列本身就是插入序列（图15一5）。

                              四、基因重组

    在上述接合、转化、转导或转座过程中，不同DNA分子间发生的共价连接称重组

（recombination）。这些过程中的基因重组有下述两种类型。

    （一）位点特异的重组

    由整合酶催化、在两个DNA序列的特异位点间发生的整合称位点特异的重组（site specific recombination）。例如，由人噬菌体的整合酶识别噬菌体 DNA和宿主染色体的特

异靶位点，而后发生的选择性整合即是其中的一种。通常，这种由整合酶催化的整合是

十分特异而有效的。反转录病毒整合酶可特异地识别、整合反转录病毒的CDNA的长末

端重复序列（long terminal repeat，  LTR）；转座酶可特异识别转座号的反向末端重复序列，

使发生特异性整合。

（二）同源重组    发生在同源序列间的重组称为同源重组（homologous recombaination），又称基本重组（general recombination）。同源重组不需要特异 DNA序列，而是依赖两分子之间序列的相同或类似性。如果通过转化或转导获得的外源 DNA与宿主 DNA充分同源，那末外源DNA就可以整合进宿主的染色体。目前对E．coli的同源重组分子机制了解最清楚，这过程需要一些重组蛋白。E．coli的同源重组过程大致如下（图15－6）：ReCB、RecC和RecD的复合物是一种内切酶，兼有解旋酶活性，可产生单链切口 DNA； RecA蛋白催化单链DNA对另一双链DNA的侵入、并与其中的一条链交叉，交叉分支移动，待相交的另一链在RecB、RecC和RecD的内切酶活性催化下断裂后，由DNA连接酶交换连接缺失的远末端，这样就形成了一个交叉连接的中间产物，称为 Holiday中间体（由   RobinHoliday在1964年发现此结构而得名）；此中间物再经内切酶RuvC切割、DNA连接酶的作用，完成重组。同源重组在原核、真核生物都有发生。            

     第二节重组DNA技术

    Gregor Mendel的豌豆杂交实验（1865年），Oswald T．Avery等的肺炎球菌转化实验

（1944年）说明，人类欲改变一个生物个体的遗传性状是可能的。继克隆基因、转基因

动物之后，英国罗斯林研究所成功地“克隆”了“多莉”（1997年2月），证明人类操

作基因的能力是绝顶的。所有这些成就都是以重组DNA技术为基础的。除改造生物，

人类还试图改变自己病基因的表达方式；1996年，以重组DNA技术生产的促红细胞生

成素产值逾十亿美金，所有这～切都说明重组DNA技术对人类生活和健康的影响是巨

大的。

                    一、重组DNA技术相关概念

    （－）DNA克隆

    所谓克隆（clone）就是来自同一始祖的相同副本或拷贝（copy）的集合；获取同一拷

贝的过程称为克隆化（cloning），也就是无性繁殖。通过无性繁殖过程获得的“克隆”可

以是分子的，也可以是细胞的，动物的或植物的。在分子遗传学领域所谈的分子克隆

（molecular clone）专指DNA克隆。

    DNA克隆（DNA cloning）就是应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质——

同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的m他与载体DNA结合成一具有自

我复制能力的 DNA分子——复制子（replicon），继而通过转化或转染宿主细胞、筛选出

含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增、提取获得大量同一DNA分子，即DNA可

隆。由于早期研究是从较大的染色体分离、扩增特异性基因，因此DNA克隆又称基基因

克隆（gene cloning）。“克隆”某一基因或DNA片段过程中，将外源DNA插入载体分子

所形成的复制子是杂合分子一嵌合DNA（DNA chhaun），所以DNA克隆或基因克基因

又称重组 DNA（recombinant  DNA）。

    实现基因克隆所采用的方法及相关的工作统称重组 DNA工艺学（recombinant DNA technology），又称基因工程（ genetic engineeriing）。基因工程与当前发展的蛋白质工程

酶工程和细胞工程共同构成了当代新兴的学科领域——生物技术工程。生物技术工程的

兴起为现代科学技术发展和工农业、医药卫生事业的进步提供了巨大潜力。

    （二）工具酶

    在重组 DNA技术中，常需要一些基本工具酶进行基因操作。例如，对目的基因

（target DNA）进行处理时，需利用序列特异的限制性核酸内切酶在准确的位置切割

DNA，使较大的DNA分子成为一定大小的DNA片段；构建重组DNA分子时，必须在

DNA连接酶催化下才能使DNA片段与克隆载体共价连接。此外，还有一些工具酶也都

是重组DNA时所必不可少的。现将某些常用工具酶概括于表15－l。   

在所有的工具酶中，限制性内切酶具有特别的重要意义。所谓限制性内切核酸霉（restriction endonuclease）就是识别 DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双DNA的一类内切酶。限制性内切核酸酶存在于细菌体内，与相伴存在的甲基化（methylase）共同构成细菌的限制一修饰体系（restriction－modification system），限制外源DNA、保护自身DNA，对细菌遗传性状的稳定遗传具有重要意义。目前发现的限制性切核酸酶有1800种以上。根据酶的组成，所需因子及裂解DNA方式的不同，可将限性内切核酸酶分为三类。重组DNA技术中常用的限制性内切核酸酶为11类酶，例如EcoRI、BamHI等就属于这类酶。大部分II类酶识别DNA位点的核苷酸序列呈二元旋转对称，通常称这种特殊的结构顺序为回文结构（palindrome）。例如，下述序列即为EcoRI识别序列，其中箭头所指便是EcoRI的切割位点：