cDNA文库 　　以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个xx含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。基因组含有的基因在特定的组织细胞中只有一部分表达，而且处在不同环境条件、不同分化时期的细胞其基因表达的种类和强度也不尽相同，所以cDNA文库具有组织细胞特异性。cDNA文库显然比基因组DNA文库小得多，能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。但对真核细胞来说，从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同，基因组DNA文库所含的是带有内含子和外显子的基因组基因，而从cDNA文库中获得的是已经过剪接、去除了内含子的cDNA。 cDNA文库 真核生物基因组DNA十分庞大,其复杂程度是蛋白质和mRNA的100倍左右,而且含有大量的重复序列. 采用电泳分离和杂交的方法,都难以直接分离到目的基因.这是从染色体DNA为出发材料直接克隆目的基因的一个主要困难. 　　高等生物一般具有105种左右不同的基因,但在一定时间阶段的单个细胞或个体中,都尽有15%左右的基因得以表达,产生约15000种不同的mRNA分子.可见,由mRNA出发的cDNA克隆,其复杂程度要比直接从基因组克隆简单得多. 　　定 义: (cDNA Library) 　　某种生物基因组转录的全部mRNA经反转录产生的cDNA片段分别与克隆载体重组,储存于某种受体菌中,该群体就称该生物基因组的cDNA文库. 原 理 :将带poly(A)的mRNA经酶促反应转变为双链DNA,再与原核载体连接. 　　一,制备用于克隆cDNA的mRNA 　　1,mRNA的制备 　　动物细胞mRNA的制备 　　植物细胞mRNA的制备 　　2,mRNA的来源 　　选用mRNA含量高的组织材料,或通过xx等方法提高mRNA的含量 　　3,mRNA完整性的检测 　　1)mRNA在无细胞翻译体系指导合成高分子量蛋白质的能力。无细胞翻译系统(Cell-free translation system)，又叫体外转录-翻译的偶联系统,因为该系统需要制备无细胞提取物,还有人称之为"溶胞粗制品翻译系统". 　　无细胞提取物的制备: 　　用机械的,超声波的,渗透压或用适当的去污剂等方法,将细胞溶破,再高速离心出去其质膜与细胞核等.该提取液中含有RNA聚合酶,核糖体,tRNA和能量发生系统. 　　常见的体外无细胞翻译系统: 　　兔网织红细胞系统。网织红细胞无细胞核,其合成的蛋白质90%以上为珠蛋白. 　　缺 点:已含有珠蛋白mRNA.可以在该体系中加入微球菌核酸酶和Ca2+,可很快分解,除去体系中的珠蛋白mRNA . 　　麦胚系统 　　用组织捣碎机将麦子捣碎,分离出麦胚.然后将粗制的麦胚加10倍体积的缓冲液与砂子共研磨.23000g离心所得的上清夜称为S23 ;将S23分装,保存于-20°C冰箱中. 　　利用麦胚系统进行蛋白质翻译合成研究时,需加的物质与网织红细胞系统相似.由于该体系无mRNA,所以必须加入mRNA. 　　优 点:适于研究mRNA,活力强,价格低廉等. 　　缺 点:不同制品的活性差别较大,且合成分子量较大(71X105 Dal)的蛋白质时往往提前终止. 　　哺乳动物mRNA在红细胞裂解液中翻译 　　*SDS-PAGE analysis of proteins translated by cell-free translation system. Lane 1: protein marker; Lane 2,without mRNA; Lane 3 to 7: translation products of total mRNA from mammalian cells 　　2) mRNA在无细胞体系中指导合成目的多肽的能力 　　3)mRNA分子的大小 　　哺乳动物mRNA长度为500-8000bp,大部分mRNA位于1.5-2.0kb之间. 　　4) 总mRNA指导合成cDNA{dy}链长分子的能力 　　利用哺乳动物细胞提取的poly(A)+RNA合成cDNA 　　*Lane 1: -HindIII-EcoRI; Lane 2: the first chain of cDNA; 　　Lane 3: the second chain of cDNA; Lane 4: -HindIII 　　4,mRNA在细胞中的丰度 　　1) 高丰度mRNA 　　目的mRNA在细胞中的含量占细胞质总mRNA量的50-90%, 该类mRNA在合成和克隆cDNA之前不需进一步纯化特定mRNA . 　　2) 低丰度mRNA 　　目的mRNA在细胞中的含量占细胞质总mRNA量的0.5%以下. 　　5,mRNA的富集方法 　　典型的哺乳动物细胞含有10,000-30,000种不同的mRNA分子,某些mRNA分子在细胞内的拷贝数很低甚至只有一个拷贝. 　　mRNA的丰度与文库克隆子数的关系 　　ln(1-P) 　　N= ln(1-1/n) 　　N: 所需克隆数; P: 要求的概率; n:一种mRNA在总mRNA中的相对比例 　　1) 按大小对mRNA进行分级分离 　　* 通过琼脂糖凝胶电泳分离大小不同的mRNA分子,该方法的分离效果{zh0},但从凝胶中回收的得率较低. 　　* 蔗糖梯度离心:加入破坏RNA二级结构的变性剂如氢氧化甲基汞等,再进行蔗糖梯度离心以分离不同分子量的mRNA. 　　2) cDNA的分级分离 　　* mRNA通过反转录形成cDNA,在插入到克隆载体前,通过琼脂糖凝胶电泳,将不同大小的cDNA分子分离开来. 　　* 优 点: 　　a)避免了分离过程中mRNA被污染的RNA酶降解 　　b)增加了获得全长cDNA克隆的概率 　　c)获得更准确的分级分离效果(分子量) 　　3)多聚核糖体免疫学纯化法 　　* 使用抗体来纯化合成目的多肽的多聚核糖体.将正在合成的新生多肽链的多聚核糖体结合到免疫亲和柱(A蛋白-Sepharose柱)上,随后用EDTA将多聚核糖体解离下来,并通过Oligo(dT)层析分离mRNA, 利用该方法可将目的mRNA纯化数千倍. 目的mRNA在细胞中的含量可为数十拷贝. 　　二,cDNA{dy}链的合成 　　oligo(dT)引导的DNA合成法: 　　利用真核mRNA分子所具有的poly(A)尾巴的特性,加入12-20个脱氧胸腺嘧啶核苷组成的oligo(dT)短片段,由反转录酶合成cDNA的{dy}链. 　　缺 陷: 　　因为逆转录酶无法到达mRNA分子的5'-末端,必须从3'-末端开始合成cDNA.对于大分子量的较长的mRNA分子而言,特别麻烦. 　　随机引物引导的cDNA合成法 (randomly primed cDNA synthesis) : 　　根据许多可能的序列,合成出6-10个核苷酸长的寡核苷酸短片段(混合物),作为合成{dy}链cDNA的引物.在应用这种混合引物的情况下,cDNA的合成可以从mRNA模板的许多位点同时发生,而不仅仅从3'-末端的oligo(dT)引物一处开始. 　　三,cDNA第二链的合成 　　1,自身引导合成法: 　　单链cDNA的3'端能够形成发夹状的结构作为引物,在大肠杆菌聚合酶I Klenow或反转录酶的作用下,合成cDNA的第二链. 　　缺 点: 　　在以S1核酸酶切割cDNA的发夹状结构时,会导致对应于mRNA 5'端的地方的序列出现缺失和重排. S1核酸酶的纯度不够时,会偶尔破坏合成的双链cDNA分子. 　　自身引导法合成双链cDNA 　　2,置换合成法 　　原 理: 　　以{dy}链合成产物cDNA:mRNA杂交体作为切口平移的模板,RNA酶H在杂交体的mRNA链上造成切口和缺口,产生一系列RNA引物,在大肠杆菌DNA聚合酶I 的作用下合成cDNA的第二链. 　　优点:a)合成cDNA的效率高 　　b)直接利用{dy}链的反应产物,不需纯化 　　c)避免使用S1核酸酶来切割双链cDNA 　　3,引物-衔接头法 　　四,双链cDNA分子的克隆 　　将合成的双链重组到质粒载体或噬菌体载体上,转化大肠杆菌寄主细胞增殖. 　　1,同聚物加尾法 　　利用小牛胸腺末端转移酶在双链cDNA和质粒载体的3'-端都加上一个互补的同聚片段,通过退火使两个片段连接成重组质粒,再将重组质粒转化受体细胞. 　　同聚物加尾法克隆双链cDNA 　　2,接头-衔接头法 　　3,mRNA-cDNA克隆法 　　方 法: 　　在mRNA反转录合成cDNA{dy}链后,将dA残基加到mRNA:cDNA杂交体上,然后与带dT尾的克隆载体连接,转化受体细胞,在宿主细胞内,mRNA被降解并代之以DNA. 　　缺 点: 　　克隆的效率低(为双链cDNA克隆的1/10) 　　4,Okayama-Berg法合成并克隆双链cDNA 　　五,cDNA文库的筛选和鉴定 　　1,核酸杂交 　　是最常用,最可靠的方法之一.可大规模地分析文库的克隆子. 　　1)同源探针:至少含有所需cDNA克隆的一部分确切序列.常用于以一个部分克隆分离cDNA文库中的全长克隆. 　　2)部分同源探针:探针的序列与所要筛选的cDNA克隆的序列相关但不相同.常用于克隆家族基因. 　　3)总cDNA探针: 　　通过反转录酶均匀掺入放射性核苷酸或通过总的或分级分离得到的poly(A)+mRNA进行末端标记而获得cDNA探针. 　　cDNA扣除探针: 　　从{dy}种mRNA制备cDNA探 针, 连续多次与20倍过量的第二种mRNA杂交; 　　回收未杂交的cDNA探针, 再与100倍过量的{dy}种mRNA杂交, 使得原mRNA中的一些特异序列得到高度富集. 　　* 主要用于探测cDNA文库中与调节水平有所差别的mRNA克隆. 　　5) 合成寡核苷酸探针 　　2,特异性免疫学检测 　　在cDNA表达文库中,目的基因的表达产 物能与特异性抗体发生免疫学反应,通过酶学的方法加以检测 　　3,cDNA克隆的同胞检测 　　将cDNA文库分成若干组含有10-100个克隆子的易于处理的亚cDNA文库,对每组亚cDNA文库进行检测,当鉴定出阳性库后再不断将其分成更细的库进行检测,直到获得阳性单克隆. 　　4,cDNA克隆的确证 　　cDNA克隆含有编码某一特定蛋白质的完整氨基酸序列的开放读框. 　　第四节 目的基因的分离 　　外源基因: 　　插入到载体内的那个特定的片段基因. 　　目的基因: 　　那些已被或者准备要分离,改造,扩增或表达的特定基因或DNA片段. 　　一,鸟枪法(Shot gun): 　　又叫霰弹法,其特点是绕过直接分离基因这一关.由于目的基因在整个基因组中太少太小,在相当程度上靠"运气". 　　原 理: 　　基因组DNA 　　物理(剪切力,超声波等) 或生化方法(限制性内切酶)切割 　　长度与一般基因大小相当的DNA片段的混合物 　　随机地重组入适当的载体 　　转 化 　　大肠杆菌中扩增 　　适当的方法筛选 　　要求有简便的筛选方法: 　　利用特定基因缺陷型(如营养缺陷型等)的受体细胞,或特定的寡核苷酸DNA 片段探针以特定基因产物的抗体,可通过双表型的筛选或用分子杂交技术,免疫筛选技术检出目的基因. 　　示例:面包酵母吲哚甘油磷酸脱氢酶基因的制取 　　EcoRI 载体 　　酵母DNA 片段基因 重组DNA 　　转化 　　"吲哚甘油磷酸脱氢酶型组氨酸缺陷型"大肠杆菌 　　基本培养基 　　筛选,分离菌株 　　目的基因 　　二,物理化学方法 　　基因工程初始阶段所用的方法,目前已不用.利用核酸双螺旋之间存在着碱基G C,A T配对特性,分离目的基因. 　　例如:海胆rDNA分子内其G C含量可以达63%(其稳定性高,溶解温度高),通过热变性和S1酶解处理可得到提纯50倍的rDNA,{zh1}经氯化铯平衡梯度离心,得到相对分子量为1.9X107Dal的高纯rDNA. 　　三,从基因文库中分离目的基因 　　四,从蛋白质入手分离编码此蛋白的基因 　　如果手中有足够量可产生抗体的来源于真核细胞的蛋白质,可以通过双抗体免疫法分离出此蛋白的基因. 　　基本原理: 　　核糖体沿mRNA进行多肽链合成时形成多聚核糖核蛋白体,而具有不同长度的新生肽链在核糖体上不断延伸; 　　将从细胞匀浆液中制备出的多聚核糖核蛋白体同特定抗体一起保温,形成多聚核糖体同抗体的复合体; 　　当加入特定蛋白的抗体产生的第二抗体时,产生沉淀,就可以通过不连续蔗糖梯度离心,将所要的含有特定的mRNA的多聚核糖体同总多聚核糖体分离;再通过酚,氯仿抽提去除蛋白及oligo-dT柱亲合层析,就可以得到为特定蛋白编码的mRNA,再通过反转录得到cDNA. 　　五,基因的化学合成 　　基因片段的全化学合成 　　首先合成一个基因的所有片段,相邻的片段间有4—6个碱基的重叠互补,退火后,用T4DNA连接酶将各片段以磷酸二酯键的共价键形式连接成一个完整的基因. 　　基因的化学—酶促合成 　　不需要合成完整基因的所有寡核苷酸片段,而是合成其中一些片段,相邻的3'-末端有一短的顺序相互补,在适当的条件下通过退火形成模板—引物复合体,然后在存在四种的条件下,用大肠杆菌DNA聚合酶I大片段填补互补片段之间的缺口,{zh1}用T4DNA连接酶连接及适当的限制性内切酶. 　　六,PCR技术在目的基因制备中的应用 　　目的基因的直接克隆 　　与常规的基因克隆方法相比,PCR的优点是快速,简单,但是用PCR克隆目的基因的限制是必须知道侧接靶序列的核苷酸序列,以制备引物.因而该法具有很大的局限性. 　　可直接利用具有平端的PCR产物进行克隆,但利用合适的引物,在待克隆的目的基因二侧引入不同的限制性酶切点,则可将扩增之后的目的基因定向克隆到载体中,避免载体的自身环化,提高克隆效率. 　　cDNA的克隆 　　利用PCR技术,只需增加一步逆转录反应,便可从少数mRNA的构建cDNA文库,以mRNA为模板,以oligo(dT)为引物,在依赖于RNA 的DNA聚合酶催化下体外合成cDNA{dy}链之后,可通过PCR扩增此链. 　　如在此链的3'端再加上一段鸟苷酸残基同聚物,则可以使用oligo(dT)和oligo(dC)作为后续PCR扩增的引物,也可酌情在这些引物的5'端加上限制性酶切点,以利于将所得的双链DNA克隆到适当的载体中. 　　在某些情况下,如已知RNA(或其基因)两端的核苷酸序列,mRNA5'端核苷酸序列或其编码的蛋白质N端的氨基酸序列,便可设计特定的两端引物,用于直接克隆特定的目的基因cDNA,从而省略从cDNA文库中筛选cDNA克隆等序列费时的操作. 基因组文库 　　英文名：Genomic Library是指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的DNA片段克隆到某种载体上形成的集合。可分为核基因组文库、叶绿体基因组文库及线粒体基因组文库。 　　用限制性内切酶切割细胞的整个基因组DNA，可以得到大量的基因组DNA片段，然后将这些DNA片段与载体连接，再转化到xx中去，让宿主菌长成克隆。这样，一个克隆内的每个细胞的载体上都包含有特定的基因组DNA片段，整个克隆群体就包含基因组的全部基因片段总和称为基因组文库。 　　Genomic library: a storable collection of cellular clones that contains copies of every sequence in the whole genome inserted into a suitable vector. 　　将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞进行克隆。这些存在于所有重组体内的基因组DNA片段的集合，即基因组文库，它包含了该生物的所有基因。 　　基因组文库是指含有某种生物全部基因随机片段的重组DNA克隆群体.构建文库时,先提纯染色体DNA,通过机械剪切或酶切使之成为一定大小的片段,然后与适当的载体(如λ噬菌体)DNA连接,经体外包装后转染宿主菌,得到一组含有不同DNA片段的重组噬菌体颗粒,含有目的基因片段的重组子可经带标记的探针与基因组文库杂交而筛选出来,用于进一步的研究. 基因文库 　　中文名称： 基因文库 　　英文名称： gene library 　　学科分类： 遗传学 　　注 释： 一个生物体的基因组DNA用限制性内切酶部分酶切后，将酶切片段插入到载体DNA分子中，所有这些插入了基因组DNA片段的载体分子的集合体，将包含这个生物体的整个基因组，也就是构成了这个生物体的基因文库。 　　将这些载体导入到受体xx或细胞中，这样每个细胞就包含了一个基因组DNA片段与载体重组DNA分子，经过繁殖扩增， 许多细胞一起包含了该生物全部基因组序列，我们将这一个集合体叫做基因文库。 　　基因文库 　　gene library 　　用重组DNA技术将某种生物细胞的总DNA 或染色体DNA的所有片断随机地连接到基因载体上,然后转移到适当的宿主细胞中，通过细胞增殖而构成各个片段的无性繁殖系（克隆），在制备的克隆数目多到可以把某种生物的全部基因都包含在内的情况下，这一组克隆的总体就被称为某种生物的基因文库。同一定义也适用于某种生物的线粒体DNA或叶绿体DNA的基因文库。由于制备DNA片段的切点是随机的，所以每一克隆内所含的 DNA片段既可能是一个或几个基因，也可能是一个基因的一部分或除完整基因外还包含着两侧的邻近DNA顺序。 　　基因文库与基因库的概念不同。基因库是指某一生物群体中的全部基因。基因文库与基因克隆的概念也有区别，基因克隆是只包含某些特定基因或 DNA片段的克隆。基因文库中包含着为数众多的克隆，建成后可供随时选取其中任何一个基因克隆之用。 　　基因文库的建立和使用是70年代早期重组DNA技术的一个发展。人们为了分离基因，特别是分离真核生物的基因，从1974年起相继建立了大肠杆菌、酵母菌、果蝇、鸡、兔、小鼠、人、大豆等生物以及一些生物的线粒体和叶绿体 DNA的基因文库。基因文库的建立使分子遗传学和遗传工程的研究进入了一个新时期。 　　　　基因文库的建立 　一个基因文库中应包含的克隆数目与该生物的基因组的大小和被克隆 DNA片段的长度有关。原核生物的基因组较小，需要的克隆数也较少；真核生物的基因组较大，克隆数需相应增加，才能包含所有的基因。此外，每一载体DNA中所允许插入的外源DNA片段的长度较大，则所需总克隆数越少；反之则所需数越多。如果一个基因文库的总克隆数较少，则从中筛选基因虽然比较容易，但给以后的分析造成困难，因为片段的长度增加了。如果要使每一克隆中的 DNA片段缩短，就须增加克隆数，所以在建立基因文库前应根据研究目的来确定 DNA片段的长度和克隆的数目。L.克拉克和J.卡邦在1975年提出一个统计学的公式来计算某一基因文库中所应包含的克隆数目。在建立基因文库时，任何一个DNA片段都是在随机的基础上被克隆的。在公式 　　中，P 是从建成的基因文库中可能选出某一基因的概率，这一数字由工作者根据需要选定。ƒ 是该基因文库中每一克隆所含外源 DNA片段的平均长度，可根据该生物基因组大小和所用载体可容纳的外源 DNA片段的长度决定。G是该生物基因组的大小，基因组大小和DNA片段长度的单位可用道尔顿或碱基对表示。N 是这一基因文库所应包含的克隆数目。在制备某一哺乳动物基因文库时,假若选出某一基因的概率定为99％,每一克隆内所含外源DNA片段的平均长度是2×104碱基对,基因组大小是3×109碱基对，则 　　下表中表示基因组大小(G)、片段大小(ƒ)、出选某基因的概率(p)与总克隆数(N)四者之间的关系。 　　产生 DNA片段的方法要求切点随机性高，使任一基因都可能被完整地克隆，并且{zh0}在两侧都留有粘性末端以利于 DNA片段间的连接。机械剪切方法的优点是随机性高，可是所得片段两端没有粘性末端，有时较为不便与载体连接。用限制性核酸内切酶酶解的随机性较差，但是两端有粘性末端,便于和载体相连接（见重组DNA技术）。 　　基因载体通常根据待克隆的 DNA片段长度来选择。在制作原核生物基因文库时，因基因组较小，可把 DNA片段切得短些，可选用质粒如pBR322等作载体。真核生物的基因内部常有称为内含子的非编码区，使一个xx基因的长度比实际编码的部分要长得多，基因文库中待克隆的 DNA片段便应长些，以保证得到完整的基因。通常采用的载体有经过改建的噬菌体如λCharon4A（长度462kb，可克隆外源DNA长度 8.2～22.2kb）和粘性质粒(例如pHC79，长度6.4kb,可容纳外源DNA长度37～50kb)等。 　　经剪切得到的 DNA片段可通过噬菌体T4连接酶或大肠杆菌连接酶与载体DNA共价连接，使成为杂种DNA分子。 　　用质粒作为载体的重组 DNA分子可以通过转化引进细胞。用λ噬菌体的 DNA作载体的重组分子直接经转染引入细胞的效率较低；一般需先行离体包装，即把重组DNA分子包在噬菌体外壳中,再通过噬菌体感染而把重组DNA 分子引入敏感xx细胞中。它的效率比转染高出几十到几百倍。 　　　　基因文库的保存和利用 　为了有效地保存基因文库，可通过xx的繁殖而使包含各个特定 DNA片段的xx增多。液体培养不适用于这一目的，因为各个xx的生存和繁殖能力不同，各个克隆被保存的机会也会因此而不相等。在固体培养基上每一个xx单独形成一个菌落，各个xx并不相互干扰和竞争，因而有利于全部克隆的保存。形成的每一个菌落中大约包含107个xx，这样一个基因文库中的所有的克隆几乎都扩增了107倍。把培养皿上的xx全部洗下加以保存，便可以在需要时从中取得任何一个克隆。 　　从基因文库中筛选某一克隆的常用办法是分子杂交。首先把属于一个文库的xx或噬菌体以较低密度接种在培养皿上以取得相当分散的菌落或噬菌斑，然后用硝酸纤维滤膜吸印，使培养皿和滤膜的相对应的位置上具有相同的克隆。同时另行制备供分子杂交用的探针。为了筛选真核生物的某种基因，常从它的转录产物mRNA经反向转录（见中心法则）合成相应的互补 DNA(cDNA)，再加入用32P标记的核苷三磷酸，用DNA多聚酶I切口移位方法制成有同位素标记的探针。把探针 DNA和硝酸纤维滤膜上的菌落或噬菌体分别进行变性处理，然后进行分子杂交。再将 X光底片覆盖在经过处理的滤膜上以进行放射自显影。在培养皿上找出和 X光底片上的黑点相对应的菌落或噬菌斑，这些菌落或噬菌体中便包含着所需要的基因。经过扩增便能得到大量的xx或噬菌体，从中可以分离出所需基因的DNA片段。 　　　　应用与前景 　建立和使用基因文库是分离基因，特别是分离高等真核生物基因的有效手段。如果一个哺乳动物的基因组是 3×109碱基对，直接从细胞中提取并分离出某一特定基因的 DNA片段在技术上是很困难的。但是在基因文库中，不同的 DNA片段都分别在不同的克隆中扩增了，只要有该基因的探针存在，则从许多克隆中筛选一个所需的克隆是一项比较简单的工作。此外基因文库中被克隆的 DNA都是基因组中各种随机的顺序片段，某些 DNA片段还包括基因外部的邻近的甚至互相跨叠的序列，所以基因文库特别有利于研究xx状态下基因的顺序组织。例如曾从人的基因文库中分离得到含有血红蛋白 β链基因的克隆，从中取得该基因的DNA并进行分析，发现人的δ和β链基因是连锁的，二者之间相隔几千个碱基对，而且在它们内部都有两个内含子。 　　基因文库还可以应用在个体发育的研究中。例如从芽孢杆菌的正在形成芽孢的菌体中分离mRNA，并用同位素标记做成探针，用这些探针可以从芽孢杆菌的基因文库中分离出只在芽孢形成过程中活动的基因，有助于对发育过程中基因调控进行研究。 　　基因文库也可以应用在高等生物，例如人的基因定位工作中。基因文库在生产实际中也是取得所需要的基因的一种重要方法。 　　基因文库有关技术的建立及应用虽然只有几年历史，但是它作为重组DNA技术应用的一个重要方面已经显示了它在解决分子遗传学中的理论问题和遗传工程中的实际问题上的巨大潜力。 基因库 　　gene library；gene bank；gene pool 　　(1)细胞培养物、种子、冷冻精子或卵子等的收集物，作为保持有任何一种生物的代表性基因组的手段来加以保存。 　　(2)目的基因(包括DNA片段)或一基因的供体的DNA片段经体外与载体重组转到宿主细胞中扩增后以xx或噬菌体形式保存。 　　(3)在一定的地域中，一个物种的全体成员构成一个种群。一个主要特征是种群内的雌雄个体能通过有性生殖而实现基因的交流。一个种群全部个体所带有的全部基因的总和就是一个基因库。 　　一个种群或一个物种基因频率的变化称为微进化，一个种群以上水平的进化称为大进化。 　　基因库(gene pool)是一个群体中所有个体的基因型的集合。对二倍体生物来说，有n个个体的一个群体的基因库由2n个单倍体基因组所组成。因此，在一个有n个个体的群体基因库中，对每个基因座来说，各有2n个基因，共有n对同源染色体。例外的是性染色体和性连锁基因，它们在异型配子的个体中只有单份剂量存在。生物的表型是可以直接观察的，但基因型和基因无法直接观察，基因库中的变异可用基因型的频率或基因频率来研究。如果我们知道特定基因型及其相应的表型之间的关系，就能将表型的频率转换成基因型的频率。现在以红细胞血型——MN血型为例。MN血型有三种：M、N和MN，这是由一个基因座上的两个等位基因LM和LN所决定的。从一个群体中采集730人的血样研究他们的血型，22人为M型，216人为MN型，492人为N血型。将每种血型的人数除以总人数得到的是血型及其相应的基因型的频率，由此可以用来描述血型M—N基因座上的变异。由于这730人是随机采集的样本，一个随机样本是一个群体的、有代表性的、无偏向的样本，所以可将观察到的频率看作这个群体的特性。