分子生物學(xué)基礎(chǔ)名詞精解手冊前言分子生物學(xué)是生命科學(xué)的核心學(xué)科，其名詞術(shù)語是理解遺傳信息傳遞、基因表達調(diào)控及生物進化等生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)。本手冊聚焦基礎(chǔ)核心名詞，涵蓋核酸結(jié)構(gòu)、基因與基因組、轉(zhuǎn)錄翻譯、表觀遺傳及分子工具等領(lǐng)域，每個名詞均包含定義、關(guān)鍵特征、生物學(xué)意義及應(yīng)用場景，兼顧專業(yè)性與實用性，旨在為學(xué)生、研究者及相關(guān)從業(yè)者提供清晰的知識框架與參考工具。一、核酸基礎(chǔ)：遺傳信息的載體核酸是生物體內(nèi)存儲和傳遞遺傳信息的大分子，分為脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）兩類，其基本單位為核苷酸。（一）DNA：遺傳信息的存儲載體定義：由脫氧核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的雙鏈大分子，是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)。關(guān)鍵特征：化學(xué)組成：每個脫氧核糖核苷酸包含脫氧核糖（五碳糖）、磷酸基團和含氮堿基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、胞嘧啶C、鳥嘌呤G）?？臻g結(jié)構(gòu)：Watson-Crick雙螺旋模型（1953年）的核心特征：1.反向平行：兩條鏈的方向相反（一條5’→3’，另一條3’→5’）；2.堿基互補配對：A與T形成2個氫鍵，C與G形成3個氫鍵（C-G配對更穩(wěn)定，決定DNA的熔點Tm）；3.右手螺旋：每圈螺旋含10個堿基對，螺距約3.4nm，磷酸脫氧核糖骨架位于外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)。生物學(xué)意義：存儲遺傳信息：堿基序列決定生物的遺傳特征；傳遞遺傳信息：通過DNA復(fù)制將遺傳信息傳給子代；指導(dǎo)功能產(chǎn)物合成：通過轉(zhuǎn)錄生成RNA，進而翻譯為蛋白質(zhì)。（二）RNA：遺傳信息的傳遞與功能執(zhí)行定義：由核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的單鏈（或局部雙鏈）大分子，參與遺傳信息的傳遞與功能執(zhí)行。主要類型及功能：類型英文全稱關(guān)鍵特征生物學(xué)功能mRNA信使RNA5’端有**m7GpppN帽子**（增強穩(wěn)定性），3’端有**poly(A)尾**（防止降解）；真核生物為單順反子（一個mRNA編碼一個蛋白質(zhì)），原核生物為多順反子（一個mRNA編碼多個蛋白質(zhì)）。攜帶遺傳信息從細胞核到細胞質(zhì)，作為翻譯的模板。tRNA轉(zhuǎn)運RNA三葉草形二級結(jié)構(gòu)，含**氨基酸臂**（3’端-CCA序列，結(jié)合氨基酸）、**反密碼子臂**（與mRNA密碼子反向互補配對）、**TψC臂**（結(jié)合核糖體）。轉(zhuǎn)運氨基酸到核糖體，識別mRNA密碼子，保證翻譯的準確性。rRNA核糖體RNA與蛋白質(zhì)組成核糖體（原核生物：70S=30S小亞基+50S大亞基；真核生物：80S=40S小亞基+60S大亞基）。核糖體的核心成分，參與肽鍵形成（大亞基具有肽酰轉(zhuǎn)移酶活性）。非編碼RNANon-codingRNA不編碼蛋白質(zhì)，長度差異大（如miRNA約22nt，lncRNA>200nt）。調(diào)控基因表達（如miRNA通過結(jié)合mRNA抑制翻譯；lncRNA參與染色質(zhì)重塑）；參與RNA剪接（如snRNA）。（三）核苷酸：核酸的基本單位定義：由五碳糖（脫氧核糖/核糖）、磷酸基團和含氮堿基組成的小分子，是DNA和RNA的基本結(jié)構(gòu)單位。關(guān)鍵意義：核酸合成的原料：脫氧核糖核苷酸（dNTP）用于DNA合成，核糖核苷酸（NTP）用于RNA合成；能量代謝：ATP（腺苷三磷酸）是生物體內(nèi)的“能量貨幣”，參與細胞呼吸、光合作用等過程；信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：cAMP（環(huán)腺苷酸）作為“第二信使”，參與激素信號傳遞（如腎上腺素的作用機制）。（四）堿基配對：核酸結(jié)構(gòu)與功能的核心規(guī)則定義：核酸分子中堿基之間通過氫鍵形成的特異性相互作用，是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄及翻譯的基礎(chǔ)。規(guī)則：DNA中：A與T配對（2個氫鍵），C與G配對（3個氫鍵）；RNA中：A與U配對（2個氫鍵），C與G配對（3個氫鍵）。生物學(xué)意義：維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；保證遺傳信息的準確傳遞：轉(zhuǎn)錄時RNA與DNA模板鏈堿基配對，翻譯時tRNA與mRNA密碼子配對，確保遺傳信息的忠實性。二、基因與基因組：遺傳信息的功能單位與整體基因是遺傳信息的功能單位，基因組是生物全部遺傳信息的總和，二者共同構(gòu)成了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。（一）基因：遺傳信息的功能單位定義：編碼功能RNA（如rRNA、tRNA）或蛋白質(zhì)的DNA片段（部分病毒為RNA片段）。關(guān)鍵特征：結(jié)構(gòu)基因：編碼功能RNA（如rRNA）或蛋白質(zhì)（如胰島素），是基因的核心部分；調(diào)控基因：不編碼功能產(chǎn)物，但參與結(jié)構(gòu)基因的表達調(diào)控（如啟動子、增強子）；內(nèi)含子與外顯子（真核生物特有）：結(jié)構(gòu)基因的編碼序列（外顯子，exon）被非編碼序列（內(nèi)含子，intron）分隔，轉(zhuǎn)錄后通過RNA剪接去除內(nèi)含子，外顯子連接形成成熟mRNA。（二）基因組：生物全部遺傳信息的總和定義：一個生物體細胞內(nèi)的全部遺傳物質(zhì)（DNA或RNA），包括核基因組和細胞器基因組（線粒體、葉綠體）。不同生物的基因組特征：生物類型基因組結(jié)構(gòu)關(guān)鍵特征原核生物環(huán)狀雙鏈DNA（擬核）基因組?。ㄈ绱竽c桿菌約4.6Mb）；基因密度高（幾乎無內(nèi)含子）；存在**操縱子**（多個功能相關(guān)基因串聯(lián)，受同一啟動子調(diào)控）。真核生物線性雙鏈DNA（染色體）基因組大（人類約3.2Gb）；基因密度低（內(nèi)含子占比約90%）；存在大量重復(fù)序列（如衛(wèi)星DNA）；有多個復(fù)制原點。細胞器環(huán)狀雙鏈DNA（線粒體/葉綠體）編碼部分自身所需蛋白質(zhì)（如線粒體編碼呼吸鏈復(fù)合物亞基）；其余蛋白質(zhì)由核基因組編碼（**內(nèi)共生起源假說**的證據(jù)）。（三）基因家族與重復(fù)序列1.基因家族定義：由一個祖先基因通過基因重復(fù)和突變產(chǎn)生的一組功能相關(guān)的基因。關(guān)鍵特征：成員之間序列相似（如血紅蛋白基因家族的α-珠蛋白和β-珠蛋白基因），功能相近（均參與氧氣運輸）。例子：人類血紅蛋白基因家族（位于16號和11號染色體），包括胚胎期（ζ、ε）、胎兒期（α、γ）和成年期（α、β）基因，適應(yīng)不同發(fā)育階段的氧氣需求。2.重復(fù)序列定義：基因組中重復(fù)出現(xiàn)的DNA序列，占真核生物基因組的50%以上。類型及功能：類型特征功能串聯(lián)重復(fù)序列連續(xù)重復(fù)（如衛(wèi)星DNA：重復(fù)單位>100bp；微衛(wèi)星DNA：重復(fù)單位1-6bp）衛(wèi)星DNA位于染色體著絲粒，維持染色體結(jié)構(gòu)；微衛(wèi)星DNA（STR）具有多態(tài)性，用于親子鑒定、forensic檢測。散在重復(fù)序列分散分布（如轉(zhuǎn)座子：可移動的DNA片段）轉(zhuǎn)座子通過插入基因內(nèi)部導(dǎo)致突變，參與基因組進化（如人類基因組中約45%為轉(zhuǎn)座子序列）。二、轉(zhuǎn)錄調(diào)控：從DNA到RNA的信息傳遞轉(zhuǎn)錄是遺傳信息從DNA流向RNA的過程，由RNA聚合酶催化，受多種調(diào)控元件（如啟動子、增強子）和表觀遺傳機制（如DNA甲基化）調(diào)控。（一）轉(zhuǎn)錄的基本過程定義：以DNA的一條鏈（模板鏈，3’→5’）為模板，通過RNA聚合酶催化，合成互補的RNA鏈（5’→3’）的過程。步驟：1.起始：RNA聚合酶結(jié)合啟動子（DNA上的調(diào)控序列）：原核生物由σ因子識別啟動子的-10區(qū)（TATA盒，序列TATAAT）和-35區(qū)（序列TTGACA）；真核生物由轉(zhuǎn)錄因子（如TFⅡD）識別核心啟動子（如TATA盒），招募RNA聚合酶Ⅱ結(jié)合。DNA雙鏈解開（形成轉(zhuǎn)錄泡），開始合成RNA的第一個核苷酸（通常為A或G）。2.延伸：RNA聚合酶沿模板鏈3’→5’移動，以NTP（核糖核苷酸）為原料，按堿基互補配對原則（A-U、T-A、C-G、G-C）合成RNA鏈（5’→3’）。轉(zhuǎn)錄泡前方的DNA雙鏈解開，后方的DNA雙鏈重新形成，RNA鏈從DNA模板上釋放。3.終止：原核生物：分為ρ因子依賴型（ρ因子結(jié)合RNA終止轉(zhuǎn)錄）和ρ因子不依賴型（RNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致RNA聚合酶解離）。真核生物：RNA聚合酶Ⅱ的終止與poly(A)尾形成相關(guān)（轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3’端被切割，添加poly(A)尾，RNA聚合酶解離）。（二）轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件定義：DNA上的調(diào)控序列，通過與蛋白質(zhì)（轉(zhuǎn)錄因子）結(jié)合調(diào)控轉(zhuǎn)錄效率。主要類型：元件位置功能啟動子基因上游（緊鄰轉(zhuǎn)錄起始位點）RNA聚合酶結(jié)合的部位，決定轉(zhuǎn)錄的起始位點和基礎(chǔ)效率（核心啟動子：如TATA盒，必需；上游啟動子元件：如CAAT盒、GC盒，增強轉(zhuǎn)錄）。增強子基因上游/下游（可遠距離調(diào)控）與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，通過**染色質(zhì)環(huán)化**（如CTCF蛋白介導(dǎo)）遠距離增強啟動子活性（如人類β-珠蛋白基因的增強子位于上游10kb處）。沉默子基因上游/下游與抑制性轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)錄（如某些腫瘤抑制基因的沉默子被激活，導(dǎo)致基因沉默）。順式作用元件同一染色體上的DNA序列只作用于自身基因（如啟動子、增強子）。反式作用因子蛋白質(zhì)（如轉(zhuǎn)錄因子）通過結(jié)合順式作用元件調(diào)控轉(zhuǎn)錄，可作用于不同染色體上的基因（如TFⅡD結(jié)合TATA盒，啟動所有PolⅡ轉(zhuǎn)錄的基因）。（三）表觀遺傳調(diào)控定義：不改變DNA序列但影響基因表達的可遺傳調(diào)控機制，主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA調(diào)控。1.DNA甲基化定義：在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）的作用下，將甲基（-CH3）添加到胞嘧啶的5位碳原子上（主要發(fā)生在CpG島：富含CG的序列，常位于基因啟動子區(qū)）。關(guān)鍵意義：抑制基因表達：啟動子區(qū)高甲基化會阻止RNA聚合酶結(jié)合，導(dǎo)致基因沉默（如腫瘤細胞中抑癌基因（如p53）啟動子高甲基化，促進腫瘤發(fā)生）；維持基因組穩(wěn)定性：抑制轉(zhuǎn)座子活性（轉(zhuǎn)座子甲基化后無法移動）。應(yīng)用場景：腫瘤診斷（如檢測血液中腫瘤相關(guān)基因的甲基化水平，作為早期診斷標志物）。2.組蛋白修飾定義：組蛋白（如H3、H4）的N端尾部發(fā)生乙酰化、甲基化、磷酸化等修飾，改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)（疏松或濃縮），從而調(diào)控轉(zhuǎn)錄。常見修飾及功能：修飾類型酶功能組蛋白乙?；M蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（HAT）中和組蛋白正電荷，使染色質(zhì)疏松，促進轉(zhuǎn)錄（如H3K9乙?；?。組蛋白去乙?；M蛋白去乙?；福℉DAC）去除乙?；?，使染色質(zhì)濃縮，抑制轉(zhuǎn)錄（如腫瘤細胞中HDAC過度激活，導(dǎo)致抑癌基因沉默）。組蛋白甲基化組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶（HMT）取決于修飾位點：H3K4甲基化促進轉(zhuǎn)錄（活性染色質(zhì)標記）；H3K9甲基化抑制轉(zhuǎn)錄（異染色質(zhì)標記）。3.非編碼RNA調(diào)控定義：不編碼蛋白質(zhì)的RNA（ncRNA）通過結(jié)合DNA、RNA或蛋白質(zhì)調(diào)控基因表達。主要類型及功能：類型特征功能miRNA約22nt，由基因組編碼與mRNA的3’UTR結(jié)合，抑制翻譯或促進mRNA降解（如miR-21靶向PTEN基因，促進腫瘤細胞增殖）。lncRNA>200nt，結(jié)構(gòu)復(fù)雜參與染色質(zhì)重塑（如XistRNA覆蓋X染色體，導(dǎo)致X染色體失活）、轉(zhuǎn)錄調(diào)控（如HOTAIR結(jié)合PRC2復(fù)合物，抑制HOX基因表達）。siRNA約21nt，由雙鏈RNA切割產(chǎn)生介導(dǎo)**RNA干擾（RNAi）**，降解同源mRNA（如用于基因功能研究，沉默目標基因）。三、翻譯過程：從RNA到蛋白質(zhì)的功能實現(xiàn)翻譯是遺傳信息從RNA流向蛋白質(zhì)的過程，由核糖體催化，以mRNA為模板、tRNA為轉(zhuǎn)運工具，將氨基酸合成多肽鏈。（一）核糖體：翻譯的分子機器定義：由rRNA和蛋白質(zhì)組成的大分子復(fù)合物，是翻譯的場所。結(jié)構(gòu)與功能：大小亞基：原核生物為70S（30S小亞基+50S大亞基）；真核生物為80S（40S小亞基+60S大亞基）。功能位點：P位（肽酰-tRNA結(jié)合位）：結(jié)合攜帶肽鏈的tRNA；E位（退出位）：釋放空載tRNA。（二）密碼子：遺傳信息的翻譯字典定義：mRNA上連續(xù)的3個核苷酸，編碼一個氨基酸（或終止信號），稱為三聯(lián)體密碼。關(guān)鍵特征：簡并性：多個密碼子編碼一個氨基酸（如亮氨酸有6個密碼子：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG），減少突變對蛋白質(zhì)合成的影響（如密碼子UUA突變?yōu)閁UG，仍編碼亮氨酸，不改變蛋白質(zhì)序列）；通用性：幾乎所有生物使用同一套密碼子（如大腸桿菌和人類的密碼子表一致），說明生物進化的統(tǒng)一性；方向性：密碼子按5’→3’方向閱讀（與mRNA的合成方向一致）；起始與終止密碼子：起始密碼子（AUG）：編碼甲硫氨酸（真核生物）或甲酰甲硫氨酸（原核生物），是翻譯起始的信號；終止密碼子（UAA、UAG、UGA）：不編碼氨基酸，是翻譯終止的信號。（三）tRNA：氨基酸的轉(zhuǎn)運載體定義：負責(zé)將氨基酸轉(zhuǎn)運到核糖體的小分子RNA（約70-90nt）。結(jié)構(gòu)特征：三葉草形二級結(jié)構(gòu)：包含4個臂：1.氨基酸臂：3’端有-CCA序列，通過酯鍵結(jié)合氨基酸（由氨酰-tRNA合成酶催化，具有高度特異性，保證氨基酸與tRNA的正確配對）；2.反密碼子臂：末端有反密碼子（3個核苷酸），與mRNA的密碼子反向互補配對（如密碼子AUG（5’→3’）的反密碼子為CAU（3’→5’））；3.TψC臂：含胸腺嘧啶（T）、假尿嘧啶（ψ）和胞嘧啶（C），結(jié)合核糖體的E位；4.DHU臂：含二氫尿嘧啶（D），參與tRNA的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。（四）翻譯的步驟翻譯是將mRNA的密碼子序列轉(zhuǎn)換為蛋白質(zhì)的氨基酸序列的過程，分為起始、延伸、終止三個階段。1.起始原核生物：30S小亞基結(jié)合mRNA的SD序列（Shine-Dalgarno序列，位于起始密碼子AUG上游，與16SrRNA互補），起始tRNA（fMet-tRNAfMet，攜帶甲酰甲硫氨酸）結(jié)合AUG，形成30S起始復(fù)合物；隨后與50S大亞基結(jié)合，形成70S起始復(fù)合物（此時fMet-tRNAfMet位于P位）。真核生物：40S小亞基結(jié)合mRNA的5’帽子（m7GpppN），沿mRNA掃描到起始密碼子AUG（通常為第一個AUG），起始tRNA（Met-tRNAiMet，攜帶甲硫氨酸）結(jié)合AUG，形成40S起始復(fù)合物；隨后與60S大亞基結(jié)合，形成80S起始復(fù)合物（Met-tRNAiMet位于P位）。2.延伸氨酰-tRNA進入A位：氨酰-tRNA（攜帶氨基酸的tRNA）通過延伸因子（EF-Tu，原核；eEF-1，真核）介導(dǎo)，結(jié)合到核糖體的A位（反密碼子與密碼子配對）。肽鍵形成：大亞基的肽酰轉(zhuǎn)移酶活性（由rRNA催化，而非蛋白質(zhì)）將P位的肽鏈轉(zhuǎn)移到A位的氨基酸上，形成新的肽鍵（此時P位的tRNA變?yōu)榭蛰d）。移位：通過延伸因子（EF-G，原核；eEF-2，真核）介導(dǎo)，核糖體沿mRNA移動一個密碼子（5’→3’），P位的空載tRNA進入E位釋放，A位的肽酰-tRNA進入P位（準備下一輪延伸）。3.終止當(dāng)核糖體遇到終止密碼子（UAA、UAG、UGA）時，釋放因子（RF，原核；eRF，真核）結(jié)合到A位，肽酰轉(zhuǎn)移酶活性轉(zhuǎn)變?yōu)樗饣钚?，將肽鏈從tRNA上釋放；隨后核糖體解離（小亞基與mRNA分離，大亞基與肽鏈分離），翻譯結(jié)束。四、分子生物學(xué)常用工具與技術(shù)分子生物學(xué)工具是研究基因功能、改造遺傳信息的核心手段，以下介紹最常用的幾種工具。（一）PCR技術(shù)：基因擴增的革命定義：聚合酶鏈式反應(yīng)（PolymeraseChainReaction），是一種在體外快速擴增特定DNA片段的技術(shù)（1983年由KaryMullis發(fā)明）?；驹恚耗M體內(nèi)DNA復(fù)制過程，通過變性-退火-延伸循環(huán)（通常30-40次）實現(xiàn)DNA片段的指數(shù)級擴增（2^n，n為循環(huán)次數(shù)）。關(guān)鍵成分：模板DNA：待擴增的基因片段；引物：一對寡核苷酸（約18-25nt），分別結(jié)合模板鏈的3’端（決定擴增片段的大小和特異性）；TaqDNA聚合酶：來自嗜熱菌*Thermusaquaticus*，耐高溫（95℃不變性），催化dNTP合成DNA；dNTP：脫氧核糖核苷酸（dATP、dTTP、dCTP、dGTP），合成DNA的原料；緩沖液：提供適宜的pH（約8.3）和Mg2?（Taq酶的輔酶）。衍生技術(shù)：實時定量PCR（qPCR）：通過熒光染料（如SYBRGreen）或熒光探針（如TaqMan）實時檢測擴增過程中的熒光信號，定量模板DNA的量（用于基因表達分析、病毒檢測）；反轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）：以RNA為模板，通過反轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA（互補DNA），再進行PCR擴增（用于檢測RNA病毒（如新冠病毒）、分析基因表達）。應(yīng)用場景：基因克隆、病毒檢測（如新冠病毒核酸檢測）、親子鑒定（如STR擴增）。（二）限制性內(nèi)切酶：DNA的分子剪刀定義：一類能識別特定DNA序列（回文序列）并在特定位點切割的酶（1970年由HamiltonSmith發(fā)現(xiàn)）。分類與特性：類型識別序列切割位點應(yīng)用價值Ⅰ型隨機序列不確定無實用價值Ⅱ型回文序列（如EcoRⅠ識別GAATTC）固定位點（如EcoRⅠ切割GAATTC的G與A之間）最常用（用于基因克隆、載體構(gòu)建）Ⅲ型特定序列下游24-26nt無實用價值切割方式：粘性末端：切割后產(chǎn)生5’或3’突出的末端（如EcoRⅠ切割GAATTC后產(chǎn)生5’-AATT-3’粘性末端），便于與其他DNA片段通過堿基互補配對連接；平末端（BluntEnd）：切割后產(chǎn)生無突出的末端（如SmaⅠ切割CCCGGG后產(chǎn)生平末端），連接效率低于粘性末端（需用T4DNA連接酶）。應(yīng)用場景：基因克?。ㄇ懈钅康幕蚝洼d體，通過粘性末端連接）；DNA指紋分析（如RFLP：限制性片段長度多態(tài)性，用于親子鑒定、forensic檢測）；載體構(gòu)建（如用EcoRⅠ切割質(zhì)粒載體，插入目的基因）。（三）載體系統(tǒng)：基因遞送的交通工具定義：能將目的基因?qū)爰毎⒃诩毎麅?nèi)復(fù)制、表達的DNA分子（或病毒顆粒）。關(guān)鍵特征：自主復(fù)制能力：具有復(fù)制原點（ori），能在宿主細胞內(nèi)自主復(fù)制；篩選標記：如抗生素抗性基因（如氨芐青霉素抗性基因*ampR*），用于篩選導(dǎo)入載體的細胞；多克隆位點（MCS）：多個限制性內(nèi)切酶識別位點，用于插入目的基因；啟動子：用于目的基因的表達（如原核載體用*lac*啟動子，真核載體用CMV啟動子）。主要類型：類型例子特點應(yīng)用場景質(zhì)粒載體pUC18、pcDNA3.1環(huán)狀雙鏈DNA（來自細菌），容量小（約10kb）基因克隆、原核/真核表達（如用pET系列載體表達重組蛋白）。病毒載體慢病毒、腺病毒利用病毒的感染能力遞送目的基因，容量中等（慢病毒約8kb）基因治療（如用慢病毒遞送正?；蛑委熺牭缎图毎氀Y）、細胞工程（如用腺病毒感染細胞，表達目的蛋白）。人工染色體YAC（酵母人工染色體）、BAC（細菌人工染色體）容量大（YAC約2000kb，BAC約300kb）大規(guī)?；蚪M測序（如人類基因組計劃中用BAC克隆大片段DNA）。（四）基因編輯技術(shù)：精準改造遺傳信息定義：通過人工手段定向修改基因組序列的技術(shù)，主要包括CRISPR-Cas9、ZFN和TALEN。1.CRISPR-Cas9系統(tǒng)定義：來自細菌的免疫系統(tǒng)（用于防御病毒感染），是目前最常用的基因編輯技術(shù)（2012年由JenniferDoudna和EmmanuelleCharpentier發(fā)明）。組成：Cas9核酸酶：切割DNA雙鏈（形成雙鏈斷裂（DSB））；sgRNA（單guideRNA）：由crRNA（識別目標DNA序列）和tracrRNA（結(jié)合Cas9）融合而成，引導(dǎo)Cas9到目標序列（sgRNA的spacer序列與目標DNA互補配對）。原理：sgRNA引導(dǎo)Cas9結(jié)合目標DNA（需目標序列下游有PAM序列：NGG，N為任意堿基）；Cas9切割目標DNA，形成DSB；細胞通過非同源末端連接（NHEJ）或同源重組修復(fù)（HDR）修復(fù)DSB：NHEJ：直接連接DSB末端，容