 产生 的 糖 、 和 蛋白 质 和 多 种 免疫 应 答 有 关 的 物质 的 总 称 。 在
工 细胞 发 生 细胞 性 免疫 反应 时 ， 或 者 也 细胞 产生 特定 抗体 的 过 |
程 中 ， 淋 巴 激活 素 对 于 细胞 间 的 相互 作用 及 反应 的 方向 的 决定
起 着 重要 作用 。?~- 干 扰 素 也 被 认为 是 淋巴 激活 素 的 一 种 。 作 为 |

55

分 子 已 经 分 离 出 来 并 已 搞 清 其 性 质 的 物质 称 为 间 白 细胞 素
(Cinterleukin) ， 已 知已 经 分 离 出 来 有 间 白 细胞 素 1 和 间 白 细
胞 素 2 两 种 物质 。
1983 年 ， 谷 口 等 对 人 的 间 白 细胞 素 2 基因 进行 克隆 化 获得
” 成功。 这 一 成 果 可 能 对 阐明 免疫 机 理 作 出 重大 贡献 。
Ske (Pseudomonas aeruginosa)

绿 脓 杆菌 是 一 种 革 兰 氏 阴 性 杆菌 ， 对 人 无 直接 感染 ， 但 在

|， 伤口 等 处 可 发 生 二 次 感染 。 这 类 细菌 在 自然 界 中 分 布 极 广 ， 依 .

_DNA 的 GC 含 量 而 言 ， 它 是 一 类 目前 尚未 得 到 很 好 分 类 的 一 个
庞大 细菌 群 。 绿 脓 杆 菌 作 为 一 种 宿主 含有 很 多 质粒 。 已 知 有 可
传递 给 其 它 革 兰 氏 阴 性 菌 的 质粒 〈(RP4) 。 也 已 BA, Emr
中 还 含有 能 分 解 消化 多 种 有 机 物 的 质粒 存在 “〈 如 TOL 质粒 ) ，
并 且 目 前 也 已 开始 认识 到 它 在 生物 工程 方面 所 具有 的 重要
意义 。
酶 的 诱导 (induction)

酶 的 诱导 是 指 把 某 种 物质 给 予 细菌 后 ， 该 物质 进入 细菌 中
而 形成 代谢 酶 的 一 种 现象 。 例 如 ， 当 给 予 大 肠 杆菌 以 乳糖 时 ，
便 会 生成 能 分 解 乳 糖 的 8- 半 乳糖 音 酶 、 能 把 乳糖 摄 入 细胞 的 透
性 酶 及 半 乳 糖苷 乙酰 基 转 移 酶 等 三 种 酶 。 雅 各 布 Jacob) 和
BBR (Monod) 认为 这 一 现象 与 转录 水 平 的 遗传 调节 机 理 有

— 关 ， 因 此 他 们 于 1961 年 提出 了 操纵 子 学 说 。

密度 梯度 离心 法 (density gradient centrifugation)

密度 梯度 离心 法 是 一 种 分 离 精制 生物 体 的 高 分 子 物 质 一 一
人 抹 自 质 及 核酸 的 一 种 方法 。 其 要 点 是 ， 把 事先 配制 好 的 蔗糖 、
内 三 醇 、 氯 化 饱 等 的 不 同 浓度 梯度 溶液 置 于 离心 管 中 〈 最 常用
的 是 20 一 5% 的 蔗糖 连续 密度 梯度 溶液 ) 。 把 样品 溶液 轻 轻 加 至
离心 管 中 ， 使 之 分 层 ， 然 后 进行 高 速 离心 分 离 。 根 据 高 分 子 物

56

iB. OTHER, KD, TRREAA, AMBAAS.
离心 后 ， 自 试管 底部 小 孔 分 部 收集 滴 下 的 小 液 滴 于 其 它 试管
中 。 被 检定 物质 的 溶液 浓度 愈 低 ， 分 离 的 精密 度 则 愈 好 。
Sie Gmmunoprecipitation)

免疫 沉 沉 演 是 指 由 抗原 抗体 反应 而 产生 的 沉淀 过 程 。 在 基因
工程 领域 中 是 指 利 用 这 一 反 应 来 精制 对 应 于 特定 蛋白 质 的
mRNA 的 方法 ， 也 称 免疫 吸附 法 。

在 细胞 中 , 当 特 定 的 蛋白 质 处 于 旺盛 合 成 的 时 候 , 细胞 中 的
mRNA 便 会 形成 多 核糖 体 〈polysome) ， 并 与 反应 中 途 合成 的
蛋白 质 相 结 合 。 这 时 如 往 细 胞 质 部 分 加 入 该 种 蛋白 搞 的 抗体 ，
则 mRNA 便 会 同 生 成 的 蛋白 质 一 起 被 沉 演 出 来 。 通 过 这 种 沉 深
精制 RNA， 便 可 把 对 应 于 该 重 白 质 的 mRNA KE BY mRNA
中 分 离 出 来 。

SRY Gmmunoreaction)

当 机 体 受 到 抗原 刺激 后 ， 便 会 做 出 各 种 形式 的 免疫 应 答 。
其 代表 形式 是 产生 对 抗原 具有 严格 特异 性 的 免疫 球 和 蛋白 ， 即 产
生 抗 体 。 所 谓 抗原 ， 原 则 上 是 外 来 的 并 非 自 身 所 具有 的 成分。
抗原 一 旦 进入 机 体 ， 便 会 被 识别 ， 于 是 抗体 产生 的 反应 便 开
始 了 。

抗体 的 产生 与 某 些 细胞 有 关 。 包 分 化 为 产生 抗体 的 细胞 ，
是 来 自 骨 艇 产生 抗体 的 骨 通 衍生 细胞 (bone marrow-derived
cell) ， 一 般 称 为 也 细胞 〈 分 化 、 产 生 抗体 的 细胞 ， 亦 即 浆 细
胞 ， 根 据 其 形态 学 的 不 同 能 进行 区 别 ); QRA PREM ip iil B
细胞 增殖 、 分 化 作用 的 细胞 ， 是 来 自 胸 腺 的 胸腺 衍生 细胞

(thymus-derived cell) ， 称 为 工 细胞 。T 工 细胞 不 产生 抗 血 清
中 含有 的 抗体 ， 但 对 也 细胞 具 助 长 作用 的 输 助 工 细 胞 Chelper
T celD) 和 对 也 细胞 具 抑 制作 用 的 抑制 工 细 胞 《Suppressoz

57

T cell), MEA 调节 TAPE, OAM, MBA
A TAREAE SHEA, BE MWA SA.

近年 来 ， 通 过 对 分 子 生 物 学 的 分 析 研 究 ， 对 也 细胞 的 分 化
及 抗体 产生 机 理 正 在 得 到 阐明 。 而 研究 、 探 讨 对 于 那些 非常 近
似 的 不 同 抗原 ， 如 何 产生 与 之 相对 应 的 特异 性 极 高 的 抗体 ， 引
起 了 人 们 的 极 大 兴趣 。 也 细 胞 在 分 化 过 程 中 ， 在 ?-- 球 蛋白 的 基
因 的 可 变 〈V) 区 域内 ，DNA 的 连接 可 能 RAE 改变 ， 且 变化
的 形式 是 多 种 多 样 的 ， 而 与 此 相对 应 ， 它 所 产生 的 抗体 分 子 也
会 发 生变 化 。 对 于 也 细 胞 的 分 化 和 基因 重组 相 结 合 的 有 关 研
究 ， 目 前 也 正在 进行 之 中 ， 而 免疫 应 答 反 应 则 是 细胞 分 化 过 程
中 基因 排列 发 生变 化 而 引起 的 最 早 得 到 证 明 的 一 个 例子 。
&GREA Gmmunoglobulin)

向 清 中 含有 的 具 抗 体 活 性 的 蛋白 质 称 为 免疫 球 蛋 白 ， 也 称
?- 球 蛋白 。 把 血清 中 的 白 蛋 白 及 用 高 浓度 盐 处 理 的 沉淀 物 除 去
之 后 ， 留 下 的 蛋白 质 称 作 球 蛋白 。 这 种 球 蛋 白 经 电泳 分 离 ， 可
获得 c-、8B8-、?7- 球 蛋白 。 在 1ml 血清 中 含有 约 15msg 的 ?7- 球 蛋
白 。 其 中 具有 抗体 活性 的 叫 免 疫 球 蛋白 。 通 常 在 血清 中 含有 的
大 部 分 *- 球 蛋白 ， 先 不 论 有 无 抗体 活性 ， 由 于 是 由 浆 细 胞 合
成 、 分 泥 ， 在 无 菌 动物 中 的 含量 很 低 等 等 ， 故 可 全 部 视 为 免疫
球 蛋白 。

免疫 球 和 蛋白 按 其 分 子 结构 可 分 为 IgG、IgM、IgA、IgD、
Ig 瑟 等 5 种 类 型 。 当 对 抗原 产生 抗体 时 ， 最 初 产生 的 是 IgM， 然
后 为 IgG 所 取代 。 通 营 称 此 为 类 型 开关 (免疫 球 蛋 白 基 因 )。
根据 抗原 的 侵入 方式 ，IgA 或 IgE 可 分 泌 于 血液 中 。 此 外 ，
Ig 匡 还 与 过 敏 反应 有 关 ， 而 IgD 则 存在 于 也 细胞 的 细胞 膜 上 。

免疫 球 蛋 白 均 具有 类 似 结构 〈 见 图 1-9) 。 以 IgG 为 例 ， 它
可 形成 两 个 分 子 量 为 25,000 的 工 链 (BRE) 和 两 个 分 子 量 为

58

L
Vi CL Seay 2 KD |\ a

Cu( 荆 链 恒定
区 域 )

N 末端

seized Htm SEW
万
绞 合 高 区 域
rae 补体 结合 区 域
(HE . 多 糖 体
恒定 区 域 ) ia: |

Ca3

C 末端

图 1-9 免疫 球 蛋 白 IgG 的 结构

50,000 的 五 链 〈 重 链 ) ， 总 分 子 量 为 150,000， 王 链 、 五 链 与 搞
原 的 结合 点 均 在 从 N 末 端 至 110 位 号 的 氨基 酸 区 域内 。 这 个 区
域 称 为 可 变 区 域 CV RR: Vi. Vado FRAIL NK tit,
25 一 30、56 一 65、100~110 号 的 氨基 酸 区 域 是 随 抗 体 的 特性 而
发 生变 化 的 区 域 ， 故 通常 称 该 区 域 为 高 变 区 域 。 在 V 区 域 之 后 ，
为 氨基 酸 序 列 恒定 的 恒定 区 域 (C RR: CG. Cu. Cre,
Cas) 。 在 Casz 的 位 置 上 结合 有 补体 ， 而 Cas 结 合 在 细胞 膜 。 开 链
的 恒定 区 域 有 和 、x 链 ， 五 链 的 恒定 区 域 有 入 ou, a, OL ete,
这 些 组 合 分 别 与 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE 相 对 应 “ 见 图 1-
10) 。 血 清 中 的 IgM 结合 在 J 蛋白 质 上 ， 作 为 复合 体 而 存在 。
很 早 以 前 就 已 知道 在 骨髓 瘤 患者 的 血清 中 含有 均 质 六 球 蛋
A (rie BD, ， 即 所 谓 的 均 质 免疫 球 蛋白 。 有 大 约 1/2 的
患者 从 尿 中 排出 称 之 为 轻 链 二 聚 体 (Bence-Jones) 蛋白 i,
此 即 是 骨 艇 瘤 蛋 白质 工 链 。1965 一 1966 年 ， 希 尔 施 曼 CHilsc-

3B Fi] IgG ce Te 人 il i

L# | | HI
aaa Ee
wv vy 6d 68
aT (SED

150000 170000 900000 170000 200000.

,正常 血清 中 浓度 800~1800 90~450 60~250 0.3~40 0.006~6.1 —
(mg%)

图 1-10 AKSEREAN AH

hman), +4. 8 Ry (Putnam) 等 对 轻 链 二 聚 体 (Bence-
Jones) 蛋白 质 的 氨基 酸 排列 进行 了 研究 ， 进 一 步 前 明了 上 述

免疫 球 和 蛋白 的 结构 。
免疫 球 蛋 和 白 基 因 (immuncglobujlin gene)

免疫 球 蛋 白 是 一 种 极 富 多 样 性 的 分 子 ， 并 有 特定 的 基因 可
分 别 与 很 多 抗原 相对 应 。 因 此 ， 可 利用 基因 操作 法 对 免疫 球 蛋
| 白 基 因 的 结构 及 其 表达 机 理 进 行 研究 ， 并 已 取得 了 进展 。
1965 年 ， 德 雷 奇 (Drayer) 和 贝 内 特 (Bennet) % | AA

| 免疫 球 蛋 白 V 区 域 的 多 样 性 及 C 区 域 的 便 定性 ， 提 出 了 一 个 侵

说 ， 即 在 未 分 化 的 细胞 中 ，V 基 因 和 人 C 基因 是 单独 存在 的 。 由
上 于 抗体 产生 细胞 的 分 化 ， 而 使 V 基 因 与 C 基 因 相 结合 并 产生 免
疫 球 蛋白 。1978 年 ， 利 根 川 等 通过 对 小 鼠 未 分 化 细胞 和 骨 舰 瘤
， 细胞 的 工 链 基 因 的 比较 研究 ， 得 到 了 支持 上 述 假说 的 结果 。 此
”后 ， 德 雷 奇 等 的 假说 不 断 获得 证 明 。

抗体 产生 细胞 在 其 分 化 过 程 中 ， 首 先 产 生 IgM， 然 后 大 量

60

产生 IgG, ME HRBTK. KET RRERE NECK
SAKE AURA Vv 链 而 引起 的 。 通 过 对 基 A 的 分 析 ， 得
知 在 这 一 分 化 过 程 中 ，4 其 因 和 中 间 基 因 被 切除 ，? 基 因 与 V
基因 发 生 结 合 而 表达 。 关 于 抗体 多 样 性 中 有 关 基 因 的 切除 与 结
合 的 关系 ， 目 前 尚未 能 最 后 前 明和 解决 。 它 也 有 可 能 是 由 于 突
变 而 残留 下 来 。 此 外 ， 对 于 如 何 准确 地 进行 切除 ， 和 如 何 实现
再 结合 等 有 关 问 题 ， 都 是 今后 有 符 研 究 解决 的 课题 。

% n A aT
乡 oF, Z

S, Sy3 Sy Syzb Syza Ss. S,

i 2 Z 多 4 4% 和 4 - GY o Z 四 4
VDJ Su Sy Sy Sy2b Sy2a Se。 Se
| S - S 变换

¥; Yao Ya € a
71 链 表达
SSn SS Sy2a S3 Sa
CPLA

图 1-11 Hv ANRKRAY LAWRBHR

图 中 的 Va、D、Ja 是 构成 五 链 的 基本 要 素 ， 它 们 各 有 几 种
不 同 的 类 型 。 各 一 个 相 结 合 即 可 形成 V 区 域 。 由 由 OR a BH
链 的 C 区 域 的 基因 类 型 。S 具有 共同 的 碱 基 序 列 ， 重 组 即 在 此
位 置 上 发 生 。
而 药 因子 (drug resistance, drug resistant factor)

从 自然 界 中 分 离 得 到 的 〈 野 生 型 ) 细菌 ， 在 各 种 药物 如 抗
生 素 等 作用 下 ， 可 使 发 育 受 到 阻碍 。 但 有 时 也 可 发 现 生 长 不 受
影响 的 突变 株 。 特 别 是 对 对 抗生素 具有 抗 性 细菌 的 研究 ， 它 不

61

仅 在 病理 学 上 是 重要 的 ， 同 时 从 阐明 耐 药 性 菌 发 生 的 机 理 这 点
说 来 ， 对 分 子 遗 传 学 领域 也 有 很 大 的 影响 。 尤 以 对 几 种 药物 同
时 显示 耐 药 性 ， 这 种 所 谓 的 多 耐 药 性 ， 是 可 由 细 基 向 细菌 传递
的 遗传 因子 。 这 一 现象 由 日 本 学 者 研究 发 现 ， 一 般 称 之 为 传递
性 耐 药 因子 (drug resistant transfer factor, RTF), tL#RKR
因子 〈 了 及 质粒 ) 。

含有 及 因子 的 细菌 CENA BA tA Dy BOR ae
传递 能 支配 耐 药 性 基因 质粒 的 本 领 。 这 种 质粒 也 含有 耐 药 性 基
因 的 转 座 子 。 现 在 已 经 阐明 ， 耐 药性 基因 就 是 通过 转 座 子 从 质
粒 向 质粒 或 向 染色 体 进 行 这 种 传递 的 。

已 知道 的 耐 药性 〈 生 物化 学 ) 机 理 有 三 : OFA
变化 使 药物 的 透 过 性 降低 包 出 现 了 能 分 解 药物 (或 使 其 失
活 ) 的 酶 的 突变 株 ， 的 药物 的 靶 蛋 白质 发 生 了 变异 等 等 。

对 在 细胞 内 是 否 存在 耐 药 性 质粒 ， 可 以 通过 给 药 后 检查 是
否 有 耐 药 性 产生 而 加 以 确证 。 因 此 ， 在 基因 操作 中 常 把 质粒 作
为 实验 载体 而 使 用 。

肉 含 子 (intron) 3

内 含 子 为 真 核 生物 基因 中 的 一 种 播 进 的 DNA 序列 ， 又 称
Savi iF Cintervening seguence) 。 内 含 子 由 于 拼接 而 被 六
除 ， 故 在 成 熟 的 mRNA 中 并 不 存在 。 内 含 子 在 原核 生物 的 基
因 中 未 曾 发 现 过 。 当 两 种 不 同 基因 之 间 的 DNA 碱 基 序 列 被 转
录 至 RNA 后 ， 被 切 去 的 区 域 称 为 间隔 顺序 ， 与 内 含 子 有 着 质
HY HI).

Rive, ASFHEDFERMARA. B-, 5H
子 Ctransposon) 相似 ， 是 从 后 面 搬入 的 基因 中 的 一 种 序列 ，
第 二 ， 本 来 是 间隔 顺序 的 部 位 变 成 为 内 含 子 ， 其 结果 是 使 两 个
或 两 个 以 上 的 基因 连接 起 来 而 形成 为 一 个 新 的 基因 。

62

内 含 子 最 初 是 在 果 蝇 的 28 S 核糖 体 基 因 中 的 500~6000 碱
基 对 的 擂 入 序列 中 发 现 的 。 其 后 ， 在 腺 病毒 (adenovirus) 和
SV40 这 样 的 动物 病毒 ， 小 鼠 的 免疫 球 蛋 白 ， 免 和 小 鼠 的 c、
BREA (globin), #H2HA (fibroin) 及 酵母 的 线 粒 体
DNA (mitochodria DNA) 上 存在 的 细胞 色素 bb 等 基因 下 进
一 步 得 到 发 现 。 此 外 也 发 现 了 不 含 内 含 子 的 真 核 生物 基因 ， 寻
组 蛋白 (histon) 、 于 扰 素 基因 等 等 。
wast (retrovirus)

ME RELRA AMER BARNA GORD jae.
它 是 一 种 两 分 子 相同 的 RNA 被 外 膜 包 住 的 、 直 径 约 为 100nm
RSPR, BAW, FEA. RB. DR. KR. HH. OB.
Bee PKAA MW ELMER. WH 是 大 约 100 万
年 前 成 为 具有 肿瘤 病毒 性 质 的 一 种 比较 新 的 病毒 。

逆转 病毒 的 基因 组 是 由 约 一 万 个 碱 基 组 成 的 RNA。 两 端
有 约 600 个 碱 基 的 重复 结构 (长 末端 重复 long terminal re-
peat, LTR) 。 这 一 部 位 对 基因 的 嵌入 具有 十 分 重要 的 意义 。
在 两 端的 LIR 上 ， 依 次 排列 着 种 群 特异 性 蛋白 质 、 逆 转录 酶 、
JRE A RE ASA 4 个 基因 。

细胞 被 感染 后 ， 可 合成 道 转录 酶 。 在 道 转 录 酶 作用 下 ， 可
由 RNA 合 成 环 状 DNA。 其 中 的 一 部 分 被 嵌入 于 宿主 DNA,
从 而 可 形成 原 病 毒 (provirus) 。 在 逆转 病毒 中 ， 有 具 有 致 瘤
基因 者 〈 了 又 发 型 ) 及 不 具有 致癌 基因 者 (BRE) 两 类 。 逆 转
病毒 具有 的 致 瘤 基 因 呈 活化 状态 存在 时 ， 将 其 接种 给 动物 ， 数
周 内 宿主 动物 就 会 因 患 白血病 或 肉瘤 而 死亡 。 而 不 具 致癌 基 因
的 逆转 病毒 感染 动物 后 ， 不 仅 潜伏 期 很 长 ， 而 且 诱 发 白血病 的
频率 也 很 低 。 因 此 认为 后 者 的 致癌 作用 是 由 于 LTR 部 位 的 启动
区 促进 了 宿主 致癌 基因 表达 的 结果 。

| , 63

通过 上 述 研究 ， 可 以 认为 逆转 病毒 所 具有 的 致癌 基因 是 来
. 自 宿 主 细胞 核 的 DNA。 此 后 ， 对 即使 是 相同 的 致 EA, 18
为 道 转 病毒 所 具有 者 ， 称 为 v-onc， 而 为 细胞 所 具有 者 则 称 为
c=onc。c-onc 通 常 处 于 非 活 化 状态 ， 而 由 绥 发 型 病毒 引起 的 致
效 则 认为 是 c-onc 被 活化 的 一 种 状态 。

已 经 盖 明 ， 在 人 的 DNA 中 约 有 10 种 c-onc 存 在 。 因 此 认为
在 构成 人 体 的 60 兆 个 细胞 之 中 ， 有 些 细胞 潜伏 着 变 为 癌 细 胞 的
可 能 性 。 此 外 ， 在 分 类 学 上 ， 逆 转 病毒 科 是 由 包括 致癌 病毒 亚
科 在 内 的 三 个 亚 科 组 成 。

8’
A SRB RY LTR gag pol euv v-one LTR3
〈 原 病毒 ) | tox 有 一

gag: 病毒 粒子 的 核心 蛋白 质 >v—onc: 致癌 基因

基
因 | pol， 逆 转录 酶 LTR ed
组 、euvy 病毒 粒子 的 外 膜 蛋 白质 + 长 末端 重复 碱 基 序列

图 1-12

jist. Wise RM (reverse transcription, reverse tran--
Scriptase)
通常 所 谓 的 转录 ， 是 指 把 DNA 链 的 遗传 信 息 转 录 给 RNA
的 过 程 。 与 此 相反 ， 逆 转录 顾名思义 ， 是 把 RNA 的 遗传 信息
转录 给 DNA 的 过 程 。 据 此 ， 把 具有 由 RNA 合 成 DNA 功 能 的 酶
- 肢 为首 转 录 酶 。
DNA 的 信息 先 转录 给 mRNA， 然 后 由 该 mRNA 合成 蛋白
质 。 过 去 认为 ， 在 生物 界 中 只 有 这 一 种 合成 程序 。 但 是 ，1970
年 蒂 明 〈Temin) 和 巴 铁 摩尔 (Baltimore) 分 别 独 立地 在 RNA

| “22 Sica 0

64

病毒 的 着 转 病 毒 粒子 中 发 现 了 以 RNA 为 模 板 而 能 合成 DNA 链

的 酶 。KENA 病 毒 感染 细胞 后 ， 通 过 自身 所 具 有 的 逆转 录 酶 合
成 DNA (〈( 称 为 cDNA) ， 是 一 种 能 与 RNA 成 互补 碱 基 序列 的
DNA) ， 最 初 合成 RNA-DNA 异 源 双 链 ， 然 后 合成 双 链 DNA，
逆转 录 酶 具有 RNA 分 解 酶 吾 的 活性 ， 能 够 分 解 RNA-DNA Fi
双 链 中 的 RNA， 被 道 转录 的 双 链 DNA， 搬 入 细胞 的 DNA 链 中 。
这 一 研究 成 果 为 曾 述 RNA 交 病毒 的 增殖 机 ied A a 4
制 ， 提 供 了 重要 的 手段 。

在 基因 工程 领域 中 ， 由 具有 目的 基因 产物 SAD Hit
传 信息 的 mRNA， 通 过 逆转 录 酶 的 作用 合成 cDNA， 再 把 这 个
cDNA 连接 在 适当 的 载体 上 。 目 前 ， 这 种 方法 已 经 得 到 了 广泛
的 应 用 。
FE: Ki (DNA 的 ) (sticky ends, cohesive ends)

Ta PEAR bic WL BK Dy EAD Sa AS he BT SR i

DNA 分 子 或 DNA 片 段 的 末端 部 分 的 几 个 碱 基 成 为 单 链 时 ，
如 果 该 部 分 的 碱 基 序 列 与 另 一 端 或 者 其 它 分 子 的 末端 的 单 链 部
分 具有 互补 的 碱 基 序 列 ， 则 具有 这 一 互补 性 的 DNA 碱 基 之 间
可 以 通过 氧 键 而 将 末端 连接 起 来 。 具 有 这 种 结构 的 DNA IG
称 为 粘性 末端 。

首先 在 大 肠 杆 菌 的 入 EE DNA DY 个 末 端 上 发 现 了 这
种 结构 。XDNA 原 来 是 直 链 状 分 子 ， 但 在 溶液 中 由 于 有 粘性 末
端 这 一 结构 ， 则 可 变 成 环 状 结构 。

近年 来 ， 已 经 知道 ， 在 许多 限制 性 内 切 酶 的 作用 下 产生 的

DNA 切 断 部 位 上 ， 可 以 形成 与 IDNA 未 端 相同 的 结构 。 用 一 种

限制 性 内 切 酶 ， 例 如 天 coRI， 使 之 作用 于 不 同 的 DNA， 所 生成
的 DNA 片 段 均 具 有 相同 碱 基 序 列 的 粘性 末端 。 因 此 肝 种 闻 的
DNA 片 段 容 易 被 连接 起 来 。 由 于 应 用 了 这 种 方法 ， 促 进 了 基

|
|

65

因 的 连接 方式 、DNA 重 组 技术 的 迅速 发 展 。
SSe (guanine?
SiA4 AY RMBR CDNA, RNA) ‘gs PRM RE, Ht
氨 键 与 胞 喀 喧 〈C ) 形成 碱 基 对 。
乌 本 [ 毒 箭 ] 昔 抗 性 细胞 (ouabain resistant cell)
鸟 本 苷 是 一 种 药物 ， 对 位 于 细胞 膜 上 与 Na", 区 "主动 运输
有 关 的 酶 一 一 钠 钾 腺 苷 三 磷酸 酶 (Na-KATPase) 具有 特殊 的
抑制 作用 。 乌 本 苷 抗 性 突变 细胞 的 Na- 必 ATPase 活性 与 野生 型
相 比 ， 并 无 差别 ， 但 是 前 者 对 乌 本 苷 的 敏感 性 不 高 ， 不 易 受 其
抑制 。 这 种 变异 了 的 性 状 是 稳定 的 ， 显 性 的 。 因 为 变异 频率
高 ， 检 测 也 较 容 易 ， 故 常 被 用 作 检 查 突 变 的 标志 。 人 得 它 不 能 用
于 测定 由 抗 性 到 敏感 性 的 回复 突变 ， 并 且 由 于 这 种 酶 是 细胞 生
存 所 必需 的 酶 ， 因 此 当 发 生 缺 失 、 移 码 (frame shift) 等 酶
活性 受到 抑制 的 突变 时 ， 则 不 能 进行 检测 ， 是 其 缺点 。
SAHIN GB he 42 F AH 〈G-strophanthin) ， 从 夹
PAP, ME. ERS RR
液 浓 度 为 0.1 一 3mM， 在 这 种 条 件 下 敏感 细胞 dik vs inane
| #1070 F.
; UBT (uracil, VU)
尿 喀 啶 为 组 成 RNA 的 一 种 喀 喧 碱 基 。 在 DNA 中 几乎 不 存
在 。 与 腺 味 叭 A 通 过 氢 键 而 形成 碱 基 对 。
农 杆 菌 (agrobacterium)
农 杆菌 是 生存 在 土壤 中 的 革 兰 氏 阴 性 菌 。 致 瘤 农 杆菌
(agrobacterium tumefaciens) 感染 双 子叶 植物 或 裸子 植物
后 ， 可 使 之 形成 肿瘤 。 近 年 来 已 经 阐明 这 种 肿瘤 的 形成 ， 是 由
于 农 杆菌 所 具有 的 Ti 质粒 (Ti plasmid) 所 引起 。 大 BAA
.中 有 各 种 菌株 存在 。 与 之 相似 ， 致 瘤 农 杆菌 中 也 有 各 种 菌 棋 存

| “<SCNICUREARepneo eae: One

66

在 ， 含 有 不 同 分 子 量 的 Ti 质粒 ， 能 诱导 各 种 不 同 的 植物 形成
肿瘤 。
诺 森 印迹 法 Cnorthern (blotting) method)

诺 森 印迹 法 是 指 对 RNA 特 定 的 碱 基 序 列 或 其 特定 的 基因
进行 检测 、 定 量 而 经 常 使 用 的 一 种 实验 方法 。 其 操作 原理 与 辽
瑟 恩 法 基本 相同 。 即 把 用 凝 胶 电 泳 法 分 离 得 到 的 RNA 移 到 重
FE FA GH AE A 维 素 (diazobenzoyloxyinethylcellulose，
DBM) 滤 膜 上 的 一 种 方法 。 移 到 DBM 滤 膜 上 的 RNA， 用 经 放
射 性 同位 素 标记 的 DNA ( 探 针 ) BE FF RNA-DNA 分子 和 杂交，
使 之 形成 杂种 分 子 ， 然 后 用 放射 性 自 显影 方法 进行 检测 。 诺 森
法 是 与 移动 DNA 的 萨 琴 恩 法 相对 应 的 一 种 命名 ， 是 比较 简便
的 叫 法 。
培养 细胞 (cultured cell)

在 组 织 培养 技术 尚未 得 到 发 展 的 时 代 ， 只 有 种 类 有 限 的 少
数 细胞 能 够 在 玻璃 容器 内 培养 增殖 。 因 此 ， 不 论 这 些 细胞 来 自
哪个 组 织 ， 均 可 被 视 为 特殊 细胞 ， 称 之 为 培养 细胞 ， 以 便 与 机
体 组 织 中 的 细胞 相 区 别 。 现 在 ， 由 于 培养 技术 的 发 展 ， 培 养 多
种 细胞 已 成 为 可 能 。 而 且 由 于 培养 器 内 细胞 和 机 体内 细胞 的 比
较 研 究 取得 进展 ， 因 而 对 两 者 的 区 别 在 意义 上 也 有 所 改变 。 现
在 所 说 的 培养 细胞 ， 多 专 指 在 培养 容器 内 进行 培养 的 细胞 。
拼接 (splicing)

在 高 等 生物 〈 真 核 细 胞 生物 ) 的 基因 中 ， 有 很 多 被 在 成 熟
的 mRNA 中 没有 相对 应 的 DNA 碱 基 序列 CAH) Bae.
从 这 些 基因 的 直接 转录 产物 (前 体 RNA) 切 出 内 含 子 ， 接 上
残存 的 外 显 子 使 之 形成 成 熟 的 mRNA， 这 一 过 程 称 为 拼接 。

阑 明 有 关 拼 接 的 机 制 ， 是 今后 研究 的 重要 课题 ， 但 是 可 以
肯定 ， 具 有 极 高 特异 性 的 核糖 核酸 酶 和 了 且 NA 连接 酶 是 拼接 所

ON a ee

67

必需 的 。

已 经 发 现 了 几 种 与 反应 有 关 的 因素 ， 人 在 真 核 生物 的 核 中
发 现 了 比较 稳定 的 小 核 RNA (Small nuclear RNA, snRNA),
在 snRNA 的 一 种 一 一 UIRNA 的 末端 含有 的 数 十 个 碱 基 序列 ，
与 内 含 子 和 外 显 子 的 连接 部 位 上 共同 出 现 的 碱 基 序 列 是 互补
的 ， 能 够 与 之 形成 碱 基 对 。U1IRNA 的 发 现 者 施 泰 效 〈Steiz)
竺 人 首先 研究 成 功 一 种 模型 ， 即 当 U1IRNA 与 前 体 RNA 形 成 碱
基 对 时 ， 邻 接 的 外 显 子 部 分 便 会 互相 靠近 ， 呈 环 状 突出 的 内 含
子 便 会 变 得 容易 拼接 。@ 斯 洛 尼 姆 斯 基 (Slonimsky) 发 现 了

一 种 拼接 酶 。 这 是 一 种 核糖 核酸 酶 。 它 能 切断 前 体 RNA 的 内

含 子 部 分 和 连接 外 显 子 部 分 。@@ 科 兰 斯 卡 〈Konarska) 在 小
RF PRAY SBM RNA, RM AE TE RNA AYO’
末端 含有 的 磷酸 和 RNA 的 3 末端 上 含有 的 2 ，3“ 环 状 磷 酸 连
接 起 来 。 外 原生 动物 所 含有 的 核糖 体 RNA (rRNA) 。 根 据 Ceck
报道 ， 使 大 不胜 惊异 的 是 前 体 RNA 具 有 的 自身 催化 作用 ， 能
进行 自我 拼接 并 可 形成 成 熟 rTRNA。

5 a ka 3’ bnRNA

gl oo

拼接 ‘ ae B a
() Ve 可 |
B

68

此 外 也 已 知道 ， 对 外 显 子 部 分 正常 ， 但 内 含 和 子 部 分 发 生 突
变 的 基因 ， 不 能 进行 正常 拼接 。 因 此 认为 ，RNA 的 三 级 结构
也 具有 十 分 重要 的 意义 。

关于 内 含 子 的 存在 及 拼接 机 制 的 生物 学 意义 ， 目 前 还 处 于
推测 阶段 z 但 一 般 认 为 ， 把 不 同 蛋白 质 分 子 连接 在 mRNA 上 而
可 能 形成 一 类 新 的 分 子 的 假说 是 极为 有 力 的 ， 它 在 真 核 生 物 的
进化 上 ， 确 实业 已 发 挥 了 重要 的 作用 。

普 里 比 诺 盒子 (pribnew box)

由 DNA 转 录 成 mRNA 时 ， 弄 清 RNA 聚 合 酶 在 DNA 上 的 结
合 区 域 ， 即 启动 区 的 结构 是 十 分 重要 的 。 最 初 ， 曾 对 大 肠 杆菌
的 乳糖 操纵 子 启 动 区 的 碱 基 序 列 进 行 了 研究 ， 弄 清 了 该 区 域内
与 RNA 聚 合 酶 结合 特别 重 要 的 两 个 部位。 其 一 是 在 目 碱 基 转
录 为 mRNA 时 ， 转 录 是 问 反 方向 进行 的 〈 以 负 号 表示 ， 或 以
上 自 表 示 ) ， 这 种 现象 可 在 - 10 碱 基 附 近 观 察 到 。 旺 TATAATG
的 7 个 碱 基 的 连接 ， 这 个 现象 是 以 发 现 者 命名 的 ， 故 称 之 为 普
里 比 话 盒 季 。 另 一 是 - 35 区 域 的 碱 基 序 列 〈IIGACA)， 由 于
它们 是 所 研究 过 的 细菌 、 喉 菌 体 的 转录 区 域 中 共同 存在 的 碱 基 ;
Fra, WEAR, AARNARA BY HAA.
起 始 密 码 子 (iniLiation codon)

在 进行 蛋白 质 合 成 〈 氨 基 酸 的 缩合 反应 ) 时 ， 把 在 mRNA
的 碱 基 序 列 中 被 指定 为 第 一 个 氨基 酸 的 遗传 密 码 AUG 和 GUG，
称 为 起 始 密码 子 。 这 两 个 密码 子 被 解读 为 甲 酰 甲 硫 氨 酸 并 形成
蛋 扬 质 的 N 末 端 。 当 在 不 作为 起 始 密码 子 而 被 解读 时 ，AUG
为 决定 甲 硫 氨 酸 的 密码 子 ， 而 GUG 为 决定 上 顷 氮 酸 的 密码 子 。
启动 子 (区 ) [promoter(region) ]

只 有 通过 RNA 聚 合 酶 的 作用 ， 才 能 把 DNA 链 的 遗传 信息 ，
转录 给 mRNA。 转 录 开 始 时 ，RNA 聚 合 酶 首先 与 DNA 结 合 。，

69

: 辽 种 结合 是 特异 的 ， 并 非 和 DNA 链 的 任何 部 位 都 能 结合 。 该
特异 DNA 碱 基 序 列 就 叫 局 动 子 〈 区 ) 。 启 动 子 的 大 小 约 为 60 个
碱 基 对 ， 但 如 含有 对 RNA 桶 合 酶 结合 有 影响 的 碱 基 序 列 时 ，
其 区 域 应 该 更 大 一 些 。 对 局 动 子 CK) 碱 基 序 列 的 分 析 结 果 发
现 ,- 各 种 生物 从 RNA 合 成 〈 转 录 ) 起 始点 的 碱 基 开 始 ， 与 转
录 方 回 相 反方 问 〈 用 负 号 表示 ， 常 指 上 有 段 碱 基 序 列 ) 的 碱 基 序
列 上 均 有 一 定 的 共性 。 最 近 更 发 现 ， 再 上 一 段 的 碱 基 序 列 对
RNA 聚 合 酶 与 启动 子 的 结合 也 具有 一 定 的 影响 。

REDNA (chimera DNA)

KAA DNA 3K UR A [A] DNA Fy Be BEIT WAY DNA4}-F,
例如 ， 由 大 肠 杆 菌 的 DNA 与 枯草 杆菌 的 DNA 所 构成 的 DNA 就
EEK AIEDNA,. IES, JEARIDNAK RSA TF 质粒 DNA
FE, PRG RRARA BOR. SUA TA BY i FB
构成 个 体 ， 但 它们 不 会 互相 融合 ， 并 且 这 些 细 胞 都 保持 各 自 原
有 的 个 性 ， 这 是 蔡 合 体 的 特征 。

RAH (chimeric animal)

KARMDEREAKAATW bit fe & 蜡 的 个 体 的 细
胞 、 核 、 染 色 体 或 者 基因 的 个 体 。 把 遗传 不 同 的 初期 豚 胎 的 细
胞 分 别 分 散 ， 然 后 混合 ， 使 之 形成 个 体 ， 这 在 很 早 以 前 就 已 在
海胆 和 两 栖 类 等 动物 中 进 行 过 这 种 试验 。 但 只 是 在 1962 年 当
明 茨 〈Minz) 利用 小 鼠 研究 嵌 合 体 动物 获得 成 功 以 来 ， 这 一
实验 的 重要 性 才 重 新 为 人 们 所 认识 ， 进 一 步 促 进 了 近 几 年 十 分
盛行 的 哺育 动物 发 育 机 制 的 研究 工作 。 些 外， 利用 小 鼠 胚胎 的
实验 ， 也 正在 进行 之 中 。

基因 内 合 体 小 鼠 ， 是 采用 在 受精 孵 中 直接 注入 克隆 基因 的
方法 制备 的 。1982 年 末 ， 超 重 小 鼠 (super mouse) 的 诞生 引
起 世界 各 国 的 高 度 注 意 。 把 大 鼠 的 生长 激素 基因 与 肝 细 胞 的 表

70

BEAMS, Re PDR, PAT RR
高 达 2 倍 的 小 鼠 。 通 过 这 一 实验 表明 ， 在 胚胎 发 育 的 初期 ， 引
入 的 基因 能 分 布 在 个 体 的 所 有 细胞 中 。 这 一 发 现 还 清楚 的 表
明 ， 被 引入 的 基因 受到 宿主 的 控制 。 应 用 这 一 技术 的 结果 ， 可
以 预期 ， 促 使 发 育 过 程 中 的 基因 表达 调节 的 有 关 研 究 将 取得 更
加 重大 的 进展 。
BHR (mosaic) Hw KE Aa 物 相似 ， 是 指 一 个 受
精 卵 在 发 育 过 程 中 ， 由

时 ye me Fr ienne ; 于 作 细 胞 突 交 等 原 国 ，
全 ng ee ey 在 个 体 中 出 现 遗 传 性 质
i Ge. 四 3 0 不 同 的 细胞 的 结果 。
< | te 潜在 生物 危险 (potent-
3 ial biohazard)

= 在 基因 重组 实验 的

QBz 早期 ， 阿 西 罗马 (Asil-

0 omar) 会 议 主持 者 之 一

的 伯 格 (Berg) 氏 ， 曾 使

apn oe FA“ potential hazard”

TER, — ial, 后 来 ， 习惯 上 党
图 1-14 MAAK Alar ” ”被 译 做 潜在 的 危 孜 。 从
这 个 译 语 中 得 到 的 印象

是 ， 危 险 经 常 存在 于 其 中 ， 有 可 能 随时 显现 出 来 。 这 与 原来 的
含义 有 一 定 差异 。 现 在 则 作为 具有 推测 的 危险 (conjectural ©
risk) 的 意思 而 被 应 用 。

确实 ， 由 于 基因 重组 实验 是 一 项 影响 深远 的 划时代 的 工
作 ， 因 此 人 们 对 它 怀 有 各 种 脐 测 、 朴 实 的 恺 惧 以 及 过 份 的 期
望 。 其 后 ， 由 于 许多 研究 者 的 努力 ， 逐 渐 了 解 重组 技术 的 真实

71

情况 。 原 来 就 有 危险 的 生物 是 存在 的 ， 如 病原 微生物 就 是 危险
的 微生物 。 但 是 ， 通 过 重组 实验 ， 并 不 会 增强 其 危险 性 。 此
外 ， 原 本 没有 危险 的 微生物 ， 通 过 相互 间 的 重组 ， 也 不 致 产生
新 的 危险 。 基 因 重 组 的 实验 证 明 ， 通 过 重组 所 获得 的 性 质 完全
不 同 的 新 物质 ， 会 引起 新 的 危害 的 顾 虚 是 没有 根据 的 。 当 然 ，
由 于 生态 系 中 的 微生物 动态 大 多 属于 未 知 者 ， 故 在 由 实验 室 规
模 向 工业 生产 规模 进行 推广 ， 或 将 此 技术 用 于 植物 个 体 时 ， 进
行 异 重 的 管理 也 是 十 分 必要 的 。

BS (L-Chain)

轻 链 是 组 成 免疫 球 蛋 白 的 两 种 肽 链 之 一 。
秋水 仙 碱 (colchicine)
RAMEE APD KAS BEEP SAA PED

碱 。 使 之 作用 于 细胞 ， 可 以 阻止 细胞 骨架 的 一 种 成 分 一 一 微 管

的 形成 ， 并 能 促使 其 分 解 为 组 成 单位 的 微 管 蛋白 二 聚 体 。 由 于
它 能 阻碍 微 管 的 形成 ， 故 使 核 分 裂 中 期 的 染色 体 不 能 向 两 极 方
向 移动 ， 明 显 地 使 细胞 长 时 间 停止 在 分 裂 中 期 。 利 用 这 一 特

性 ， 可 使 增殖 中 的 细胞 同步 至 分 裂 中 期 。

此 外 ， 利 用 秋水 仙 碱 也 可 以 获得 多 倍 体 〈 如 用 于 无 种 子 果
实 )。 秋 水 仙 碱 是 染色 体 研 究 中 不 可 缺少 的 药物。 此 外 ， 在 研

究 中 也 和 常 采用 人 工 合 成 的 类 似 化 合 物 秋水 仙 胺 达到 同一 目的 。
球状 体 (spheroplast)

像 大 肠 杆菌 这 样 的 革 兰 氏 阴 性 菌 ， 用 溶菌 酶 处 理 不 能 完全

炊 去 细胞 壁 。 但 是 ， 由 于 细胞 壁 被 部 分 除去 、 细 胞 在 高 渗 溶 液

中 《例如 20% 蔗 糖 )》 将 变 成 球形 。 由 于 在 细胞 壁 上 有 一 部 分 的
外 膜 ， 与 原生 质 体 加 以 区 别 ， 有 时 称 此 为 球状 体 。 球 状 体 与 原
生 质 体 一 样 对 高 分 子 物质 具有 较 高 的 透 过 性 ， 因 此 被 用 于 转化
等 实验 中 。

72

细胞 壁 合 成 中 ， 对 某 些 青 霉 素 敏 感性 细菌 ， 可 因 青霉素 的
作用 而 生成 球状 体 。
ip fs fe ERK (agarose gel electraphoresis)

琼脂 糖 凝 胶 电 泳 为 凝 胶 电 泳 法 的 一 种 。 是 采用 精制 的 琼脂
凝 胶 作 支 持 物 A Ms BERBER 电泳 法 ) ， 通 入 恒 压 直流 电 ，
使 谷 分 离 的 带电 和 荷 的 物质 得 到 分 离 。 对 核酸 ， 特 别 是 DNA 分
子 及 其 片段 〈 经 核酸 限制 性 内 切 酶 处 理 生成 的 片段 ) 的 分 离 常
采用 本 法 。 通 常 使 用 0.5~2% 的 琼脂 糖 BER 〈agarose gel),
可 分 为 在 玻璃 管 中 制 备 凝 胶 的 圆 盘 式 及 在 垂直 或 水 平 凝 胶 平 板
上 进行 电泳 的 垂直 板式 。 因 为 DNA 具 有 负电 荷 ， 因 此 可 向 阳
极 方向 移动 。 根 据 DNA 〈 片 段 ) 分 子 的 大 小 不 同 ， 电 泳 速度
也 不 相同 ， 即 分 子 越 小 电泳 移 动 越 快 。 此 外 ，DNA 分 子 的 形
状 不 同 也 会 影响 电泳 速度 ， 即 在 分 子 量 相同 的 情况 下 ， 电 泳 也
会 按照 闭环 状 、 直 链 状 、. 开 环 状 的 顺序 而 进行 移动 。 用 省 化 乙 锭
(ethidium bromide) 溶液 染色 ， 经 紫外 线 照 射 ， 呈 现 栓 红
色 区 带 而 可 检测 出 DNA 的 位 置 。 微 量 的 DNA 《每 个 区 带 约 10
ng) 也 能 充分 检测 出 。 由 于 琼脂 糖 凝 胶 电 泳 设 备 简单 ， 操 作 方
便 ， 与 DNA 的 核酸 限制 性 内 切 酶 处 理 相 结合 ， 在 DNA (片断 )
的 分 子 量 测 定 、 质 粒 的 检测 以 及 特定 DNA 片 断 的 分 离 等 核酸
研究 中 是 最 为 常用 的 一 种 方法 。

全 能 性 (totipotency)

未 经 受精 的 卵细胞 和 发 育 初期 的 豚 胎 细胞 ， 有 分 化 成 为 组
织 、 器 官 、 形 成 个 体 的 能 力 称 之 为 全 能 性 。 随 着 这 一 发 育 过 程
的 进行 ， 一 个 细胞 所 具有 的 分 化 能 力 ， 被 局 限 在 细胞 所 属 的 脏
器 、 器 官 和 组 织 内 。1958 年 斯 图 尔 德 (Steward) 曾 AAS
的 愈 伤 组 织 细 胞 ， 再 生 人 参 个 体 取得 成 功 ， 从 而 再 现 了 细胞 生
长 、 分 化 为 个 体 的 全 能 性 。 这 一 研究 成 果 习 起 了 人 们 的 注意 。

73

在 同一 时 期 ， 金 (King) 及 布 里 格 斯 (Briggs) 等 曾 把 蛙 的
钙 胎 小 肠 的 上 皮 细 胞 核 移 植 到 去 核 的 受精 卵 中 ， 并 成 功 地 使 之
发 育成 蛙 ， 从 而 推动 了 发 育 中 细胞 核 与 细胞 质 的 功能 研究 。 但
对 于 哺乳 动物 ， 在 胚胎 形成 阶段 的 早期 , 核 的 全 能 性 却 已 消失 。

从 把 分 化 的 细胞 核 移 植 到 蛙 的 受精 卵 而 获得 克隆 蛙 的 实验
中 得 知 ， 全 能 性 主要 取决 于 细胞 核 及 其 周围 细胞 质 的 相互 作
用 。 尽 管 受精 孵 的 基因 存在 于 所 有 的 分 化 细胞 核 中 ， 但 并 非 用
任何 细胞 核 都 可 以 得 到 克隆 蛙 。 由 于 全 能 性 的 丧失 ， 大 多 数 的
核 均 难以 获得 成 功 。 问 题 的 关键 是 需要 和 弄 清 ， 当 细胞 进行 分 化
时 ， 细 胞 核 内 到 底 发 生 了 什么 变化 〈 多 分 化 能 ) 。

(SHH) 驱动 单位 (drive unit)

驱动 单位 是 指 具 有 质粒 DNA 复 制 所 必需 的 遗传 信息 的
DNA 区 域 。 在 这 个 区 域 中 含有 包括 开始 DNA 复制 的 碱 基 序 列
和 DNA 复 制 的 调节 基因 群 。 通 常 把 离心 机 的 驱动 部 分 叫做 驱
动 单位 ， 借 此 称呼 DNA 复 制 的 相关 区 域 。 这 是 一 个 形象 的 表
达 方 法 。
缺口 转译 (nick translation)

把 双 链 DNA 用 DNase (endonuclease, 核酸 内 WED) i
处 理 ， 使 其 一 条 单 链 具有 切 痕 ， 从 该 WIE HH, BHDNAKS
酶 工 的 作用 ， 并 以 无 切 狗 的 单 链 作为 模板 ， 向 3 方向 进行 新 的
DNA 人 合成。 由 于 DNA 到 合 酶 工 既 具有 合成 效应 ， 也 具有 DNA
分 解 酶 〈 由 5 “向 3 方向 的 核酸 外 切 酶 ) 的 效应 ， 因 此 可 用 于 这
个 反应 。 当 把 反应 底 物 中 的 4 种 脱氧 核 苷 酸 三 磷酸 中 的 某 一
种 ， 事 先 以 Ce :??P) 进 行 标记 ， 便 可 在 体外 自 精 制 的 非 标 记
DNA 中 获得 放射 性 很 高 的 DNA (10scpmy/ug) 。 这 种 强 标记 的
DNA 可 有 效 地 用 于 了 萨 瑟 恩 印 迹 技术 (Southern blotting 法 )
和 形成 杂种 分 子 等 实验 中 。

74

G4 (deletion) ‘

缺失 是 指 构成 DNA 的 核 苷 酸 ， 在 复制 或 交换 过程 中 发 生
部 分 脱落 的 一 种 现象 。 从 缺失 一 个 核 苷 酸 到 缺失 包括 整个 基因
的 数 千 个 核 苷 酸 的 碱 基 序 列 ， 程 度 各 不 相同 。
群体 倍加 时 间 (population doubling time) ;

在 细胞 培养 过 程 中 ， 细 胞 数目 增加 至 二 倍 时 的 时 间 称 为 群 ，
体 倍 加 时 间 。 当 细胞 群体 全 部 由 均 质 的 细胞 构成 时 ， 各 细胞 由
这 个 分 裂 时 间 至 另 一 分 裂 时 间 〈 世 代 时 间 ) 与 群体 的 倍加 时 间
相等 。 与 微生物 的 培养 相 比 ， 在 进行 组 织 培养 时 ， 细 胞 各 自 的
世代 时 间 相 差 则 较 大 ， 故 两 者 往往 不 能 按 相同 意义 理解 。 利用
显微镜 投影 观察 和 放射 自 显影 技术 分 析 细 胞 的 生长 周期 、 研究
世代 时 间 时 , 只 有 处 于 分 刚 期 的 细胞 才能 做 为 被 检测 的 对 象 。 因
此 ， 对 在 培养 细胞 中 ， 常 常 出 现 的 非 分 裂 细 胞 及 很 少 分 裂 的 绸
胞 要 除外 ， 因 为 两 者 的 差别 过 大 。 亦 即 ， 对 群体 倍加 时 间 和 世
代 时 间 应 加 以 区 别 。
染色 体 (chromosome)

染色 体 本 来 是 形态 学 中 的 用 词 ， 是 指 在 核 分 裂 过 程 中 出 现
的 并 且 极 易 为 碱 性 染料 着 色 的 棒状 结构 物 。 染 色 体 因 生物 种 的
不 同 ， 其 数量 和 形状 各 不 相同 。 其 组 成 成 分 为 DNA、 组 蛋 自 、
非 组 蛋白 、RNA 等 构成 的 复合 物 。 在 分 裂 期 外 ， 染 色 体 在 核 “
区 内 呈 分 散 状 态 存在 “染色 丝 或 染色 质 ) 。

由 于 染色 体 研 究 工 作 的 进展 ， 现 在 已 经 知道 它 是 作为 基因
主要 物质 基础 ， 从 而 使 染色 体 的 含义 在 急骤 扩大 ， 其 影响 所 及
不 仅 限 于 真 核 生物 ， 也 包括 原核 生物 。 人 们 一 般 都 把 即使 在 光
学 显微镜 下 尚 不 能 确认 的 基因 连接 物 也 视 为 染色 体 。

原来 意思 的 染色 体 ， 目 前 是 作为 一 种 狭义 的 染色 体 而 被 应
用 。 染 色 体 的 数量 、 染 色 体 的 异常 等 等 均 指 狭义 的 染色 体 。

<2
. Soe

75

St fi (RAYA SAHA Cunequal crossing over)

不 等 交换 是 指 在 染色 体 上 观察 到 的 一 种 交换 现象 。 通 常 是
在 染色 体 之 间 的 相同 部 位 发 生 交叉 ， 其 结果 产生 完全 相等 的 交 :
换 。 反 之 ， 如 果 交 叉 在 不 相同 的 部 位 上 发 生 ， 则 交换 部 分 是 不
相等 的 ， 从 而 形成 一 方 缺失 ， 而 另 一 方 则 产生 重复 的 染色 体 ，
这 一 现象 称 为 不 等 交换 。 最 近 ， 由 于 对 重组 DNA 的 解释 有 了
进展 ， 提 出 了 了 碱 基 序 列 中 具有 的 重复 结构 是 产生 不 等 交换 的 原
Aa.
染色 体 畴 变 (chromosome aberration)

染色 体 畴 变 是 指 染 色 体 的 数目 和 结构 发 生 改变 。 染 色 体 畸
恋 可 以 自然 地 发 生 ， 也 可 通过 药物 、 放 射线 等 进行 人 工 诱发 。

在 染色 体 的 数目 改变 中 ， 是 以 染色 体 组 为 单位 增 减 称 整 倍
体 ， 而 染色 体 数 目 增 减 一 部 分 的 称 为 非 整 倍 体 。 人 体 的 和 染色
体 或 常 染 色 体 〈 第 21、18 号 等 ) 的 三 体型 (trisomy) 是 先天
性 异常 ， 这 在 很 早 以 前 就 已 为 人 所 知 。

目前 已 经 曾 明 ， 染 色 体 的 结构 异常 是 由 于 染色 体 的 部 分 缺
失 、 倒 位 、 吻 位 、 反 入、 环 状 染 色 体 等 因素 引起 的 。 染 色 体 畸
恋 大 多 伴 有 突变 发 生 ， 这 也 正 是 生物 进化 的 一 个 重要 原因 。
染色 体 北 缩 (chromatin condensation)

染色 体 凝 缩 具 有 两 种 意义 ;第 一 ， 在 核 分 裂 期 内 ， 细 胞
核 内 的 全 部 染色 质 都 凝 缩 而 成 为 分 裂 期 染色 体 狭义) 第 一，
无 转录 活性 的 蜡染 色 质 在 分 裂 期 外 也 能 发 生 凝 缩 。 含 有 高 重复
DNA 顺 序 的 着 丝 粒 附近 以 及 哺乳 动物 的 雌性 染色 体 等 ， 是

后 者 发 生 凝 缩 的 最 典型 代表 。

凝 缩 化 及 其 以 后 分 散 化 引起 的 生物 化 学 反应 ， 还 有 许多 癌
题 有 竺 解决 ， 但 不 少 实验 已 经 提示 染色 体 的 凝 缩 与 组 蛋白 的 磁
酸化 有 关 。

76

SBR EHR (chromosome banding)

he 66, A Sb ie a: (BE A HB ap 2 Bs FY KK AT
出 现 特定 型 式 横 纹 的 一 种 方法 。 可 用 来 进行 染色 体 的 鉴定 等
等 。 这 一 方法 也 称 染 色 体 分 染 法 。 由 于 通过 一 定 方法 的 处 理 所
出 现 的 横 纹 对 于 各 个 染色 体 都 是 特有 有 的， 因此， 对 染色 体 鉴
定 ， 对 转 位 或 缺失 等 染色 体 异 常 的 分 析 是 一 种 有 效 的 手段。

1970 年 ， 瑞 典 的 卡 斯 珀 森 (Casperson) 首次 发 表 了 采用
3-2 ny A] (quinacrine mustard, QM) 的 分 染 法 (Q BH
法 ) 。Q 显 带 法 操作 简便 ， 但 要 使 用 获 光 显微镜 。 该 方法 的 不
足 之 处 是 褪色 较 快 。 ;

此 后 ， 研 究 开 发 了 多 种 分 染 法 。 常 见 的 方法 除 Q 显 带 法
外 ， 还 有 经 过 对 吉姆 萨 (Giemsa) 分 染 法 改良 HGR HE,
进行 碱 或 热 变性 的 C 显 带 法 ， 与 G 显 带 法 浓淡 相悖 的 及 显 带 法
等 等 。 也 有 使 用 溴 尿 喀 叶 - 荧 光 色 素 GP 特 33258) RAK
(SCE) 及 3:H- 胸 腺 喀 啶 核 苷 标记 染色 体 的 放射 自 显影 和 分 染
法 的 联 用 等 等 。

关于 生成 色 带 的 机 制 ， 尽 管 已 经 进行 了 大 量 的 研究 ， 但 尚
无 令 人 满意 的 解释 。 一 般 认 为 ， 它 可 能 与 碱 基 序 列 (CG. CH
A. TSE) 的 偏 移 、 碱 基 的 重复 序列 以 及 非 组 蛋白 的 结合 等
有 关 。
染色 体 组 (genome)
”是 指 各 种 生物 含有 的 生存 所 必需 的 最 低 限 度 基 因 群 的 一 组
染色 体 。 例 如 ， 构 成 某 一 生物 的 二 倍 体 细胞 的 染色 体 群 以 AA
表示 时 ， 则 表明 生殖 细胞 具有 A 染色 体 组 。 通 过 对 有 性 生殖 交
配 所 观察 到 的 染色 体 的 形态 分 析 〈 核 型 分 析 ) 以 及 对 由 交配 而
产生 的 个 体 的 生殖 能 力 的 观察 ， 可 以 弄 清 种 间 染 色 体 组 的 相同
性 和 不 同性 。 使 用 这 一 方法 ， 即 可 研究 染色 体 组 的 组 成 ， 塌 可

77

探索 种 的 亲缘 关系 。 研 究 这 一 进化 过 程 的 方法 称 为 染色 体 组
分 析 。

1940 年 ， 本 原 等 利用 染色 体 组 分 析 方 法 证 明 ， 小 麦 的 祖先
之 一 是 在 喀 喇 昆仑 山 秘 密 环 境 中 野生 的 一 种 小 麦 。 由 于 他 的 这
一 研究 业绩 而 享有 盛名 。

在 原核 生物 和 病毒 中 ， 染 色 体 是 由 不 同 生物 中 所 特有 的 大
IDNA 分 子 (或 RNA) 所 组 成 ， 因 此 ， 同 时 也 用 这 种 核酸 分
子 来 区 别 细 菌 染 色 体 组 与 病毒 染色 体 组 。

‘$2 (chromatin)

染色 质 是 高 等 生物 〈 真 核 生物 ) 的 基 团 ， 即 DNA 在 核 中
与 蛋白 质 、RNA、 脂 质 等 形成 的 复合 体 。 这 是 与 细菌 等 RE
生物 的 DNA 不 同 之 处 ， 而 这 种 复合 体 就 是 染色 质 。 染 色 质 在
核 中 通常 呈 分 散 状态 存在 ， 但 在 核 分 裂 期 间 则 发 生 凝 编 ， 形 成
(狭义 的 ) 染色 体 。

染色 质 是 于 1880 年 由 弗 勤 明 (Flemming) 对 被 染 料 着 色
的 核 内 物质 所 取 的 名 称 。 现 在 则 认为 ， 染 色 体 和 染色 质 是 含有
LDNA 的 复合 体 的 不 同 状 态 。
染色 质 的 基本 结构 是 DNA 和 组 蛋白 的 复合 体 〈 核 小 体 )，
EAT RAE POU BAA loom 的 核 小 体 连 接 成 念珠 状 ，
念珠 具有 卷 成 螺旋 状 的 直径 为 30nm 左 右 的 螺 线 管 结构 及 直径
为 400nm 的 纤维 状 〈 超 螺 线 管 ) 等 高 级 结构 (SM 图 1-15) 。
大 的 一 个 细胞 的 DNA 链 可 伸展 成 约 90 x 2cm 的 长 度 ， 在 染色
质 状态 下 可 折 丢 成 Imm 长 、 而 对 处 于 分 裂 期 内 的 染色 体 ， 则
可 折 稚 成 200um 长 且 可 包含 在 直径 小 于 10um 的 核 中 。

使 核酸 分 解 酶 温和 地 作用 于 染色 质 ， 可 把 易 受 分 解 部 分 和
不 易 受 分 解 部 分 区 别 开 来 。 易 分 解 部 分 是 RNA 合 成 旺盛 的 部
位 , 称 为 活性 染色 质 , 不 易 分 解 的 部 分 则 称 为 非 活性 染色 质 。 活

78

性 及 非 活性 部 分 ， 可 因 细 胞 的 状态 和 组 织 器 官 秩 类 的 不 同 而 发
生 改 变 。 染 色 质 结构 的 变化 及 活性 的 变动 与 组 蛋白 的 磷酸 化 、
甲 基 化 等 化 学 修饰 以 及 非 组 蛋白 的 解 离 与 结合 有 关 。 阐 明 这 一
现象 是 今后 的 重要 研究 课题 。

(2 am} DNA 30nm

(j HE 8 Fei fier on. [-400am—
Sant ~S-

(aA; ie aS
ee Ory @ fiinm

2 分 下 站

染色 质 的 基本 单位 Ah BRAK IR
《 核 小 体 )

图 1-15 染色 质 的 折 释 模型

RM (lysogenic phage)

HETERO Ba OY Ts EE AE, A A PE
Wak a AS 7A Yk 7A a AS PRE Ea Ra, BE S|
ARMA, SRBEARAL, WREAK AR, Waa
2 ERIDNARAFT BEN AAP (AR), BR—e RR
VARA, FEA REARS A MARR RE il GA ALE
1a = 20 a 28 A Ee). HR, TE i PK
Pal SAX BPS EO ARE RG RE, HL A A
PAR RMA. NMHEAATSARRAR BEM
AER. WRRAA RR. BABRSBR, WPA
FARE KA eT a FET es En Bas AES
作用 。

在 大 肠 杆 菌 噬菌体 中 ， 入 (入 AAS). 680. Mu (Mul)

79
we‘) SEH ANSE. TAT AME Ag O105, 011 等 ，
Ra P22 RAE. KE 体
发 生 溶 原 性 反应 时 ,，DNA 可 随机 先入 宿主 基因 组 或 特定 的 位
om (attachment site， 附 着 位 点 ) ， 诱 发 为 原 噬 菌 体 ， 生 成 鸣
RAR, Fev BH SE RRR SS. Mule 在 其 增
Rue, VEBEZAALES HAMMEL. WA AiK—

EBERT IE A AEE BE.
PREMERA 5 TSE PET DS, WCE BR
Fy Hey AEB Pk BRA TH BEE

融合 核 (synkaryon)

融合 核 是 指 雌 性 和 雄性 的 生殖 细胞 (配子 ) 在 进行 结合
夺 ， 或 者 在 利用 培养 细胞 进行 细胞 融合 时 ， 两 者 的 核 便 会 发 生
融合 而 成 为 一 个 整体 状态 。 与 此 相反 ， 两 个 细胞 虽然 融合 ， 但
是 没有 发 生 核 融合 时 ， 对 于 异种 称 为 异 核 体 ， 对 于 同 种 称 为 同
BKK.
软 质 琼脂 培养 基 (soft agar plate)
软 质 琼脂 培养 基 是 指 在 细胞 培养 中 ， 为 研究 把 正常 细胞 转
有 化 成 致 肿瘤 性 细胞 而 采用 的 一 种 培养 基 。 这 种 培养 基 中 通常 只
郧 入 0.3%% 的 琼脂 (一 般 的 琼脂 培养 基 中 琼脂 量 约 为 1%)。 在 一
役 情 况 下 ， 正 常 细胞 在 软 质 琼脂 培养 基 中 不 能 增殖 ， 但 转化 细
是 胞 却 能 够 增殖 。 这 说 明 ， 正 常 细胞 对 玻璃 表面 或 经 特殊 加 工 的
前 料 表 面 等 要 求 有 一 个 特别 的 立足 点 ， 即 锚地 依赖 性 较 大 。 与
此 相反 。 转 化 细胞 锚地 依赖 性 却 很 小 。

转 质 琼脂 培养 基 与 液体 培养 基 不 同 ， 无 需 经 过 胰 蛋 白 酶 处
理 网 可 直接 进行 菌落 分 离 。 因 此 ， 把 它 应 用 于 转化 细胞 克隆 化
AS Tf
i & Bit (Southern (blotting) method)

80

是 了 解 特 定 的 基因 存在 于 DNA 链 上 的 哪个 区 域 而 使 用 的
一 种 分 析 方 法 。 用 琼脂 糖 〈 或 者 聚 丙烯 酰 有 驼 ) 凝 胶 电泳 法 分 离
用 内 切 限 制 酶 切割 的 目的 DNA 片 段 ， 在 凝 胶 中 使 之 单 链 化 后
再 移 至 硝化 纤维 素 滤 膜 上 加 以 固定 。 将 其 浸入 含有 事先 经 放射
性 同性 来 标记 的 RNA 或 者 单 链 DNA (RARE WH MS,
则 仅 在 存在 探 针 和 互补 碱 基 序 列 的 DNA 片 段 上 形成 DNA。
RNA 或 者 DNA'DNA 的 杂种 ， 可 以 通过 测定 放射 活性 部 位 加 以
检测 。 萨 瑟 轧 开发 了 本 法 ， 因 此 称 为 萨 瑟 恩 法 ， 它 是 非常 简便
的 一 种 方法 ， 使 用 十 分 广泛 。

三 体型 (性 ) (trisomy)

指 二 倍 体 细胞 的 染色 体 发 生 异 常 而 变 为 22+1， 也 称 三 体 ，
为 非 整 倍 体 的 一 种 。

人 体 唐 氏 综合 症 就 是 由 于 第 21 号 染色 体 变 成 三 体型 〈 性 》
后 而 引起 的 。
vb SRB (Shuttle Vector)

为 了 使 DNA 复 制 模式 不 同 的 两 种 细胞 均 能 复制 而 组 成 的
接合 质粒 (Conjugated Plasmid) 称 为 沙特 尔 (Shuttle) 载
体 。 例 如 ， 把 大 肠 杆菌 质粒 *MB9 和 酵母 的 质粒 220DNA 连 接 而
成 的 9JDB219， 以 及 把 大 肠 杆菌 的 BR322 与 含有 酵母 DNA 复
制 起 始 区 的 DNA 片 段 连接 而 成 的 YRs7， 都 可 在 大 肠 杆 菌 或 人 醇
母 的 细胞 中 加 以 复制 。 把 取 自 酵母 的 基因 与 该 种 质粒 相连 接 ，
在 大 有 畅 杆 菌 中 使 之 扩 增 ， 然 后 ， 可 再 取出 返回 于 酵母 中 。 这 一
方法 可 用 于 研究 特定 基因 的 性 状 表达 。 像 大 肠 杆菌 和 枯草 杆菌
这 样 在 原核 生物 间 往 来 的 质粒 也 可 以 称 为 沙特 尔 载体 。
ERA (epithelial cell)

取出 动物 组 织 进行 原 代 培 养 ， 附 着 在 培养 容器 上 的 细胞 ，
从 形态 上 可 以 分 为 两 种 类 型 。 一 种 是 上 皮 细 胞 ， 是 来 自 履 盖 在 :

81

BK. it. SRBSRAMABWE, WER A BA
xz” 上 ， 互 相 接触 后 继续 增殖 ， 形 成 铺路 石 样 的 单 层 细胞 层 (cell
sheet) , 另 一 种 是 成 纤维 细胞 (fibroblastic cell) 、 主 要 是 来 A
组 织 间 队 的 细胞 ， 运 动 性 强 ， 不 互相 粘着 ， 虽 纤维 状 而 继续 分
有 裂 增殖 。 在 株 化 的 细胞 中 ， 具 有 代表 性 的 上 皮 细 胞 是 夹 自 人 子
BN w HAI (Hela celD) ， 作 为 成 纤维 细胞 的 例子 有 来 目
”水 鼠 的 3TI3 细 胞 ， 来 自 人 胚 肺 的 二 倍 体 细胞 〈(VW138) 。
AERP (biological containment)

所 谓 生物 防护 ， 是 指 在 进行 DNA 重 组 实验 时 ， 出 于 安全
上 的 考虑 而 对 使 用 的 生物 种 类 所 规定 的 限制 ， 以 便 即 使 因 操 作
不 慎 而 导致 生物 被 汇 漏 到 室外 时 ， 也 不 致 对 环境 造成 危 嘎 。 在
目 本 ， 把 生物 防护 分 成 B 和 也 :两 个 等 级 。 所 谓 B: 级 是 “把 在
自然 条 件 下 生存 能 力 较 低 的 宿主 和 对 宿主 依赖 性 较 高 ， 但 不 易
” 转移 到 其 它 细 胞 中 的 载体 加 以 组 合 而 使 用 。 即 能 够 防止 重组 体
询 环 境 传播 、 扩 散 的 宿主 -载体 系统 , 或 者 根据 遗传 学 、 生 理学
特性 和 自然 条 件 下 的 生态 学 行为 ， 证 明 对 人 类 等 具有 较 高 生物
学 安全 性 的 宿主 -载体 系统 ”。 所 谓 B: 级 是 指 “ 在 Bi 级 规 定 的 宿
主 -载体 系统 内 ， 应 用 在 自然 条 件 下 生存 能 力 很 低 的 宿主 与 对
宿主 依赖 性 很 高 的 载体 系统 ”。
”生物 工程 (biological engineeing, biotechnology)
一 方面 ， 要 冰 明 生物 所 具有 的 各 种 功能 ， 研 究 如 何在 各 个
中 领域 运用 这 些 功 能 ， 另 一 方面 要 运用 人 工 方法 再 现 生 物 的 各 入
功能 并 加 以 灵活 运用 ， 所 有 这 些 研 究 领 域 均 属 于 生物 工程 范
畴 。 生 命 科 学 的 最 终 目标 是 力求 解决 包括 人 类 在 内 的 生命 现象
的 实质 性 问题 。 与 此 同时 ， 它 也 是 在 面向 解决 人 类 生存 这 一 课
， 题 的 目标 下 着 重 研究 工程 学 的 一 门 科学 ， 其 中 尤 以 基因 工程 所
起 的 作用 最 大 。 此 外 ， 生 物 工程 也 应 包括 诸如 人 工 脏 器 开发 等

82
人 类 工程 学 的 内 容 。
叭 菌 体 (bacteriophage, phage)

感染 细菌 的 病毒 称 做 噬菌体 。 细 菌 被 鸣 菌 体感 染 后 ， 可 发
生 溶菌 现象 。 因 此 以 能 吃 掉 细 菌 的 含义 ， 取 名 为 哈 菌 和 体 。 叭 菌
体 大 多 具有 由 蛋白 质 外 壳 将 DNA 包 于 在 内 的 头 部 和 尾部 特征，
并 且 具 有 一 定形 状 。 叭 菌 体 自 身 不 能 进行 增殖 ， 但 能 通过 感染
细菌 后 ， 利 用 自身 的 DNA 遗 传 信息 进 行 DNA 复 fil, BEAM
体 蛋 白质 合成 ， 在 得 时 间 内 G0~40min) 可 增加 几 百 倍 前 子 ，
障 菌 体 。 采 用 噬菌体 进行 分 子 遗 传 学 的 研究 已 有 很 多 报道 .其 中 帮
最 有 名 的 研究 成 果 是 证 明 遗 传 物质 就 是 DNA 的 报道 〈 赫 希 He-
rshey fil # Hf Chase, 19534F) o tla, 便 —- Hm wR EDA
DNA 复 制 、 遗 传 重组 、 遗 传 调节 机 制 的 研究 对 象 ， 并 取得 了 大
量 的 研究 成 果 。 在 叹 菌 体 中 , 除了 大 肠 杆 菌 工 是 烈性 (Virulent)
噬菌体 外 ， 还 有 以 入 噬菌体 为 代表 的 温和 (temperate)
隐 菌 体 。 后 者 在 宿主 细胞 中 ， 因 处 于 受 宿 主 DNA 复 制 机 制 的
支配 状态 ， 因 而 使 噬菌体 遗传 信息 的 表达 受到 抑制 ， 这 二 现象
已 早 为 人 所 知 。 处 于 溶 原 化 状态 的 噬菌体 基因 组 〈 原 叭 菌 体 )，
大 多 嵌入 DNA 的 特定 部 位 。 已 知 温 和 噬菌体 不 仅 存在 于 藉 肠
杆菌 中 ， 在 其 它 生物 中 也 有 存在 ， 在 基因 工程 的 研究 申 ， 大 多
将 其 作为 叹 菌 体 载体 使 用 。 此 外 ， 也 存在 把 RNA 作为 基因 的
RNA MM BH HE
噬菌体 载体 (phage vector) |

通常 把 基因 操作 中 的 “基因 搬运 者 ” 称 为 载体 。 叭 菌 体 载
体 是 指 为 了 达到 输送 基因 的 目的 而 使 用 的 大 肠 杆 菌 : 枯草 杆菌
等 的 噬菌体 。 在 大 肠 杆菌 中 ， 除 了 来 自 和 WB ROU A 载
体外 ， 还 有 纤维 状 鸣 菌 体 、M13、fd 等 具 单 链 DNA 的 喉 菌 体 载
体系 统 。 在 枯草 杆菌 中 ， 已 知 有 %105、p11 等 噬菌体 载体 。 除

48s FF AS RE fs, LT (FS AR

ZEA. PLISRAMAAHWEAAH, BEAM BIR
要 的 基因 。 采 用 限制 性 内 切 酶 把 这 一 部 分 的 DNA 从 基因 组 中 切
BR, HEA BEA 〈(DNA) 。 然 后 再 把 重组 的 DNA 包 豆
在 叹 菌 体 的 头 部 ， 使 之 感染 宿主 ， 从 而 可 使 所 需要 的 DNA 得
到 增殖 。 这 种 鸣 菌 体 载 体 与 质粒 载体 比较 ， 有 以 下 这 些 优 点 :
全 被 克隆 的 DNA 是 作为 鸣 菌 体 粒子 可 被 回收 ， 并 能 稳 定 地 保
fi; @@ 被 克隆 的 基因 变异 株 易 于 分 离 ;@@ 由 于 进入 噬菌体 粒子
让 的 DNA 的 大 小 受到 限制 ， 故 可 用 其 对 具有 一 定 长 度 的 DNA
进行 克隆 化 ;四 抑制 宿主 生长 的 基因 在 质粒 载体 中 不 能 被 克隆
化 ， 但 当 以 鸣 菌 体 做 载体 时 ， 由 于 不 需要 共生 ， 故 较 容易 进行
克隆 化 。
此 外 ， 当 以 MX13、fd 等 单 链 环 状 DNA 的 噬菌体 做 载体 时 ，
则 个 可 以 对 相当 长 的 DNA 链 进行 克隆 化 ;@) 感 染 喉 菌 体 对 宿 ，
主 不 具 杀 灭 作 用 ， 叭 菌 体 粒 子 可 被 释放 至 菌 体 之 外 ， 故 回收 率
很 高 ;图 由 于 已 研究 确定 了 鸣 菌 体 DNA 的 全 部 碱 基 序 列 ， 故
被 克隆 化 了 的 DNA 可 直接 供 桑 格 (Sanger) 法 对 DNA BIE
列 进行 测定 ， 这 是 极其 有 利 的 一 面 。
玲 菌 斑 来 交 (plaque hybridization)

WA PA DEAR AE ELIS ED AA A HE ACR, HSA
BAS ARS RE RAPT. WKB BRAS

j E, GIEHA (Benton) 和 戴 维 斯 (Davis) 研究 成 功 ， 目

WOR ARH. HABE, PRAMS AA MEER
上 ， 使 它 形成 平板 。 将 硝化 纤维 素 滤 膜 置 于 板 上 ， 再 移 去 部 分
TAR. RCA ERE RA, FMR, AA
放射 性 同位 素 标记 的 探 针 (mRNA, cDNARARKZRHA 酸 等
含有 与 目的 基因 相同 碱 基 序 列 者 ) 进行 杂交 ， 再 用 放射 自 显影

£4

RANE, FE, WULWMESS AHSAN BPAY
的 位 置 上 出 现 黑 化 现象 。 因 此 可 以 认为 该 位 置 上 的 鸭 菌 体 在 松
上 已 被 克隆 化 。 在 一 块 板 上 可 筛选 出 约 10 一 1 个 喉 菌 斑 。

当 采 用 质粒 作为 载体 时 ， 含 有 目的 质粒 的 菌落 基本 上 可 用
同样 的 方法 进行 克隆 化 。

(RNA 合 成 的 ) 衰减 (attenuation)

衰减 是 调节 由 DNA 转 录 为 mRNA 的 效率 的 机 制 之 一 。RNA
聚合 酶 (polymerase) 与 DNA 的 启动 子 (promoter) 结合 ， ，
从 RNA 合 成 开始 至 进入 结构 基因 部 分 之 前 ，RNA 到 合 酶 转录
就 停止 的 现象 称 为 衰减 。 例 如 , 在 进行 色 氮 酸 操纵 子 (trypto=
phane-operon) 的 转录 时 ， 当 色 所 酸 tRNA 在 细胞 中 大 量 存在
时 ， 转 录 开 始 后 90% 以 上 的 RNA 聚 合 酶 在 进入 色 氨 酸 操纵 子
的 结构 基因 转录 之 前 ， 于 前 导 Ceader) 序列 中 转录 就 终止 了
CRNA 到 合 酶 自 DNA 链 脱离 ) 。 这 样 ， 在 特定 条 件 下 把 可 使 转
录 终 止 的 DNA 碱 基 序 列 区 域 称 为 衰减 区 域 。
f= Chost bacteria)

BG TUE Ws Ba Re Sy 2 Ba a HR Ue BEY Tos SE
Cha) 。 此 外 ， 把 质粒 保持 在 细胞 内 的 细菌 称 为 质粒 和 宿主 细胞
(id) 。
宿主 载体 系统 (hocst-vectior system)

在 基因 操作 的 实验 中 ， 把 目的 DNA 片 段 与 相应 的 质粒 (或
MPSS) 连接 ， 引 入 至 细胞 中 进行 DNA 片 段 的 克隆 和 物质 的
生产 ， 是 一 种 最 基本 的 实验 手段 。 在 这 种 情况 下 ， 把 质粒 称 为
载体 运送 目 的 DNA 片 段 ) ， 把 接受 引入 质料 的 细胞 称 为 闪

主 ， 一 般 讲 ， 至 关 重 要 的 是 ， 对 宿主 和 载体 的 安全 性 要 求 较
高 ， 使 用 要 方便 。 大 肠 杆菌 区 :是 最 常用 的 宿主 ， 以 此 作 为 宿
主 的 质粒 、 喉 菌 体 为 载体 、 称 作 EK 系 统 〈EK 系 统 可 分 为 EK1I

*

|
w

j
&
“>

85

MEK2RS. a AEE AK 12RAY AER W1776, FE BE 中 的
生存 率 低 ， 安 全 性 高 ) 。 用 枯草 杆菌 CBacillas Subtilis Ma-
rburg168) 及 其 载体 进行 组 合 者 称 为 BS 系 统 ， 使 用 酵母 〈Sa-
ccharomyces Cervisia) 及 其 载体 者 称 为 SC 系统 。

体 细胞 遗传 学 (somatic cell genetics)

采用 真 核 生 物 的 培养 细胞 为 基本 实验 材料 ， 以 研究 探讨 遵
传 性 质 的 领域 称 为 体 细胞 遗传 学 。 体 细胞 遗传 学 的 发 展 基础
是 :外 细胞 培养 技术 的 发 展 〈 组 织 培 养 ); ORGAN 分 离

(TKik 2! tk, HGPRTRBA AR), ORAM 间 的 杂
种 形成 〈 体 细胞 杂交 ); 外 基因 操作 法 和 DNA 捅 入 法 的 应 用
等 等 ，

体 细 胞 杂交 (somatic cell hybridization)

使 基因 组 成 不 同 的 培养 细胞 相互 融合 ， 形 成 融 合 核 (syn-
攻 aryon) ， 称 此 为 体 细 胞 杂 交 (Somatic cell hybrid) 。 在 iH
常情 况 下 ， 无 论 是 在 异种 或 同 种 之 间 进 行 杂 交 ， 都 把 基因 组 成
不 同 的 细胞 作为 杂交 株 。 即 使 对 基因 的 不 均一 性 并 不 清楚 ， 而
采用 培养 性 状 和 分 裂 龄 不 同 的 细胞 进行 培养 时 ， 也 可 获得 杂交
种 。 但 在 常规 培养 器 中 进行 细胞 的 混合 培养 ， 则 很 少 能 获得 杂
种 细胞 。 为 了 提高 杂交 成 功率 ， 常 常 采用 仙台 病毒 和 育 乙 二 醇
这 两 种 方法 进行 杂交 。

条 件 致 死 突变 体 (conditicnal leathal mutant)

是 指 在 突变 体 中 ， 与 营养 需求 性 突变 体 不 同 的 。 不 需要 特
殊 的 营养 ， 但 在 某 种 环境 下 却 具 有 不 能 增殖 性 质 的 突变 体 。 例
如 ， 高 温 敏 感性 突变 体 ， 在 低温 条 件 下 能 与 野生 株 一 样 进行 增
殖 ， 但 在 野生 株 通常 能 够 增殖 的 高 温 条 件 下 ， 则 不 能 生长 、 增
殖 〈 反 之 ， 也 已 经 知道 有 低温 敏感 性 突变 体 ) 。 需 在 宿主 Ald
榴 增 殖 的 病毒 ， 特 别 是 在 鸣 菌 体 中 ， 有 一 种 称 为 琥珀 变异 株 ，

86

能 在 具有 抑制 这 一 变异 性 质 的 宿主 〈 具 有 抑制 基因 )》 中 进行 增
殖 。 因 此 这 种 琥珀 变异 也 可 称 为 抑制 基因 敏感 性 变异 。

温度 敏感 性 突变 也 有 称 错 义 突变 的 ， 抑 制 基 因 敏 感性 突变
也 有 称 无 意义 变异 的 〈 无 意义 密码 子 ) 。
调节 基因 (regulatory gene, regulator gene, regulator)

调节 基因 是 一 种 对 某 基 因 的 遗传 信息 表达 ， 具 有 调节 功能
的 基因 。 在 生物 的 调节 机 制 中 ， 遗 传 调节 机 制 是 在 基因 的 转录
水 平 上 进行 的 。 转 录 是 指 在 RNA 到 合 酶 指导 下 合成 mmRNA 的
过 程 ， 而 对 RNA 到 合 酶 的 转录 功能 的 控制 称 为 调节。 因此 ，
抑制 转录 的 阻 遏 物 的 基因 是 调节 基因 。 此 外 ， 提 高 RNA 育 合
酶 的 转录 功能 的 控制 物质 的 基因 也 属于 调节 基 Al, ig RNA 3
合 酶 在 DNA 上 接合 的 部 位 ， 即 启动 〈 子 ) 部 位 ， 它 不 能 产生
基因 产物 ， 称 做 局 动 基因 ， 有 时 作为 调节 基因 使 用 。 调 节 基 因
是 与 基因 产物 的 生成 能 力 具 有 直接 关系 的 基因 ， 在 生物 工程 领
域 具有 十 分 重要 的 意义 。
(细胞 ) ESE (synchronized culture, synchronous
culture) |

细胞 同步 培养 是 指使 细胞 群体 的 培养 同 处 于 细胞 周期 的 特
定期 肉 。 增 殖 中 的 细胞 分 别 重复 着 MX 期 〈 细 胞 分 裂 期 ) Gil,
S38 (CDNA 合成 期 ) 以 及 G:z 期 的 细胞 周期 。 为 了 从 和 车 物化 学
的 角度 ， 研 究 各 期 的 细胞 代谢 活性 ， 从 该 细胞 群体 中 大 量 采 集
特定 时 期 的 细胞 〈 同 步 ) 是 十 分 重要 的 。 同 步 培养 有 以 下 两 种
WE: 1. 把 细胞 诱导 到 一 定时 期 后 进行 收集 的 方法 “〈 诱 导 同
步 法 ) ;2. 选择 性 地 收集 一 定时 期 的 细胞 的 方法 (选择 同步 法 ) 。
在 诱导 同步 法 中 的 代表 性 例子 有 : 使 用 DNA 人 合成 抑制 剂 GS
Zk. PERE. AMES), ， 把 增殖 中 的 细胞
同步 在 S 期 开始 点 的 S 期 同步 法 ;以 及 减少 培养 液 中 血清 和 有 氢

87

” 基 酸 含量 ， 使 之 同步 在 Gi 期 的 G: 期 同步 法 。 当 采用 前 一 方法 并

给 予 抑制 剂 时 ， 由 于 S 期 的 原 有 细胞 不 能 同步 ， 因 此 ， 经 过 一
个 周期 的 培养 后 ， 开 始 第 2 次 处 理 时 才 可 以 得 到 均匀 的 同步 培
养 。 在 选择 培养 法 2. 中 ， 最 常用 的 是 M 期 同步 法 。 当 单 层 培养
的 细胞 发 育 到 M 期 时 ， 细 胞 的 形状 呈 圆 形 ， 易 于 从 培养 器 壁 上 .
脱落 ， 这 时 如 振 蓝 培养 器 ， 就 能 选择 性 地 收集 到 M 期 的 细胞 。
这 一 方法 的 优点 是 ， 可 以 忽略 药物 等 因素 的 影响 ， 但 其 缺点 是
细胞 的 收集 率 低 。 因 此 , 有 时 合并 使 用 乙酰 甲 基 秋 水 仙 碱 (Co-
lcemid) 等 可 使 细胞 停留 在 MX 期 的 药物 。

同 核 体 Chomokaryon)

同 核 体 是 指 在 共同 的 细胞 质 中 ， 含 有 复数 相同 的 基因 型 核
状态 。 原 指 子 宫 菌 类 和 担子 菌 类 的 菌 丝 体 中 含有 的 核 。 但 在 细
胞 融合 技术 已 被 广泛 应 用 的 今天 ， 已 在 广泛 的 生物 种 中 获得 应
fi. “karyon "是 核 的 意思 。

同 源 染色 体 (homologous chromosome)

所 谓 同 源 染 色 体 一 般 是 指 相同 形状 、 相 同 大 小 ， 同 一 基因
或 者 等 位 基因 以 相同 的 顺序 在 相同 的 位 置 上 排列 的 两 条 染色
体 。 在 减 数 分 裂 时 ， 它 们 互相 配对 。

在 构成 一 组 核 型 染色 体 中 ， 人 体 细胞 是 由 22 对 同 源 的 染色
体 和 XX( 女 ) 、XY ( 男 ) 性 染色 体 构 成 的 。 一 对 同 源 染 色 体 、 其 “
中 有 一 条 来 自 父 系 ， 而 另 一 条 则 来 目 母系 。
突变 (mutation)

突变 是 指 遗 传 基 因 发 生 改 变 ， 即 由 于 DNA BK SER 列 的 改
变 导 致 遗 传 信息 的 改变 。 碱 基 序 列 的 改变 ， 在 自然 界 中 发 生 的
频率 很 低 (<10°~10™), HiuRAS ARH RR. X
射线 、 热 能 以 及 化 学 物质 等 ) 进行 物理 的 、 化 学 的 处 理 后 ， 可
以 提高 变异 率 。 除 此 之 外 , 采用 生物 学 因素 也 可 以 引起 变异 。 其

88

中 的 一 个 众所周知 的 例子 是 ， 当 进行 DNA 的 复 制 时 ， 会 由 于

DNAR GRE 〈 从 正常 DNA 聚 合 酶 来 看 , 它 本 身 是 一 种 变异 酶 )
的 作用 使 碱 基 结 合 发 生 销 误 而 引起 变异 。 另 一 个 例子 是 ， 具 有
特殊 碱 基 序 列 的 DNA 片 段 ， 可 显示 在 DNA 链 的 不 同 部 位 的 移
BRR GAM. HB. Multa). ik 种 可 移动 性 的
DNA 片 段 ， 一 旦 进入 组 成 基因 的 一 系列 碱 基 排 列 中 也 SAR
变异 。

基因 发 生变 异 的 多 数 细胞 均 死 亡 〈 致 死 突 变 ) ， 仅 少数 变
异 能 传递 给 子 代 时 ， 才 有 可 能 开始 作为 突变 株 而 与 原来 细胞 相
区 别 。 这 一 现象 不 仅 表示 DNA 的 碱 基 序 列 能 BR 生 改 变 ， 同
ELE ap TERY EL Pe Ta
制 出 来 。

DNA 碱 基 序 列 的 变化 可 反映 在 两 个 方面 。 中 因 一 个 碱 基 发
生 改 变 而 组 成 新 的 碱 基 对 ，@@ 在 原 有 的 碱 基 序 列 中 或 加 入 新 的
碱 基 或 丢失 碱 基 。 所 有 这 些 都 是 由 于 遗传 密码 发 生变 化 ， 引 起
蛋白 质 的 氨基 酸 序列 发 生变 化 。 由 于 变化 了 的 蛋白 质 的 作用 ，
而 改变 了 细胞 性 质 。 高 等 动 植物 的 生殖 细胞 发 生变 卉 时 ， 子 代
的 个 体 性 质 也 将 发 生 改 变 。
突变 频率 (mutation rate)

突变 频率 是 指 在 每 一 个 体 于 一 定时 间 内 “多数 为 一 个 世代
时 间 ) 某 种 突变 发 生 的 频率 。 实 际 上 ， 根 据 不 同 的 生物 种 类 和
不 同 的 研究 目的 ， 其 定义 也 并 不 是 一 成 不 变 的 。 以 果 蝇 为 例 ，
由 于 出 现 致死 作用 的 基因 较 多 ， 故 在 表示 致死 突变 频率 时 ， 有
按 一 个 世代 一 个 基因 计算 的 ， 也 有 按 一 个 世代 一 个 配子 所 发 生
的 频率 计算 的 。
(DNA 链 的 ) 退火 (annealing)

当 把 双 链 DNA 溶 液 加 热 至 一 定 温度 后 ， 连 接 双 链 HAR

四

89

断 开 ， 形 成 单 链 。 将 其 缓 缓 冷却 ， 则 单 链 由 于 碱 基 序列 的 互补
性 ， 又 可 恢复 形成 双 链 。 如 果 把 混杂 两 种 近 缘 的 DNA (如 野生
型 与 突变 型 等 ) 进行 退火 ， 则 可 形成 与 原来 不 相同 的 杂种 双 链
DNA。 根 据 杂 种 双 链 DNA 的 形成 频率 来 表示 所 用 两 各 DNA 的
近 缘 性 。 有 时 也 可 称 为 DNA 的 变性 和 复 性 。
脱氧 核糖 核酸 CDNA, deoxyribonucleic acid)

DNA 为 一 种 负载 着 遗传 信息 的 物质 。 它 作为 遗传 物质 由
这 个 细胞 传递 给 另外 的 细胞 ， 由 亲 代 传递 给 子 代 。 地 球 上 的 所
有 生物 都 把 结构 性 质 相 同 的 DNA 作 为 遗传 物 质 〈 以 RNA 作 为

”遗传 物质 的 病毒 除外 ) 。DNA 是 长 线 状 结构 ， 因 此 也 称 为 生命

线 。 在 大 肠 杆 菌 〈 约 2&m) 等 细 蓝 细胞 中 的 DNA 总 长 度 约 为
1.1mim。 对 于 人 ， 一 个 细胞 含有 的 DNA 的 总 长 度 约 为 2m。
作为 遗传 物质 的 DNA， 具 有 两 种 主 BH 能 ， 其 一 是 具有
复制 相同 分 子 的 模板 分 子 的 作用 ; 其 二 承担 着 遗传 信息 中 信息
分 子 的 作用 。 对 其 结构 和 功能 的 解释 是 当前 生物 科学 研究 领域
的 中 心 课 题 。DNA 的 基本 物化 结构 已 于 50 年 代 BHA, RPS
是 自从 1953 年 华 特 生 (Watson) 和 克 里 克 (Crick) 搞 清 了 DNA
是 双 螺 旋 结 构 以 来 ， 使 生物 学 研究 领域 取得 了 划时代 的 研究 成
果 。 进 入 60 年 代 ， 即 在 1961 年 后 ， 尼 伦 伯 格 (CNirenberg) 在
试管 中 确立 了 蛋白 质 的 氨基 酸 缩 合 系统 ， 进 而 VF 清 了 DNA
碱 基 序 列 与 氨基 酸 的 对 应 关系 ， 即 揭 开 了 遗传 密码 的 奥秘 。 的
在 1966 年 左右 ， 氮 基 酸 的 遗传 密码 已 被 完全 确定 。 此 外 ， 由 于
梅 塞 尔 森 (Meselson) 和 斯 塔 尔 (Stahl) 于 1958 年 提出 了 双
链 半 保留 复制 模式 及 科恩 伯 格 (Kornberg) 于 1956 年 发 现 了
在 试管 内 用 DNA 育 合 酶 进行 的 DNA 合 成 反应 , 因而 可 以 认为 ，
已 大 体 搞 清 了 DNA 复 制 的 轮廓 。 但 是 ，DNA 复 制 是 高 度 受 控
的 反应 系统 ， 而 且 DNA 聚 合 酶 也 决 非 只 有 一 种 ， 因 此 DNA 复

90

制 ， 尤 其 是 对 真 核 生 物 DNA 的 复制 SUH, LARS HAA
竺 研究 解决 。
进入 70 年 代 后 期 ， 研 究 建立 了 DNA 碱 基 序列 的 检 测 方法

( 桑 格 Sanger 和 库 尔 森 Coulson, 1977 年 马克 吉姆 Maxam 和
吉尔 伯 特 Gilbert, 1977 年 ) , 与 采用 限制 性 内 切 酶 切断 DNA 链 、
DNA 的 重组 、 置 换 以 及 质粒 的 克隆 化 方法 的 研 RE 成 一 个 整
体 ， 从 而 把 基因 结构 作为 碱 基 序 列 的 解释 变 得 相当 普及 。 遗 传
信息 GER) 就 是 碱 基 序 列 ， 决 定 所 需 的 氨基 酸 序 列 的 DNA
碱 基 序 列 ， 已 可 以 完全 用 化 学 方法 进行 合成 了 。 事 实 上 ， 目前
已 经 人 工 合成 了 由 14 个 氨基 酸 组 成 的 多 肽 一 对 应 于 生长 激素 :
释放 抑制 因子 的 DNA 碱 基 序列 〈 伊 塔 库 拉 Itakura, 1977 年 ) 。
当 把 这 种 DNA 引 入 至 大 肠 杆菌 中 ， 便 可 产生 出 生长 激素 释放 抑
制 因子 。 .

外 显 子 (RIAF) (exon)

在 真 核 生物 中 ， 由 DNA 转 录 的 前 体 RNA (或 hn RNA),
剪 掉 内 含 子 〈 捅 进 子 ) Wate, BRA mRNA, BR
成 氨基 酸 序 列 , 编码 这 种 终 末 mRNA 的 DNA 碱 基 序 列 , 即 称 为
外 显 子 。

通过 对 几 种 基因 的 比较 研究 发 现 ， 存 在 外 显 子 和 内 含 子 志
接 部 位 的 碱 基 序列 在 左 侧 为 AGYGUAAGU) 在 右 侧 为 (AGI
GC (+ 连接 部 位 ) 的 共同 序列 。 由 于 核 内 低 分 子 RNA (sn RNA)
中 的 一 种 CU1RNA) 含有 与 该 共同 碱 基 序 列 形 成 互补 接合 的 _
部 分 ， 从 而 出 现 了 与 拼接 有 关 的 假说 。

SS HME WIE (Western blotting method)

IEG EH + a Be EE AR — ATK. FH
FASDS3R WA tis BERK BERE «(polyacrylamide gel) 电泳 方 法 分 离
和 蛋白质， 然后 保留 电泳 区 带 的 原状 ， 将 其 转移 到 滤 膜 上 ， 用 免

97

#E HY Cimmunoradioassay) 检测 特 定 的 蛋白 质 。 萨 瑟 因 法
是 移动 DNA， 诺 森 法 是 移动 RNA， 本 法 与 之 相反 ， 是 移动 蛋
白质 ， 因 此 俗称 韦 斯 顿 (印迹 ) 法 。

未 分 化 细胞 (undifferentiated cell)

所 谓 分 化 是 指 在 发 育 过 程 中 决定 特异 化 的 一 种 过 程 。 所 谓
未 分 化 细胞 指 尚 有 分 化 余地 残存 的 细胞 。 在 发 育 过 程 中 ， 所 有
。 的 细胞 经 过 几 个 阶段 的 分 化 后 ， 变 成 分 化 完全 的 最 终 细 胞 。 在
单 指 未 分 化 细胞 时 ， 一 般 是 泛 指 ， 意 义 不 够 明确 。 因 此 ， 如 把
它 限定 在 特定 阶段 的 特定 组 织 内 ， 其 含 义 就 会 较 As. Pi
如 ， 造 血 系统 ， 在 其 细胞 分 化 中 ， 若 终 产 生 的 细胞 为 红细胞 ，
在 此 之 前 的 红 幼 细胞 及 红 幼 细胞 之 前 的 用 脏 中 的 造血 干细胞 是
未 分 化 细胞 。

对 未 分 化 细胞 的 分 化 机 理 目 前 尚未 弄 清 。 一 般 庆 为 ，DNA
组 成 中 的 4 种 碱 基 之 一 的 胞 喀 啶 的 甲 基 化 可 能 与 此 有 关 。
DEDNA (Satellite DNA)

把 真 核 生 物 核 的 DNA 切 成 适当 长 度 ， 用 密度 BEE 离心 方
法 加 以 分 离 ， 则 大 部 分 DNA 在 各 生物 种 中 所 特 有 的 SERS
上 形成 一 个 大 峰 , 在 其 旁边 形成 DNA 小 峰 或 在 其 下 部 形成 DNA
局 峰 ， 称 此 为 卫星 DNA。 自 从 1961 年 最 MAK MER MES
现 之 后 ， 在 包括 人 在 内 的 许多 真 核 生物 中 均 发 现 有 这 种 卫星
DNA。 多 数 的 卫星 DNA 是 数 十 乃至 数 百 个 碱 基 对 在 相间 药方
向 上 重复 数 万 次 或 者 数 万 次 以 上 前 后 串 列 的 结构 (高 重复 DNA
师 序 ) 。 它 主要 存在 于 染色 体 的 着 丝 粒 附近 ， 为 无 氨基 酸 编 码 。
或 叫 组 成 异 染 色 质 (heterochromatin) 结构 。 目 前 对 其 功能 兄
SCE THR.
温度 敏感 突变 型 (temperature sensitive mutant)

为 了 对 基因 功能 进行 解释 ， 获 得 各 种 各 样 的 突变 株 是 一 种

92

Ar YEE FB. a BE BBR SE AE PE ih BRR PP Sik as
与 野生 型 具有 不 同 的 表现 型 。 在 所 获得 的 温度 敏感 突变 型 中 ，
以 在 高 〈 低 ) 温 条 件 下 受到 致死 作用 者 居多 。 突 变型 以 t (c.)
表示 。
无 意义 密码 子 (nonsense coden)

在 由 4 种 碱 基 (A、G、U、C) 构成 的 64 种 遗传 密码
(三 联 体 、 密 码 子 ) 中 ， 与 任何 一 种 氨基 酸 都 不 对 应 的 3 种 密
码 了 一 一 UAG、UAA、UGA 称 为 无 意义 密码 子 。 当 进行 蛋白
质 合 成 时 ， 由 于 上 述 三 种 密码 子 缺 乏 相对 应 的 反 密码 子 tRNA，
从 而 使 蛋白 质 合 成 不 能 继续 进行 。 这 种 无 意义 密码 子 对 终止 蛋
白质 合成 具有 十 分 重要 的 作用 。 无 意义 密码 子 有 时 也 称 做 终止
Fiat.
细胞 壁 消化 酶 (cell wall digesting enzyme)

在 细菌 、 和 霉菌 、 高 等 植物 等 的 细胞 膜 外 侧 ， 包 有 一 层 具 有
一 定 机 械 强 度 的 膜 ， 称 此 为 细胞 壁 。 能 消化 此 细胞 壁 的 酶 称 为
细胞 壁 消化 酶 。 细 胞 壁 构成 成 分 因 生 物种 类 而 异 。 细 戎 的 细胞
壁 能 为 溶菌 酶 所 分 解 ， 酵 母 的 细胞 壁 能 为 酵母 酶 解 酶 所 分 解 ，
而 植物 的 细胞 壁 则 能 被 纤维 素 酶 所 分 解 。 除 去 细胞 壁 的 细胞 称
为 原生 质 体 。 原 生 质 体 与 动物 细胞 一 样 ， 甚 浮 在 低 渗 液 中 吸水
而 遭 破 裂 。

原生 质 体 常 被 应 用 于 细胞 融合 和 DNA 导 入 的 实验 中 。
细胞 工艺 学 (cell technology)

主要 以 培养 细胞 作为 材料 ， 通 过 细胞 融合 形成 杂种 细胞 ，
利用 显 微 注 入 法 等 给 细胞 注入 生理 活性 物质 ， 或 者 利用 转 染 法
(transfection) 注入 基因 等 各 种 方法 ， 或 利用 上 述 方 法 分 析
细胞 性 质 、 赋 予 细胞 以 新 的 特性 ， 从 而 使 之 合成 特定 的 物质 ，
这 个 领域 总 称 为 细胞 工艺 学 。 细 胞 工艺 学 与 体 细胞 遗传 学 在 意

OTS ee ae ee ee

93

义 上 有 许多 相同 之 处 。

细胞 工艺 学 领域 的 发 展 基础 是 ，1.。 杂种 细胞 的 形成 ;2。
采用 选择 性 培养 基 ， 分 离 由 末代 细胞 通过 融合 方法 而 生成 的 杂
PAH; 3. AAR Chybridoma) WFR; 4。 用 钙 - 磷 酸 法
和 显 微 注 入 等 方法 ， 把 DNA 导 入 于 培养 细胞 内 等 等 。
细胞 骨架 (cytoskeleton)

细胞 骨 架 就 是 在 细胞 质 内 ， 具 有 保持 细胞 形态 功能 的 蛋白
质 性 质 的 结构 要 素 。 细 胞 骨 染 由 直径 24nm 的 微 管 和 直径 5 一 8
nm 的 微 丝 以 及 中 等 直径 的 纤 丝 所 组 成 。 其 主 要 组 成 成 分 是 ;
形成 微 管 的 分 子 量 为 55, 000 的 蛋白 质 〈 微 管 蛋白) ， 在 微 管 的
会 合 处 发 挥 作 用 的 微 管 结合 蛋白 质 、 微 丝 具 有 和 骨骼 肌 相 同 的
肌 动 蛋白 、 肌 球 蛋 自 (myosin)、 原 肌 球 蛋 白 (tropomyosi-
Nn).

用 超 高 压 电 子 显微镜 观察 ， 发 现 微 丝 在 细胞 质 中 到 处 形成
细 格 网 状 结构 ， 与 细胞 膜 下 面 的 人 微 丝 束 、 微 管 、 核 、 内 质 网 等
细胞 器 相连 接 。 微 丝 通过 反复 进行 聚合 ， 脱 聚合 而 在 原生 质 流
OY. MARSA. MRR BATRA SER.
受到 细胞 松弛 素 也 的 作用 时 ， 一 部 分 的 微 丝 消失 。

微 管 能 根据 细胞 内 生理 状态 的 变化 ， 进 行 多 次 聚合 ， 脱 聚
合 、 从 而 可 对 保持 细胞 形态 和 变化 方面 发 挥 作用 。 此 外 ， 纤 毛
和 鞭毛 的 形成 与 运动 也 有 关系 。 微 管 在 受到 秋水 仙 碱 的 作用 后
可 发 生 脱 聚合 ， 使 分 裂 期 染色 体 的 移动 受到 妨碍 ， 因 此 可 用 于
收集 分 裂 期 的 细胞 。

SR REE (cell fusion)

把 两 个 以 上 细胞 的 细胞 质 混 合 ， 使 之 成 为 一 个 被 单一 细胞
蝶 所 包 训 起 来 的 细胞 状态 ， 称 为 细胞 融合 。 融 合 后 细胞 的 细胞
核 有 时 也 会 发 生 融合 〈 融 合 核 ) ， 称 此 为 杂种 细胞 。

94

ERR, BeAr LE AY Pe, BN Ae Ae ee
也 不 易 发 生 融合 。 肌 纤维 的 形成 及 因 受 精 而 发 生 的 细胞 融合 和
核 融 合 等 情况 是 限于 特殊 情况 。 通 过 人 工 方法 处 理 ， 可 以 提高
细胞 融合 的 频率 。 利 用 这 一 方法 ， 使 采用 培养 细胞 的 体 细胞 遗
传 学 获得 了 迅速 的 发 展 。 就 是 说 ， 采 用 这 一 方法 ， 可 使 在 自然
蜡 中 不 能 进行 交配 的 种 间 ， 属 间 的 杂种 ， 在 细胞 水 平 上 变 为 可
能 ， 从 而 可 以 获得 过 去 所 没有 的 新 特性 的 细胞 。 此 外 ， 通 过 对
人 体 细 胞 和 其 它 动物 细胞 之 间 的 杂种 细胞 的 研究 ， 有 可 能 促进
对 有 关 人 体 许 多 基因 的 研究 。

现在 主要 是 使 用 仙台 病毒 法 〈 冈 田 善 雄 ，1957 年 ) MAES
二 醇 法 CHEEK Pontecorvo, 1975 年 ) 进行 细胞 融 合 。 其 中
由 于 PEG 法 适用 范围 广泛 ， 控 制 简 便 ， 故 大 多 采用 PEG 法 。

当 把 细胞 融合 用 于 体 细 胞 遗传 学 时 ， 需 要 从 两 个 亲 株 细胞
中 ， 把 由 融合 细胞 形成 的 杂种 细胞 挑选 出 来 。 为 了 达到 这 一 号
的 ， 常 使 用 利 特 菲 尔 德 建立 的 方法 ， 即 在 实验 中 只 使 用 仅 有 而
药性 细胞 才能 够 生长 的 选择 性 培养 基 。 其 具体 方法 是 : 用
HGPRTRRR “KREY SERBRREZRAM) WTKR
i OER GER) 作为 两 个 亲 株 细胞 ， 用 含有 次 黄 味 聆
CH), SEIS CA) 和 胸腺 喀 We BE A CT) 的 培 养 基
(CHEATI 培 养 基 ) 作为 选择 培养 基 ， 在 这 种 培养 基 中 ， 只 有
HGPRT 缺 失 株 和 TK 缺 失 株 的 杂种 细胞 才能 生长 。

在 植物 情况 下 ， 则 可 把 从 植物 体 直接 取 下 的 细胞 或 者 愈 伤
组 织 细 胞 在 等 渗 液 中 ， 用 纤维 素 酶 (cellulase) 预先 处 理 ， 除
去 细胞 壁 得 到 原生 质 体 (protoplast) 。 然 后 用 聚 乙 二 醇 使 原
生 质 体 与 细胞 融合 ， 然 后 再 恢复 细胞 壁 。

通过 有 异种 植物 的 原生 质 体 之 间 的 细胞 融合 ， 可 以 得 到 种 间
杂种 细胞 。 将 其 进行 培养 、 分 化 ， 有 可 能 得 到 自然 界 中 难以 获

95

PPA ay. SUA (Merchercs) 获得 的 马 铃 BAB
红 柿 的 种 间 杂 种 pomato 是 早 就 为 世人 所 涩 知 的 。
细胞 松弛 素 (cytochalasin)

细胞 松弛 素 是 在 进行 动物 细胞 核 和 细胞 质 分 离 的 同时 ， 又
能 保持 其 原 有 形态 而 使 用 的 一 种 试剂 。 动 物 细 胞 核 在 细胞 质
第 不 是 旦 浮游 状态 存在 , 而 是 通过 一 种 被 称 之 AMZ (mic-
rofilament) 的 含有 肌 动 蛋白 (actin) 的 网 状 结 构 与 细胞 膜 互
相 接合 。 细 胞 松弛 素 能 阻碍 微 丝 的 形成 ， 当 用 这 一 试剂 处 理 动
禾 细 胞 ， 细 胞 核 便 会 以 一 层 很 蒲 的 细胞 质 层 与 细胞 膜 呈 缠绕 的
状态 从 细胞 中 突出 。 把 这 种 现象 称 为 脱 核 。 这 种 方法 于 1967 年
首先 由 卡特 (Carter) 所 发 现 。 其 后 , 普 雷 斯 科 特 (Prescott)
提出 了 使 用 离心 分 离 的 改良 方法 ， 从 而 提高 了 了 脱 核 的 殖 率 。

已 知 有 从 A 到 下 等 多 种 细胞 松弛 素 ， 在 脱 核实 验 中 ， 从 保
存 的 稳定 性 上 考虑 ， 以 使 用 细胞 松弛 素 也 最 为 常见 。
She = 4(cellular aging)

作为 生物 学 用 语 的 衰老 ， 是 指 生物 增加 年 龄 ， 以 及 伴随 年
龄 前 增长 而 出 现 的 生物 现象 ， 比 一 般 用 语 的 老化 (senescence)
党 义 更 为 广泛 。 老 化 与 通常 听 说 加 龄 一 词 意义 相同 。

”过 去 认为 衰老 是 一 种 个 体 水 平 的 现象 。1961 年 ， 海 弗 利 克
(Hayflick) 提出 ,正常 二 倍 体 细 胞 在 细胞 水 平 上 具有 一 定 寿命
的 假说 (Hayflick 假 说 ) 。 认 为 即使 在 细胞 水 平 上 也 有 衰老 问题 ，
因而 把 细 胞 的 衰老 作为 一 个 个 体 的 衰老 模型 而 展开 了 赋 究 。 由
组 织 切 取 、 移 入 塔 养 系统 中 的 细胞 ， 一 般 要 经 历 图 中 所 示 的 过
程 。 原 代 塔 养 称 为 第 一 期 ;细胞 开始 分 型 增殖 ， 具 有 传代 能 力
时 称 为 第 二 期 ， 分 裂 次 数 增加 ， 而 增殖 速率 下 降 ， 不 久 分 裂 停
止 而 进入 第 三 期 。 对 第 三 期 的 细胞 精心 加 以 培养 ， 可 以 继续 生
王 一 年 以 上 。 因 此 ， 可 对 细胞 停止 分 裂 与 细胞 的 死亡 作为 独立

96

的 现象 予以 考虑 。 从 第 二 期 向 第 三 期 过 渡 时 ， 细 有 跑 群 中 的 一 部
分 细胞 有 时 会 发 生 转
10" ,7 无限 增 殖 性 细胞 系 化 ， 获 得 无 限 的 增殖 能
型 力 。 在 多 数 情 况 下 ， 这
些 细胞 呈现 伴 有 染色 体
异常 和 形态 变化 的 瘤 细
胞 的 性 质 。
REM NRA
wiht ok
sot of .以 遗传 因素 为
主 的 程序 学 说 ;
2. 细胞 内 的 物质 代谢 错误 ， LDR oR 系统 发 生 错
误 堆 积 为 主 的 误差 学 说 ;
3。 重 视 激 素 、 营 养 等 因素 的 环境 因素 学 说 。
细胞 周期 (cell cycle)
细胞 是 通过 M 期 〈 细 胞 分 裂 期 ) Gi 期 、S 期 CDNA 合成
期 ) 及 G; 期 等 4 个 期 的 重复 而 实现 细胞 的 增殖 ， 人 们 称 此 为 细
胞 周期 〈 参 见 图 1-17) 。 在 50 年 代 以 前 ， 根 据 光 学 显 微 镜 水 平
的 观察 所 得 的 结果 ， 认 为 细胞 周期 是 由 分 裂 间 期 (interPhase)
和 分 裂 期 Gmitotic phase) 构成 的 。 但 是 到 了 19534, AB
ji? (Haward) 和 佩 尔 克 〈Pelc) 用 放射 性 物质 DRADER
端 细胞 的 DNA 的 实验 证 明 ， 在 分 裂 间 期 内 还 有 S 期, SMA
有 一 个 间 际 期 (gap), 命名 为 Gi 期 、Gz 期 。 Gi 期 是 细 Hid a FR
之 后 至 DNA 合 成 开始 时 的 DNA 合 成 准备 期 ，Gsz 期 是 DNA 合 成
结束 至 细胞 分 裂 开始 时 的 细胞 分 裂 准备 期 。RNA 的 合成 和 重量
RMS, RY MBS, CHES MYM. MTA
RAVAN CO) EAN. BRAY ee. A 胞 等 )，

培养 时 间 ， 周

|

i ae th te ee i > es -

97

BRIE PE BBA Sh, SHAY PIE AR Ml iG FF EZR Il A I Ta], RS
过 其 S 期 、G: 期 、M 期 变
化 很 少 ， 以 G 期 变化 最
大 。 在 个 别 的 例子 中 ，
甚至 看 到 没有 G: 期 的 细
胞 。 此 外 停止 分 裂 的 细
胞 〈 脑 细胞 .肝脏 细 胞 、
肌 细 胞 等 ) ， 在 G: 期 停
止 增殖 ， 把 这 种 离开 细 A gy
胞 周期 的 时 期 称 为 Go 期 。 过 去 ，G 期 被 认为 EG 期 的 一 部
分 ， 但 是 由 于 其 染色 质 的 组 成 要 素 和 结构 不 同 ， 现 在 一 般 均 把
Go 期 看 作 是 独立 于 G: 期 之 外 的 时 期 。
仙台 病毒 (sendai virus)

他 人 台 病 毒 亦 称 日 本 血 凝 病毒 (HVJ, Hemagglutinating
Virus of Japan) 。 这 是 一 种 能 使 动物 细胞 发 生 融 合 的 病毒 。
自从 网 田 善 雄 和 哈里 斯 (Harris) 将 其 用 于 杂种 细胞 之 后 ， 在

世界 各 国 得 到 了 广泛 应 用 ， 从 而 为 体 细 胞 遗传 学 的 迅速 发 展 作

出 了 贡献 。

HVJ #24 150~600nmAyKMRNAW ES, JRA) 粘液 病
SEKI— PP. CAB TEE AM ETE CE REDE BE
细胞 膜 的 主要 成 分 一 一 双 层 脂 质 的 外 膜 所 覆盖 。 病 毒 的 被 膜 中
含有 两 种 蛋白 质 ， 其 中 一 种 蛋白 质 在 与 细胞 的 受 体 (recepter)
结合 时 起 重要 作用 ， 而 另 一 种 蛋白 质 WE RMA 时 起 重要 作
用 。 但 有 关 细 胞 融合 反应 的 具体 细节 尚 竺 进一步 研究 解决 。

HVJ 病 毒 作 为 一 种 细胞 融合 剂 ， 具 有 易于 操作 的 优点 ， 但
对 没有 病毒 受 体 的 昆虫 和 植物 细胞 则 不 适用 ， 而 且 在 制备 过 程
中 活性 也 不 够 稳定 ， 是 其 不 足 之 处 。 为 殉 服 这 一 不 足 ， 在 实验

98

中 广泛 采用 一 种 叫做 聚 乙 二 醇 (PEG) 的 化 学 物质 。
先前 导 序 列 (leader seguence)

由 DNA 转 录 的 mRNA， 从 这 一 端 至 另 一 器 ， 并 非 对 所 有
的 氨基 酸 都 具有 遗传 信息 。 其 中 也 有 未 被 翻译 的 部 分 。 由 被 转
录 的 mRNA 5 末端 开始 至 氨基 酸 缩 合 起 始 密码 子 (AUG) 出
现 为 止 ， 这 段 的 碱 基 序列 是 蛋白 质 遗 传 信 息 的 先行 信息 ， 故 被
称 之 为 先前 导 序 列 。 在 这 个 序列 中 含有 翻 译 时 mRNA 与 核糖
体 相 结合 所 必需 的 碱 基 序列 〈 原 核 生物 为 S 一 D 序列 ,一 AGGA
一 )， 它 对 翻译 机 构 具 有 重要 作用 。
RAFAH Cmicroinjection)

显 微 注 射 法 亦 称 微量 注射 法 。 是 一 种 往 峙 卵 、 培 养 细胞 以
及 细胞 核 等 注入 极 微量 高 分 子 物 质 的 方法 。1971 年 格 登 等 往 非
PAIS Ay ON BE i CB) 中 注入 外 源 性 mRNA， 依 赖 该 mRNA
合成 蛋白 质 获 得 成 功 。 在 此 之 后 ， 人 们 便 把 非洲 求 昌 的 多 母 细
胞 作为 活 的 试管 ， 广 泛 用 于 真 核 生 物 基因 表达 机 理 的 研究 。 不
仅 mmRNA， 而 且 把 克隆 化 了 的 基因 注入 到 卵 母 细胞 卵 核 的 技术
也 得 到 发 展 。 这 种 方法 常 被 用 于 转录 调节 的 研究 。 其 方法 是 ， 把
直径 1min 的 玻璃 毛细 管 拉 长 ， 使 尖端 的 直径 达 20~30um, HF
其 与 微量 吸管 或 微量 注射 器 连接 后 即 可 进行 实验 操作 。 也 可 在
显 微 锐 下 利用 显 微 操 作 器 进行 注入 操作 。

此 外 ， 研 究 开发 了 往 培 养 细胞 的 细胞 质 或 核 中 微量 注 六 蛋
曰 质 或 DNA 等 的 方法 。 在 这 种 情况 下 ， 把 欲 注入 WD 质 洲 解 :
在 含有 培养 细胞 的 培养 基 中 ， 用 纤细 的 玻璃 尖 扎 刻 细 胞 或 细胞
核 后 注入 。
限制 性 酶 切 图 谱 (restriction map, cleavage map)

限制 性 内 切 酶 切断 的 DNA 碱 基 序 列 ， 根 据 酶 的 不 Te
有 不 同 的 特异 性 。 因 此 当 某 一 种 限制 性 内 切 酶 作用 于 某 种 DNA

99

时 ， 所 得 到 的 DNA 片 段 的 数目 和 大 小 ， 可 Ua 该 限 制 性 内
切 酶 所 能 识别 、 切 断 的 碱 基 序 列 的 数 且 和 分 布 。 降 低 酶 的 切 晰
作用 ， 对 没有 完全 分 解 的 中 间 产 By GE-DNA 片段 和 邻近 的
RDNA RMA PRE, BRA EE) BE TT
析 ， 并 且 用 不 同 的 限制 性 内 切 酶 进行 切断 碱 基 序 列 的 处 理 ， 然
后 再 通过 两 者 的 互相 结合 ， 就 有 可 能 显示 出 DNA 上 各 种 限制
性 内 切 酶 的 切断 点 。 把 切断 点 在 基因 组 上 加 以 表达 ， 此 即 称 为
限制 性 酶 切 图 谱 。
Fn SI MEA YR (restriction endonuclease)

We Ba A eT SEPM a TE Fe OAR 染 率 明显 降
低 ， 从 这 一 现象 出 发 ， 发 现 了 特异 地 消化 噬菌体 DNA BYDNA
分 解 酶 ， 根 据 限 制 噬菌体 感染 这 一 事实 ， 把 此 种 分 解 酶 总 称 为
限制 性 内 切 酶 。 限 制 性 内 切 酶 能 识别 双 链 DNA BY 特定 碱 基 序
列 ， 然 后 将 双 链 切断 。 限 制 性 内 切 酶 是 在 各 种 生物 中 广泛 存在
的 一 种 酶 ， 对 各 种 DNA 切 断 点 的 碱 基 序 列 具有 特异 性 。 由 于
切断 时 ， 保 留 单 链 的 部 分 ， 与 碱 基 序列 具有 互补 性 ， 因 此 通过
氧 键 可 以 再 次 连接 起 来 。 故 可 用 于 构成 重组 DNA。 由 于 限制
ti A BSE IE 1s AAI DNA 2 ER 定 的 碱 基 序 列 处 切断 ， 因
此 在 DNA 的 碱 基 序列 分 析 中 也 是 不 可 GR RE. Ee 今 已
经 知道 ， 存 在 有 200 种 以 上 的 限制 性 内 切 酶 ， 从 切断 点 的 碱 基
序列 的 特性 来 看 ， 至 少 也 有 90 种 限制 性 内 切 酶 。 切 断 的 方式 有
上 “两 种 ， 一 种 是 切断 时 保留 单 链 〈 粘 性 末 端 ); 另 一 种 是 在 同一
处 切断 双 链 〈 平 滑 末端 ) 。 得 自 不同 生 物 , 切断 相同 磊 基 序列 的
EE Hisocysomer,

切断

100

t
切断

51.。。o， G 5 AAT TCeeccceees 3°
了 CTTAIA5 Te 5!

EcoRI 识 别 切 断 的 碱 基 序 列
AR G20 (adenine) (A)

腺 味 叭 是 核酸 CDNA, RNA) FAY — FPR RE, the
ATP (三 磷酸 腺 苷 ) 的 组 成 成 分 。 在 表示 核酸 的 碱 基 序 列 等 场
BUA RAZ. .

Ae Re RRB (adenine phosphoribosyltransf-
erase, APRT) }

Hi Wk > 3 BE PR AS EE GH BRR TE AR 前 体 腺 苷 酸
(adenosine 5’-monophosphate, }iR =f —5’ —24 @ HR, AMP)
的 一 种 酶 ， 是 味 叭 补救 循环 系统 中 的 一 种 酶 。 与 也 GPRT 缺陷
株 一 样 ，APRT 缺 陷 株 使 用 叮 叭 类 似 体 ， 也 很 容易 分 离 得 到 它
的 耐 药 性 株 。 其 基因 位 于 常 染 色 体 上 。 最 近 ， 从 使 用 小 鼠 工 -，
APRT 细 胞 的 转化 实验 中 ， 已 经 分 离 到 大 鼠 APRT 基 因 。
信号 肽 (signal peptide)

生物 合成 的 动物 细胞 某 些 种 类 的 分 泌 蛋 白质 ， 在 其 氨基 术
端 上 有 与 透 过 膜 机 制 有 关 的 约 15 一 30 个 氮 基 酸 残 基 “主要 由 或
水 性 氮 基 酸 组 成 ) 的 肽 与 之 相连 接 。 在 透 过 内 质 网 膜 时 , 这 种 肽
被 一 种 特殊 的 蛋白 酶 (信号 肽 酶 ) 所 切断 并 除去 〈 蛋 白质 加 工 )。
把 这 种 被 除去 的 肽 称 为 信号 肽 。 近 几 年 来 已 经 逐渐 闻 明 ， 在 原
核 生 物 的 各 种 蛋白 质 中 也 有 这 种 序列 存在 。 当 试图 利用 原核 生
物 大 量 生产 基因 产物 〈 蛋 白质 ) 时 ， 可 以 考虑 把 这 种 信号 肽 序
列 的 基因 〈 碱 基 序列 ) 与 目的 重 白 质 的 基因 相连 接 ， 以 使 目的 ，

101

|

' 蛋 白质 能 大 量 分 泌 到 细胞 外 。
,信使 RNA (messenger RNA, mRNA)

在 翻译 遗传 信息 的 过 程 中 ， 除 非 DNA 链 的 遗传 信息 转移
到 RNA 上 ， 和 否则 就 不 能 被 直接 阅读 。 这 种 RNA 一 般 称 做 信使
RNA。 由 DNA 合 成 mRNA 的 反应 过 程 称 为 转录 z# 在 原核 EB
中 ， 是 由 一 种 属于 操纵 子 的 基因 和 群 转录 成 可 解读 的 mRNA (或
叫 多 顺 反 子 信使 )， 并 进而 翻译 成 各 种 蛋白 质 。 而 在 真 核 生 物
中 ， 首 先是 在 核 中 转录 成 前 体 RNA (不 均一 RNA，heterogene-
ous RNA), ， 进 而 再 在 5 末端 上 结合 帽 状 结构 ， 在 3 末端 上 结
合约 206 个 残 基 的 多 聚 腺 叮 叭 (Poly A) 的 结构 而 被 修饰 。 当

基因 被 分 开 时 ， 经 拼接 把 内 含 子 剪 切 后 ， 转 移 至 细胞 质 内 。 原

核 生 物 、 真 核 生 物 中 的 mRNA 一 般 都 不 稳定 。 当 然 ， 像 动物 的
珠 蛋 白 mRNA 那 样 极其 稳定 的 例子 也 是 有 的 。
性 染色 体 (sex chromosome)

性 染色 体 是 一 种 与 决定 肉 雄 性 别 有 特 别 密切 关系 的 染色
体 。 性 染色 体 之 外 的 染色 体 , 一 般 称 做 常 染色 体 〈autosome)
FLEA RAL A em, UHL. A, RM 〈 双 翅 目 ) 的
雄性 染色 体 是 异型 的 ， 以 2A+XY 表 示 ， 而 雌性 染色 体 则 以 2A
+ 入 又 表示 。 当 鸟 类 、 蚕 MMA) 的 具 性 性 染色 体 为 异型 时 ，
雄性 以 2A+ 2Z2Z 表 示 ， 肉 性 以 2A+ ZW HAN.

H-Y 抗 原 对 决定 第 一 性 征 起 着 重要 作用 。 已 经 发 现 ， 在 肴
椎 动物 中 ， 叭 雄 为 异型 结合 体 〈(XY 或 ZW) 。

哺乳 动物 的 肉 性 ， 两 条 和 染色 体 中 有 一 条 失 活 ， 这 样 就 使
肉 性 基因 数量 与 雄性 平衡 。
胸腺 喀 啶 (thymine, T)

胸腺 喀 喧 是 构成 DNA 的 一 种 喀 了 啶 碱 基 。 与 腺 味 叭 (CA) 以

氢 键 结合 而 形成 碱 基 对 。 胸 腺 喀 喧 相当 于 尿 喀 啶 CUD 的 甲 基

162

化 物 ， 在 RNA 中 几乎 不 存在 。
iy iRlBIeREMSM “thymidine kinase, TK)

Fis IR PES Bie Ae EF We A HE TA TR a EP ek Be A Fi —
Mm, HARE 2 SBR MEH (thymidine) 进行
PER, (HE ne iy PRM WE WR (thymidylic acid), HA
3 BP GS id RE Ie A OS LR RE
2 HAG EE — . FEDNA BY 45 GA J Bie OE We A EF BR DY Ha Sa BE
H = BERR TEX ih Oe A. 4 Aah Dy A Iie 5 | EN RE Ea,
可 利用 放射 性 同位 素 标记 的 胸腺 喀 喧 核 苷 测定 DNA 合 成 活性 。
在 这 种 情况 下 , 即使 缺失 TK， 但 由 于 从 原料 开始 的 全 程 合成 所
发 挥 的 作用 , 故 也 不 会 导致 死亡 。 但 如 给 予 从 无 到 有 人 台 成 的 抑制
剂 ( 如 氮 基 克 叭 ) 则 细胞 不 能 增殖 而 有 死亡。

1965 年 ， 利 特 菲 尔 德 (Littlef ield) 在 用 工 细胞 筛选 胸 腺
MERE IAW —— ASA RARE CBUdR) 指 耐 性 细
Het, AP T — PRT KG RR, THA, TK 2 a fe
— REREAD, 可 引起 死亡 , 而 在 培养 基 中 事先 加 人 六 氨
Bae We WS FA Hd Fi GE AY, 则 可 获得 ITK 回 复 细胞 株 。 由 于 TK 与 细
胞 增殖 这 一 重要 性 状 有 关 ， 以 及 在 缺失 和 回复 这 两 个 方面 容易
进行 选择 等 等 理由 , 因此 在 体 细 胞 遗传 学 中 得 到 了 普遍 的 应 用 。

Uo, OLN SAAS RAT KA, shah i 内
发 挥 作用 ， 故 也 常常 在 使 用 TK 缺 陷 型 株 的 转 染 实验 中 被 采用 。
修补 (patching)

修补 是 表示 细胞 膜 流 动 性 的 重要 现象 之 一 。 通 常 是 指 以 抗
体 作 用 于 分 散在 淋巴 细胞 膜 的 抗原 时 ， 抗 原 一 面 与 抗体 结合 ，
一 面 在 细胞 膜 上 移动 并 集合 而 形成 小 块 (Patch) ， 这 一 现象 被
称 为 修补 。 如 果 事 先 把 抗体 进行 荧光 标记 ， 则 可 发 现 抗 原 - 抗
体 复 合 物 在 荧光 显微镜 下 呈 块 状 。

pie) Sie el SS —— iti >

103

所 形成 的 小 块 在 细胞 膜 上 可 能 动 地 被 输送 到 含有 中 心 体 和

高 尔 基体 的 边缘 ， 形 成 帽 状 〈caping) ， 进 入 于 细胞 质 中 ;

选择 培养 法 (selective culture methcd)

选择 培养 法 是 指 在 应 用 细菌 、 酵 母 菌 、 和 霉菌、 培养 细胞 进
行 实验 以 达到 获得 突变 株 和 重组 体 的 最 终 目标 时 ， 而 对 克隆 体
进行 分 离 和 培养 的 一 种 方法 。 通 常 ， 选 用 耐 药 性 、 营 养 需 求 狂
及 温度 敏感 性 作为 选择 指标 。

作为 遗传 工程 常用 的 方法 是 把 具有 耐 青 霉 素 或 四 环 素 基因
的 质粒 作为 载体 ， 并 把 它 插 入 于 菌 体 中 ， 然 后 对 这 种 菌 的 生长
进行 选择 培养 。

在 生产 单 克 隆 抗体 (monoclonal antibody) 时 ， 是 把 骨
fig Gnyelona) 细胞 改造 成 HGPRT 缺 陷 株 ， 然 后 使 之 与 正
常 脾 细胞 进行 融合 增殖 并 以 此 进行 选择 培养 。

于 绿 体 〈 基 国 ) (chloroplast (gene) ]

为 含 叶绿素 (chlorophyl) 的 色素 体 ， 是 绿色 植物 进行 光
合作 用 的 细胞 器 。 其 中 含有 与 细胞 核 不 同 的 独立 的 遗传 信息 ，
称 为 叶绿体 基因 。

叶绿体 基因 DNA 是 分 子 量 约 为 10 的 环 状 分 子 。 根 据 其
DNA 分 子 的 大 小 ， 推 测 可 能 含有 100 一 200 个 基因 。 构 成 叶绿体
RS PPE FRA ZE AL, 大 多 已 被 鉴定 。 经 证 明 ， 叶 绿 体 的 转录
系统 和 翻译 系统 均 与 原核 生物 类 似 。 当 大 肠 杆 菌 的 RNA 到 合 酶
一 且 识 别 叶绿体 DNA 上 的 启动 子 部 位 后 ， 便 开始 进行 转录 。 被
合成 的 mRNA 在 叶绿体 固有 的 核糖 体 〈70S， 与 原核 生物 的 核
糖 体 类 似 ) 上 被 翻译 成 蛋白 质 。 叶 绿 体 核 糖 体 的 rRNA 和 tRNA
的 基因 也 存在 于 叶绿体 的 DNA 上 。 但 是 叶绿体 的 形成 及 其 功能

; 的 表现 ， 并 不 完全 依靠 叶绿体 基因 。 人 例如， 叶绿素 合成 系统 的

天 及 DNA 合 成 梅 ， 依 赖 于 细胞 核 的 基因 。 此 外 ， 已 经 知道 ， 术

104

Bl Hi — BERR 1h AY A SE A REA DNARS, TDI
基 单 位 是 由 核 DNA 所 编码 。 核 基因 和 叶绿体 基因 的 表达 与 细胞
增殖 、 叶 绿 体 分 裂 、 光 合作 用 能 力 的 变化 等 现象 之 间 是 如 何 进
行 联系 和 调节 的 问题 ， 仍 然 是 令 人 十 分 关心 的 。
胰岛 素 基 因 (insulin gene)

胰岛 素 基因 是 决定 胰岛 素 氨 基 酸 排列 顺序 的 基因 。 胰 岛 素
是 由 胰 脏 中 胰岛 的 8 细胞 所 合成 ， 在 受到 葡萄 糖 等 刺激 后 而 分
泌 在 血液 中 的 一 种 激素 。 它 能 增加 细胞 对 葡萄 糖 的 摄取 和 促进
“葡萄糖 向 糖 原 、 脂 肪 酸 转化 ， 从 而 能 使 血糖 量 下 降 ， 故 一 直 被
作为 糖尿 病 的 治疗 药物 。 此 外 , 胰岛 素 也 能 促进 氨基 酸 的 吸收 ，
蛋白 质 的 合成 及 细胞 的 增殖 ， 但 其 作用 机 制 尚未 完全 冰 明 。

根据 动物 种 类 的 不 同 , 胰岛 素 的 氨基 酸 排列 也 会 稍 有 不 同 。
人 的 胰岛 素 是 由 21 个 氨基 酸 残 基 组 成 的 A 链 和 由 30 个 氨基 酸 残
基 组 成 的 了 B 链 构成 的 ， 通 过 半 胱 氨 酸 的 S 一 S 键 连接 而 成 的 肽
(peptide) 。 猪 胰岛 素 的 结构 与 人 胰岛 素 的 结构 最 为 相似 ， 仅
在 也 链 末 端 上 的 一 个 氨基 酸 残 基 有 所 不 同 。 胰 岛 素 用 于 长 期 治
” 疗 会 出 现 副作用 。 过 去 主要 是 采用 改变 动物 胰岛 素 的 结构 ， 使
之 与 人 胰岛 素 的 结构 相同 而 被 使 用 。 最 近 ， 美 国 已 将 人 胰岛 素
基因 克隆 化 ,用 大 肠 杆菌 生物 合成 成 功 并 已 进入 批量 生产 阶段 。

ies Lane "Aight Teh

7, C 末端

7 ARR (BH)
19/ 30'
移 码 (3228) (frame shift (mutation) ]
遗传 密码 是 把 mRNA 碱 基 序列 的 三 个 碱 基 为 一 组 ， 对 应 于
一 个 氨基 酸 而 进行 解读 的 。 因 此 ， 如 果 丢 失 或 者 相反 增加 一 个

入 末端

!
er

105

PIE, MAAR EAT PB: 〈 沿 氨基 酸 缩 合 方向 y 的 解读 结构
RAGA 〈 移 码 ) ， 生 成 与 正常 氨基 酸 序列 不 同 的 蛋 白 质 ， 即
引起 突变 。 碱 基 的 丢失 与 增加 并 不 仅仅 限于 一 个 。 当 相连 接 的
三 个 碱 基 发 生 丢 失 、 揪 入 时 ， 就 会 发 生 一 个 氨基 酸 的 丢失 、 揪
Ko BEF RBA ME CS) 的 搬入 也 会 使 解读 范围 改变 ， 从
而 发 生变 异 。
遗传 标记 (genetic marker)

遗传 标记 是 指 在 遗传 试验 中 使 用 的 能 明确 区 别 、 易 于 论 测
遗传 性 状 的 一 种 术语 。 既 使 对 控制 这 些 性 状 基因 的 确切 功能 疝
不 清楚 ， 但 是 可 以 利用 这 一 术语 来 阐明 已 被 表达 的 性 状 。 在 微
生物 遗传 学 中 常 使 用 氨基 酸 等 的 营养 要 求 基因 及 耐 A HE A
等 ， 而 在 高 等 动 植物 中 除 此 之 外 多 采用 形态 性 状 基因 。
-遗传 重组 (genetic recombination)

遗传 重组 是 指 子 代 所 获得 的 不 同 于 两 个 亲 代 所 各 自 具 有 的
新 的 基因 型 现象 。 在 真 核 细 胞 中 ， 当 同 源 染 色 体 分 配 到 子 细胞
中 时 ， 染 色 体 之 间 便 会 发 生 重 组 ， 但 这 种 重组 一 般 是 指 在 减 数
分 裂 期 内 由 于 染色 体 的 交叉 而 发 生 的 基因 重组 现象 。 实 际 上 ，
重组 是 在 DNA 分 子 间 发 生 的 ， 为 了 阐明 这 一 现象 ， 采 用 结构 简
单 的 吹 菌 体 DNA 对 重组 的 分 子 机 制 进行 分 析 。 结 果 证 明 ， 在 大
Arh Ba BY A 喉 菌 体 和 T4 叹 菌 体 中 ， 重 组 是 由 于 DNA 链 的 切断 和
再 连接 而 引起 的 。 不 过 ， 随 春分 析 技 术 的 进步 与 发 展 ， 已 经 立
明 重 组 的 形式 是 多 种 多 样 的 。 目 前 大 体 已 经 知道 的 有 : 一 般 重
组 (general recombination) ， 特 定 部 位 重组 (site-specific
recombination) 和 非 正 常 重组 (illegitimate recombination) 。

在 重组 的 反应 过 程 中 ， 有 DNA 链 切断 ,. 单 链 配 对 以 及 再 连
接 等 不 同步 又 ， 所 有 这 些 步骤 都 与 特有 的 基因 产物 〈 蛋 白质 )
有 关 。 因 此 , 由 于 这 些 基因 的 突变 ， 将 会 产生 不 能 重组 的 细胞 。

106

重组 是 能 够 自然 发 生 的 极为 普遍 的 生物 现象 。 实 际 上 ， 有 从
孟 德 尔 开始 就 已 利用 这 一 现象 ， 现 在 已 经 进行 了 大 量 的 遗传 学
研究 工作 。 如 上 所 述 ， 由 于 重组 机 制 的 全 部 内 容 极 其 复杂 ， 故
迄今 仍然 被 作为 一 项 重要 的 研究 课题 而 继续 进行 探讨 。 细 菌 的
接合 、 转 导 、 转 化 、 真 核 细 胞 的 减 数 分 裂 以 及 免疫 细胞 中 抗体
产生 时 所 发 生 的 DNA 再 组 合 等 等 ， 基 本 上 均 与 重组 机 制 有 关 。

限制 性 内 切 酶 的 DNA 重 组 也 会 自然 发 生 。 近 年 来 ， 特 别 是 、
在 体外 实验 中 ， 常 常 狭 义 地 把 特定 DNA 片 段 加 以 改换 的 操作 称
为 基因 重组 ， 而 把 生成 的 DNA 称 为 重组 DNA。

让 传 密码 (genetic code)

遗传 密码 是 指 在 确定 构成 蛋白 质 气 基 酸 缩合 顺序 和 数 目的
信息 中 ，DNA 上 四 种 碱 基 人 、T、G、C 的 顺序 。 确 定 一 种 氨
基 酸 的 信息 单位 是 三 个 碱 基 的 排列 顺序 ， 称 之 为 密码 子 《 三 联
体 ，triplet) 。 由 四 种 碱 基 组 成 的 密码 子 共 有 4=64 组 (参见
表 ) 。 氮 基 酸 共有 二 十 种 ， 因 此 ， 一 种 氨基 酸 可 有 多 个 的 密码 子
与 之 相对 应 。 在 64 组 密码 子 中 , 有 61 组 对 应 于 任意 一 种 氨基 酸 ，
另 有 3 组 没有 对 应 的 氮 基 酸 (无 义 密码 子 )。 这 3 种 密码 子 在
蛋白 质 合 成 中 具有 指令 氨基 酸 缩合 终止 的 重要 作用 。 确 定 缩合
开始 的 密码 子 是 AUG 或 GUG， 其 指定 对 象 是 甲 酰 甲 硫 氨 酸 所
AME RIE aA RARE WB ON Rin) 而 开始 缩合
在 缩合 终止 阶段 ， 部 分 头 部 被 切断 ， 故 在 蛋白 质 的 头 部 有 各 种
PEA AER

但 是 到 底 哪 一 个 密码 子 与 哪 一 种 氨基 酸 相对 应 ? 关于 这 一
问题 ，1961 年 ， 尼 伦 伯 格 (Nierenberg) 通过 在 试管 内 所 进行
的 蛋白 质 合成 实验 找到 了 一 些 线索 。 到 了 1966 年 基本 上 和 弄 清 楚
了 所 有 和 氨基酸 的 密码 子 。 遗 传 信息 就 是 DNA 碱 基 序列 本 身 ， 但
在 合成 蛋白 质 时 是 通过 DNA 转 录 的 RNA (mRNA) 而 起 作用 。

107

因此 ， 遗 传 密码 用 mRNA 的 碱 基 序列 表示 ， 而 DNA 中 的 工 与 ，
mRNA 中 的 口 则 互相 调换 。
双 链 DNA —-TCG~>
<AGC—
mRNA 5’—UCG=>3’
| 如 上 所 示 mRNA 上 密码 子 的 碱 基 序列 为 5 一 3 方向 。
遗传 密码 ”第 一 个 字母 的 碱 基 表 示 5/ 一 侧 ， 第 3 个 字母
表示 3 一 侧 。 终 止 密码 子 中 ，UAG、UAA、

_UGA 分 别 读 作 琥 珀 型 三 联 体 ， 赭 石 型 三 联 体

和 和 乳白 型 三 联 体 。

第 二 个 字母
} U
“e
G
: ene hae GE" U
CUC cece 1 + Cec C
机 全 人 ad 加 区 CGA ner. A

) \ SRB
| CUG eer ©Ac CGG | G
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AUG Foy igh AAG we AGG G
(开始 ) |

leur GCU IG AU) xx gem|GGU U
owe | mae ccc | __|cac3 cac\ C
GUA GCA PISA CAA Sy cca | HRB A
} aaa GGG G

108

和 遗传 肿瘤 (genetic tumor)

遗传 肿 净 是 由 于 遗传 上 原因 而 由 亲 代 向 子 代 传播 的 肺 瘤 。
最 典型 的 例子 是 纯 种 小 鼠 的 乳腺 癌 和 白血病 。 对 小 鼠 和 白血病 的
实验 证 明 ， 白 血 病 病 毒 基因 以 及 支配 该 基因 表达 的 基因 存在 于
染色 体 上 , 通过 这 些 基因 而 高 频率 地 诱发 白血病 。 在 人 类 中 , 也
CASA Atk + Ri (xeroderma pigmentosum, XP) .未
梢 血管 扩张 性 运动 失调 症 (ataxia telangiectasia, AT), 7a
尼 氏 综合 症 〈Fanconi anemia, FA)、 布 鲁 姆 氏 综 合 症 (Bloo-
tm's syndrome, BS) 等 都 是 容易 发 展 成 为 肿瘤 的 遗传 病 。

春色 性 干 皮 病 对 紫外 线 诱发 的 DNA 损 伤 的 消除 和 修复 能
力 极为 微弱 ， 因 此 在 青少年 中 各 种 日 光 皮 肤 病 和 皮肤 瘤 就 威 了
多 发 病 。 已 经 知道 在 AT, FA, BS 中 容易 引起 染色 体 的 切断 。
ERK (heterokaryon)

异 核 体 也 称 异 核 共存 体 。 指 在 单一 细胞 内 同时 含有 二 种 以
上 基因 型 不 同 的 核 。 近 年 来 ， 采 用 仙台 病毒 和 聚 乙 二 醇 进 行 细
胞 融合 ， 以 获取 杂种 细胞 〈 融 合 核 ) 的 实验 变 得 盛行 起 来 。 在
这 种 情况 下 ， 异 核 体 是 制 取 杂 种 细胞 的 过 渡 状 态 ， 两 个 核 可 同 -
时 经 过 核 分 裂 期 ， 其 后 ， 由 两 个 核 来 的 基因 逐渐 融 并 而 形成 包
含 在 单一 核 内 的 融合 核 。 异 核 体 中 含有 的 不 同 核 ， 不 论 其 为 同
种 或 异种 ， 都 被 广泛 地 应 用 于 实验 研究 中 。
异 硫 氰 酸 荧光 素 (FITC, fluoresceinisothiocyanate)

异 硫 氰 酸 获 光 素 为 在 免疫 荧光 法 中 经 常 使 用 的 一 种 荧光 色
素 ， 通 过 硫 脲 结合 作为 媒介 而 与 蛋白 质 相 结合。IRIITCLC (AF
Fh HA HARE, tetrarhodamine isothiocyanate) 也 党 被
应 用 于 同一 目的 。 在 进行 免疫 荧光 法 的 试验 中 ， 当 以 组 织 切 片
和 细胞 进行 抗原 抗体 体外 反应 时 ， 于 荧光 显微镜 下 可 观察 并 检
查 出 抗原 的 存在 。 近 几 年 来 ， 由 于 已 掌握 了 单 克 隆 抗体 的 制备

人

— Se Oe

109

方法 ， 因 此 ， 已 能 比较 容易 地 获得 构成 细胞 内 重要 组 成 成 分 的
微 抗 体 。 特 别 是 对 膜 成 分 等 不 溶性 细胞 组 成 成 分 抗体 制备 及 采
用 FITC 对 细胞 进行 标记 等 方法 的 掌握 ， 故 可 比较 容易 了 解 该
细胞 内 欲 检测 组 分 是 否 存在 。

BRU (wee) (DNA) [heteroduplex(DNA) ]

当 把 一 部 分 碱 基 序 列 发 生变 化 的 突变 DNA 与 野生 株 DNA
在 试管 内 予以 混合 ， 进 行 热 变 性 〈 或 碱 变性 ) 而 使 之 形成 单 链
后 ， 再 使 之 退火 ， 即 恢复 双 链 ， 于 是 除 可 获得 原来 各 上 自 互 补 的
双 链 外 ， 还 可 得 到 双方 互 换 的 双 链 DNA。 在 这 双 链 DNA 中 , 其
碱 基 序 列 在 全 长 上 不 完全 互补 ， 有 一 部 分 碱 基 序 列 不 配对 。 此
即 为 异 源 〈 质 ) 双 链 。

当 突 变 是 将 很 长 的 碱 基 序 列 经 插入、 倒 位 、 易 位 、 缺 失 及
置换 而 完成 的 时 候 ， 利 用 电子 显微镜 可 以 观察 到 该 部 分 的 单 链
突出 成 环 “〈 异 源 双 链 法 ) 。 这 是 了 解 这 些 变异 在 DNA 上 位 置 的
适用 方法 。 这 种 方法 在 研究 确定 重组 DNA 在 质粒 上 的 位 置 而 常
被 采用 。 此 外 ， 这 种 方法 也 可 用 于 分 析 基 因 组 上 的 基因 序列 状
态 ， 探 查 DNA 间 的 共性 等 各 个 方面 。
抑制 基因 (suppressor, suppressor gene)

由 某 种 突变 所 产生 的 效应 ， 因 受 与 该 突变 完全 不 同 的 第 二
突变 的 影响 而 失去 的 现象 称 为 抑制 。 引 起 这 种 现象 的 基因 称 为
抑制 基因 。 基 因 中 的 密码 子 由 于 突变 而 变 成 无 意义 密码 子 〈 终
IB) 时 ， 该 基因 所 进行 的 蛋白 质 合 成 〈 氮 基 酸 缩合 ) 因
这 个 密码 子 而 中 断 ， 这 样 就 不 能 够 产生 正常 的 和 蛋白质， 因此 导
致 效应 上 发 生变 化 。 由 于 与 终止 密码 子 相 对 应 的 某 tRNA 的 反
密码 子 发 生 了 变化 ， 从 而 发 生 了 第 二 突变 ， 即 无 意义 密码 子 被
解读 为 某 氨基 酸 时 ， 氮 基 酸 由 与 其 相对 应 的 tRNA (抑制 基 A
tRNA) 运送 而 发 生 缩合 ， 结 果 合 成 了 与 正常 蛋白 质 有 一 个 不

772

间 氨 基 酸 的 蛋白 质 ， 使 突变 的 效应 受到 抑制 ， 这 样 也 可 以 把 它
看 作 是 变异 得 到 恢复 的 一 种 现象 。
抑制 (HED tRNA (suppressor tRNA)

在 遗传 密码 中 ， 由 于 含有 与 终止 密码 子 相对 应 的 反 密 码 子
的 tRNA 不 存在 ， 虽 然 氮 基 酸 的 缩合 已 告 结束 , 但 是 由 于 突变 的
原因 ， 在 tRNA 的 反 密 码 子 中 发 生 了 变化 ， 产 生 对 应 于 终止 密
码 子 的 tRNA， 结 果 所 谓 的 终止 密码 子 也 就 不 复 EE, AR
的 缩合 继续 进行 .具有 这 种 变异 的 tRNA 称 为 抑制 基因 tRNA。
已 知 ， 在 大 肠 丁 菌 中 有 sul+、su2+、su3+、sud+ 及 su5+ 等 抑 Hi
基因 ， 与 终止 密码 子 UAG 相 对 应 的 分 别 为 丝 妥 酸 tRNA、 谷 氢
RBtRNA, BABtRNA, BABtRNARMARtIRNA,
疫苗 (vaccine) )

疫苗 是 指 在 机 体内 接种 弱化 病原 体 ( 活 疫苗 )、 非 活化 病原
体 或 病原 体 产 生 的 失 活 毒素 〈 类 毒素) ， 使 机 体 产 生 抗体 WK
到 预防 传染 病 的 目的 。 接 种 疫苗 后 ， 机 体 可 还 过 免疫 应 答 产 生
体液 性 抗体 及 细胞 免疫 功能 。

BCG 是 细菌 性 病原 体 产生 的 一 种 活 疫苗 ， 它 是 一 种 骨 休 砍
质 炎 病毒 性 活 疫苗 。 而 流行 性 感冒 、 日 本 胶 炎 疫 苗 则 是 病毒 性
病原 体 的 失 活 疫苗 。 在 病毒 性 病原 体 疫苗 的 研究 和 生产 中 ， 常
用 动物 培养 细胞 做 宿主 。

(CDNA 合成 ) 引物 (primer)

为 了 进行 DNA 的 合成 ， 除 必须 有 DNA 聚 合 酶 、 底 牺 ( 四 种
脱氧 核 苷 -5 -三 磷酸 ) 外 ， 还 必须 有 作为 模 松 的 DNA 链 及 开始
合成 反应 的 起 点 结构 〈 引 物 ) 。 这 种 起 点 结构 是 核 FR CDNA
或 RNA) 糖 上 的 3 一 OH。 在 这 3 一 OH 上 ， 核 音 酸 通过 磷酸 双
琵 键 而 连接 。 如 果 人 缺少 这 种 3 一 OH，DNA 的 会 成 便 不 能 进行 。
RNA 合 成 并 不 需要 引物 ， 因 此 其 合成 先 于 DNA。 它 首先 侣 成

177

BLGERNA 《引物 RNA) ， 然 后 利用 3 一 OH 再 开始 A RDNA,
在 实验 中 ， 当 采 用 具有 互补 碱 基 序列 的 短 的 单 链 DNA 片 段 时 ，
则 可 用 该 DNA 的 3 一 OH 作为 合成 起 点 。 而 单 链 DNA 经 部 分 回
。 折 、 弯 卷 也 同样 具有 起 点 结构 功能 。 最 近 ， PARR SRAM
。 AURA Tk 29、M2 等 取代 核 音 酸 的 3 OH A
”蛋白质 中 丝氨酸 的 羟基 或 酷 氨 酸 的 产 基 合成 DNA 的 报导 GEA
CRIA), ， 并 引起 了 人 们 的 重视 。
”印迹 杂交 (blot hybridization)
在 基因 操作 中 ， 把 DNA 或 RNA、 和 蛋白质 等 在 薄膜 滤器 上
先 经 浸润 ， 固 定 后 ， 于 薄膜 滤器 上 进行 杂交 ， 生成 杂种 分 子 。
”党 用 的 操作 方法 是 ， 将 用 凝 胶 电 泳 分 离 出 来 的 DNA BE RNA,
生日 质 等 ， 在 保持 电泳 图 形 的 条 件 下 ， 使 其 移 至 薄膜 滤器 上 ，
”再 用 事先 准备 好 的 检测 样品 〈 探 针 ， 经 标记 的 某 种 基因 等 ) 进
行 杂 交 。 以 显示 这 些 DNA、RNA、 蛋 白质 等 NER 上 转移
«DNA RARE BER (Southern) 创建 的 ， 故 以 创建 人 命名
而 称 萨 琴 恩 法 或 萨 瑟 恩 印迹 技术 。
配合 恩 印 迹 技术 和 其 后 发 展 起 来 的 杂交 法 是 基因 操作 中 最
常用 的 技术 。 一 般 把 转移 RNA 称 为 诺 森 (Northern) 印迹 技
术 ， 而 把 转移 蛋白 质 称 为 韦 斯 顿 (Western) 印 迹 技 术 ，
当 利 用 凝 胶 进 行 抗原 抗体 反应 ， 再 进行 印迹 时 ， 称 做 伊 斯 特 尔
(Eastern) 印迹 技术 。
营养 缺陷 型 (auxotroph)
营养 缺陷 型 是 指 细菌 、 真 菌 、 培养 细胞 等 的 突变 株 ， 在 地
无 机 盐 、 碳 源 和 其 它 必 需 营养 成 分 等 组 成 的 合成 培养 基 (基本
培养 基 ) 上 不 能 生长 ， 只 有 加 入 一 种 或 一 种 以 上 的 营养 成 分
| 〈 气 基 酸 、 维 生 素 等 ) 才能 生长 ， 在 芝 本 培养 基 上 能 够 生长 的
葛 株 称 为 原 养 型 prototropD) 菌株 。 自 1941 年 比 德尔 (Bea-

112

dle) 和 塔 特 姆 (Tatum) BEARER (Neurospora cz 一

assa) 分 离 出 这 种 营养 缺陷 型 菌株 以 来 ， 以 营养 要 求 作 为 微 生
物 遗 传 性 状 得 到 了 广泛 应 用 。 在 生长 期 需要 精 气 酸 的 菌株 称 为
精 氨 酸 缺 陷 株 (arg )， 而 需要 胸腺 喀 啶 的 菌株 则 称 为 胸 腺 喀
啶 缺陷 株 (thy).
RHEL ASHE fluorescence activated cell sorter
FACS) |

把 活 细胞 群 用 荧光 色素 加 以 标记 ， 根 据 标 记 的 强 弱 对 细胞
进行 分 类 ， 从 中 得 到 特定 的 细胞 群 。 所 使 用 的 仪器 称 为 FACS。
sorter 意 为 分 类 工具 。 在 荧光 色素 中 ， 选 择 应 用 染色 强度 与 细
胞 DNA 量 成 比例 的 荧光 色素 ， 按 不 同 细 胞 周期 分 类 采集 细胞 。

同样 ， 如 果 使 用 对 应 于 特定 抗原 的 荧光 抗体 ， 则 可 根据 该 抗原

的 有 无 、 细 胞 的 大 小 以 及 细胞 的 死活 等 等 进行 细胞 的 分 离 和 采 :
集 。 这 种 方法 已 开始 被 应 用 于 白血球 的 分 离 、 AT. Bi
分 离 以 及 细胞 诊断 等 方面 。

EACS 的 工作 原理 是 :

Q 首先 要 辨别 荧光 强度 。 把 经 染色 后 的 细胞 置 于 微细 的
液 流 中 ， 每 间隔 一 定时 间 使 液体 流动 ， 以 激光 激发 色素 ， 用 光
检测 器 测定 荧光 强度

@ 调整 每 一 液 滴 中 的 细胞 数 使 之 不 超过 一 个 ， 同 时 振动
喷嘴 形成 液 滴

@ 根据 液 滴 中 所 含 细 胞 的 荧光 强度 比例 ， 给 液 滴 以 一 定 :
强度 的 电荷 ;

® 液 滴 在 下 落 时 通过 电场 ， 根 据 液 滴 电 荷 的 大 小 ,下落
的 液 滴 可 发 生 弯曲 。 在 液 滴 下 落 的 位 置 上 放置 容器 分 别 进行 收 二

i

集 。 如 果 全 部 设备 在 无 菌 条 件 下 操作 ， 可 使 用 等 活 溶 液 ， 这 样

分 离 得 到 的 细胞 可 以 进一步 进行 培养 并 对 其 性 质 进行 研究 。 仪 这

:

113

ES Ab BB AB Ish 45 #5000~ 4000042 Hd.

SHEA E CGmmunofluorescence)

PEIC BUTE 1 PR PERIGEE EAA AY By an He
fel DUR AY Ba) A — TE EE FC EH RIG ic
的 抗体 进行 反应 ， 然 后 ， 在 荧光 显微镜 下 进行 观察 测定 。 此 法
采用 异 硫 氰 酸 菊 光 素 (FITC) 作为 荧光 标记 物 , 使 它 和 抗体 结

合 。

当 将 与 抗原 相对 应 的 抗体 以 FITC 进 行 标记 而 直接 应 用 时 ，
则 将 此 法 称 为 直接 荧光 抗体 法 。 而 对 于 抗体 VOR EA), ， 把
由 异种 动物 中 获得 的 抗体 预先 用 FITC 进行 标记 ， 经 第 一 次 抗
原 - 抗 体 反应 之 后 ， 其 复合 物 再 用 FITC 抗 体 进行 反应 ， 这 种 方

”让 则 称 为 间接 荧光 抗体 法 。 现 在 ， 用 于 兔子 和 人 小 鼠 的 ”- 球 蛋

白 的 山羊 抗体 ， 已 有 FITC 标 记 物 出 售 ， 因 此 应 用 免 抗 血清 或
小 鼠 单 克隆 抗体 的 间接 荧光 抗体 法 ， 其 实验 操作 极为 简便 。

如 果 抗 体 不 用 FITC 标 记 ， 亦 可 改 用 ! 汪 I 等 放射 性 同 位 索 进
行 标记 ， 称 此 为 放射 免疫 测定 法 。
WHAA (callus)

愈 伤 组 织 是 指 植物 的 培养 细胞 和 植物 伤口 所 形成 的 无 定形

细胞 团 。 用 无 菌 操作 方法 从 植物 上 切取 组 织 片 ， 在 含有 生长 过

(auxin， 一 种 植物 激素 ) 等 的 琼脂 培养 基 上 进 行 培养 ， 于 是 在
切口 处 便 会 产生 无 定形 的 细胞 团 ， 此 即 为 愈 伤 组 织 。 愈 伤 组 织
可 以 切取 ， 并 能 继续 培养 。 调 整 培养 基 的 组 成 、 激 素 的 种 类 ，
愈 伤 组 织 便 会 产生 胚 状 体 ， 进 而 有 可 能 得 到 完整 的 植物 体 。

当 在 液体 培养 基 中 进行 培养 时 ， 则 可 很 容易 分 离 得 到 单 细
胞 。 在 培养 过 程 中 ， 如 果 调 节 培 养 基 组 成 及 细胞 培养 密度 ， 便
可 由 单 细 胞 培养 而 获得 细胞 群体 ME). Ak, i 过 运用 基
册 工 程 技术 ， 从 捅 入 特定 基因 的 细胞 中 有 可 能 得 到 克隆 植物 。

114

原 代 培养 (primary culture)

把 自 机 体 直接 取出 的 脏 器 、 组 织 及 细胞 置 于 培养 器 中 进行
培养 。 原 代 培 养 是 指 在 新 容器 中 继续 培养 〈 传 代 》 之 前 所 进行
的 培养 ， 其 后 依次 称 为 二 代 培养 (secondary culture) ， 三 代
培养 《tertiary culture) ……: 。 二 代 培 养 以 后 也 称 为 细胞 系
(cell line),

在 多 数 情 况 下 ， 原 代 培 养 的 细胞 均 保 持原 有 的 组 织 、 脏 -
器 的 性 质 ， 但 是 经 重复 传代 后 其 特征 将 会 逐渐 消失 。

原 代 培养 和 细胞 系 中 含有 不 同 种 类 的 细胞 ,从 这 个 群体 中
挑选 出 具有 特异 性 和 特征 的 细胞 ， 经 克 隆 后 称 为 细胞 株 〈cell.
strain) 。
原核 生物 Crekaryote, procaryote)

核 质 不 具有 核 膜 包 右 的 细胞 所 形成 的 BM, PRAM GA
物 。 细 苦 和 兰 藻类 属于 原核 生物 ， 其 他 的 生物 都 属于 真 核 生 -
物 。 原 核 生 物 中 没有 线粒体 、 内 质 网 、 高 尔 基体 〈Golgi) 等
细胞 器 和 微 管 、 微 丝 等 结构 。

原核 生物 的 遗传 冤 码 与 真 核 生物 通用 ， 两 者 的 蛋白 质 合 成
系统 也 十 分 相似 。 但 是 在 RNA 到 合 酶 、 核 糖 体 的 组 成 成 分 等
细微 结构 方面 ， 则 有 一 定 差异 。 此 外 ， 真 核 生物 基因 中 存在 的
肉 含 子 ， 在 原核 生物 中 尚未 发 现 。
原生 质 体 (protoplast)

许多 革 兰 氏 阳 性 菌 的 细胞 壁 ， 能 被 叫做 溶菌 酶 的 一 种 酶 所
消化 、 完 全 除 掉 。 在 薛 糖 等 等 沙 溶液 中 进行 这 一 处 理 ， 可 以 得
到 为 细胞 膜 包 训 的 球形 原生 质 体 。 但 对 于 大 肠 杆 菌 等 革 兰 氏 阴
性 菌 ， 其 细胞 壁 则 不 能 完全 被 除 掉 。 因 此 ， 把 其 原生 质 体 叫做 、
球状 体 (spheroplast) ， 以 示 与 原生 质 体 相 区 别 。 原 生 质 体 在 、
HWA FRA RAE, KARA AY BR. AMA.

115

菌 ， 酵 母 和 植物 细胞 通 过 酶 解 酶 〈 一 种 粗 制 酶 zymolase) 和
纯 维 素 酶 的 作用 ， 也 能 获得 原生 质 体 。

采用 这 种 方法 可 使 DNA 的 嵌入 达到 高 的 频率 ， 因 此 和 营 用
此 法 进行 转化 实验 。 此 外 ， 使 用 原生 质 体 进行 细胞 融合 时 ， 即
使 采用 不 具 接 合 能 力 的 细菌 也 可 进行 DNA WAR, BASS
验 研 究 。

WE (prophage)

Jz WA 1 FE 78 WE PA KX DNA ZE fa EO PR RSE
状态 , 并 随 宿 主 DNA 的 复制 机 构 能 维持 增殖 的 温和 鸣 菌 体 的 一
种 状态 。 已 经 知道 ， 当 原 喉 菌 体 的 DNA A ig E DNA 中 后

OMA) 能 以 质粒 的 形式 (PIM) 存在 于 细胞 质 中 。

把 噬菌体 DNA， 通 过 这 种 途径 被 原 叭 菌 体 DNA 化 ,四 做 溶
项 化 。 含 有 原 喉 菌 体 的 细菌 称 之 为 溶 原 菌 。 由 于 浴 原 菌 潜在 地
含有 噬菌体 ， 故 在 自然 条 件 下 ， 能 以 10“~10” 次 方 的 程度 诱
发 只 菌 体 进行 自律 增殖 。 当 采用 紫外 线 对 溶 原 菌 进行 照射 或 者
Al FARA (mitomycin) 进行 处 理 时 ， 原 只 菌 体 就 会 被 诱
发 成 目 律 增殖 型 ， 形 成 噬菌体 粒子 ， 破 坏 箱 主 细 将 而 释放 于 培
养 基 中 。

原 位 杂交 (in situ hybridization)

原 位 杂交 是 DNA-DNA 或 DNA-RNA 杂 交 的 方法 之 一 。 例
如 把 核 分 型 中 期 的 染色 体 或 果 蝇 等 的 荃 液 腺 染色 体 在 载 玻 片 上
展开 固定 ， 用 经 放射 性 同位 素 标记 的 检测 物 〈 在 这 种 情况 下 多
为 DNA 或 RNA， 也 称 探 针 ，Probe) 使 之 杂交 ， 通 过 放射 自 显
影 就 可 知道 含有 DNA 或 RNA 的 互补 碱 基 序 列 的 基因 在 染色 体
上 的 位 置 。 可 以 使 用 克隆 化 的 DNA、 纯 化 的 mRNA 或 者 它 的
cDNA 作为 探 针 。

猿 猴 病毒 40 (SV40, simian virus 40)

116

et TPR Ys FE A O58 Fs FE HE ER AY As, EEA
及 其 它 动物 细胞 中 也 能 生存 。 因 此 ， 而 被 作为 高 等 生物 细胞 的
载体 加 以 研究 。SV40 能 使 大 鼠 、 小 鼠 、 免 等 范围 很 广 的 细胞
发 生 转 化 而 诱发 癌 细 胞 ， 故 也 被 作为 一 种 致癌 机 制 的 模型 正在 ，
进行 研究 。

SV40 是 直径 大 约 4.5 x 10-!2m 的 球形 病毒 ， 为 含有 约 5200
Ay BRE XT AY LEER 状 DNA。 现 在 其 全 部 基因 组 的 碱 基 序 列 已
被 确定 。
杂交 (hybridization) (在 基因 工程 、 细 胞 工程 中 )

中 ”指使 不 同 的 细胞 进行 融合 ， 形 成 杂种 细胞 (细胞 融
#5).0 :

包 ， 指 获得 DNA 或 RNA 的 杂种 分 子 。 即 把 双 链 DNA 变 成
单 链 后 ， 再 与 其 他 的 DNA 或 RNA 混 合 ， 形 成 依赖 于 碱 基 序列
互补 的 DNA-DNA 或 DNA-RNA 杂 种 分 子 〈 杂 种 )， 把 前 者 称
为 DNA-DNA 杂 交 ， 后 者 称 为 DNA-RNA 杂交 。 当 前 应 用 最
广泛 的 方法 是 ， 在 硝化 纤维 素 滤 膜 上 ， 把 变性 后 变 成 单 链 的
DNA 进 行 干燥 ， 固 定 。 然 后 将 检测 用 的 DNA 或 RNA 〈 探 针 )
用 放射 性 同位 素 进 行 标 记 ， 配 成 溶液 ， 再 以 此 溶液 浸润 上 述 确
化 纤维 素 滤 膜 ， 在 一 定 条 件 下 进行 反应 形成 杂种 分 子 GR).
洗 去 非特 异 吸附 物 ， 用 闪烁 计数 器 或 放射 目 显影 方法 检测 残留
的 放射 能 。

在 基因 工程 领域 内 ， 经 常 采用 的 杂交 方法 有 萨 瑟 恩 印 迹 技
术 (Southern blotting), Few AL WK BPE AY 2% (plaque
hybridization) ， 以 及 菌落 杂交 (colony hybrization) 等 。
所 种 克隆 (hybriqd clone)

在 体 细 胞 遗传 学 中 ， 把 通过 细胞 融合 而 形成 的 一 个 杂交 细 _
胞 ， 反 复 进 行 有 丝 分 裂 〈 体 细胞 分 裂 ) 而 形成 的 细胞 群 ， 称 之

|

117

为 杂种 克隆 。 在 杂种 细胞 中 ， 有 两 亲 株 是 同 种 的 ， 也 有 是 异种
的 。 在 种 间 杂 种 细胞 中 ， 有 时 会 发 生 染 色 体 排除 ， 因 此 往往 会
部 分 地 失去 克隆 的 原来 意义 遗传 的 均一 性 。

FFP He Chybridoma)

杂种 瘤 是 指 通过 骨 散 瘤 细 胞 和 产生 抗体 的 细胞 进行 细胞 融
合 而 形成 的 杂种 细胞 。 这 种 细胞 能 连续 持 久 地 产生 单 克 隆 抗
体 。

研究 发 现 ， 将 小 鼠 的 两 种 骨 通 瘤 细 胞 融合 后 ， 所 得 到 的 杂
种 细胞 ， 可 产生 具 两 种 细胞 特性 的 骨 艇 瘤 蛋 白质 。 米 尔 斯 坦
(Milslein) 和 克勤 (Kohler) 由 此 得 到 启示 。1975 年 最 初 的
杂种 瘤 制 备 获得 成 功 。 他 们 把 从 骨 般 瘤 的 培养 细胞 中 分 离 得 到
的 耐 8- 氮 杂 鸟 嘲 叭 (HGPRT) 细胞 株 ， 作 为 一 方 的 亲 株 ，

”把 用 羊 的 红细胞 免疫 的 小 鼠 脾 细胞 作为 另 一 方 的 亲 株 ， 使 两 者
融合 ， 并 从 其 杂种 细胞 株 中 成 功 地 筛选 出 能 持续 产生 对 羊 红 细
胞 有 抗体 作用 并 能 持续 增殖 的 细胞 。 获 得 产生 抗原 特异 性 的 抗
体 细 胞 的 频率 约 为 10" 一 10*。 把 这 种 细胞 经 培养 增殖 便 可 产生
单 克 隆 抗体 。 这 是 一 个 具有 划时代 意义 的 方法 。 当 使 用 聚 乙 二
茧 作为 细胞 融合 剂 时 ， 可 使 杂种 瘤 的 回收 率 明 显 提 高 。 由 于 方
法 简便 ， 这 一 方法 获得 广泛 的 应 用 。

#itz (vector)

载体 是 指 在 DNA 的 重组 实验 中 ， 为 了 把 目的 DNA 片段 输
送 至 答 主 苑 中 进行 扩 增 而 使 用 的 一 种 DNA， 也 称 为 克隆 运载
体 〈cloning vehicle) 。 载 体 DNA 用 限制 性 内 切 酶 等 切 开 ， 在
切 开 点 上 将 目的 DNA 嵌入 ， 连 接 并 输送 至 宿 主 菌 中 。 连 接 了
目的 DNA 片 段 的 载体 DNA， 随 宿主 菌 的 增殖 而 进行 复制 ， 在
箱 主 菌 进 行 分 裂 的 同时 ， 进 入 到 各 个 子 细 胞 中 ， 目 AY DNA 片
段 经 过 多 次 持续 传代 而 被 固定 下 来 Coe) 。 质 粒 和 喉 菌 体 ( 鸣

7118

BARE) 是 实验 中 最 常用 的 主要 载体 。
善 色 性 干 皮 病 (xeroderma pigmentosum, XP)

它 是 人 类 的 一 种 隐 性 遗传 病 ， 其 基因 存在 于 常 染 色 体 上 ”4
这 种 疾病 由 于 对 紫外 线 过 敏 ， 幼 儿 期 在 面部 和 手臂 等 裸露 部 位
上 产生 日 光 红 资 、 色 素 沉着 、 王 皮 症 、 毛 细 迎 管 扩张 等 症状 ，
为 一 种 多 发 青年 性 皮肤 癌 。1968 年 ， 由 克利 弗 (Cleaver) i%
清 了 发 病原 因 。 在 正常 人 中 ， 存 在 清除 、 修 复 由 于 紫外 线 照射
”在 细胞 DNA 内 诱发 的 有 害 的 喀 啶 二 聚 体 〈 例 如 胸 腺 喀 啶 核 苷
FIERA ORME RHR) 的 酶 系统 。 而 对 于 着 色 性
干 皮 病 患者 ， 由 于 这 一 酶 系统 有 遗传 性 缺陷 ， 在 基因 中 容易 发
生变 异 ， 故 使 细胞 的 正常 功能 受到 妨 得。

BREW (eukaryote, eucaryote) )

染色 体 为 核 膜 所 包围 ， 具 有 “真正 ” 核 (karyon) 的 细
胞 所 构成 的 生物 称 为 真 核 生 物 。 与 此 相反 ， 原 始 的 原核 生物
(karyote) 的 染色 体 称 为 拟 核 (nacleoid) ， 在 细胞 质 中 大 体
上 是 以 裸露 的 状态 而 存在 。 细 菌 类 和 蓝藻 类 属于 原核 生物 ， 基
它 的 生物 均 属 于 真 核 生 物 类 。

真 核 生 物 的 细胞 由 于 生物 种 类 的 不 同 或 因 各 种 组 织 和 器 官
的 不 同 ， 其 形状 和 大 小 也 各 不 相同 。 但 它们 含有 以 下 的 共同 组
成 物 : 进行 细胞 能 量 代 谢 的 线粒体 、 与 分 泌 有 关 的 高 尔 基体 、
承担 各 种 物质 分 解 任务 的 溶菌 酶 、 膜 结构 的 内 质 网 和 细 胸 骨架
等 等 。

从 分 子 水 平 的 观点 上 看 ， 原 核 生 物 和 真 核 生 物 的 遗传 密码
是 完全 通用 的 ， 蛋 白质 合成 的 核糖 体 和 酶 系统 也 非常 相似 。 但
是 真 核 生物 许多 基因 ， 在 其 内 部 含有 与 氨基 酸 不 相对 应 的 内 含
子 ， 这 一 点 与 原核 生物 的 基因 结构 明显 不 同 。 内 含 子 在 进化 二
是 怎样 出 现 的 ? 起 着 什么 样 的 作用 ? 这 些 都 是 今后 的 研究 课

119

题 。
路 质 笨 注入 法 (liposome injection)

脂 质 体 注入 法 是 往 培 养 细胞 等 注入 生理 活性 物质 的 一 种 操
作 方 法 。 把 磷脂 混 悬 于 适当 条 件 的 〈 盐 浓度 、 温 度 》 溶液 中 ，
于 是 便 形 成 由 脂 质 的 双 层 跑 包 圳 的 颗粒 〈 脂 质 体 ) 。 这 时 ， 如
果 把 欲 注 入 于 细胞 中 的 活性 物质 同时 加 入 ， 就 可 将 其 包 衷 在 脂
质 体 中 。 把 脂 质 体 与 细胞 混合 ， 则 脂 质 体 便 进 入 细胞 内 ， 从 而
活性 物质 混入 细胞 中 。 不 过 ， 目 前 还 很 难 进行 定量 探 作 ， 而 且
有 时 脂 质 体 中 也 会 出 现 细 胞 毒性 。

DRA (lectin)

HD IRREBR EE WET . BW Pe
白 的 总 称 。 但 不 包括 免疫 反应 产物 。1888 年 最 早 由 斯 蒂 尔 马克
(Stillmark) 在 草 麻 籽 中 发 现 具 有 红细胞 凝集 活性 的 蛋白 质
(RCA) 。 其 后 又 发 现 了 刀 豆 凝集 素 、 刀 豆 素 A(Con A) 等 多
种 凝集 素 。

已 有 报道 ， 细 胞 对 某 一 凝集 素 的 反应 方式 常 因 动物 的 种 类
不 同 而 有 所 改变 ， 以 及 有 能 显示 稍 型 特异 性 的 凝集 素 存 在 等
等 。 以 此 为 基础 开展 了 一 系列 凝集 素 的 有 关 研 究 。 已 经 六 明 ，
族 集 素 对 糖 具 有 很 强 的 结合 特异 性 ， 在 动物 细胞 表面 有 多 种 复
合 糖 质 存在 ， 两 者 发 生 反应 会 引起 细胞 凝集 。 含 刀 豆 素 A 等 的
植物 并 集 素 物 质 一 旦 与 淋巴 细胞 结合 ， 可 诱发 处 于 休止 期 的 细
胞 恢复 增殖 ， 并 可 使 肿瘤 细胞 显示 极 强 的 凝集 性 质 ， 从 而 扩大
了 它 的 应 用 范围 。
致癌 病毒 Concovirus)

A I se ARS, ABE AAW RNA 作为 基因 的
RNA 肿 瘤 病 毒 。 在 病毒 学 的 分 类 中 ， 具 有 以 RNA 作为 模板 来
合成 DNA 的 逆转 录 酶 ， 而 把 含有 这 种 酶 的 病毒 都 归属 于 逆转

120

iE, WH PASM ARRAS. HERA
有 致癌 的 RNA (oncogenic RNA) ， 故 也 称 之 为 致 肿瘤 RNA 病
毒 致癌 基因 ) 。
致癌 基因 (oncogene)

致癌 基因 亦 称 onco 基 因 (onco 是 肿瘤 的 意思 ) 。 存 在 于 核
内 染色 体 上 ， 由 于 某 种 原因 而 发 生活 化 ， 从 而 导致 细胞 发 生 瘤
变 。 这 种 能 使 细胞 癌变 的 基因 称 为 细胞 性 癌变 基因 《〈c-onc) 。
在 人 体 中 已 经 证 实 约 有 20 种 致癌 基因 。 其 中 约 有 半数 以 上 的 臻
瘤 基 因 在 染色 体 上 的 位 置 已 被 确定 下 来 GRAD. MHRA
也 存在 于 逆转 病毒 的 基因 组 上 (〈v-onc) ， 受 其 感染 的 细胞 便 会
发 生 癌变 。 在 历史 上 ，v-onc 作 为 一 种 研究 手段 而 发 现 了 c-onc

(逆转 病毒 ) 。

细胞 内 “| 含有 致 | ， 具 有 对 应 致癌 基因 的 病毒 的 tex
Re 基因 产物 | 功 能
致癌 基因 | KS RNA 肿瘤 病毒 fa =
C-sre 20 Rous 肉 瘤 病毒 (RSV) 鸡 P6ore 蛋白 激酶
C=fos 2 eee NER | P55'°° ?
C-mos 8 Moloney Wy i839 = (Mo- J\R | P377° ?
MSV)
C-kis 12 Kirschtein 肉 瘤 病 毒 AR |P21*-"** ?
(Ki-MSV)
C-has 11 Harvey jaz (Ha- KE aIP2 和 GTP #
MSV) 合 性
C-fes 15 ST- 狂 肉瘤 病毒 ( ST- 猫 “|P854ea 蛋白 激酶
FeSV)
C-sis 22 猿 肉瘤 病毒 (SSV) 猿 P 28° 生长 因子
C-myc 8 鸡 骨 苯 细 胞 症 病 毒 鸡 卫 110my* DNA 结
(MC29) 合 性
C-myb 6 WS hy Fe isi 775 HE es xy p4ee™ ?
(AMV)
=A Ras

C-abl 9 Abelson 白血病 病毒 NBL | P1208? |
(Ab-MLV)

siete ee

127

1976 年 ， 弗 兰 克 尔 (Frankel) 发 现在 被 WM 转 病 毒 感染 而
致癌 的 细胞 中 含有 与 特有 mRNA 具 亲 和 性 〈 杂 交 ) 的 致癌 基
因 ， 并 证 明 这 种 基因 在 正常 细胞 中 也 有 存在 。

直到 现在 尚未 弄 清 的 是 ， 是 否 所 有 的 癌症 都 发 现 有 致癌 基
因 ， 但 可 以 认为 ， 至 少 有 相当 多 的 癌症 是 由 于 致癌 基因 的 活化
而 引起 的 。

现在 已 经 知道 ， 致 癌 基 因 对 促使 癌 化 细胞 保持 其 特有 的 性
质 起 着 十 分 重要 的 作用 。 为 此 也 称 其 为 瘤 基因 。
致癌 机 理 (mechanism of carcinoenesis)

放射 线 、 化 学 物质 、 病 毒 等 作用 都 是 致 瘤 的 原因 ， 实 际 上
机 体 的 致癌 原因 很 多 。 任 何 一 个 原因 使 正常 细胞 转化 成 瘤 细胞
的 过 程 都 是 非常 复杂 的 。 但 是 ， 随 着 分 子 水 平 研究 工作 的 进
展 ， 已 经 能 够 了 解 即使 原因 不 同 ， 但 在 细胞 里 引起 的 变化 都 有
着 共同 的 部 分 。 对 此 ， 可 大 体 上 划分 为 下 述 两 个 阶段 ， 首先 由
于 致癌 因素 而 使 基因 发 生 某 种 变化 〈 突 变 、 基 因 重 组 、 基 因 扩
增 等 )， 并 使 此 种 变化 固定 下 来 ; 继 之 ， 变 化 了 的 基 因 开 始 表
达 ， 即 实际 上 细胞 开始 发 生 转 化 ， 这 是 第 二 个 阶段 。

特别 是 在 复杂 的 化 学 致癌 中 ， 近 几 年 来 两 阶段 致癌 学 说 ，
取得 了 划时代 的 进展 。 通 常 把 致癌 的 第 一 阶 Be 称 为 起 始 阶段

(Cinitiation) ， 其 引发 因子 称 为 起 始 子 (initiator); 第 二 阶
段 称 为 起 动 阶 段 (promotion) ， 其 因子 称 为 启动 子 (promo-
ter) 〈 如 指 RNA 聚 合 酶 的 DNA 结 合 区 域 则 具有 不 同 的 含义 ) 。
在 药物 的 作用 下 ， 起 始 子 有 时 可 同时 具有 启动 子 的 功能 ， 但 这
两 个 阶段 则 是 完全 独立 的 过 程 。 起 始 阶 段 是 不 可 逆 过 程 ， 如 果
这 一 过 程 并 未 发 生 ， 则 局 动 子 的 作用 是 无 效 的 。 局 动 子 的 作用
是 可 道 的 ， 不 经 一 定 的 时 间 和 达到 一 定 的 频率 的 作用 ， 就 不 会
产生 任何 结果 。 关 于 这 些 因 子 的 具体 作用 ， 尚 有 待 今后 进行 深

122

ATA, (iT Pee 的 AIF TE (benzpyrene) 等
可 显示 突变 原 性 则 是 肯定 的 。 居 动 子 的 和 典型 代表 为 法 波 酯
(phorbol ester) 的 一 种 ， 十 四 烷 栈 法 波 酷 酸 酯 〈tetradeca-
noylphorbol acetate, TPA), TPA 与 细胞 膜 的 特定 受 体 结
合 ， 可 使 獒 的 性 质 发生 改 变 。 它 对 奢侈 基因 的 表达 ， 即 细胞 分
化 现象 具有 一 定 的 影 啊 。
质粒 (plasmid)

质粒 存在 于 细胞 质 中 。 是 能 独立 地 进行 自我 增殖 药 染 色
体 ， 并 能 遗传 给 子 代 的 一 种 因子 CDNA). We 核 外 基因 。 在
一 般 情况 下 ， 这 种 核 外 基因 并 非 是 细胞 生存 所 必需 的 物质 ， 但
质粒 所 具有 的 基因 ， 能 赋予 细胞 以 各 种 特性 。 许 多 质粒 是 环 状
双 链 DNA。 不 过 ， 最 近 却 在 酵母 菌 和 放 线 菌 中 也 发 现 了 直 链
状 质粒 。 质 粒 所 显示 的 特性 已 知 的 有 :， 自我 载 殖 人 性 、 细 胞 间 的
传递 性 、 质 粒 间 的 不 亲 和 人 性 〈 即 两 种 质粒 是 否 能 在 细胞 内 共存
的 性 质 ) 以 及 细胞 内 的 拷贝 数 等 等 。 痢 术 下 因子 〈 大 肠 杆 菌 的
性 决定 因子 ) 、 民 因子 〈 耐 药性 因子 ) 及 大 肠 杆 菌 素 因子 “〈 大
肠 杆菌 素 产 生 因子 ) 等 的 性 质 ， 也 是 研究 分 子 遗 待 学 的 中 心 课
题 。 此 外 ， 如 何 利用 质粒 的 特性 ， 在 基因 工程 的 应 用 方面 也 有 具
有 重要 意义 。 例 如 在 试管 中 ， 通 过 把 人 胰岛 素 基 因 与 大 肠 杆菌
的 质粒 相连 结 ， 并 通过 转化 作用 再 返回 到 大 肠 杆 效 中 。 在 此 种
情况 下 ， 由 于 大 肠 杆菌 接受 了 人 胰岛 素 基 因 ， 从 而 可 使 大 肠 社
菌 能 够 制造 产生 胰岛 素 。 当 今 ， 由 大 肠 杆菌 制造 胰岛 素 实际 上
已 经 达到 实用 阶段 。
质 体 (plastid)

质 体 是 指 植物 细胞 内 发 现 的 能 自我 增殖 的 细胞 器。 叶绿体
就 是 其 典型 代表 。 质 体 具 有 独立 的 DNA， 它 与 核 内 的 DNA iz
于 不 同 的 复制 系统 ， 而 且 有 其 独立 蛋白 质 合 成 系统 。 目 前 ， 已

i

7

123

经 阐明 它 属于 原核 生物 型 。 但 是 ， 从 核 的 遗传 信息 推断 ， 它 不
可 能 是 完全 独立 的 系统 ， 在 质 体 蛋 白质 中 也 有 对 核 基 因 具有 依
赖 性 的 。
中 心 法 则 (central dogma)

遗传 信息 是 从 DNA 上 的 碱 基 序 列 向 具有 互补 碱 基 序 列 的
mRNA 转移 ， 然 后 在 核糖 体 上 再 传递 给 蛋白 质 的 氮 基 酸 序列 。
1958 年 ， 克 里 克 〈Crick) 称 这 种 遗传 信息 的 传递 移动 为 生物
上 的 一 般 法 则 ， 或 称 中 心 法 则 。 其 后 ， 在 1973 年 发 现 了 自 RNA
向 DNA 的 复制 系统 ,但 由 于 没有 发 现 信 息 自 蛋白 质 向 核 酸 移动
的 现象 ， 因 此 信息 从 核酸 向 蛋白 质 移 动 的 中 心 法 则 得 以 成 立 。
终止 子 (terminater)

转录 借助 于 RNA 聚 合 酶 ， 由 DNA LAS 动 子 开 始 ， 在 操
纵 子 的 最 后 处 终止 ，RNA 聚 合 酶 即行 脱离 。 促 进 这 一 脱离 的
DNA 碱 基 序列 称 为 终止 子 。 已 知 ， 在 细胞 内 的 2 蛋白 质 与 终止
子 有 关 ， 但 也 与 DNA 的 碱 基 序 列 特征 有 关 。 在 一 般 情况 下 ， 富
含 GC 呈 对 称 性 序列 ， 继 之 是 工 的 连续 结构 。 因 此 ，RNA 在 末
端 部 位 发 淆 结构 之 后 连接 有 几 个 U 型 结构 。 此 外 ， 在 由 启动 子
至 结构 基因 的 碱 基 序 列 之 间 ， 也 含有 终止 子 。 现 在 已 经 知道 ，
它 的 作用 在 于 调节 转录 反应 的 效率 。
肿瘤 病毒 (tumor virus)

肿瘤 病毒 是 对 特定 的 动物 种 进行 接种 后 而 诱发 肿瘤 的 病
毒 。 当 用 肿瘤 病毒 感染 培养 细胞 时 ， 能 诱发 转化 。 转 化 的 细胞
能 显示 具有 与 肿瘤 细胞 相似 的 性 质 。 由 于 病毒 的 作用 而 发 生 转
化 时 ， 可 在 细胞 中 检测 出 来 自 病 毒 的 DNA 或 者 RNA。 有 时 ，
也 可 检测 出 依赖 这 些 基因 组 的 蛋白 质 。

肿瘤 病毒 可 大 致 分 为 DNA 型 肿瘤 病毒 和 RNA 型 肿瘤 病毒
《逆转 病毒 ) 两 类 。 近 年 来 在 开展 与 致癌 基因 的 关 系 研究 方

$24

Ti, AAT Seals ALE F Ay Pewee

在 DNA 型 肿瘤 病毒 中 又 有 组 病毒 (papova)、 腺 病毒

(adeno) 、 疱 疹 病 毒 (herpes) WR i 病毒 (POX) 等 等 。
当 病 毒 感染 动物 细胞 后 ， 便 进 六 狐 主 DNA, AFAR
种 类 的 不 同 ， 有 时 甚至 以 质粒 状态 存在 。

病毒 和 笨 主 的 关系 十 分 复杂 。 例 如 ， 人 的 腺 病毒 为 大 体 呼 :

吸 系 统 的 病原 体 ， 无 致 瘤 性。 但 如 将 其 接种 于 大 鼠 的 新 生 幼 鼠
测 可 诱发 肿瘤 。

把 SV40、 乳 头 瘤 (paporoma) 、 腺 病毒 及 瘤 疹 病 毒 等 作为
对 哺乳 动物 培养 细胞 系统 引入 重组 基因 的 载体 ， 也 是 大 们 研究
的 重要 对 象 。 把 包含 这 类 病毒 的 复制 起 始 区 ,启动 区 前 片段 与
外 源 性 基因 相连 接 并 引入 至 培养 细胞 中 ， 关 键 是 如 何 灵活 地 运
用 培养 绍 胞 蛋白 质 合成 系统 。
$h [5] 42 AH RA] «(interspecies hybrid cell)

种 间 杂 种 细胞 是 指 把 来 自 不 同 种 的 细胞 使 之 融合 而 得 到 的
杂种 细 胸 。 在 生物 分 类 学 上 ， 通 过 杂交 而 得 到 的 第 一 代 杂 交
种 ， 具 有 生育 能 力 考 表明 两 个 亲 株 属于 同 种 ， 不 共生 育 能 力 者
表明 两 个 亲 株 属于 异种 。 因 此 ， 在 自然 界 中 ,， 种 间 杂 交 仅 限于
第 一 代 。 但 是 ， 随 着 组 织 培 养 和 细胞 培养 技术 的 发 展 ， 便 有 醋
能 利用 培养 细胞 得 到 体 细 胞 杂种 。 在 体 细胞 遗传 学 中 ， 不 论 同
种 、 异 种 ， 凡 是 由 遗传 上 不 同 的 细胞 经 过 融合 而 形成 的 细胞 均
称 为 杂种 细胞 。 种 间 杂 种 细胞 一 词 正 是 为 了 表明 细胞 是 来 自 不
同 的 种 而 被 使 用 的 。 种 间 杂 种 细胞 与 同 种 杂种 细胞 相 比 ， 其 性
质 更 不 稳定 。

在 动物 的 种 间 杂 种 细 有 物 中 ， 有 一 方 种 的 染色 体能 较 快 地 从
杂种 细胞 中 消失 。 而 在 人 和 小 鼠 杂 种 细胞 中 ， 多 数 情况 下 是 人
的 染色 体 首 先 较 快 消失 。 这 一 现象 在 绘制 人 的 基因 染色 体 图 时

a 人 = — ‘
Peirce Ae cies

— ee

已 被 利用 。

在 植物 中 ， 可 由 愈 伤 组 织 再 生出 个 体 。 在 此 实验 结果 的 基
础 上 》 对 从 种 问 杂 种 细胞 获得 的 自然 界 中 不 存在 的 种 间 杂 种 植
和 讲 行 了 大 量 的 试验 研究 ， 尤 以 用 于 进行 品种 改良 等 方面 受到
TAN HBR, |
种 特异 性 (species specificity)

种 特异 性 是 生物 学 上 在 特定 的 种 中 所 见 到 的 一 种 现象 ， 或
称 之 为 生理 功能 的 现象 。 例 如 ,* 作 用 于 人 的 于 扰 素 仅 是 人 细胞
的 产物 ， 其 它 动 物 的 产物 不 显示 作用 。 这 样 ， 干 扰 素 被 认为 具
有 种 特异 性 。 与 此 相反 ， 激 素 的 种 特异 性 则 很 低 。

Be (HS:—heavy chain)

重 链 是 构成 存在 于 动物 体液 中 抗体 〈 免 疫 球 蛋 白 ，Ig) 基
本 结构 的 一 条 肽 链 。Ig 由 两 条 重 链 和 两 条 轻 链 构 成 。 各 链 依 其
结构 特点 而 分 成 两 个 部 位 ， 即 与 抗体 的 特异 性 〈 特 定 的 抗体 只
作用 于 特定 的 抗原 ) 相对 应 ， 依 抗体 的 不 同 而 显示 出 不 同 氨基
酸 序 列 的 可 变 部 位 CVariable(V)region] 及 在 不 同 的 抗体 之 间
常 显示 出 高 度 类 似 性 的 恒定 部 位 CConstant (C) region), FE 人
Poh, 重 链 的 恒定 部 位 Ce， 根据 抗体 亚 类 (subclass) IgG,
IgM, IgA, IgDKIgER AK —-RAW, WaAIWY, vw a 6
Re#ERAMMU ES), HEAMA CSUR We 类 抗体 的
Cu, ABE EH.

Heir, PRB, AES AGE) BRR A gk Al Ga 熟 小
AA gGEA MURA, RiP VBA SCE ABE
FP SMATA, AA Rib mR RIA, (RI Rea. Plage
因 被 切断 ，V 与 C 开 始 连 接 从 而 显示 表达 。 这 一 发 现 ， 为 阐述
伴随 分 化 基因 表达 的 控制 ， 提 供 了 重要 依据 。 但 对 V 基 因 一 级
结构 中 毛 显示 的 多 样 性 ， 迄 今 尚 未 得 到 解决 。

126
转 导 (transduction)

在 感染 细菌 的 噬菌体 中 ， 选 用 不 使 细菌 溶解 的 温和 史 菌 体
即 溶 原 性 鸣 菌 体 ， 把 细菌 的 基因 的 一 部 分 (CDNA 片段 ) 转移 至
其 它 细 菌 中 的 一 种 现象 。 被 转运 的 基因 如 果 是 仅 限 于 特定 的 供
体 基 因 , 则 称 为 特殊 性 (局 限 性 ) 转 导 ; 如 果 能 转 导 任何 供 体 的 基
因 ， 则 称 为 普遍 性 转 导 。 大 肠 杆菌 的 和 友 喉 菌 体 富 480 Me ER
于 前 者 ， 而 P1 喉 菌 体 、 沙 门 氏 菌 的 P22 则 属于 后 者 : CME
枯草 杆菌 中 含有 p11、$105 SRA AR, AER RE
只 菌 体 载体 已 在 基因 工程 中 得 到 应 用 。
转化 (transformation)

转化 是 基于 DNA 的 细菌 转化 及 与 致 瘤 有 关 的 细胞 转化 这 两
种 生物 现象 的 术语 。

Q 就 细菌 的 遗传 杂交 而 言 ， 转 化 是 早已 被 观察 到 的 一 种
现象 。 早 在 1928 年 格 里 弗 斯 (Giiffith) 就 报道 了 肺炎 球菌 的 转
化 现象 。1944 年 ， 艾 弗 里 (Avery) 指出 这 一 现 锭 是 贞 细 菌 申 提
取 精 制 的 DNA 所 引起 ， 生 物 的 性 质 通过 DNA 可 引起 遗传 方面
的 变化 ， 这 就 是 证 明基 因 就 是 DNA 的 实验 。 其 后 ， 在 嗜 撑 杆
菌 、 枯 草 杆 菌 、 淋 球菌 等 细菌 中 也 发 现 了 这 一 现象 。 所 谓 转
化 ， 就 是 使 外 源 DNA， 通 过 与 另 一 细菌 细胞 的 接触 而 引导 到
细胞 内 ， 与 细胞 内 的 DNA 重 组 、 人 性状 表达 所 需要 经 过 的 一 系
列 生物 过 程 。 虽 然 完成 使 DNA 引 导 到 细胞 内 的 这 一 过 程 是 很 困
难 的 ， 但 以 上 述 细菌 为 材料 ， 在 一 定 培养 条 件 下 ， 还 是 比较 容
易 获 得 这 种 捅 入 能 力 。 最 近 ， 通 过 钙 或 锂 等 处 理 ， 大 肠 杆 菌 、
醇 母 菌 也 能 发 生 转 化 。 此 外 ， 使 用 除去 细胞 壁 的 原生 质 体 的 方
法 也 被 广泛 采用 。 转 化 不 仅 限 于 微生物 ， 在 动 植物 细胞 申 搬入
DNA 一 般 也 能 引起 细胞 的 性 质变 化 , 故 应 用 也 很 广泛 。

在 基础 研究 领域 中 ， 由 于 可 直接 观察 到 DNS 的 生物 活 性 ，

ap

|

127

ss BATT PA RDNA 289} FAL SE TA A Rh FB. TE
用 方面 ， 把 重组 的 质粒 插入 到 细胞 并 形成 具有 新 特性 的 细胞 的
方法 ， 已 成 为 基因 工程 的 基础 技术 之 一 。

@， 就 动物 培养 细胞 而 言 ， 主 要 是 通过 肿瘤 病毒 (SHA
SASV40) 的 感染 ， 致 癌 物 质 的 处 理 及 放射 线 照 射 等 , 使 其 IB
态 、 抗 原 性 、 增 殖 性 等 特性 发 生变 化 ， 并 力求 把 这 类 变化 遗传
给 子 代 。 当 转化 细胞 已 丧失 接触 抑制 能 力 时 ， 在 琼脂 培养 基 上
进行 培养 可 形成 细胞 群体 ， 并 可 观察 到 细胞 表面 发 生变 化 。 把
这 种 培养 细胞 给 动物 接种 ， 便 能 生成 肿瘤 。 根 据 实验 目的 不 同
而 使 机 体 生成 肿瘤 时 ， 即 表现 为 转化 。

当 把 活化 了 的 致 瘤 基因 引入 到 动物 培养 细胞 内 并 转化 成 瘤
细胞 时 ， READ LROMQHRES X
转换 子 (inverton)

研究 证 明 ， 在 细菌 或 史 菌 体 的 DNA 中 , 其 特定 的 DNA 片 段
能 可 逆 地 发 生 倒 位 。 其 代表 性 例子 是 沙门 氏 菌 的 鞭毛 相 变 异
(对 毛 抗 原型 的 可 逆 变 异 ) DNAR RMA MARE eH KR
内 发 生 的 。 导 致 这 种 倒 位 的 酶 称 为 DNA 转 化 酶 (invertase)，
含有 这 种 酶 的 基因 称 为 转换 子 。 在 倒 位 的 DNA 片 段 的 两 端 ，
有 碱 基 序 列 的 回 文 结构 ， 这 种 结构 及 其 所 具有 的 剪接 活 性 的 酶
的 特异 性 引 人 注 目 。 伴 随 着 倘 位 ， 在 鞭毛 相 变异 中 已 观察 到 人 性
状 表 达 改 变 的 现象 。 此 外 ， 也 有 关于 DNA 转 化 酶 存在 于 Bl fr
DNA 片 段 外 的 报道 。
转录 (transcription) (由 DNA 转 录 RNA)

转录 是 指 把 DNA 的 遗传 信息 传递 给 mRNA, 合成 与 DNA 的
单 链 具 互补 碱 基 序 列 的 mRNA 的 反应 过 程 。 这 一 反应 过 程 ， 是
借助 于 依赖 DNA 的 RNA 聚 合 酶 的 作用 而 完成 的 。RNA 育 合 Bie
Ao 因子 共同 结合 在 DNA 链 的 启动 子 CRNA 到 合 酶 的 结合 部

128

hi) 上 ， 并 使 RNA 由 5“ 向 3 方向 进行 合成 。 不 仅 编 码 蛋 白质 的
mRNA、 而 且 rRNA、tRNA ( 真 核 生 物 中 的 nnRNA .snRNA)
等 也 能 通过 相同 的 反应 而 被 合成 。 合 成 和 目 RNA 的 圣 定 结 I OA
动 子 ) 开 始 ; 在 特定 结构 (终止 子 ) 处 结束 。 无 论 是 在 合成 开始 ，
卸 或 合成 结束 ， 都 有 多 种 调节 因子 参与 ， 忆 达到 对 转录 进行 人 台
理 的 控制 。

(TDNA) 转 染 (transection)

所 谓 转 染 ， 是 采用 精制 的 噬菌体 DNA 感 染 细胞 ， 让 DNA
引起 的 转化 与 感染 这 两 词 而 合成 的 术语 。 现 在 ， 这 一 术语 不 仅
被 用 于 指 史 菌 体 的 DNA， 也 被 用 于 指 质粒 DNA 的 转化 。 当 被
用 于 后 者 时 ， 是 指 质粒 所 具有 的 遗传 性 质 在 细胞 中 得 到 表达 ，
表面 上 看 来 ， 虽 与 转化 相似 , 但 并 不 要 求 DNA 和 受 体 菌 的 DNA
发 生 重 组 ， 这 一 点 又 与 噬菌体 DNA 的 转 染 相似 。

UTR ARKH, BRN RARE SM
菌 体 尾 部 结构 ， 而 在 进行 DNA 转 染 时 仅 需 要 把 DNA 捅 入 细胞
中 。 例 如 ， 对 叭 菌 体 转 染 即使 是 有 耐性 的 细菌 ， 只 要 有 在 该 绍
菌 中 插入 DNA 的 能 力 ， 则 可 以 实现 转 染 。 又 如 ， 对 于 本 来 不
具有 DNA 捅 入 能 力 的 细菌 ， 只 要 除去 其 细胞 壁 使 之 形成 原生
质 体 ， 再 经 钙 处 理 就 可 插入 DNA。 由 于 是 搬入 DNA， 因 此 在
基因 重组 实验 中 也 能 广泛 地 采用 。
ee (7 Bg (transposase) |

夹 在 转 座 子 (transposon) DNA Pi TK He AEE EE
ZH, SSAA WMBEEA, RILSRSANRETR ，
移 起 作用 的 蛋白 质 基 因 ， 这 个 蛋白 质 就 叫 转 位 酶 。 此 前 早已 证
明 在 Tn3 中 有 这 种 蛋白 质 的 实际 存在 。
#535 RNA (transfer RNA, tRNA) A

转运 RNA 是 指 能 阅读 DNA 的 遗传 信息 并 对 决定 制造 蛋 A

.
}

12Z9

| 质 氛 基 酸 的 排列 顺序 (蛋白 质 合成 ) 起 重要 作用 的 RNA。 它 具有

能 把 mRNA 的 磊 基 序列 以 化 学 结构 完全 不 同 的 氨基 酸 序列 加 以

转换 的 媒介 作用 。 因 此 ， 也 称 其 为 转 接 器 分 F (adaptor), R-

NA 是 一 种 小 分 子 物 质 (分 子 量 20,000~30,000， 碱 基数 70~
90 个 ) 。 但 在 其 结构 中 却 包含 着 能 阅读 mRNA 遗传 密码 的 碱 基
序列 〈 反 密码 子 ) ， 及 与 严密 对 应 于 反 密 码 子 的 特定 氨基 Be
合 的 结 梅 。

让 于 蛋白 质 由 20 种 氨基 酸 组 成 ， 因 此 与 每 种 氨基 酸 相 对 应
的 ， 相 结合 的 tRNA 已 知 有 一 种 或 一 种 以 上 。
tRNA 除 含有 4 种 构成 普通 RNA 的 碱 基 外 ， 还 含有 多 种 修
饰 碱 基 ， 这 是 tRNA 的 基本 特征 。tRNA 基 本 为 单 链 结构 ,在 其
弯曲 部 位 形成 碱 基 对 ， 组 成 具有 特异 性 的 二 级 甚至 三 级 结构
体 。 正 是 这 种 高 级 结构 ， 成 了 tRNA 与 某 个 反 密 码 子 对 应 的 氨
基 酸 相 结合 的 关键 。 氨 基 酸 与 tRNA 的 3 羟基 末端 碱 基 A 结合，
其 末端 含有 与 所 有 其 它 tRNA 相 同 的 CCA 序 列 。 据 此 推测 , CCA
之 后 的 第 4 个 碱 基 及 反 密 码 子 ， 作 为 特异 地 对 应 于 氨基 酸 的 结
构 具 有 重要 意义 。 它 除了 与 蛋白 质 合成 有 关外 ， 也 与 代谢 调节
及 DNA 合 成 的 起 始 有 关 。

由 于 核酸 的 分 子 很 小 ，1965 年 首先 由 霍 勤 利 (Holley) 研究
确定 了 由 酵母 中 提取 、 猜 制 的 腺 车 叭 tRNA 的 全 部 碱 基 序 列 ，
这 是 首次 搞 清 核酸 碱 基 序 列 的 例子 。

转 座 子 (transposon, Tn)

转 座 子 是 指 在 原核 生物 所 具有 的 转移 性 基因 中 ， 除 自身 转
移 所 必需 的 基因 外 ， 还 具有 耐 药 性 因子 等 其 它 基 因 。 与 仅 具 转
移 必需 基因 的 IS 有 所 区 别 。

转 座 子 的 结构 特征 是 ， 在 全 长 的 两 个 未 端 上 有 在 转移 中 发
挥 重 要 作用 的 约 18 一 1500 个 碱 基 对 的 逆向 倒置 重复 (inverted

130

repeat，IR) 。IR 有 两 种 不 同 的 类 型 ， 一 种 IR 就 是 IS,， 形 成 在
两 个 相同 JS 之 间 夹 入 一 种 基 因 的 形式 〈TIn9、Tnl0 等 ) 。 这 样
IS， 即 使 是 单个 的 也 具有 转移 能 力 。 另 一 种 IR 具 有 在 一 个 IS 中
可 有 过 多 其 它 基 因 航 入 的 形式 (ITn3)。

于 是 在 转 位 中 便 会 发 生 : 中 在 性 质 不 同 的 DNA 部 分 中 发
生 并 不 需要 recA 的 转移 〈 不 正常 重组 ) - @ 在 靶 DNA 中 无 特别
的 碱 基 序 列 ， 但 在 转移 部 分 中 却 发 生 3 一 12 个 碱 基 对 《根据
Tn 的 不 同 而 各 有 一 定 的 碱 基 数 ) HER, OBE, 因为 原 有
的 Tn 残 留 ， 故 每 转移 一 次 ， 拷 贝 数 便 会 增加 一 个 。 虽 然 目 前
已 经 提出 了 说 明 这 种 转移 的 模型 ， 但 对 Tn 密 码 的 转移 所 必需
的 蛋白 质 及 其 与 宿主 细胞 酶 系统 的 关系 ， 还 有 待 进一步 加 以
解释 。

Toah#BSIS-H, FMAERERD REA, tk RR,
倒 位 和 形成 融合 分 子 ， 而 引起 窒 变 或 极 性 变异 。 如 果 接 受 插 入
转移 是 在 基因 部 位 ， 就 会 引起 变异 ;如 果 是 在 质粒 复制 所 必需
的 碱 基 序列 中 ， 则 失去 复制 能 力 等 等 ，Tan 将 对 细胞 变化 产生
巨大 影响 。Tn 的 转移 频率 在 大 肠 杆 菌 中 约 为 10 一 10

三 桥 等 日 本 研究 组 在 对 耐 药 性 因子 及 其 移动 现象 的 发 现 上
起 了 先导 作用 ， 但 对 此 提出 转移 概念 的 ， 则 是 美国 的 科恩 (Co-
hen) 等 人 。
姊妹 染色 单 体 (sister chromatid)

染色 质 在 细胞 分 裂 期 发 生 凝 缩 而 形成 染色 体 。 染 色 体 在 分
裂 中 期 时 沿 纵 轴 方 向 进行 纵向 分 裂 ， 并 被 分 配 到 子 细胞 中 。 这
种 一 个 染色 体 分 成 两 个 的 着 丝 粒 相连 子 染 色 体 称 为 :( 姊 乓 六 BE
色 单 体 。

虽然 在 DNA 即 将 进入 合成 期 时 进行 标记 尚 不 能 对 两 个 染
色 单 体 加 以 区 分 ， 但 一 经 标记 后 ， 进 入 第 二 次 分 裂 期 时 便 有 可

131

能 加 以 区 分 。 自 从 发 现 姊妹 染色 单 体 的 交换 (SCE) 现象 后 ， 对
染色 单 体 的 区 分 染色 以 及 交换 的 机 制 开 展 了 更 加 广泛 的 研究 。
姊妹 染色 单 体 交 换 (sister chromatid exchange, SCE)

姊妹 染色 单 体 交换 ， 是 指 在 姊妹 染色 单 体 之 间 所 发 生 的 部
分 交换 现象 。 通 常 简称 为 SCE。 目 前 , 对 SCE 的 发 生机 人 制 尚 不 了
解 。 推 测 , 是 因 双 链 DNA 在 同一 位 置 上 被 切断 , 并 在 与 姊妹 双 链
的 同一 位 置 上 相 结合 。 它 本 身 并 不 伴随 遗传 障碍 。

细胞 经 紫外 线 照 射 或 者 用 低 浓度 的 致 瘤 剂 处 理 后 ， 可 引起
SCE 的 发 生 频率 增加 ， 从 而 提示 ， 有 可 能 利用 这 种 现象 作 为 致
突变 物质 的 检索 指标 。
自身 免疫 疾病 (autoimmunization disease)

自身 免疫 疾病 是 对 自身 的 脏 器 ， 组 织 及 其 构成 成 分 产生 抗
体 的 变态 反应 疾病 。 这 是 在 免疫 疾病 中 原因 不 明 且 治疗 困难 的
一 种 疾病 。 近 年 来 ， 特 别 引 人 注目 的 是 周身 性 红斑 狼疮 (SLE，
systemic lupus _ erythematosus) ， 目 前 ， 在 患者 的 血清 中 已
发 现 了 对 核 及 其 成 分 〈 核 蛋白 质 、DNA、RNA、 组 蛋白 等 ) 的
抗体 。
在 真 核 细 胞 的 核 中 ， 比 较 稳 定 的 低 分 子 RNA 能 与 蛋白 质
形成 复合 物 (sn RNP) 。 施 泰 效 〈steiz) 等 分 析 了 可 与 SLE 患
者 的 血清 发 生 沉降 反应 的 snRNP 中 的 RNA 成 分 ， 发 现 其 中 的
一 种 UI1( 含 有 丰富 囊 的 snRNA) 与 外 显 子 - 内 含 子 连接 部 位 的
碱 基 序 列 具 有 互补 人 性， 提示 U1 可 能 与 nRNA 的 成 熟 ， 即 拼接
有 关 。
阻 遏 物 (repressor)

阻 遏 物 是 与 结构 基因 相 邻 的 DNA 链 (操纵 基因 ) 相 结 合 ，
对 mRNA 合成 的 抑制 或 者 诱导 具有 控制 作用 的 蛋白 质 因 子 。 操
纵 基 因 与 局 动 子 相 邻接 ， 如 果 在 启动 子 上 结合 有 阻 过 物 ， 则 由

152
RNA G WMG S| HmMRNARRARVS SBM, RH Se
WARNES WSS wei, WBA, RRM
转录 反应 的 抑制 ， 于 是 便 开 始 mRNA 的 合成 进而 开始 蛋白 质
的 合成 。

把 编码 阻 遇 物 的 基因 称 为 调节 基因 ， pera :下
liz” (乳糖 操纵 子 ) 。

诱导 物 个 存在 时
RNA RABE

ba
”诱导 物 存在 时
RNARA HF

+ He,

igi
ie”
pane

IPTG One
IPTG 1Pte
BA 28 in Se ok
(FH 18 i EAS AD

vecemsttiinine 4

图 1-18 阻 遏 物 的 结合 及 由 诱导 物 的 解除

组 蛋白 (histone)
组 蛋白 是 指 所 有 真 核 生 物 的 核 中 ， 与 DNA 结 合 存在 的 碱 “

性 蛋白 质 的 总 称 。 分 子 量 约 10,000 一 20,000。 通 常 含有 互 1、
也 2A、H2B、 了 3、 了 4 等 5 种 成 分 。 除 HI 外 ， 其 它 4 种 组 蛋白 均 重
SMW Ra G 共 八 聚 体 ) HAF, 形成 核 小 体 核 心 。 DNASE

缠绕 在 核 小 体 的 核心 上 。 而 HI1 则 与 核 小 体 间 的 DNA 结 合 .因此 ，，

é

1353

一 般 认 为 组 蛋白 作为 结构 支持 体 的 作用 比 其 基因 调节 作用 更 为
重要 。

岛 类 、 两 栖 类 等 含有 细胞 核 的 红细胞 中 , 含有 一 种 叫 H5 的
特殊 组 蛋 自 。 毕 外 ， 在 停止 增殖 的 细胞 中 ， 还 含有 一 种 叫 1
的 组 蛋白 ，HI1 ”的 结构 与 H5 相 类 似 。

组 蛋白 可 受到 甲 基 化 、 乙 酰 化 、 磷 酸化 、 聚 ADP eM
化 ， 以 及 与 泛 醒 〈ubiquinone) 相 结 合 等 几 种 类 型 的 修饰 。 组
蛋白 的 修饰 与 染色 质 结构 的 变化 及 基因 活性 控制 的 相关 性 等
等 ， 是 今后 的 重要 研究 课题 。

组 织 培养 法 (tissue culture)

从 生物 体 取 出 器 官 、 组 织 、 细 胞 ， 在 人 工 培养 条 件 下 〈 菩
养 基 、 容 器 、 供 气 、 温 度 等 ) 使 之 生长 ， 以 研究 在 机 体内 元 法
观察 的 特性 叫做 组 织 培养 法 。

在 一 般 情 况 下 ， 把 包括 从 细胞 到 器 官 的 培养 叫 作 广 义 的 组
织 培 养 。 把 对 心 胜 、 有 肝脏、 或 者 胚胎 的 一 部 分 器 官 整个 地 培养
称 作 器 官 培养 。 把 用 上 皮 组 织 、 肌 肉 组 织 、 软 骨 组 织 等 处 于 组
织 状态 的 培养 叫做 狭义 的 组 织 培养 ， 而 对 离 体 细胞 的 培养 ， 则
叫 作 细胞 培养 。

当前 ， 应 用 最 广泛 的 组 织 培养 是 细胞 培养 。 这 是 因为 ， 采
用 动物 细胞 正 像 采 用 细菌 细胞 一 样 ， 其 操作 技术 已 被 掌 摇 ， 了 而
且 由 于 人 类 知识 和 经 验 的 积累 ， 已 能 比较 容易 地 获得 各 种 性 质
不 同 的 细胞 等 等 。 另 一 个 重要 的 原因 是 ， 动 物 细 胞 培养 也 具有
较 重 要 的 学 术 意 义 。

_ 近年 来 ， 由 于 组 织 培 养 ， 特 别 是 杂种 细胞 的 形成 、 杂 种 瘤
的 制 取 、DNA 注 入 法 以 及 转 染 等 技术 的 研究 成 功 ， 已 有 可 能
把 这 一 方法 广泛 应 用 于 所 谓 的 真 核 生 物 分 子 生物 学 领域 。

采 困 植物 材料 进行 组 织 培养 与 采用 动物 材料 进行 组 织 培

134

: 的 情况 是 不 同 的 。 在 进行 植物 组 织 培养 时 ， 其 培养 条 件 ， 特 别
是 培养 基 的 组 成 比较 简单 。 植 物 细胞 保持 有 全 能 性 ， 从 而 可 由
单一 细胞 发 育成 植物 个 体 。

因此 ， 人 类 不 仅 对 细胞 的 增殖 、 分 化 等 基础 课题 进行 了 研
究 ， 而 且 很 早 以 前 就 已 开始 对 育种 :药品 开发 等 也 进行 了 研
究 。 特 别 是 把 除去 细胞 壁 的 胞 质 体 的 细胞 融合 技术 弛 进 到 组 织
培养 中 ， 以 获得 自然 界 中 尚 没 有 的 各 种 种 间 杂 种 。
B 细 胞 (B cell)

BA aah H&B YEA (B lymphocyte), 是 来 泪 免疫
的 脏 器 ， 如 鸡 等 禽类 的 法 氏 腔 上 赛 Cbursa Fabricii) RAR,
大 鼠 等 动物 的 骨 艇 淋巴 细胞 。 由 于 工 细 胞 和 抗原 的 刺激 ， 也 组
胞 能 分 化 成 产生 抗体 细胞 。 也 细 胞 产生 的 免疫 球 蛋 自 是 分 沁 到
体液 中 的 体液 性 抗 性 。 而 工 细 胞 与 细胞 性 免 羧 有 关 ;， 符 威 的 抗
FFA WT ARP. FETA, BES ARE BAe
bie BD T i, th ABE Hil BAM he See Ag Hl T
fd, Min se xt BAW he A See a EA
(DNA) C.t#f (DNAB AW I SS #, DNA reassociation
kinetics analysis)

DNA AYC ot ap OT EXT DNA FE BERET BT 的 一 种 方
法 。 采 用 物理 方法 把 DNA 切 成 大 约 300 个 碱 基 对 长 度 , AL JAR
AEE BRE. ESA CHE, RED Hz
再 组 成 双 链 DNA ( 复 性 ) 。 以 实验 中 所 用 DNA 的 浓度 (Co) A
”反应 所 需 时 间 (+ ) 的 乘积 〈 称 为 Co 对 生成 的 双 链 郊 比 例
作 图 ， 从 所 得 曲线 可 以 求 出 DNA 片 段 的 重复 率 。 *

利用 这 一 方法 得 以 阐明 ， 在 真 核 生 物 的 基因 组 中 ， 包 含 着
富 于 变化 的 不 同 序列 一 一 从 重复 频率 非常 高 10 次 ) 的 序列 到
单一 (一 个 基因 组 中 仅 一 次 ) 序列 。

135

Fil FAC ot 3) Bp AY DA YW) sae rs Be RE A A: PPA Be 少 个
病毒 基因 组 存在 。

DNA 导 入 法 (DNA introduction method)

DNA 导 入 法 , 是 指 把 外 源 性 DNA 引 入 到 细胞 中 并 使 之 表达
的 一 种 方法 。 它 是 在 以 高 等 生物 细胞 作为 研究 对 象 时 经 常 被 使
用 的 一 种 术语 。 当 前 ， 应 用 广泛 的 方法 是 DNA 转 染 法 (DNA
transfection, TFE)， 即 采用 纤细 的 玻璃 针 ， 在 显微镜 下 ， 把 微
量 DNA 直 接 注入 到 细胞 核 中 , 或 者 利用 细胞 的 吞 史 作 用 使 细胞
自发 地 摄取 外 部 物质 。

TEF 法 早期 应 用 于 细菌 和 酵母 的 研究 中 , 经 改良 后 也 适用 于
动物 的 培养 细胞 。 其 操作 过 程 是 ， 把 欲 导 入 的 DNA 和 磷酸 钙
的 混合 沉淀 物 先 调配 好 ， 置 于 培养 器 中 ， 经 数 小 时 培养 后 ， 大
部 分 细胞 把 DNA- 磷 酸 钙 混合 沉淀 物 摄 入 到 细胞 质 内 。 人 得 其 中

具有 极 少 数 细胞 能 把 DNA 输 送 到 细胞 核 内 并 表达 出 来 .采用 TF
法 而 使 遗传 性 状 发 生变 化 的 细胞 ， 称 为 转移 基因 接受 体 〈tra-
nsformane) 。 在 动物 的 培养 细胞 中 ， 转 移 基 因 接 受 体 的 发 生
”频率 要 比 细 菌 低 得 多 , 而 且 外 源 性 DNA 是 在 受 体 细胞 染色 体 上
的 非特 定位 置 上 插入 的 ， 这 一 点 与 细菌 的 重组 有 明显 的 不 同 。
把 质粒 DNA 等 连接 在 所 用 的 外 源 性 DNA 上 ， 以 之 作为 标
是 记 ， 并 在 受 体 细 胞 中 使 用 特定 的 遗传 变异 株 ， 则 可 以 使 补偿 访
变异 的 基因 克隆 化 。
iDNA 的 变性 图 (denaturation map of DNA)
把 双 链 DNA 在 溶液 中 进行 加 热处理 , 或 在 碱 性 条 件 下 进行
处理 ， 则 碱 基 序 列 中 含有 A.T 碱 基 对 多 的 部 分 将 变 成 单 链 ， 用
甲 酰胺 或 者 乙 二 醛 〈glyoxal) 固定 ， 再 用 电子 显微镜 进行 观
察 ， 便 可 观察 到 双 链 DNA 在 什么 地 方 分 解 成 单 链 。 由 于 A'T
钴 基 序列 的 大 小 和 位 置 在 基因 组 DNA 中 是 恒定 的 ， 故 可 通过

136

apegkyuipiyapnelapopir 从 而 可 掌握 基
甘 组 的 相关 性 。
了 NA 碱 基 序 列 测定 法 (sequencing of DNA)

现在 ， 化 学 分 解法 〈(Maxam-Gilbert 法 ) 和 链 终 止 子 法
(chain terminator method, Sanger 法 ) 是 测定 DNA 碱 基 序
5) GREY, We. Sa, Ree) 使 用 最 为 广泛 的
方法 。

化 学 分 解法 是 1977 年 由 马克 萨 姆 和 吉尔 伯 特 两 人 研究 开发 ，
前 有 具 划 时 代 意 义 的 方法 。 其 操作 步骤 是 :

1I1。 对 和 欲 测 碱 基 序 列 的 DNA 片 段 进 行 精制 : 从 一 端 开 始 测
定 ， 大 约 有 300 个 碱 基 对 (bp). MAT AAMT ME
DNA RA pBR322S LAM ie, Bika, AR
制 性 内 切 酶 切断 供 使 用 。

2。 对 DNA 片 段 末端 进行 标记 : FEDNAH Bays’ Fei k3”
末端 上 进行 标记 处 理 。 最 常用 的 方法 是 用 多 核 苷 酸 激酶 和 CO-
3aP]ATP 把 5 末端 磷酸 化 。 由 于 有 限制 性 内 切 酶 切断 的 片段
在 5“ 末 端 上 含有 磷酸 ， 故 需要 事先 用 磷酸 酶 除去 磷酸 根 后 再 进
行 标记 。 |
” 3。 对 仅 一 端 进行 标记 的 DNA 片 段 的 制备 ;把 两 未 端 均 经
标记 的 DNA 片 豚 用 限制 性 内 切 酶 切断 ， 或 把 DNA 双 链 分 别 HF
离 成 单 链 ， 对 左 或 右 一 端 含有 标记 的 片 明 ， 用 凝 胶 电 脉 法 进行
分 离 、 精 制 。

4。 赖 基 特 异 的 化 学 分 解 反 应 及 DNA 链 的 切断 ， 把 用 上述
8 法 获得 的 片 眉 溶 液 分 成 4 等 分 , 分 别 进行 对 4 种 碱 基 GATC 的 特
异化 学 分 解 反应 。 最 理想 的 反应 条 件 是 ， 设 定 每 分 子 DNA 片
疏 仅 有 一 个 碱 基 发 生 分 解 反 应 。 反 应 后 ,把 DNA 链 在 分 解 SS
的 位 点 上 切断 。 例 如 ， 在 用 腺 吧 吟 进行 的 特异 反应 的 样品 中 ， ‘a

137

含有 一 端 被 标记 ， 而 另 一 端 在 腺 野 叭 位 点 上 被 切断 的 不 同 长 度
的 片 明 。 对 其 它 样品 也 可 进行 同样 的 碱 基 特 异 反应 。

5。 用 凝 胶 电 泳 法 和 放射 自 显影 技术 测定 碱 基 序列 ， 把 4 种
样品 分 别 置 于 各 自 的 沟 档 中， 同时 进行 电泳 、 放 射 自 显影 。 于
是 在 和 X 光 胶片 上 ， 与 一 端 被 标记 的 各 小 片段 的 位 点 相对 应 的 地
方 ， 便 会 出 现 区 带 。 片 段 愈 小 ， 电 泳 亦 愈 快 〈 向 下 )。 因 此 ， 比
较 4 个 沟 槽 的 区 带 位 置 ， 可 自 下 而 上 依次 读 出 沟 槽 区 带 的 碱 基
名 称 ， 从 而 对 碱 基 序列 作出 测定 。

链 终止 子 法 是 由 桑 格 (Sanger) 于 1975 年 研究 提出 的 。 操 作
PRE. WA WRIA MME DNA 片段 作 为 模板 ， 利 用
DNA 聚合 ME 试管 内 合成 互补 链 ， 加 入 链 终 止 子 “〈 合 成 抑制
剂 ) ,终止 反应 后 ， 进 行 凝 胶 电 泳 分 析 。

用 MI13 鸣 菌 体 作为 模板 ， 这 种 鸣 菌 体 由 宿主 大 肠 杆 菌 释 放
出 来 时 为 单 链 ， 但 在 细菌 内 进行 复制 时 则 变 成 双 链 。 把 欲 测定
的 DNA 片 段 播 入 到 复制 型 噬菌体 中 ， 使 之 增殖 ， 回 收 释 放 到
昔 体 外 的 单 链 DNA， 加 以 精制 。 在 播 入 片段 的 上 端 接 上 起 始 子
| 〈 单 链 DNA， 作 为 出 发 点 进行 DNA 合 成 ) 开始 合成 反 应 。 在
REP, MA 4 种 核 苷 酸 三 磷酸 ，dNTP (dATP, dCTP,
有 GTP、dTTP)， 对 其 中 的 一 种 (在 位 ) 用 ?PP 进行 标 记 。 把
有 有 应 液 分 成 4 等 分 ， 分 别 加 入 具 碱 基 特 异性 的 链 终止 子 , 20，3/
“SBURNTP GATE, ddCTP, ddGTP, ddTTP) 。 在 进行 合成
县 应 时 ， 在 某 一 位 点 上 ， 例 如 在 原来 4ATP 应 该 引入 的 位 点 上 ，
加 | 入 ddATP 时 ， 则 互补 链 反 应 即 会 在 此 停止 ， 不 再 发 生 进 一 步
和 的 合成 。 由 于 链 终 止 子 的 引入 是 随机 发 生 的 ， 故 在 一 支 试 管 中
可 能 会 产生 不 同 长 度 的 互补 链 。 但 在 本 例 中 ， 所 有 的 终止 末端
的 碱 其 都 变 为 A 。 在 其 它 的 试管 中 ， 也 进行 了 同样 的 反应 。 以
合成 的 各 个 碱 基 作为 末端 互补 链 ， 经 过 一 定 反 应 时 间 后 ， 回 收

138

样品 再 解 离 成 单 链 ， 进 行 电 泳 、 放 射 自 显影 后 ， 便 会 在 与 新 合
成 的 互补 链 的 各 个 长 度 相对 应 的 位 置 上 出 现 区 带 。 比 较 四 条 沟
槽 中 区 带 的 位 置 ， 从 下 方 开始 依次 读 取 沟 槽 的 碱 基 和 名 称 ， 于 是
碱 基 序列 的 测定 即 告 完成 。

DNA# ig (DNA polymerase) |

DNARAME-HRAARDNAR AR. CHE RB
生物 (大 肠 杆 菌 、 枯 草 杆菌 ) 中 ， 共 有 T、I、 下 三 种 DNA
聚合 酶 (polI、PpolI、Ppoli) 。 在 真 核 生 物 中 也 已 知 有 zx 、B、
?三 种 DNA 聚 合 酶 〈 最 近 有 报道 ， 又 发 现 一 种 CDNA 聚 合 酶 ) 。
polI 是 由 科恩 伯 格 于 1956 年 从 大 肠 杆菌 中 提取 、 精 制 而 得 ， 罚
进行 了 试管 内 合成 DNA 的 实验 。 这 是 研究 得 最 为 详尽 的 DNA
合成 酶 ， 在 细胞 内 这 种 酶 对 经 紫外 线 照 射 等 受 辐 射 而 发 生 的
DNA 损 坏 有 修复 作用 。 已 发 现 ， 既 使 是 po 突变 株 也 能 见 到 正
稼 的 DNA 复 制 ， 经 研究 冰 明 ， 其 复制 酶 就 是 poli。 同时 也 发 现
pol I 与 此 复制 反应 也 有 一 定 关 系 。 目 前 对 polI 的 作用 尚 不 清
楚 。 真 核 生 物 的 复制 酶 4 ，?7 在 线粒体 DNA 复 制 中 起 作 用 , 而
B 则 与 紫外 线 损坏 的 修复 除去 有 关 。

DNA® = (deletion loop of DNA)

把 正 第 的 DNA 与 部 分 有 缺失 部 位 的 DNA 进 行 杂 交 ， 作 成
杂种 分 子 。 这 时 与 缺失 部 位 相对 应 的 正常 DNA 由 于 缺少 互 补 的
配对 链 而 成 为 单 链 。 用 适当 的 方法 进行 处 理 后 《例如 使 单 链 伸
展 ) ， 在 电子 显微镜 下 观察 便 可 以 看 到 与 缺失 长 度 相 对 应 的 单

链 DNA， 其 缺失 部 分 呈 环 状 结构 。 这 一 方法 可 用 于 判断 缺失 的

大 小 和 位 置 。 这 是 因为 ， 单 链 部 分 对 S1 核 酸 酶 敏感 ， 故 可 利用
这 一 特性 对 其 分 解 产物 进行 分 析 并 推定 它 的 位 置 。 此 外 ， 使 含

有 内 售 子 的 DNA 与 其 mRNA 形成 杂种 分 子 ， 也 可 以 在 内 含 子

区 域 观察 到 与 缺失 环 相同 的 结构 ， 从 而 可 以 知道 被 分 割 的 基因

- = RS tec, te/

139

的 结构 。
DDNA 修 饰 酶 (DNA modification enzyme)
DNA 修 饰 是 指 通过 化 学 方法 使 碱 基 发 生变 化 。 变 化 有 两 种
类 型 。 一 是 使 腺 味 叭 (A ) BRE (CC) 发 生 甲 基 化 ;二 是 变 为
胞 喀 啶 的 衍生 物 羟 甲 基 胞 喀 啶 的 葡萄 糖 转化 反应 ， 这 种 现象 在
大 肠 杆菌 工 偶 数列 〈T2、T4、T6) 叭 菌 体 DNA 中 可 以 遇 到 。

DNA 碱 基 的 甲 基 化 ， 是 生物 界 中 广泛 存在 的 一 种 现象。 它
| 与 生物 的 分 化 或 衰老 有 关 。 在 原核 生物 中 ， 大 约 有 lmol% 的
甲 基 化 碱 基 存 在 。 在 动物 中 ， 甲 基 胞 喀 喧 大约 占 全 部 碱 基 排 列
的 1 一 2% ， 在 植物 界 中 稍 高 一 些 ， 约 占 5 一 8% ， 但 却 没有 发 现
有 甲 基 腺 嘎 叭 的 存在 。

在 DNA 的 限制 -修饰 酶 系统 中 ， 修 饰 酶 与 限制 性 内 切 酶 是
两 种 不 同 的 酶 ， 但 修饰 酶 与 限制 性 内 切 酶 一 样 ， 也 具有 识别 碱
基 序 列 、 进 行 甲 基 化 的 特性 。 含 有 限制 性 内 切 酶 的 细胞 ， 其
DNA 由 于 修饰 酶 的 作用 而 免 遭 分 解 。 已 知 在 大 肠 杆菌 中 含 有 与
修饰 酶 不 同 的 腺 味 叭 或 胞 喀 啶 的 甲 基 化 酶 。

在 喉 菌 体 偶 数列 中 ， 已 发 现 的 5- 羟 甲 基 胞 喀 喧 葡萄糖 转化
的 频率 ，T4 为 100%，T2、T6 约 为 75% 。 当 以 尿 苷 二 磷酸 葡萄
糖 做 底 物 时 ， 可 利用 噬菌体 的 基因 (Cagt, Bet) 进行 转化 。 这
一 DNA 修 饰 系统 ， 很 时 就 为 人 们 所 知 ， 但 除 感染 噬菌体 时 侵
入 的 DNA 未 受 修 饰 时 ， 可 发 生 限 制 分解 ) 之 外 ， HE HK
然 知 之 甚 少 。
DNA-RNA#% (DNA-RNA hybrid)

DNA-RNA 杂 交 , 是 指 DNA 碱 基 序 列 和 含有 互补 碱 基 序 列
的 RNA 之 间 形 成 具 碱 基 对 的 双 链 杂种 分 子 。 把 RNA 与 DNA 相
BA, ARSED, ERM BEA. RNA 与 含有
互补 碱 基 序 列 的 单 链 DNA 结 合 而 形成 双 链 。DNA-RNA 的 对 接

140

比 DNA-DNA 的 对 接 更 为 稳定 。 和 RNA 没 有 互补 碱 基 序 列 的

DNA 一 条 链 成 挤 出 状态 ， 可 借 电 子 显 微 镜 进行 观察 。 用 放射 性 .
同位 素 标记 的 RNA 研 究 、 观 察 特定 DNA 领 域 CDNA 片段 ) 已 ，

获得 应 用 〈Southern blotting 法 ) 。
EcoRI
EcooRl 为 一 种 具 代 表 性 的 限制 性 内 切 酶 ， 因 来 自 含 有 这 种
We hy Kk DFT A CEscherichia coli RY13(RI)) 而 得 名 。1971 年
首次 由 博 耶 (Boyer) $A AMAA TRIB X GARRY 13
ik PASE. EcoRI BER BFF A Ot 6 个 碱 基 对 《〈* 表示
切断 部 位 ) 。 该 序列 以 … 符号 为 中 心 构成 旋转 对 称 结构 〈 回 文
结构 ) 。

pid ibe ae

3 CTTAAG_ 5
这 种 结构 是 在 其 它 许 多 限制 性 内 切 酶 的 识别 切断 部 位 上 都 可 见
到 的 共同 特征 。 由 于 它们 在 识别 、 切 断 碱 基 序 列 上 各 自 具 有 的
特异 性 ， 所 以 在 DNA 链 上 所 进行 的 切断 被 严格 限定 在 该 碱 基
序列 处 。 故 可 由 同样 基因 切割 成 相同 长 度 的 DNA 片段 。 而 且
用 相同 的 限制 性 内 切 酶 切断 的 DNA， 其 单 链 末 端 具 有 互补 的
碱 基 序列 ， 容 易 进 行 再 连接 。 利 用 许多 限制 性 内 切 酶 所 具有 的
这 种 共性 ， 可 以 绘制 出 基因 的 限制 性 酶 切 图 谱 ， 借 助 于 基因 切
断 和 连接 酶 实现 再 连接 ， 从 而 建立 起 今天 的 基因 工程 。
FAS (F factor)

E 因 子 是 大 肠 杆 菌 的 性 决定 因子 。1946 年 菜 德 伯 格
(Leberg) 首先 在 大 肠 杆菌 必 12 株 中 发 现 了 细菌 的 接合 现象 。
因为 在 该 细胞 质 内 含有 致 育 (fertility) 因 子 , 故 简称 为 下 因子 。
含有 这 种 因子 的 菌 称 为 雄性 菌 〈+) ， 不 含有 者 RA te

141

(了 -) 。E 因 子 为 传递 性 质粒 ， 很 久 以 前 就 已 对 下 因子 的 遗传
学 、 物 理化 学 等 各 个 方面 进行 了 详细 的 研究 。 下 因子 的 分 子 量
为 60x 10*， 在 宿主 菌 的 拷贝 数 为 1 一 2。

E-* 菌 生 有 下 纤毛 ， 并 以 此 为 媒介 与 E 菌 进行 接触 、 接
合 ， 把 质粒 基因 组 传递 给 对 方 。 接 受 了 该 质粒 的 下 - 菌 变 为 下
菌 ， 从 而 证 明 它 具有 向 下 - 菌 传递 质粒 的 能 力 。

在 下 因子 的 基因 组 中 ， 含 有 能 与 其 它 DNA 容 易 发 生 重 组 的
结构 部 位 ， 与 宿主 染色 体 多 次 发 生 重 组 ， 结 果 在 宿主 染色 体 中
成 为 整合 状态 〈integrative state) 。 通 常 把 这 种 菌 称 为 高 频
重组 菌 〈Htr 菌 ) ， 在 接合 传递 时 ， 与 整合 的 下 因子 相 邻 的
染色 体 DNA 按 一 定 的 方向 移入 至 受 体 菌 中 。 此 外 整合 的 F 因
子 一 旦 再 次 恢复 自律 增殖 状态 ， 将 把 染色 体 DNA 的 一 部 分 引
六 至 基因 组 中 ， 把 这 种 因子 称 为 FE' 因 子 。 下 因子 可 以 在 染色 体
的 各 个 部 位 被 整合 ， 故 此 ， 从 各 种 不 同 Hfr 菌 中 均 可 以 分 离 得
E' 因 子 ， 制 成 大 肠 杆 菌 民 12 株 的 基因 图 而 被 广 为 应 用 。

F’ A+ (Fprime faetor)

E' 因 子 是 在 FE 因子 内 引入 染色 体 DNA Fr Ba A — PR.
下 因子 在 与 宿主 染色 体 发 生 重 组 后 ， 可 在 宿主 染色 体 中 形成 整
合 状态 。 当 整合 的 质粒 再 从 染色 体 上 切断 并 回复 到 原来 的 自律
增殖 状态 时 ， 常 常会 带 入 部 分 宿主 染色 体 ， 这 种 质粒 便 称 为
因子 。 根 据 所 引入 的 基因 的 种 类 ， 可 把 FE' 因 了 于 称 为 Elac，Fgal
等 等 。

H-2 复 合体 〈(H-2 complex)

也 -2 复合 体 是 决定 小 鼠 的 主要 组 织 相 容 性 抗原 结构 的 基因
群 。 对 非 同 种 类 个 体 的 移植 片 具 排 斥 作 用 的 机 制 是 ， 由 于 在 细
胞 膜 上 含有 个 体 特有 的 组 织 相 容 性 抗原 ， 对 受 体 的 免疫 系统 产
生 刺 激 作 用 ， 从 而 促使 淋巴 系统 细胞 作出 反应 导致 移植 片 破

142

坏 。 支 配 组 织 相 容 性 抗原 的 基因 群 称 为 联 基 因 “〈 组 织 相 容 性 基
因 ，histocompatibility gene) 。 其 中 能 支配 最 强 抗原 即 ES
组 织 相 容 性 抗原 的 基因 群 ， 对 小 鼠 而 言 即 称 为 H-2 a 合体 。
了 -2 复合 体 存在 于 第 17 号 染色 体 上 ， 目 前 已 经 知道 其 中 至 少 含
有 9 个 基因 座位 。 由 五 -2 复合 体 产生 的 抗原 ， 在 不 同 的 个 体 之
间 是 极 不 一 致 的 ， 从 而 使 自身 及 自身 之 外 的 均 具 有 清晰 的
标记 。

人 体 主 要 组 织 相 容 性 抗原 称 为 HLA (人 体 淋 巴 细胞 抗原 ，
human lymphocyte antigen) 。 支 配 HLA 的 基因 存在 于 第 6
号 染色 体 的 短 辟 上， 其 结构 与 也 -2 复合 体 非 常 相似 。
HATI 培 养 基 (HAT medium)

HAT 培 养 基 是 一 种 筛选 用 培养 基 ， 在 动物 的 体 细 胞 遗传
curb yy pir Js HF ke Be wh ER BE RE HE AE
(hypoxanthine guanine phosphoribosyl transferase,
HGPRT) 缺失 株 ， 或 胸腺 喀 喧 核 苷 激酶 (thymidine kinase,
TK) 缺失 株 在 该 培养 基 中 不 能 生长 ， 故 在 使 用 这 类 细胞 〈 回
复 野 生 型 ) 进行 回复 突变 细胞 的 租 选 实验 中 、 或 在 使 用 这 类 细
胞 进行 外 源 性 DNA 引 起 的 转化 实验 中 、 或 使 两 株 细 胞 BE OT

合 的 试验 中 ， 多 采用 HAT 培 养 基 来 筛选 野生 型 细胞 。

ly FES FEE PAD A RI CH), SERRA (A)
Fil Hed RE WE AK EF CT), 故 于 1964 年 根据 利 特 菲 尔 德 (Littlefield)
的 提议 ， 把 这 种 培养 基 命 名 为 HAT。

HLA 复 合体 (HLA complex, human lymphocyte antigen
complex,， 人 淋巴 细胞 抗原 复合 体 )

HILA 复 合体 是 决定 人 体 主 要 组 织 相 容 性 抗原 (major
histocompatibility antigen, MHA) 的 结构 基因 群 。 这 个 基
因 群 的 产物 是 具有 因 个 体 相 异 的 特有 抗原 性 的 糖 蛋白 质 ， 它 存

343

在 于 细胞 膜 上 。 在 不 同 种 间 进 行 个 体 组 织 移植 时 ， 移 植 片 便 会
受到 排斥 。 这 是 因为 被 移植 组 织 的 相 容 性 抗原 刺激 了 接受 者 的
免疫 系统 ， 从 而 导致 移植 片 遭 到 破坏 所 致 。 故 此 也 称 其 为 移植
抗原 。MHA 是 组 织 相 容 性 抗原 中 作用 最 强 的 一 种 ， 它 能 迅速
引起 对 移植 片 的 拒 斥 反应 。

早 自 本 世纪 初 ， 就 已 对 移植 片 的 拒 斥 反应 有 所 了 解 ， 但 对
它 的 解释 则 始 于 癌 组 织 的 移植 实验 。 研 究 表明 ， 在 同 胎 子 代 之
间 被 移植 的 瘤 组 织 不 会 发 生 拒 斥 反应 ， 继 续 增 殖 的 频率 很 高 ，
并 已 证 明 ， 这 一 现象 与 遗传 基因 的 支配 有 关 。 此 外 ， 在 发 生 拒
斥 反应 的 个 体 血 清 中 ， 发 现 有 移植 冶 组 织 的 抗体 存在 ， 这 说 明
它 与 免疫 机 制 有 关 。 其 后 也 已 证 明 ， 抗 原 性 对 癌 细 胞 并 不 是 特
异 的 ， 在 正常 组 织 的 移植 片 中 也 同样 存在 。

HLA 基 因 群 附着 在 第 6 号 染色 体 的 短 臂 上 。 这 种 基因 的 数
量 虽 然 有 限 , 但 却 能 对 多 种 的 抗原 结构 起 决定 性 作用 ， 从 而 引
起 人 们 对 其 作用 机 制 的 极 大 注意 。

对 HLA 基 因 群 的 克隆 化 研究 ， 目 前 正在 取得 迅速 进展 ， 不
仅 受 到 生物 学 界 而 且 也 受到 脏 器 移植 专家 的 关注 。

小 鼠 的 主要 组 织 相 容 性 抗原 称 为 H-2 复 合体 ， 与 HLA 十 分
相似 。

H-Y 抗 原 (H-Y antigen)

H-Y 抗 原 是 由 哺乳 动物 立 染 色 体 上 的 基因 得 到 表 达 而 产
生 的 一 种 抗原 。 具 有 执行 雄性 的 第 一 性 征 决定 的 作用 ORR
发 ) 。1955 年 艾 克 沃 尔 德 〈Eichwald) 和 西 勤 默 尔 (Silmser)
在 进行 小 鼠 的 皮肤 移植 实验 时 发 现 ， 当 由 雄性 向 肉 性 移植 时 ，
” 可 观察 到 拒 斥 现象 ， 反 之 移植 并 不 受到 拒 斥 。 其 后 更 发 现 ， 在
拒 斥 雄性 皮肤 的 肉 性 血液 中 有 抗体 产生 ， 称 之 为 对 雄性 CY)
特异 的 组 织 相 容 性 抗原 ， 即 也 - 立 抗原 。 采 用 浓缩 的 H- 立 抗原

144

Fal 2H oe BS SS EFT OF EA Re, CRP HL ES HE Dy
分 布 相 当 广泛 。 蜡 型 接合 体 〈 对 哺乳 动物 为 XY WH HE, WS
类 、 蛇 类 及 蜥 蝎 为 ZW 型 瞧 性 ) 具有 H-2Z 抗 原 ， 而且 其 抗原 决
定 复 是 相同 的 。 1983 年 大 野 等 人 研究 与 产生 A-Y 抗原 有 关 的
基因 克隆 获得 成 功 。 并 且 认 为 这 一 基因 是 脊椎 动物 中 所 共有 的
非常 老 的 基因 ， 因 而 不 仅 从 基因 进化 角度 引起 人 们 对 它 的 关
注 ， 而 且 也 由 于 它 是 决定 动物 肉 雄 具有 重要 作用 的 基 加， 因而

”受到 人 们 的 极 大 的 重视 。

L-ife (CL cell)

L. 细胞 是 由 厄 尔 (Earle) 19434E Re 4) ey 来 .的 细胞
株 。 这 是 一 种 从 出 生 100 天 的 C3H 小 鼠 〈 雁 性 ) 的 后 肢 皮 下 组
织 ， 经 传代 塔 养 而 得 到 的 成 纤维 细胞 株 。 现 在 已 能 把 传代 中 的
培养 物 经 甲 基 胆 葛 (methyl-cholanthrene) 处 理 使 之 发 生 转
化 ， 而 不 出 现 接触 抑制 。 利 用 在 塔 养 过 程 中 易于 发 生变 蜡 这 一
ES, PID IRB8-AA SIEM (8-azaguanine) 耐 药 性 株 〈 次
Be ES SEM EER EE, HGPRT ik te). Pe De MRE

(bromouracil) 耐 药 性 株 〈 胸 腺 喀 喧 核 苷 激酶 ，IK 缺 失 ) 及
放射 线 耐 性 株 等 等 。 借 助 于 近 几 年 来 发 展 起 来 的 DNA 导 入 法 ，
使 用 这 类 变异 株 可 以 克隆 各 种 细胞 的 也 GPRT 基 因 和 TK 基 因 ，
并 可 鉴定 其 基因 座位 。

当 传 代 至 95 代 时 , 采用 毛细 管 法 克隆 单 细胞 ， 得 到 工 -929，
这 是 最 早 获 得 的 克隆 细胞 。

LETS 蛋 白质 # (LETS protein)

LETS 蛋 白质 是 存在 于 动物 细胞 膜 上 的 分 子 量 为 20 万 一 25
万 的 糖 蛋 白质 (巨大 外 转化 敏感 糖 蛋 昌 ，large external
transformation-sensitive glycoprotein, LETS) 。 当 细胞 发
生 瘤 化 时 ，LETS 蛋 白质 开始 减少 ， 故 推测 其 作用 功能 可 能 与

145

细胞 的 粘着 性 和 接触 抑制 性 等 有 关 。 这 种 糖 蛋白 能 与 血 纤 维
蛋白 及 胶原 蛋白 等 纤维 性 物质 相 结 合 ， 故 也 称 纤维 连接 素
(fibronectin) 。

mRNA 的 帽子 结构 (cap structure of mRNA)

帽子 结构 是 三 浦 阐 一 郎 等 于 1975 年 最 初 在 蛋 的 多 角 病 毒
RNA 上 发 现 的 一 种 结构 〈 人 参见 图 1-19) 。 其 后 证 明 ， 在 真 核 生
物 的 mRNA 中 广泛 存在 。 这 是 一 种 RNA 的 5“ 末 端的 修饰 结构 ，
它 是 7- 甲 基 乌 味 叭 核 苷 通过 焦 磷酸 与 5 末端 的 磷酸 相 结合 而 形
成 的 ， 这 种 修饰 是 在 核 内 进行 的 。

图 1-19 帽子 结构

146

IX BRAG PAR LT IAS! Ae ita FE AG BY BS OD PA RPE.
且 在 mRNA 翻译 开始 机 制 方面 也 具有 重要 作用 。

Mu 噬菌体 (Mu phage)

Mn 了 叭 菌 体 为 大 肠 杆菌 洲 原 性 噬菌体 的 一 种 。 可 播 入 到 宿
主 菌 染色 体 DNA 上 的 非特 定 区 域 〈 溶 原 性 )。 这 样 Mu 鸣 菌 体 的
感染 可 诱发 在 宿主 菌 的 各 种 基因 上 与 转 座 子 相同 的 捅 入 突变 。
由 于 这 种 喉 菌 体 可 诱发 突变 (mutation), Kh Hh ZS A Mul
«A
pBR322

Watt A Ta EY BA py IZ RE CF
量 2.6 x 10") 。 其 全 部 碱 基 序 列 都 已 被 研究 确定 。 在 大 肠 杆菌
素 E1 质 粒 〈ColE1) 型 DNA 复 制 起 始 的 位 置 上 结合 有 氨 蔡 青 老
素 耐 药 基 因 (Ap) 和 四 环 素 耐 药 基 因 (Tc*) 而 形成 的 质粒。
这 种 质粒 称 为 松弛 型 (relaxed) 质粒 ,通常 在 细胞 中 有 约
20~304 5 Dl, (ATER BRA PF, K—-#B WMA WI AR
于 个 。 含 有 pPBR322 的 细菌 ， 由 于 显示 氨 葵 青霉素 耐 药 性 和 四
环 素 耐 药 性 ， 故 极 易 选择 。 此 外 ，TIc" 四 环 素 耐 药 基因 中 如 果
结合 有 外 源 性 DNA 片 段 CBA Hind, BamHI, Sall PR PE
内 切 酶 切 点 ) ， 则 四 环 素 耐 药 性 标记 消失 ， 以 此 作为 指标 就 可
筛选 出 具有 外 源 性 DNA 质 粒 的 细菌 ， 这 是 其 优点 。

RE (R loop)

使 用 与 DNA 的 单 链 具有 互补 碱 基 序列 的 RNA， 并 在 双 链
DNA 之 间 进 行 退火 ， 则 RNA 便 可 与 具有 互补 碱 基 序 列 的 DNA
形成 杂种 分 子 ， 而 具有 与 RNA 相 同 碱 基 序 列 的 DNA BBA, Jl
作为 单 链 而 被 排除 。RNA.DNA 杂 种 分 子 较 DNA"DNA 分 子 稳
定 。 当 用 电子 显微镜 观察 这 种 杂种 分 子 时 ,可 观察 到 单 链 DNA
突出 呈 环 状 。 这 个 环 是 由 于 RNA 而 产生 的 一 种 结构 ， 故 称 为

147

RF,

利用 这 一 方法 不 仅 可 以 确定 rRNA 在 DNA 上 的 位 置 ， 而 且
由 于 可 以 观察 到 真 核 生 物 的 DNA 被 切割 的 基因 部 位 ， 从 而 也
搞 清 了 它 在 DNA 上 的 排列 顺序 。

R 质 粒 (R plasmid)

R 质粒 又 称 抗 性 转移 因子 (resistance transfer factor,
RTEFE) ， 是 一 种 细胞 质 因 子 ， 含 有 控制 耐 药 性 的 基因 〈 和 群 ) 。 通
过 含有 了 质粒 的 细菌 细胞 (RTEF+) SABA R 质粒 的 细菌 细
胞 CRTEF- 》 之 间 的 结合 ， 而 发 生 RTE 由 RITE- 菌 向 RITE way
转移 。 耐 药性 转移 这 一 观点 是 免疫 学 上 的 重要 问题 。 此 外 ， 玉
质粒 具有 基因 转移 能 力 这 一 事实 ， 可 以 在 基因 工程 领域 中 作为
载体 而 加 以 利用 。 即 在 试管 中 把 有 用 的 基因 与 恨 质 粒 连接 ， 可
以 向 宿主 菌 转移 新 的 遗传 信息 《转化 ) 。 如 果 以 耐 药 性 作为 得
选 指标 ， 就 可 高 效率 地 获得 质粒 已 被 转化 的 细菌 株 。
RNA 分 解 酶 H (RNase H)

RNA 分 解 酶 也 是 一 种 分 解 DNA-RNA 杂种 中 了 NA 的 酶 。
HRBiFhybrid AA) 的 字 首 。DNA 的 复制 过 程 是 从 RE
DNA 和 互补 RNA (引物 RNA，Primer RNA) 的 合成 开始 。
子 链 DNA 与 引物 RNA 的 3 -羟基 结合 才能 进行 复制 。 当 及 NA 分
解 酶 在 子 链 DNA 的 合成 进行 至 一 定 程度 时 ， 便 从 DNA 链 中 分
解除 去 引物 RNA。 在 真 核 生 物 、 原 核 生物 及 闭 转 病毒 中 已 发 现
Axe, MEK, DNARA MIRA 与 RNA 分 解
酶 也 相同 的 功能 。

RNAX 2s (RNA polymerase)

RNARG MET UDNAH HARE PHA E) 作 为 模
板 而 合成 RNA 的 一 种 酶 。 在 进行 RNA 合成 时 ， 除 模板 DNA
外 ， 同 时 利用 四 种 CA, G, U, C) 核糖 核 苷 -5 -三 磷酸 作

|

148

AED. M5 Fea’ FETA. ERS Bh DNA (4
链 ) 的 碱 基 序列 具有 互补 碱 基 序 列 的 RNA。 这 一 合成 过 程 称
为 转录 。 大 肠 杆 菌 的 RNA 聚 合 酶 是 由 四 个 亚 单位 cc ，p，

B 组成。 要 识别 DNA 上 的 启动 区 ， 还 需要 一 种 称 为 5 因子 的
和 蛋白质。 此外， 转录 的 完成 与 2 因 了 于 有 关 。 在 真 核 生物 中 ， 已
知 至 少 存 在 三 种 RNA 聚 合 菌 CI. I, 1), ENWEAM 性
质 以 及 在 细胞 中 的 分 布 均 各 不 相同 。 对 于 mRNA 的 合成 ， 认 为
”主要 是 RNA 聚 合 酶 工 在 起 作用 。

S1 核 酸 酶 (S1 nuclease)

S1 核 酸 酶 为 一 种 对 单 链 核 酸 具 有 特殊 作用 的 核酸 分 解 酶 。
1966 年 由 安藤 从 曲霉 菌 〈Aspergillus) 中 分 离 得 到 。 利 用 这 种
酶 作用 于 部 分 含有 非 互 补 碱 基 序 列 的 DNA-=DNA 杂 种 或 DNA-
RNA 杂 种 。 可 以 把 以 单 链 DNA 或 RNA 形 式 而 显现 出 来 的 非 互
补 碱 基 序 列 予 以 分 离 除去 。 其 具体 的 例子 见 S1 作 图 法 。 可 产生
粘性 未 端的 限制 性 内 切 酶 切断 的 DNA 片 段 , 可 用 S1 核 酸 酶 对 其
单 链 DNA 进 行 消化 。 此 外 ， 了 1 核酸 酶 与 S1 核 酸 酶 具有 相 同 的
活性 。

S1 作 图 (基因 定位 ) (S1 mapping)
已 知 在 整个 原核 生物 、 真 核 生 物 中 ，DNA 的 初期 RD
《前 体 RNA) 在 成 为 成 熟 mRNA 的 过 程 中 要 经 受 一 系列 的 加
工 (processing) 处 理 。S1 作 图 是 正确 了 解 成 熟 的 mRNA
DNA 的 什么 部 位 基因 定位 的 一 种 方法 。
当 mRNA 与 含有 互补 碱 基 序 列 的 DNA 片 RZ ROM
CRNA-DNA 杂 种 )” 非 互 补 部 分 就 会 以 单 链 DNA 的 形式 显现
出 来 。 因 此 ， 这 时 如 使 用 S1 核 酸 酶 对 这 种 单 链 部 分 进行 分 解 ，
就 能 确定 与 mRNA 具有 互补 性 的 DNA 的 大 小 及 其 在 DNA 片段
上 的 位 置 。

149

与 用 电子 显微镜 的 R 环 法 相 比 ，S1 作 图 可 以 得 到 精度 更 高
的 分 析 结 果 。
SOS 功 能 (SOS function)

当 细 胞 DNA 受 到 紫外 线 或 其 它 致 突变 剂 的 损伤 时 ， 把 试
图 修复 这 一 损伤 并 力求 恢复 原状 的 细胞 功能 称 为 SOS 功能 。 其
修复 作用 的 酶 系统 十 分 复杂 ， 它 对 细胞 代谢 有 着 多 种 多 样 的 影
响 。 已 知 在 大 肠 杆菌 中 ， 伴 随 SOS 功 能 的 出 现 ， 会 导致 诱发 突
A. BRUM A (prophage) 以 及 使 细胞 分 裂 异 常 等 等 。
src 基 因 (sre gene)

在 鸡 中 所 发 现 的 劳 斯 氏 肉 瘤 病 毒 〈(Rous sarcoma virus,
RSV， 一 种 逆转 病毒 ) 所 含有 的 致 瘤 基因 称 为 src HA. RSV
是 1911 年 最 早 由 劳 斯 CRous) 发 现 的 RNA 肿 瘤 病 毒 ， 其 后 长
时 期 被 作为 RNA 肿 瘤 病 毒 的 主要 实验 材料 ， 进 行 了 许多 研 究 。
RSV 的 基因 组 是 由 病毒 复制 必须 的 3 个 基因 、 使 感染 细胞 转化
和 活 竖 增殖 的 src 基 因 所 构成 的 。

scr 基 因 的 产物 是 分 子 量 为 60, 000 的 蛋 白质 (P60), A
有 蛋白 激酶 的 活性 。 正 常 细胞 中 的 多 种 蛋白 激酶 具有 使 蛋白 质
分 子 的 丝 所 酸 残 基 、 苏 氨 酸 残 基 发 生 磷 酸化 的 活 性 ， 而 Peo
则 可 使 蛋 和 白质 分 子 的 酷 氮 酸 残 基 发 生 磷酸 化 。 其 它 几 种 RNA
肿瘤 病毒 所 含 的 致癌 基因 的 产物 中 也 有 这 种 性 质 。 这 些 活性 究
竟 与 瘤 化 有 什么 关系 ， 这 是 今后 需要 进行 研究 的 课题 。

Take IT cell)

工 细 胞 亦 称 工 淋 巴 细胞 (CT lymphocyte), Tie #3H
Wik (thymus) 的 细胞 ， 为 哺乳 动物 中 与 免疫 应 答 有 关 的 细
胞 之 一 。 此 外 ， 骨 艇 (bone marrow) 也 细胞 A Bean 胞 也
属 免疫 细胞 。T 工 细胞 和 也 细 胞 是 产生 抗体 的 细胞 ， Sikes
独立 存在 、 但 又 具 相 互 干扰 的 作用 。

750

i ck Bak 2H HS FE RP A BS TO, SRP CB
不 分 沁 于 体液 中 ) ， 细 胞 是 和 直接 抗原 反应 的 细胞 免疫 系统 有
关 。 而 也 细胞 产生 的 抗体 ， 则 分 泌 到 体 涉 中 起 体液 性 免疫 反应
作用 。

已 知 有 三 种 工 细胞 ， 它 们 是 协助 也 细 胞 产生 抗体 的 辅助 工
细胞 ， 与 具 辅 助 作用 相悖 的 抑制 工 细 胞 ， 以 及 在 细胞 性 免疫 反
应 中 具 杀 灭 外 源 性 细胞 的 杀伤 工 细 胞 。 各 种 工 细 胞 和 也 细 胞 相
互 间 能 平衡 地 发 挥 作 用 。T 工 细胞 产生 的 化 学 传递 物质 统称 为 淋
巴 激 活 素 。

工 细 胞 和 也 细胞 ， 可 通过 细胞 表面 的 抗原 结构 及 对 植物 凝
ER 〈lectin) 、 放 射线 等 的 敏感 性 而 加 以 区 别 。 此 外 ， 如 上 所
述 ， 工 细胞 、 忆 细 胞 又 可 根据 其 功能 、 分 化 分 为 几 个 亚 组 ， 但
在 形态 学 上 对 这 些 亚 组 很 难 加 以 区 别 。 近 年 来 ， 由 于 单 克隆 抗
体 的 应 用 ， 对 工 细 胞 、B 细胞 的 抗原 分 类 有 了 新 的 进展 ， 从 而
对 其 功能 的 分 化 有 关 的 问题 正在 被 逐步 阐明。 例如 ， 工 细胞 表
面 抗原 的 单 克隆 抗体 已 被 应 用 于 工 细胞 白血病 的 分 类 、 自 身 免
疫 疾 病 的 解释 以 及 工 细 胞 遗传 疾病 的 研究 等 不 同 领域 。
Tift (Ti plasmid)

Ti 质粒 是 诱发 植物 形成 肿瘤 的 致 瘤 农 杆菌 CAgrobacteri-
um tumefaciens) hr 2A hy RL. HL DNANI AT BH 90x 10°~
150x10'"。 这 种 贡 粒 可 以 从 一 种 细菌 传递 给 另 一 种 细菌 ， 但
对 植物 细胞 的 侵入 方式 尚 不 清楚 。 进 入 植物 细胞 中 的 Ti 质 烙 ，
有 些 (15 10°) 可 整合 到 植物 的 DNA 中 。 整 合 这 种 质粒 的
DNA， 具 有 在 冠 瘦 中 产生 总 称 欧 品 (opine) 碱 性 氨 基 酸 的 基
因 。 利 用 Ti 质粒 整合 到 植物 细胞 DNA 中 的 现象 ; 现在 已 把 它 用
作 植 物 细 胞 的 质粒 载体 。

Tn3 ( 转 座 子 3,transposone 3)

151

Tn3 是 结构 经 过 详尽 研究 的 一 种 转产 学 。 它 由 4957 个 碱 基
对 构成 ， 两 末端 具有 38 个 反 向 的 碱 基 对 的 重复 结构 。 具 有 耐 氢
革 青 霉 素 的 耐性 基因 作为 遗传 的 标记 。 此 外 ， 已 知 它 还 含有 促
进 搬入 其 它 DNA 的 蛋白 质 〈 转 位 酶 ，transposase) 和 对 BE
白质 的 产生 具有 调节 作用 的 抑制 蛋白 质 〈 阻 过 物 ，repressor)
的 基因 。
Tn3 可 在 DNA 的 不 同 部 位 插入 ， 作 为 播 入 部 位 标记 的 碱 基
序列 GHAI, target sequence) ， 已 知 是 由 5 个 碱 基 对 组 成
的 。

|
rea | | RH

pre
|
am 转 位 酶 “she B - PRR RRRS

图 1-20 #AMSToNAHMRERA
转 位 酶 : Tn3 DNABA REARS
His: 在 抑制 转 位 酶 转录 的 同时 ， 自 身 的 转录 也 受到 抑制 的 自动 阻 遇 物
有 -内 酰胺 酶 (B-lactamase); 能 分 解 氨 葵 青 霉 素 及 其 相关 的 抗生素 ， 从 了 发
PRES AT
IR; 道 重复 碱 基 序列 (38 个 碱 基 对 )
PA: 系 插入 DNA 一 侧 的 碱 基 序列 ， 插 入 后 在 Tn3 的 两 侧 明 同 一 方 向 重复
的 碱 基 序 列 〈5 个 碱 基 对 )

VER ”“( 可 变 区 域 ，variable region)
V 区 域 是 指 在 免疫 球 蛋白 分 子 内 和 抗原 相 结合 的 区 域 〈 邻
近 氮 基 林 端 部 位 ) 中 氨基 酸 序列 变化 区 段 。 该 区 域外 的 氮 基 酸

F52

序列 ， 视 免疫 球 蛋 白 种 类 不 同 而 有 一 定 的 序列 ， 称 此 为 C 区 域
或 恒定 区 域 。
XK (CX chromosome)

X RAKES SADE AK RARE ee.
性 具有 同型 Chomo) 性 染色 体 时 ， 一 般 称 此 种 性 染色 体 为 X。
在 这 些 生 物 中 ， 人 性 染色 体 的 组 成 以 XXX 表示 内 性 ， 以 XY (或
X0) RABY. SHAR, 当 雄 性 具有 同型 性 B 色 体 时 ， 这
_ 种 性 染色 体 以 Z 表 示 。 在 这 种 情况 下 ， 雄 性 具有 ZZ 性 染色 体 ，
崔 性 具有 ZW 性 染色 体 。

在 哺乳 动物 的 立 染色 体 上 含有 雄性 决定 基因 (HY 抗 原 )，
而 对 于 果 蝇 ， 这 种 基因 则 存在 于 常 染 色 体 上 。 雄 性 是 由 和 染色
AAR RAR MA BIR eM. BEER, A
染色 体 一 样 ， 在 和 染色 体 上 也 都 有 生物 生存 所 必需 前 基因 。

哺乳 动物 肉 性 在 胚胎 发 育 的 早期 ， 两 个 和 染色 体 之 中 有 一
个 失 活 ， 仅 有 一 个 具 表达 活性 。 这 一 现象 首先 为 菜 晶 (Lyon)
所 发 现 ， 故 被 命名 为 莱 昂 化 作用 〈Lyonization) 。 由 于 内 性 所
含有 的 和 染色 体 为 雄性 的 两 倍 ， 故 可 以 看 出 ， 这 实质 上 是 一 种
为 使 内 性 入 染色 体 数 量 达到 与 雄性 染色 体 数 量 相等 的 巧妙 结构

(基因 剂量 补偿 ，gene dosage compensation) 。 目 前 对 于 肉
性 和 染色 体 失 活 的 机 制 尚 不 清楚 ， 究 竟 是 哪 一 个 染色体 失
活 ， 这 完全 是 随机 的 。 失 活 的 染色 体 逐 渐 凝 缩 变 成 粒状 ， 存 留
在 核 膜 周围 ， 而 且 它 的 复制 开始 时 间 也 比 有 活性 的 和 染色 体 来
得 迟 。 最 近 的 研究 发 现 ， 构 成 DNA 碱 基 之 一 的 胞 喀 啶 ， 在 两
个 X 染 色 体 中 的 甲 基 化 程度 也 是 不 相同 的 〈 失 活 往 染色 体 大 于
活性 和 染色 体 ) ， 推 测 这 种 现象 可 能 与 和 染色 体 的 失 疾 有 关 。
Z 型 DNA (Z form DNA)

Z 型 DNA 也 称 左 旋 DNA Cleft handed DNA) 。 自 1953 年

4
i
4

153

46 (Watson) 和 克 里 克 (Crick) HHT DNA 的 结构 以
来， 一 直 认 为 DNA 都 是 右 旋 的 (right handed) 双 链 螺旋 结
构 。 但 在 过 了 约 25 年 后 ， 里 奇 (Rich) 等 研究 发 MT 特 定 的
碱 基 序列 双 链 左旋 结构 ， 为 与 右 旋 的 B 型 DNA 相 对应， 而 把
左旋 结构 的 DNA 称 做 QZ 型 DNA。

具有 2Z 型 结构 的 DNA 序列 ， 是 由 碱 基 SEM CG) Ale
mee (C) 或 胸腺 喀 啶 CT) ASEM 〈《G) 相互 交替 10 次 以
上 排列 而 成 的 〈dG-dC) 。 或 〈dT-dG) 。 的 结构 体 。 后 者 ， 特 别
在 人 体 (15 x 105) 、 小 鼠 (105) 、 鸡 (4x1032) 、 果 蝇 (2x 10°)
等 细胞 核 的 DNA 中 已 经 确证 其 存在 ， 但 在 大 肠 杆 菌 中 则 没有
发 现 。

迄今 为 止 ， 对 2 型 DNA 的 生物 学 功能 尚未 弄 清 。 据 推
测 ， 它 可 能 与 参与 基因 的 活化 或 钝 化 的 细胞 染色 质 的 高 级 结构
变化 有 关 。
入 噬菌体 (〈lambda phage, phage)

入 喉 菌 体 是 在 大 肠 杆 菌 开 12 株 中 发 现 的 一 种 温和 叹 菌 体 。
自 1953 年 被 莱 德 伯 格 (Lederberg) 夫妇 发 现 以 来 ， 作 为 温和
噬菌体 的 代表 ， 得 到 了 相当 深入 的 研究 。 从 嵌入 宿主 DNA 反
MW GRO) 及 其 逆反 应 〈 鸣 菌 体 诱 发 ) 的 痔 明 开 始 ， 到 基因
组 DNA (32x 105、 双 链 DNA、 由 约 35 个 基因 构成 ) 的 结 构 研
究 等 一 系列 分 子 生物 学 的 研究 都 取得 了 显著 成 果 。 近 年 来 ， 在
基因 工程 的 发 展 中 ， 也 广泛 使 用 缺失 部 分 基因 组 DNA 的 所 谓
缺陷 型 A RRA COLLIER ATA), ， 作 为 运送 DNA HBA
载体 。
X1776 菌 株 〈X1776)

为 了 提高 基因 操作 实验 的 安全 性 , 1976 年 柯 蒂 斯 (Curtis)
从 大 肠 杆菌 玉 12 株 中 分 离 得 到 了 一 个 叫做 X1776 的 菌株 。 由 于

154

这 种 菌株 是 在 美国 建国 200 周 年 时 分 离 得 到 的 ， 故 以 美国 独立 :

年 号 而 被 命名 。XY 1776 菌株 是 一 种 被 作为 质粒 宿主 菌 而 加 以 利
用 的 菌株 。

X1776 株 即 使 溢出 实验 室 之 外 ， 在 自然 界 中 也 几乎 没有 增
殖 生 存 能 力 。 缺 少 二 氨基 庚 二 酸 和 胸腺 喀 啶 〈 或 胸 腺 喀 啶 核

H) 就 不 能 生长 。 该 菌 对 胆 汗 敏感， 因此， 在 动物 的 消化 道内

不 能 生存 。 但 由 于 它 的 增殖 速度 远 比 野生 株 缓慢 ， 故 一 旦 有 野 、

。 生 株 混 入 ， 应 立即 加 以 消除 ， 这 在 用 于 实验 上 是 其 一 大 缺点 。
4.5S RNA

4.55 RNA 是 高 等 植物 叶绿体 中 发 现 的 一 种 新 型 TRNA，

其 作用 功能 现在 尚 不 清楚 。 在 叶绿体 中 有 与 细胞 质 不 同 的 特殊 :
翻译 系统 存在 ， 是 由 50 S 和 30 S 两 种 亚 基 构成 。4.5S RNA 存 -

在 于 50 S WHE,
入 缺陷 型 烈性 噬菌体 (人 dv 为 defective virulent 的 缩写 )

和 dv 是 指 和 只 菌 体 DNA (32105 中 ， 仅 由 入 喉 菌 He By He
殖 及 其 调节 所 必需 的 基因 组 构成 的 DNA (4.8X10°), AFR

失 了 形成 头 部 和 尾部 的 基因 ， 故 不 能 生成 鸣 菌 体 颗粒 ， 作 为 质
粒 DNA 而 存在 于 大 肠 杆 菌 中 。Xdv 常 被 用 于 DNA 复 制 肥 其 调节
的 研究 。

ES «

中 文 索引
CR Nis HF MF HEAD

A ti A FR Si 8
成 人 工 细胞 白血病 8
HE 1 成 纤维 细胞 9
SEG By BGK l 乘客 9
BA Ew 2 传递 性 质粒 9
A TERR - HKG EE SB FE ER BE SE
| 9

‘&B 错 义 突变 10
靶 顺 序 2
外 细胞 3 R
白血病 病毒 3 大 肠 杆菌 10
(oe 3 3 A Rania 3 11
Fie aE Moet ASSEN 11
胞 质 体 3 AR 12
胞 质 杂 种 3 蛋白质 生 物 合成 12
半 保 留 复制 4 倒 位 13
闭环 状 DNA 5 灯 刷 染色 体 13
表达 子 90 定向 突变 14
病毒 肿瘤 5 AR RR 14
不 亲 和 人 性 6 多 能 性 14
不 正常 重组 6

F
Cc
RH HHH) 结构 15

操纵 子 6 翻译 15

156

KK HERDNA
放射 免疫 测定
放射 自 显影
Bas AF
非 组 蛋白

费 罗 德 氏 白血病
分 化

附加 体
”复制 的 驱动 单位
复制 子

于 扰 素
干细胞
感受 态 细胞
冈 崎 片段
高 频 重 复 DNA 顺 序
根瘤 菌
共同 碱 基 序 列
Fy Bie 73
固氮 菌
固氮 作用
冠 瘦

果 蝇

34
16
16
17
17
17
18
19
73
19

19
21
22
22
23
23
24
24
24
25
25
25

26
26
27
28

核糖 核酸
核糖 体

核 体

核 小 体

核 型

核 移 植

黑色 素 瘤
恒定 区 域
红细胞 外 壳 潜
互补 链

互补 DNA
回复 突变

回 文 结构
活性 染色 质
替 格 内 斯 盒子

基因

基因 重复
基因 重组
基因 工程
基因 剂量 效应
基因 扩 增
基因 连锁
基因 缺失
基因 图
基因 文库
基因 组 克隆
激素

畸形 肿瘤

28
29
30
30
31
31
33
33
33
33
34
34
35
36
36

36
37
37
38
38
39
39
40
40
40
41
41
42

157

加 工 42 L

假 基因 43
We BAP BL 43 类 病毒 52
碱 基 对 27 类 型 开关 53
PAIL I Hh 4A 离 体 遗传 学 53
碱 基 转 换 首 过 。 连 并 分 各 防 ， 53
浆 细胞 44 ERD 54
结构 其 因 45 连续 的 开放 读 码 48
接合 体 片 段 45 RAF 54
接合 质粒 46 ”淋巴 激活 素 54
接触 抑制 46 绿 脓 杆菌 55
聚 再 烯 酰胺 凝 胶 电 沪 47 M
聚 乙 二 醇 47
菌落 i 酶 的 诱导 55
密度 梯度 离心 法 55
免疫 沉淀 56
K 免疫 反应 56
免疫 球 和 蛋白 57
开放 读 码 48 免疫 球 蛋 白 基 因 59
PILE: it BA 48
LHe BU 48 eS
BREA 49 ma AT 60
抗 血清 49 内 含 子 61
抗原 49 逆转 病毒 62
柯 斯 〈 粘 性 ) 质粒 50 wi HER 63
可 变 区 域 151 道 转录 酶 68
可 移动 的 遗传 因子 50 ”粘性 末端 64
wi Be 51 1% RH 65
ei ae BE 51 BR I Ws 65

克隆 选择 理论 52 农 杆菌 65

2 a ee ore ee

158
if Bk ED WEE

培养 细胞
拼接
普 里 比 诺 盒子

Q

IR TF
fa ht
hKAIKDNA
i aK
潜在 生物 危险
轻 链

秋水 仙 碱
球状 体

Dy His Pes BE IBC He BK
全 能 性
驱动 单位
缺口 转译

ti FE

群体 倍加 时 间

染色 体
染色 体 的 不 等 交换
染色 体 畸 变

he £8, Vb BE Fe
染色 体 显 带

染色 体 组

66

染色 质

人 淋巴 细胞 抗原 复合 体
溶 原 性 噬菌体

融合 核

融合 注入 法

软 质 琼脂 培养 基

萨 琴 恩 法
三 体型 (CHE)
沙特 尔 载体
上 皮 细 胞
生物 防护
生物 工程
me PA fk

We BAL Hs Be
a BA BE Jee
衰减

宿主 细菌
宿主 载体 系统

体 细胞 遗传 学
体 细胞 杂交

条 件 致死 突变 体
调节 基因
同步 培养

同 核 体
同 源 染 色 体
突变

YW y
142
78
79
33
79

79
80
80
80
81
81
82
82
83

84

84
84

85
85
85
86
86
87
87
87,104

BS EB 5B
退火
脱氧 核糖 核酸

外 显 子
韦 斯 顿 印 迹 法
未 分 化 细胞
卫星 DNA
温度 敏感 突变 型
ARC Hit BE IE ht HE A
无 意义 密码 于

Xx

2p LE A
细胞 工艺 学
细胞 骨架

细胞 融合
细胞 松弛 素
细胞 衰老

细胞 同步 培养
细胞 周期

仙台 病毒
先前 导 序列
显 微 注射 法
限制 性 酶 切 图 谐
限制 性 内 切 酶
Bik WE

De i eA
信和 号 肽

四

65

信使 RNA

性 染色 体

胸腺 喀 啶
胸腺 喀 啶 核 并 激酶
修补

选择 培养 法

叶绿体
胰岛 素 基 因
Bi (RAE)
遗传 标记
遗传 重组
遗传 密码
遗传 肿瘤
FGM
异 源 双 链
抑制 基因
抑制 基因 tRNA
疫苗

引物

印迹 杂交
营养 缺陷 型

荧光 活化 细胞 分 拣 硕

获 光 抗体 法
愈 伤 组 织
原 代 培养
原核 生物

160

JR Ba as
原 位 杂交
狼 猴 病毒 40

杂交

杂种 克隆

Fe Bt

载体

着 色 性 干 皮 病
真 核 生 物

生 质 体 注 入 法
植物 外 源 凝 集 素
致癌 病毒
致癌 基因
致癌 机 理
质粒
质粒 的 不 亲 和 人 性
质 体

中 心 法 则
终止 子

肿瘤 病毒

种 间 杂 种 细胞
种 特异 性
重 链

转 导

转化

转换 子

转录

转 染

119

转 位 酶

转运 RNA

转 座 子

转 座 子 3

姊妹 染色 单 体
姊妹 染色 单 体 交 换

自身 免疫 疾病

ia

Ae A

组 织 培养 法

B 细胞

Cot 4} HT
DNA 半 保留 复制
DNA 重 组 动力 学 分 析
DNA 导 入 法
DNA 的 变性 图
DNA 合 成 引物
DNA 或 染色 体 的 倒 位
DNA PAE FF FW EH
DNA 4 Bi
DNA 链 的 退火
DNARAH
DNA 修 饰 酶

DNA 转 染

DNA Cot 分 析
DNA-RNA 杂 交
EeoRI

EAT

FAT

He

128
128

150
130

和 -2 复合 体

了 AT 培养 基
HLA 复 合体
再-Y 抗 原

工 -细胞

LETS# 4 Ji
mRNA 的 帽子 结构
Mul fy
pBR322

RH

R 质 粒
RNA 4} ff EH

了 NA 合成 的 衰减
RNAR BB

141
142
142

143

144
144
145
146
146
146
147
147

84
147

S1 核 酸 酶

S1 作 图 基因 定位
SOS 功 能

SrC 基 因

T 细 胞

Ti 质粒

Tn3

V 区 域
Xk

Z 型 DNA

入 缺陷 型 烈性 噬菌体
AE Ba FA
X1776 tk
4.5S RNA

类 文 索引

A
active chromatin 36
adaptor fragment 45
adenine 100

adenine phosphoribosylt rans—
f erase 100
adult T cell leukemia 8

agarose gel electrophoresis

72
Agrobacterium | 65
Ames test
amino acid
aminopterin
annealing 88
antigen 49
antiserum 49
APRT 106
ATL 8
attenuation 84
autoimmunization disease

131
autoradiog raphy 16
auxotroph 111

azotobacter 24

B

. bacteriophage

base pair

B cell

biological containment
biological engineering

biotechnology

blot hybridization

bp
Cc

callus

cancer

cap structure of mRNA

Caron Phage
Catenated molecule
cc DNA

cDNA

cell cycle

cell fusion

cell technology

cellular aging

134

111

cell wall digesting enzyme

92°

163

central] dogma 123 cultured cell 66
- Charon vector 48 cy bri? 3
Chimera DNA 69 cytochalasin 95
shimeric animal 69 cytoplast 3
chloroplast 103 cytosine 3
chromatin if cytoskeleton 93
chromatin condensation 75 D
chromosome 74
chromosome aberration 75 deletion 40,74
chromosome banding 76 deletion loop of DNA 138
class switch 53 denaturation map of DNA
cleavage map 98 135
clone 51 density gradient centrifuga-—
clone frog 51 tion 55
clone selection theroy 52 deoxyribonucleic acid 89
closed circular DNA 5 differentiation 18
cohesive ends 64 directed mutagenesis 14
colchicine 71 DNA 89
colony 48 DNA introduction method
competent cell 22 135
complemental strand 33 DNA modification enzyme
complementary DNA 34 139
conditional leathal mutant DNA polymerase 138
85 DNA reassociation kinetic
conjugated plasmid 46 analysis 134
consensus sequence 24 DNA-RNA hybrid 139
constant region 33 drive unit 73
contact inhibition 46 Drosophila 25
cosmid 50 drug resistance 60

crown gall 25 drug resistant factor 60

164

EcoRI

effect of gene dosage
endonuclease

episome

epithelial cel]
Escherichia colt
eucaryote

eukaryote

exon

FACS

F factor
fibroblast
FITC

fluoresceinisothiocyanate

fluorescence activated cell

sorter
F prime factor
frame shift (mutation)
Friend leukemia

fusion injection
G

gene
gene amplification
gene bank

gene duplication

140
38
28
19
80
10

118

118
90

112
140
108
108

112
14]
104
17
33

36
39
40
37

gene library

gene linkage

gene map

gene recombination
genetic code

genetic engineering

. genetic marker

genetic recombination
genetic tumor
genome

genomic clone

guanine

H

HAT medium
H-2 complex
heavy chain
HeLa cell
heteroduplex
heterokaryon

HGPRT

40
39
40
37
106
38
105
105.
108

high repetitive DNA sequence

histone
HLA complex
Hogness box

homokaryen

homologous chromosome

hormon

host bacteria

23
132
142

36

87

87

41

84

host=vector system 84
house hold gene 49
human lymphocyte antigen

complex 142
H-Y antigen 143
hybrid clone 116
hy bridization 116
hybridoma 117

hypoxanthine guanine

phosphorsbosy]transf erase

9
I

illegitimate recombination 6
immunofluorescence 113
immunoglobulin 57
immunoglobulin gene 59
immunoprecipitation 56
immunoreaction 56
‘incomptibility 6
induction 55
initiation codon 68
insertion sequence 8
in situ hybridization 115
insulin gene 104
interferon 19

interspecies hybrid cell 124
intron 61
inversion 13

inverton 127

in vitvo genetics 53
IS 8
K
karyoplast 30
karyotype 31
killer factor 17
L
lambda phage 153
lampbursh chromosome 13
L cell 144
L-chain 71
leader sequence 98
lectin 119
leguminous bacteria 23
LETS protein 144
leukemia virus 3
linker 54
liposome injection 119
lymphokine 54
lysogenic phage 78
M
meclg@nism of carcinogenesis
121
meiosis 43
melanoma 33
messenger RNA 101
MGE 50

166

microinjection 98
missense mutation 10
monoclonal antibody 11
monolayer culture 1]

movable genetic element 50

mRNA 101
multipotent 14
Mu phage 146
mutation 87,104
mutation rate 8&8
myeloma 24
N
nick translation 73
nitrogen fixation 4s)

non—histone (chromosomal)
protein 17
monsense coden 9?

northern (blotting) method

66
nucleolus 26
nucleosome 30
nucleotide base pair 27
nucleus transplantation 31

O

Okazaki fragment 22
oncogene 120
oncovirus 119

open reading frame 48

operon

ouabain resistant cell

P

packaging

palindrome

passenger

patching

pBR322

phage

phage vector

plaque hybridization

Plasma cell

~ plasmid

plastid

pluripotent

poly A

polyacrylamide gel
electrophoresis

polyadenylic acid

polyethylene glycol

population doubling time

potential biohazard
pribnow box
primary culture
primer

procaryote
processing
prokaryote

promoter

65

122
122

114
110
114
42
114
68

prophage

protein

protein biosynthesis
protoplast
pseudogene

Pseudomonas aeruginosa

radioimmunoassay
regulator

regulator gene
regulatory gene
replicon

repressor

restriction endonuclease
restriction map
retrovirus

reverse mutation
reverse transcriptase
reverse transcription
riboncleic acid
ribosome

R loop

RNA

RNA polymerase
RNase H

root nodule bacteria

R plasmid

115
12
12

214
43
55

16
86
86
86
19
131
99
98
62
34
63
63
28
29
146
28
147
147
23
147

167
S1 mapping 148
Sl] nuclease 148
satellite DNA 91
SCE 131

selective culture method 103

semi-conservative replication

4
Sendai virus 97
sequencing of DNA 136
sex chromosome 101
shuttle vector 80
signal peptide 100
Simian virus 40 115
sister chromatid 130
sister chromatid exchange
131
soft agar plate 79
somatic cell genetics 85

somatic cell hybrization 85

SOS function » 149
Southern (blotting) method

79
species specificity 125
spheroplast 71
splicing 66
src gene 149
4.5S RNA 154

stem and loop structure 15

stem cell 21
sticky ends 94

168

structural] gene 45
suppressor 109
suppressor gene 109
suppressor tRNA 110
SV 40 115
synchronized culture 86
synchronous culture 86
synkaryon 79
T

target cell 3

target sequence 2

T cell 149

temperature sensitive mutant

91

teratocarcinoma 42

terminater 123
thymidine kinase ， 102

thymine 101

Ti plasmid 150
tissus culture 133

TK 102
Ta 129
Tn3 150
totipotency 72
transcription 127
transduction 126
transfection 128
transfer RNA 128
tiansformation 126

transition . 44
translation 15
transmissible plasmid 9
transposase 128
transposon 129
_transposone 3 150
transvertion 44
trisomy 80
tRNA 128
tumor virus 123
U
undifferentiated cell 91
z unequal crossing-over 75
uracil 65
V
viccine 110
variable region 151
vector 117
viroid 52
virus tumor 5
W

Western blotting method 90
X

X chromosome 152
xeroderma pigmentosum 118

XP 118

oe ja 一

Z form DNA

A phage

Z

152

153

入 defective virulent
Adv

X1776

4.55 RNA

wn

ZHPLES | PMNS,
be S.J 16