分子生物学概念

1.基因芯片（gene chip）：又称DNA芯片、生物芯片。是固定有寡核苷酸、基因组DNA或

互补DNA等的生物芯片。利用这类芯片与标记的生物样品进行杂交，可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。

2.拷贝数（copy number）：拷贝数就是指某基因（可以是质粒）在某一生物的基因组中的

个数。一般检测方法有Southern blot和实时荧光定量PCR。

3.基因工程（gene engineering）：又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为

理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。

4.探针（probe）：是一小段带有标记的单链DNA或者RNA片段（大约是20到500bp），

用于检测与其互补的核酸序列。双链DNA加热变性成为单链，随后用放射性同位素（通常用磷-32）、萤光染料或者酶（如辣根过氧化物酶）标记成为探针。

5.cDNA：complementary DNA，互补脱氧核糖核酸。是以RNA为模板，在适当引物的存在

下，借助依赖RNA的DNA聚合酶（反转录酶）的作用而合成的DNA就是cDNA。真核生物的信使RNA或其他RNA的cDNA，在遗传工程方面广为应用。

6.定量PCR（Polymerase Chain Reaction）：广义概念的定量PCR技术是指以外参或内参

为标准，通过对PCR终产物的分析或PCR过程的监测，进行PCR起始模板量的定量。狭义概念的定量PCR技术（严格意义的定量PCR技术）是指用外标法（荧光杂交探针保证特异性）通过监测PCR过程（监测扩增效率）达到精确定量起始模板数的目的，同时以内对照有效排除假阴性结果(扩增效率为零)。

7.扩增曲线（amplification curve）：在实时荧光定量PCR 反应中，引入了一种荧光化学物

质，随着PCR 反应的进行，PCR 反应产物不断累计，荧光信号强度也等比例增加。每经过一个循环，收集一个荧光强度信号，这样就可以通过荧光强度变化监测产物量的变化，以循环数为横坐标，以反应过程中实时荧光强度为纵坐标所做的曲线就是扩增曲线。

8.荧光阀值（fluorescence threshold）：一般将PCR反应前15个循环的荧光信号作为荧光

本底信号，荧光域值是PCR 3—15个循环荧光信号标准差的10倍，荧光域值设定在PCR 扩增的指数期。

9.蓝白筛选原理：

蓝白筛选是根据载体的遗传特征筛选重组子，如α-互补、抗生素基因等。现在使用的许多载体都带有一个大肠杆菌的DNA的短区段，其中有β-半乳糖苷酶基因（lacZ）的调控序列和前146个氨基酸的编码信息。在这个编码区中插入了一个多克隆位点（MCS），它并不破坏读框，但可使少数几个氨基酸插入到β-半乳糖苷酶的氨基端而不影响功能，这种载体适用于可编码β-半乳糖苷酶C端部分序列的宿主细胞。因此，宿主和质粒编码的片段虽都没有酶活性，但它们同时存在时，可形成具有酶学活性的蛋白质。这样，lacZ基因在缺少近操纵基因区段的宿主细胞与带有完整近操纵基因区段的质粒之间实现了互补，称为α-互补。由α-互补而产生的LacZ+细菌在诱导剂IPTG的作用下，在生色

底物X-Gal存在时产生蓝色菌落，因而易于识别。然而，当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，几乎不可避免地导致无α-互补能力的氨基端片段，使得带有重组质粒的细菌形成白色菌落。这种重组子的筛选，称为蓝白斑筛选。

10.PCR引物设计的一般原则：

PCR引物设计的目的是为了找到一对合适的核苷酸片段，使其能有效地扩增模板DNA序列。因此，引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。引物设计有3 条基本原则：首先引物与模板的序列要紧密互补，其次引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构，再次引物不能在模板的非目的位点引发DNA 聚合反应(即错配)。在实际PCR 引物设计中，一般要遵循：

①引物应在核酸系列保守区内设计并具有特异性。

②产物不能形成二级结构。

③引物长度一般在15至30碱基之间。

④G+C含量在40%至60%之间。

⑤碱基要随机分布。

⑥引物自身不能有连续4个碱基的互补。

⑦引物之间不能有连续4个碱基的互补。

⑧引物5′端可以修饰。

⑨引物3′端不可修饰。

⑩引物3′端要避开密码子的第3位。