用户账号的克隆方法

一、克隆账号的原理与危害

1.克隆账号的原理

在注册表中有两处保存了账号的SID相对标志符，一处是注册表HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\AMDomains\AccountUsers 下的子键名，另一处是该子键的子项F的值。但微软犯了个不同步它们的错误，登录时用的是后者，查询时用前者。当用Administrator的F项覆盖其他账号的F项后，就造成了账号是管理员权限，但查询还是原来状态的情况，这就是所谓的克隆账号。

安全小知识：SID也就是安全标识符（Security Identifiers），是标识用户、组和计算机账户的唯一的号码。在第一次创建该账户时，将给网络上的每一个账户发布一个唯一的SID。Windows 2000 中的内部进程将引用账户的SID 而不是账户的用户或组名。如果创建账户，再删除账户，然后使用相同的用户名创建另一个账户，则新账户将不具有授权给前一个账户的权力或权限，原因是该账户具有不同的SID 号。

2. 克隆账号的危害

当系统用户一旦被克隆，配合终端服务，就等于向攻击者开启了一扇隐蔽的后门，让攻击者可以随时进入你的系统，这一扇门你看不到,因为它依靠的是微软的终端服务，并没有释放病毒文件，所以也不会被杀毒软件所查杀。

二、克隆用户的常用方法

1.手工克隆方法一

在Windows 2000/xp/2003和Windows NT里，默认管理员账号的SID是固定的500（0x1f4），那么我们可以用机器里已经存在的一个账号将SID为500的账号进行克隆，在这里我们选择的账号是IUSR_XODU5PTT910NHOO（XODU5PTT910NHOO为已被攻陷的服务器机器名。为了加强隐蔽性，我们选择了这个账号，所有用户都可以用以下的方法，只不过这个用户较常见罢了）

我们这里要用到的一个工具是PsExec，一个轻型的telnet 替代工具，它使您无需手动安装客户端软件即可执行其他系统上的进程，并且可以获得与控制台应用程序相当的完全交互性。PsExec 最强大的功能之一是在远程系统和远程支持工具（如IpConfig）中启动交互式命令提示窗口，以便显示无法通过其他方式显示的有关远程系统的信息。

执行：psexec -i -s -d cmd运行一个System的CMD Shell，如图1所示。

图1

得到一个有system权限的cmd shell，然后在该CMD Shell里面运行“regedit /e admin.reg HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM\Domains\Account\Users\000001F4”，这样我们将SID 为500（0x1f4）的管理员账号的相关信息导出，如图2所示。

图 2

然后编辑admin.reg文件，将admin.reg文件的第三行HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM\Domains\Account\Users\000001F4中的“1F4”修改为IUSR_XODU5PTT910NHOO的SID，将文件中的“1F4”修改为“3EB”，如图3所示。

图 3

保存之后，然后执行如下命令：“regedit /s admin.reg”，导入该admin.reg文件，最后执行“net user IUSR_XODU5PTT910NHOO n3tl04d”命令，修改IUSR_XODU5PTT910NHOO的密码为n3tl04d。这里建议最好使用14位的密码，也就是说越像IUSR_XODU5PTT910NHOO的密码越好，现在，就可以使用IUSR_XODU5PTT910NHOO密码为n3tl04d远程登录了，和管理员一样的配置环境！如图4所示。

图 4

注意：大部份机器里IUSR_MACHINE用户的SID都为0x3E9（如果机器在最初安装的时候没有安装IIS，而是自己创建了账号后再安装IIS就有可能不是这个值了），如果不确定，可以使用：

“regedit /e sid.reg HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM\Domains\Account\Users\Names\IUSR_MACHINE”命令先导出注册表，然后编辑sid.reg文件，就可以看到SID为“3EB”，如图5所示。

图5 2.手工克隆方法二另外一种克隆账户的方法是：首先运行regedt32.exe，展开注册表到HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM，然后点菜单栏的编辑权限（Windows 2000是菜单栏的安全权限），会弹出SAM的权限窗口，点击Adminis 2.手工克隆方法二

另外一种克隆账户的方法是：首先运行regedt32.exe，展开注册表到HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM，然后点菜单栏的“编辑”→“权限”（Windows 2000是菜单栏的“安全”→“权限”），会弹出“SAM的权限”窗口，点击Administrators，在该窗口中勾选允许完全控制，(Windows 2000是在该窗口中勾选“允许将来自父系的可继承权限传播给该对象”)然后点击“确定”按钮。如图6所示。

图6

再找到HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM\DomainsAccount\Users\00001F4，双击右边窗口中的“F”项，如图7所示。

图7

选取全部内容，然后点击鼠标右键选“复制”，再打开HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM\DomainsAccount\Users\00003EB下的F项，将刚才复制的内容粘贴进去，这样我们就将IUSR_XODU5PTT910NHOO账号克隆成了管理员，再将刚才SAM目录的权限给删掉，以免被人发现。

3.使用mt克隆

mt.exe是一款非常强大的网络工具，它主要以命令行方式执行，可以开启系统服务，检查用户以及直接显示用户登陆密码等。它就象一把双刃剑，入侵者和系统管理员都要使用它，但由于常被入侵者使用，所以被很多杀毒软件列为病毒。

关于MT的详细测试报告可以到https://www.wendangku.net/doc/7e17425199.html,/bbs/viewthread.php?tid=2786&extra=page%3D1&frombbs=1了解。克隆用户的用法如下：

mt -clone

如：mt -clone adminstrator IUSR_XODU5PTT910NHOO

如图8所示。

图8

就是把管理员账号administrator克隆为IUSR_XODU5PTT910NHOO账号。最后执行“net user IUSR_XODU5PTT910NHOO n3tl04d”命令，修改IUSR_XODU5PTT910NHOO的密码为n3tl04d。

4.使用AIO克隆

AIO(All In One)是WinEggDrop写的一个把很多小工具功能集成一体的一个“工具”，其中有克隆用户、修改服务的启动类型、删除系统账户、检查系统隐藏服务、端口扫描和端口转发等等。

使用AIO克隆很简单，就是: Aio.exe -Clone 正常账号要被克隆账户密码

如: Aio.exe -Clone Administrator IUSR_XODU5PTT910NHOO n3tl04d

这样就可以用IUSR_XODU5PTT910NHOO\n3tl04d作为管理员登录了。

如图9所示。

图9

5.使用CA克隆

ca.exe 小榕编写的一个远程克隆账号工具，当然本地克隆也没问题。

用法如下：ca \\ip地址管理员用户名管理员密码克隆的用户密码

如：ca \\127.0.0.1 administrator 123456 IUSR_XODU5PTT910NHOO 123456

如图10所示。

6.建立隐藏账号需要使用的工具叫adhider，是锦毛鼠写的一个专门建立隐藏用户的工具。此工具有个缺点，那就是当服务器重启后，用户就隐藏不了，会在用户管理中显示出来。用法如下：adhider 用户名密码如：adhide

6.建立隐藏账号

需要使用的工具叫adhider，是锦毛鼠写的一个专门建立隐藏用户的工具。此工具有个缺点，那就是当服务器重启后，用户就隐藏不了，会在用户管理中显示出来。

用法如下：adhider 用户名密码

如：adhider n3tl04d$\123456

如图11所示。

图11

创建成功后就可以使用

n3tl04d$\123456登录，得到和管理员权限。

7.使用clone克隆

clone是28度的冰写的一个克隆工具，只支持windows2003和windowsxp,不支持windows2000。此工具有个缺点，那就是当服务器重启后，用户就隐藏不了，会在用户管理中显示出来。

用法如下：Clone.exe 用户名密码

如：clone n3tl04d 520mm

如图12所示。

图12

就可以使用n3tl04d\520mm登录，得到和管理员权限。

注意：在Windows 2003下如果使用clone克隆后，再使用MT检查，会提示你没有系统权限，此时需要重启电脑或者运行一个有system权限的cmd才能使用MT检查。

三、克隆用户安全检查与防范

当系统用户被克隆之后，更改管理员也无济于事，服务器上面的信息和数据还是被攻击者随意窃取。所以必须把克隆的用户清除，再做其它方面的安全检查。

在检查是否存在克隆用户前，最好重启一下系统。对于上面第六和第七种方法克隆的，就会在用户管理里显示出来了，一看就知道。如图13所示。

图13

如果发现有克隆账号，可以用mt或AIO软件进行删除。

1.使用MT检查

在cmd命令行下，使用“mt–chkuser”命令，检查系统克隆账号，输入命令后，会在屏幕中输出结果，主要查看ExpectedSID和CheckedSID，如果这两个值不一样则说明账号被克隆了。如图14所示。

图14

从图中可以看出，IUSR_XODU5PTT910NHOO用户的ExpectedSID和CheckedSID不一样，且它的CheckedSID值是和管理员administrator的CheckedSID值一样，很明显IUSR_XODU5PTT910NHOO是一个克隆的账号。

2.使用AIO检查

不需要在system权限下也可用。

用法: Aio.exe –CheckClone，如图15所示。

图15

从图可以看出，n3tl04d,n3tl04d$都是克隆的账号。

3.使用CCA检查

CCA是小榕写的检查是否存在克隆的账号，支持远程检查，但必须有管理员账号。

用法如下：cca.exe \\ip地址用户名密码

检查本机是否存在克隆用户，如cca \\127.0.0.1 administrator 123456

如图16所示。

图16

从图可以看出，n3tl04d,n3tl04d$都是克隆的账号。

、

4.使用LP_Check检查如果系统存在克隆用户，软件将会显示红色。不过此工具检测不到使用adhider.exe克隆的用户。如图17所示。图17 只检测到n3tl04d 一个克隆的用户（显示红色）,事实上还存在另一个克隆的账号n3tl04d

4.使用LP_Check检查

如果系统存在克隆用户，软件将会显示红色。不过此工具检测不到使用adhider.exe克隆的用户。如图17所示。

图17

只检测到n3tl04d一个克隆的用户（显示红色）,事实上还存在另一个克隆的账号n3tl04d$，但它没有检测出来。

5.手工检查

(1)对于系统默认用户，如guest、IUSR_XODU5PTT910NHOO，可使用“net user IUSR_XODU5PTT910NHOO”命令查看最后登录日期，如图18所示。

图18

从图可以看出，IUSR_XODU5PTT910NHOO在2008-12-4登录过系统，此账号默认是是显示“上次登录从不”，因此可以判定账号已被克隆过。

(2)查看系统登录日志

Windows 2003的用户登录审核是默认开启的，如果有某个时间内发现不明的登录日志，如图19所示。

图19

在21:46左右,管理员并未登录系统，说明有其它用户登录过系统，点击就可以看到是哪个用户登录了，如图20所示。

图20

从图可以看出，n3tl04d$在21:46登录过系统，说明此账号就是被克隆的账号了。如果日志全没，管理员又没自己删除过，那肯定是入侵者删除的，说明系统肯定是被入侵了。此方法的不好之处就是要查看日志，如果攻击者很少登录的话，就难以被发现。

(3)查看注册表

首先运行regedt32.exe，展开注册表到HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM，然后点菜单栏的“编辑”→“权限”，会弹出“SAM的权限”窗口，点击Administrators，在该窗口中勾选允许完全控制，然后点击“确定”按钮。再找到HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM\DomainsAccount\Users\Names，查看是否存在不明的用户，如图21所示。

图21

此方法只能对添加新用户克隆有效，如果克隆的是系统默认账号，如guest、IUSR_MACHINE 等账号，需要导出两个用户的键值，然后对比F项，如果IUSR_MACHINE的F值和管理员的F项的值相同，说明已被克隆了。如图22所示。

图22

从图中可以看出，3EB的F项的值和管理员1F4的值是一样，说明SID为3EB的这个账号是克隆账号。

6.删除克隆用户

（1）如果是系统默认账号被克隆的话，先到一台正常电脑上，同样方法，复制相同用户下面的F项的值，如你发现的是IUSR_MACHINE(machine为机器名)用户被克隆，就打开一台正常电脑的注册表，找到HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM\SAM\DomainsAccount\Users\000003EA，导出注册表，保存为3EA.reg，同样，回到被入侵过的电脑，导入被克隆过的用户注册表值为3eb.reg，接着就是把3ea.reg里面的F值复制替换3eb.reg里的F值，再把里面的ea改为eb（改这个的原因是因为两台电脑的IUSR_MACHINE用户的SID不一样，如果是一样，就不需要更改），如图23所示。

图23 保存后再导入注册表，然后在cmd下使用net user IUSR_MACHINE

n3tl04d520mm更换密码。如果是添加用户式的克隆可使用以下方法（2）使用MT删除克隆用户在cmd命令下输入mt -killuser 用户名如：mt -killuser n

保存后再导入注册表，然后在cmd下使用“net user IUSR_MACHINE n3tl04d520mm”更换密码。

如果是添加用户式的克隆可使用以下方法

（2）使用MT删除克隆用户

在cmd命令下输入“mt -killuser 用户名”

如：mt -killuser n3tl04d，成功后n3tl04d账号就不存在了，如图24所示。

（3）使用AIO删除克隆用户

在cmd命令下输入“Aio.exe -DelUser 用户名”

如: Aio.exe -DelUser n3tl04d，成功后n3tl04d用户就被删除了。如图25所示。

四、总结与探讨

由于条件等各方面的限制，此次全部操作都是在Windows 2003环境下完成，可能会有些不对的地方，请大家多多指正。

如果发现被克隆，有人说要重装系统，个人认为那是不明智的选择，特别是服务器作为虚拟主机的时候，你把客户的网站都停掉，造成的损失，谁来负责？再说，如果入侵是服务器配置不当，或者其它网站漏洞造成的，单单重装系统，并没有把原来的漏洞修补上，攻击者可以照着原路再一次把你的系统攻陷。但仅仅删除被克隆的用户也是远远不够的，还需要更改所有管理员密码。除此之外，个人认为还是应该对服务器做一次完整的安全检测和安全加固，如果能力有限，可以找相关的安全组织或公司帮你做。

植物基因启动子的克隆方法及其应用

分子植物育种，２００６年，第４卷，第３（Ｓ）期，第８５－９１页 ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔＢｒｅｅｄｉｎｇ，２００６，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．３（Ｓ），８５－９１ 专题报告 Ｒｅｖｉｅｗ 植物基因启动子的克隆方法及其应用 尹辉李丹张毅李秋莉﹡ 辽宁师范大学生命科学学院，大连，１１６０２９ ﹡通讯作者，ｌｉｑｉｕｌｉ＠ｄｌ．ｃｎ 摘要植物基因的表达调控已成为分子生物学研究热点，启动子是基因表达调控的重要顺式元件，启动子的克隆对于研究基因表达调控、构建基因工程载体、表达目的蛋白有着重要的意义。启动子克隆的方法很多，从常用的启动子陷阱技术筛选启动子到ＰＣＲ方法的应用，此后相继问世的一些基于ＰＣＲ的克隆启动子技术，如载体锚定ＰＣＲ、反向ＰＣＲ、接头ＰＣＲ、交错热不对称ＰＣＲ等，为克隆启动子提供了更可靠，更合理的方法。本文着重介绍了几种植物基因启动子的克隆方法，分析了它们的优缺点，并展望了今后的研究前景。 关键词启动子，启动子陷阱技术，反向ＰＣＲ，锚定ＰＣＲ，交错热不对称ＰＣＲ ＣｌｏｎｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓｏｆＰｌａｎｔＧｅｎｅＰｒｏｍｏｔｅｒｓａｎｄＴｈｅｉｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ＹｉｎＨｕｉＬｉＤａｎＺｈａｎｇＹｉＬｉＱｉｕｌｉ＊ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＬｉａｏｎｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ，１１６０２９ ﹡Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，ｌｉｑｉｕｌｉ＠ｄｌ．ｃｎ ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｇｅｎｅｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｈｏｔｓｐｏｔｓｔｕｄｙｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｉｏｌｏｇｙ．Ｐｒｏｍｏｔｅｒｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｉｓ－ａｃｔｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ．Ｃｌｏｎｉｎｇｐｒｏｍｏｔｅｒｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｓｔｕｄｙｇｅｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｖｅｃｔｏｒｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｔａｒｇｅｔｐｒｏｔｅｉｎｓｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．Ｆｒｏｍｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｕｓｅｄｗａｙｔｈａｔａｐｐｌｙｉｎｇｐｒｏｍｏｔｅｒｔｒａｐｐｉｎｇｆｏｒｃｈｏｏｓｉｎｇｐｒｏｍｏｔ－ｅｒｔｏｔｈｅｕｓｉｎｇｏｆＰＣＲ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｌｏｔｓｏｆｗａｙｓｆｏｒｐｒｏｍｏｔｅｒｃｌｏｎｉｎｇ．Ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｂａｓｅｄｏｎＰＣＲｆｏｒｐｒｏｍｏｔｅｒｃｌｏｎｉｎｇｓｕｃｈａｓＡ－ＰＣＲ，Ｉ－ＰＣＲ，ＬＡ－ＰＣＲ，ＴＡＩＬ－ＰＣＲｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅｙｏｆ－ｆｅｒｅｄｍｏｒｅｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｗａｙｓｏｆｃｌｏｎｉｎｇｔｈｅｐｒｏｍｏｔｅｒ．Ｓｏｍｅｗａｙｓｏｆｃｌｏｎｉｎｇｐｌａｎｔｇｅｎｅｐｒｏｍｏｔｅｒｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｗａｙｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｉｒｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｐｒｏｓｐｅｃｔｗａｓａｌｓｏｄｉｓ－ｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ． ＫｅｙｗｏｒｄｓＰｒｏｍｏｔｅｒ，Ｐｒｏｍｏｔｅｒｔｒａｐｐｉｎｇ，Ｉ－ＰＣＲ，ＡｎｃｈｏｒｅｄＰＣＲ，ＴＡＩＬ－ＰＣＲ 启动子是ＲＮＡ聚合酶能够识别并与之结合、从而起始基因转录的一段ＤＮＡ序列，是基因表达调控的重要元件。启动子对外源基因的表达水平影响很大，是基因工程表达载体的重要元件。植物基因启动子的克隆，对研究植物基因表达调控和构建表达载体至关重要。本文就近几年来克隆植物基因启动子的各种方法做一综述，以期促进对启动子分离技术的应用。 １植物基因启动子克隆的几种方法 １．１利用常规ＰＣＲ技术克隆启动子 对于序列已知的启动子，只需要根据已知的启动子序列设计引物，然后采用ＰＣＲ扩增的方法就可以获得该启动子。该方法比较简便快捷，是近年来使用较为广泛的一种方法。 王利军等（２００４）根据ＧｅｎＢａｎｋ中拟南芥基因组序列中ａｔｓ１Ａ（核酮糖－１，５－二磷酸羧化酶小亚基）基因启动子的序列设计引物，以拟南芥总ＤＮＡ为模板，ＰＣＲ扩增出ａｔｓ１Ａ的基因启动子区片段，将其克隆到ｐＭＤ１８－Ｔ载体上，得到重组质粒并且进行测序，序列分析表明，所克隆的片段为１１１７ｂｐ，与Ｇｅｎ－Ｂａｎｋ中的ａｔｓ１Ａ基因启动子序列比较，发现只在－７７６位缺失１个碱基。 该方法简便、快捷、操作简单，但不能克隆到全新的启动子。

基因克隆及转基因方法

基因克隆及转基因 一、基因克隆及转基因过程 1、设计引物 软件是https://www.wendangku.net/doc/7e17425199.html,sergene.v7.1，用到里面的PrimerSelect和EditSeq。 一般原则：1、长度：18-25； 2、GC含量：40-60％，正反向引物相差不要大于5%； 3、Tm值：55以上（到65），实在不行50以上也可以，正反向引物相差不要大 于5； 4、3’端结尾最好是GC，其次是T，不要A； 5、正反向引物连续配对数小于4； 6、在NCBI上的Primer Blast上看引物特异性如何； （如果克隆的话不能满足条件也没办法。） 不是必须条件，但可以考虑：多个基因设计引物时，可尽量使Tm值相似，方便PCR。 步骤： 一、打开PrimerSelect和EditSeq。 二、在EditSeq中输入你的序列。 引物有一对F和R 1、对于F是从5’到3’，在序列的前部分选择长度为18-25bp的碱基，如果你是要验证就随便选，如果你是要克隆就在最开始选，不符合原则就只能在你选的后边增或减碱基。 2、将选择的F引物输入到PrimerSelect中，在File中选择Enter New Primer，复制，OK，然后可以看到引物的情况，看看长度、Tm、GC含量是不是符合标准，不符合就继续选。 3、对于R是从3’到5’，选中序列，在EditSeq的Goodies中选择第一个“反向互补”，此时序列已反向互补，按照前面F的方法搜索R的引物。、 4、注意你想要的目的带的大小，比如序列是1000bp，你想PCR出来800大小的目的带，那就要看看F和R之间的长度在你想要的范围内。可以将R反向互补，在正向的序列中搜索R在的位置，就是在EditSeq中选择Search，点击第一个Find，开始搜寻。 5、搜索完引物在PrimerSelec中的Report中选择前两个查看二聚体情况。 6、在NCBI上的Primer Blast上看引物特异性如何。 7、因为是克隆，所以引物要有酶切位点，酶切位点的加入主要考虑所用到的表达载体，在NEBcutter网站中输入总序列查看可用的酶切位点。在引物上游加入酶切位点，注意加入时载体的表达的方向，前面的酶切位点在引物F上，后面的酶切位点在引物R上。一般在引物上游还要加上两个保护碱基。 2、提取醋栗DNA 3、PCR扩增与目的基因回收 PCR先找合适的退火温度，找到后回收时就可以多PCR几管，一般我们用20ul的体系，PCR5管就可以回收，就是琼脂糖凝胶回收，将目的基因用刀片切下来，用试剂盒回收。回收完可以再跑电泳检测一遍。 PCR： 20ul体系：灭菌水13.8ul，若模板为质粒灭菌水14.3ul； 2.5mMdNTP2.0ul；

【高中生物】功能基因的克隆及生物信息学分析

（生物科技行业）功能基因的克隆及生物信息学分析

功能基因的克隆及其生物信息学分析 摘要：随着多种生物全基因组序列的获得，基因组研究正从结构基因组学（structuralgenomics）转向功能基因组学(functionalgenomics)的整体研究。功能基因组学利用结构基因组学研究获得的大量数据与信息评价基因功能(包括生化功能、细胞功能、发育功能、适应功能等)，其主要手段结合了高通量的大规模的实验方法、统计和计算机分析技术[1]，它代表了基因分析的新阶段，已成为21世纪国际生命科学研究的前沿。功能基因组学是利用基因组测序获得的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使生物学研究从对单一基因或蛋白的研究转向多个基因或蛋白同时进行系统的研究，是在基因组静态的组成序列基础上转入对基因组动态的生物学功能学研究[2]。如何研究功能基因，也成为我们面临的一个课题，本文就克隆和生物信息学分析在研究功能基因方面的应用做一个简要的阐述。 关键词：功能基因、克隆、生物信息学分析。 1.功能基因的克隆 1.1图位克隆方法 图位克隆又称定位克隆，它是根据目标基因在染色体上确切位置，寻找与其紧密连锁的分子标记，筛选BCA克隆，通过染色体步移法逐步逼近目的基因区域，根据测序结果或用BAC、YAC克隆筛选cDNA表达文库寻找候选基因，得到候选基因后再确定目标基因。优点是无需掌握基因产物的任何信息，从突变体开始，逐步找到基因，最后证实该基因就是造成突变的原因。通过图位克隆许多

控制质量性状的单基因得以克隆，最近也有报道某些控制数量性状的主效基因（控制蕃茄果实大小的基因克隆[3]、控制水稻成熟后稻谷脱落基因克隆[4]以及小麦VRN2基因克隆[5]等）也通过图位克隆法获得。 1.2同源序列克隆目的基因 首先根据已知的基因序列设计PCR引物，在已知材料中扩增到该片段，并经克隆测序验证，利用放射性同位素标记或其他非同位素标记该PCR片段作为探针，与待研究材料的cDNA文库杂交，就可以获得该基因cDNA克隆，利用克隆进一步筛选基因组文库，挑选阳性克隆，亚克隆并测序，从中就可以筛选到该基因的完整序列。 1.3结合连锁和连锁不平衡的分析方法 结合连锁和连锁不平衡的分析方法是未知基因克隆研究领域发展的新方向[6]。(Linkagedisequilibrium,LD)。与连锁分析不同,连锁不平衡分析可以利用自然群体中历史发生的重组事件。历史上发生的重组使连锁的标记渐渐分布到不同的同源染色体上,这样就只有相隔很近的标记才能不被重组掉,从而形成大小不同的单倍型片段(Haplotypeblock)。这样经过很多世代的重组,只有相隔很近的基因,才能仍处在相同的原始单倍型片段上,基因间的连锁不平衡才能依然存在。所以基于连锁不平衡分析,可以实现目的基因的精细定位。林木大多为自由授粉的异交物种,所以连锁不平衡程度很低,林木基因组中的LD可能会仅局限于非常小的区域,这就为目的基因的精细定位提供了可能,结合SNP检测技术,科学家甚至可以将效应位点直接与单个的核苷酸突变关联起来,进行数量性状寡核苷酸

DNA启动子概述

启动子概述 启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列，它是基因表达不可缺少的重要调控序列。启动子是一段位于结构基因5’-端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合，并具有转录起始的特异性。基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物。启动子分三类：启动子Ⅰ、启动子Ⅱ、启动子Ⅲ.只有启动子Ⅱ指导mRNA的转录。真核生物启动子Ⅱ由两大部分组成：上游元件(upstream element)和启动子核心(core promoter)。上游元件与转录的效率有关；启动子核心包括3部分：TATA 盒、起始子(initinator)及下游元件(downstream element)。TATA盒为转录调控因子包括各种调节蛋白的结合区，与转录起始位点的精确选择及转录有关，起始子是转录起始所必须，下游元件作用尚不清楚。原核生物启动子区范围较小，包括TATAAT区(Pribnow区)及其上游的TTGACA区。 启动子是一段提供RNA聚合酶识别和结合位点的DNA序列，位于基因上游。启动子具有如下特征： 1序列特异性。在启动子的DNA序列中，通常含有几个保守的序列框，序列框中碱基的变化会导致转录启动活性的改变。 2方向性。启动子是一种有方向性的顺式调控元件，有单向启动子和双向启动子两类。 3位置特性。启动子一般位于所启动转录基因的上游或基因内的前端。处于基因的下4种属特异性。原核生物的不同种、属，真核生物的不同组织都具有不同类型的启动 没有启动子，基因就不能转录。原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成，对mRNA的合成极为重要。启动子区域：（1）Pribnow盒，位于转录起始位点上游5—10bp，一般由6～8个碱基组成，富含A和T， 故又称为TATA盒或—10区。启动子来源不同，Pribnow盒的碱基顺序稍有变化。（2）—35区，位于转录起始位点上游35bp处，故称—35区，一般由10个碱基组成。 质粒设计时都需要加入启动子序列，以保证目的基因的表达。启动子可分为诱导型启动子和组成型启动子两大类，后者包括CMV，SV40，T7,pMC1，PGK启动子等。一下介绍几个常见的启动子。 （1）U6启动子 U6是二型启动子，一般发现是启动小片段，不带PolyA尾的序列。由Ⅲ类RNA聚合酶启动子U6启动子转录产生shRNA，经剪切后产生成熟siRNA，产生干扰效果。这一类 启动子在腺病毒和慢病毒干扰载体的构建中应用很多。U6更多的是用在shRNA的启动，来达到敲低一个基因的作用。

启动子克隆方法研究进展

启动子克隆方法研究进展 随着基因工程的发展，常常需要构建一种能高水平表达异源蛋白质的表达载体。启动子对外源基因的表达水平影响很大，是基因工程表达载体的重要元件。因此研究启动子的克隆方法，对研究基因表达调控和构建表达载体至关重要。 迄今为止，国外尚未见到有关启动子克隆方法的综述性报道，国内仅孙晓红等曾就启动子的结构、分类、克隆方法和食用菌中已经分离到的启动子作过综述。而近年来又有许多改进的克隆启动子的方法获得了多方面的成功，本文就近年来改进的启动子克隆方法作一综述，以期促进对启动子分离技术的应用。 1启动子克隆的几种方法 1.1利用启动子探针载体筛选启动子 启动子探针型载体是一种有效、经济、快速分离基因启动子的工具型载体，包含2个基本部分：转化单元和检测单元。其中，转化单元含复制起点和抗生素抗性基因，用于选择被转化的细胞；检测单元则包括1个已失去转录功能且易于检测的遗传标记基因以及克隆位点。 利用启动子探针载体筛选启动子的过程为，先选用1种适当的限制性核酸内切酶消化切割染色体DNA，然后将切割产生的DNA限制片段群体与无启动子的探针质粒载体重组，并按照设计的要求使克隆的片段恰好插在紧邻报告基因的上游位置；随后再把重组混合物转化给寄主细胞，构建质粒载体基因文库，并检测报告基因的表达活性。 当插入段同时满足(1)具有基因启动子序列；(2)具有翻译启始区；(3)具有启始密码子；(4)插入方向正确；(5)插入片段3'端编码区序列抗性基因编码区读码框一致，则有可能形成有功能的抗性融合基因，从而启动抗性基因的表达。 最早由Rachael等在大肠杆菌中以四环素抗性基因作为报告基因构建了启动子探针质粒pBRH3B，并克隆了一些原核和真核启动子片段。其后Donna等以氯霉素抗性基因作为报告基因，Fodor等以大肠杆菌LacZ为报告基因，构建了酵母启动子探针质粒并克隆了一些启动子片段。构建启动子探针型载体，较为常见的检测标记基因有β-半乳糖苷酶基因(lacZ)、氯霉素乙酰转移酶基因(cat)、四环素抗性基因(Tet')和卡那霉素抗性基因(Kan')。近年来，人们渐渐较多地使用潮霉素B磷酸转移酶(hph)基因作为检测标记基因。李维等曾构建了含有hph抗性基因的启动子探针型载体pSUPV8，直接在大肠杆菌中分离黄孢原毛平革菌基因的启动子。先用Sau3AI酶切黄孢原毛平革菌基因总DNA，再与用BamHI酶切后的pSUPV8相连，转化大肠杆菌，用间接筛选法从氨苄青霉素和潮霉素抗性平板上筛选重组子，得到6个双抗重组子(pCH1～pCH6)，电泳检测插入片段分别命名为CHl～CH6；再用原生质体转化法将重组子分别转化黄孢原毛平革菌，对获得的转化子进行复筛，仅pCH6的转化平板上有稳定生长的菌落，说明了CH6片段在黄孢原毛平革菌中具有启动基因表达的功能。该方法不需要知道具体基因的序列，可随机筛选启动子，避免了引物设计，能获得大量的启动子片段。

4植物基因克隆的策略与方法

4植物基因克隆的策略与方法 基因的克隆确实是利用体外重组技术,将特定的基因和其它DNA顺序插入到载体分子中。基因克隆的要紧目标是识不、分离特异基因并获得基因的完整的全序列,确定染色体定位,阐明基因的生化功能,明确其对特定性状的遗传操纵关系。通过几十年的努力由于植物发育,生理生化,分子遗传等学科的迅速进展,使人们把握了大量有关植物优良性状基因的生物学和遗传学知识,再运用先进的酶学和生物学技术差不多克隆出了与植物抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆,育性、高蛋白质及与植物发育有关的许多基因。我们实验室对天麻抗真菌蛋白基因作了功能克隆的研究(舒群芳等,1995;舒群芳等,19 97),为了克隆植物基因也探讨了其它克隆方法,本文论述基因克隆的策略、方法及取得的一些进展。 1功能克隆(functional Cloning) 功能克隆确实是按照性状的差不多生化特性这一功能信息,在鉴定和已知基因的功能后克隆(Collis,1995)。其具体作法是:在纯化相应的编码蛋白后构建cDNA文库或基因组文库,DNA文库中基因的选择按照情形要紧可用二种方法进行,(1)将纯化的蛋白质进行氨基酸测序,据此合成寡核苷酸探针 从cDNA库或基因组文库中选择编码基因,(2)将相应的编码蛋白制成相应抗体探针,从cDNA入载体表达库中选择相应克隆。功能克隆是一种经典的基因克隆策略,专门多基因的分离利用这种策略。 Hain等从葡萄中克隆了两个编码白藜芦醇合成的二苯乙烯合成酶基因(Vst1和Vst2),葡萄中抗菌化合物白藜芦醇的存在,能够提升对灰质葡萄孢(B otrytis cinerce)的抗性,在烟草和其它一些植物中无二苯乙烯合成酶,因此克隆该基因通过转基因后,对有些植物产生对灰质葡萄孢的抗性专门有意义(H ain等,1985)。Kondo等1989年对编码水稻巯基蛋白酶抑制剂的基因组DN A做了克隆和序列分析(Kondo等,1989)。周兆斓等构建了水稻cDNA文库,分离了编码水稻巯基蛋白酶抑制剂的cDNA(周兆斓等,1996)。植物蛋白酶抑制剂是一类天然的抗虫物质,它可抑制摄食害虫对蛋白质的消化,使害虫因 缺乏所需氨基酸而导致非正常发育或死亡。胡天华等人从烟草中分离出流行于我国的黄瓜花叶病毒(Cucumber Mosaic virus)(CMV),并克隆了编码该

基因克隆载体上的各种常用蛋白标签

基因克隆载体上的各种常用蛋白标签 蛋白标签(proteintag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和纯化等。随着技术的不断发展，研究人员相继开发出了具有各种不同功能的蛋白标签。目前，这些蛋白标签已在基础研究和商业化产品生产等方面得到了广泛的应用。 美国GeneCopoeia(复能基因)为客户提供50多种蛋白标签，可以满足客户的不同需求，包括各种最新型的标签，如：SNAP-Tag?、Halo Tag?、AviTag?、Sumo等;也提供齐全的各种常用标签，如eGFP、His、Flag等等标签。 以下是部分蛋白标签的特性介绍，更加详细的介绍可在查询产品的结果列表里面看到各种推荐的蛋白标签和载体。 TrxHIS His6是指六个组氨酸残基组成的融合标签，可插入在目的蛋白的C末端或N末端。当某一个标签的使用，一是能构成表位利于纯化和检测;二是构成独特的结构特征(结合配体)利于纯化。组氨酸残基侧链与固态的镍有强烈的吸引力，可用于固定化金属螯合层析(IMAC)，对重组蛋白进行分离纯化。使用His-tag有下面优点： 标签的量小，只有~0.84KD，而GST和蛋白A分别为~26KD和~30KD，一般不影响目标蛋白的功能; His标签融合蛋白可以在非离子型表面活性剂存在的条件下或变性条件下纯化，前者在纯化疏水性强的蛋白得到应用，后者在纯化包涵体蛋白时特别有用，用高浓度的变性剂溶解后通过金属螯和去除杂蛋白，使复性不受其它蛋白的干扰，或进行金属螯和亲和层析复性; His标签融合蛋白也被用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA相互作用研究; His标签免疫原性相对较低，可将纯化的蛋白直接注射动物进行免疫并制备抗体。 可应用于多种表达系统，纯化的条件温和; 可以和其它的亲和标签一起构建双亲和标签。 Flag标签蛋白 Flag标签蛋白为编码8个氨基酸的亲水性多肽(DYKDDDDK)，同时载体中构建的Kozak序列使得带有FLAG的融合蛋白在真核表达系统中表达效率更高。FLAG作为标签蛋白，其融合表达目的蛋白后具有以下优点： FLAG作为融合表达标签，其通常不会与目的蛋白相互作用并且通常不会影响目的蛋白的功能、性质，这样就有利用研究人员对融合蛋白进行下游研究。 融合FLAG的目的蛋白，可以直接通过FLAG进行亲和层析，此层析为非变性纯化，可以纯化有活性的融合蛋白，并且纯化效率高。 FLAG作为标签蛋白，其可以被抗FLAG的抗体识别，这样就方便通过Western Blot、ELISA等方法对含有FLAG的融合蛋白进行检测、鉴定。

启动子克隆及活性分析

第6章CpLTP3、CpLTPI.4基因启动子克隆及瞬时表达分析 为了深入探索蜡梅nsLTPs基因家族4个成员CpLTP1、CpLTP2、CpLTP3 、CpLTP4在表达和功能上存在差异的原因，需要进一步克隆各个成员的启动子，以便寻找调控方面的差异。我们利用hiTAIL-PCR法分离得到了CpLTP3、CpLTP4基因的启动子区域，并对调控原件和瞬时表达活性进行了分析，另外两个基因启动子暂时没有得到成功分离，所以没有进行分析。 6.1 实验材料 6.1.1 植物材料 供试蜡梅开花大树品种为罄口蜡梅，种植于西南大学校园内,常规管理。蜡梅小苗通过种子繁殖培育，种子采自西南大学校园罄口蜡梅树。培养条件为湿度85％，16h光照(2000Lx)，温度25℃，8h黑暗，温度20℃。烟草W38（Nicotiana tobacum cv. Wisconsin 38）由本实验室保存扩繁。 6.1.2 菌种和载体 大肠杆菌（Esherichia coli）菌株TOP10，为质粒转化受体菌由本实验室保存。 根癌农杆菌（Agrobacterium tumefacieus）LBA4404，用于农杆菌介导的烟草遗传转化，由本实验室保存。 克隆载体pMD19-T购自TaKaRa公司。植物表达载体pBI121，具有Km抗性和完整的GUS基因表达元件，用于构建瞬时表达载体。 6.1.3 主要试剂 Taq DNA聚合酶、各种限制性内切酶、Mgcl2、dNTP、T4 DNA连接酶等购自TaKaRa公司；DL2000、DNA Maker、质粒提取和胶回收试剂盒均购自BioFlux公司；PCR引物合成及DNA测序均由生物工程有限公司合成；氨苄青霉素(Ampicillin,Amp)和卡拉霉素(Kanamycin,Km)均购自上海生物工程有限公司。 6.1.4 主要设备 紫外分光光度仪（岛津），高速冷冻离心机（HITACHI），台式冷冻离心机（Eppendoff），TGL-16B型台式离心机（上海安亭），Eppendorf PCR仪，IKA型 涡旋器（德国产），高压灭菌锅（日本产），超低温冰箱（sanyo），DYYIII型电泳 仪（北京六一厂），超净工作台（苏州净化设备厂），FR-1型凝胶成像系统（上海复日），722型分光光度计（重庆川仪九厂），恒温振荡摇床，恒温培养箱，水浴锅。

整个基因克隆实验流程(完整)

一、组织总RNA的提取 相关试剂：T rizol；氯仿；苯酚；异丙醇；75%乙醇；RNase-free水 相关仪器：制冰机；液氮&研钵/生物样品研磨仪；高速离心机；移液器（1ml、200μl、100μl/50μl）；涡旋振荡仪；恒温金属浴。 相关耗材：解剖工具，冰盒，离心管，离心管架，吸头（1ml，200μl/300μl），一次性手套，实验手套。 实验步骤 1.取暂养草鱼，冰上放置一段时间，然后解剖，剪取肠道50~100mg，放入研钵中，加入液 氮迅速研磨，然后加入1ml 预冷TRIzol试剂，充分研磨至无颗粒物存在。 2.转移到离心管中，室温放置5min，使细胞充分裂解； 3.按1ml Trizol加入200μl氯仿，盖上盖子，迅速充分摇匀15s，然后室温放置3min； 4.4℃，,12000g 离心15min； 此时混合物分为三层，下层红色的苯酚氯仿层，中间层和上层无色水相；RNA存在于无色水相中； 5.小心吸取上清液，千万不要吸取中间界面，否则有DNA污染；转移至一个新的离心管， 加入等体积的异丙醇，轻轻混匀； 6.室温放置10min；4℃，,12000g 离心10min； 7.弃上清，加入1ml 75%乙醇洗涤；涡旋，悬浮沉淀；4℃，,12000g 离心5min； 8.弃上清；可以再次用75%乙醇洗涤沉淀； 9.弃上清；用移液器轻轻吸取管壁或管底的残余乙醇，注意不要吸取沉淀；室温放置5min 晾干沉淀；（RNA样品不要过于干燥，否则极难溶解） 10.沉淀中加入30μl RNase-free水，轻弹管壁，使RNA溶解。 RNA质量检测 相关试剂：溴酚蓝， TEB/TAE电泳缓冲液，溴乙锭（EB） 相关仪器：（超微量分光光度计，移液器（2.5μl 或2μl 规格，10μl规格），电子天平，电泳仪，电泳槽，凝胶成像仪，微波炉，制冰机） 相关耗材：（无菌无绒纸，吸头，离心管架，PCR管，PCR管架，锥形瓶，烧杯，一次性手套，实验手套，冰盒） （1）RNA纯度的检测：测定其OD260和OD280的值，根据其OD260/ OD280的比值，当其比值在1.9~2.1之间，说明提取的总RNA纯度比较高，没有蛋白质和基因组的污染。 （2）RNA完整性的检测：取2μlRNA，与2μl溴酚蓝混匀，用1%的琼脂糖进行凝胶电泳，20min后，在凝胶成像系统中观察效果。当28S与18S条带清晰，且亮度比大约是2:1时，5S条带若隐若现，而且没有其它条带时，说明完整性不错，可以用于下游逆转录实验。

拟南芥基因克隆的策略与途径

拟南芥基因克隆的策略与途径 拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种模式植物，具有基因组小（125 Mbp）、生长周期短等特点，而且基因组测序 已经完成（The Arabidopsis Genomic Initiative, 2000）。同时，拟南芥属十字花科（Cruciferae），具有高等植物 的一般特点，拟南芥研究中所取得成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究，产生重大的经济效益，特别是十字 花科中还有许多重要的经济作物，与人类的生产生活密切相关，因此目前拟南芥的研究越来越多地受到国际植物学及各 国政府的重视。 基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的功 能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆的 几种常用方法介绍如下。 1、图位克隆 Map-based cloning, also known as positional cloning, first proposed by Alan Coulson of the University of Cambridge in 1986, Gene isolated by this method is based on functional genes in the genome has a relatively stable loci, in the use of genetic linkage analysis or chromosomal abnormalities of separate groups will queue into the chromosome of a specific location, By constructing high-density molecular linkage map, to find molecular markers tightly linked with the aimed gene, continued to narrow the candidate region and then clone the gene and to clarify its function and biochemical mechanisms. 图位克隆（map-based clonig）又称定位克隆（positoinal cloning），1986年首先由剑桥大学的Alan Coulson提出。用该方法分离基因是根据功能基因在基因组中都有相对较稳定的基因座，在利用分离群体的遗传连锁分析或染色体异常将基因伫到染色体的1个具体位置的基础上，通过构建高密度的分子连锁图，找到与目的基因紧密连锁的分子标记，不断缩小候选区域进而克隆该基因，并阐明其功能和生化机制。 用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的，无需预先知道基因的DNA序列，也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。近几年来随着拟南芥基因组测序工作的完成，各种分子标记的日趋丰富和各种数据库的完善，在拟南芥中克隆一个基因所需要的努力已经大大减少了（图1）。

启动子(Promoters)克隆方法研究进展

启动子（Promoters）克隆方法研究进展 1启动子克隆的几种方法1.1利用启动子探针载体筛选启动子1.2利用PCR技术克隆启动子1.3环状PCR 1.4利用载体或接头的染色体步行技术克隆基因启动子1.5YADE法1.6TAlL-PCR 关键词：研究进展方法启动子Promoters克隆方法 随着基因工程的发展，常常需要构建一种能高水平表达异源蛋白质的表达载体。启动子对外源基因的表达水平影响很大，是基因工程表达载体的重要元件。因此研究启动子的克隆方法，对研究基因表达调控和构建表达载体至关重要。 迄今为止，国外尚未见到有关启动子克隆方法的综述性报道，国内仅孙晓红等曾就启动子的结构、分类、克隆方法和食用菌中已经分离到的启动子作过综述。而近年来又有许多改进的克隆启动子的方法获得了多方面的成功，本文就近年来改进的启动子克隆方法作一综述，以期促进对启动子分离技术的应用。 1启动子克隆的几种方法 1.1利用启动子探针载体筛选启动子 启动子探针型载体是一种有效、经济、快速分离基因启动子的工具型载体，包含2个基本部分：转化单元和检测单元。其中，转化单元含复制起点和抗生素抗性基因，用于选择被转化的细胞；检测单元则包括1个已失去转录功能且易于检测的遗传标记基因以及克隆位点。 利用启动子探针载体筛选启动子的过程为，先选用1种适当的限制性核酸内切酶消化切割染色体DNA，然后将切割产生的DNA限制片段群体与无启动子的探针质粒载体重组，并按照设计的要求使克隆的片段恰好插在紧邻报告基因的上游位置；随后再把重组混合物转化给寄主细胞，构建质粒载体基因文库，并检测报告基因的表达活性。

当插入段同时满足(1)具有基因启动子序列；(2)具有翻译启始区；(3)具有启始密码子； (4)插入方向正确；(5)插入片段3'端编码区序列抗性基因编码区读码框一致，则有可能形成有功能的抗性融合基因，从而启动抗性基因的表达。 最早由Rachael等在大肠杆菌中以四环素抗性基因作为报告基因构建了启动子探针质粒pBRH3B，并克隆了一些原核和真核启动子片段。其后Donna等以氯霉素抗性基因作为报告基因，Fodor等以大肠杆菌LacZ为报告基因，构建了酵母启动子探针质粒并克隆了一些启动子片段。构建启动子探针型载体，较为常见的检测标记基因有β-半乳糖苷酶基因(lac Z)、氯霉素乙酰转移酶基因(cat)、四环素抗性基因(Tet')和卡那霉素抗性基因(Kan')。近年来，人们渐渐较多地使用潮霉素B磷酸转移酶(hph)基因作为检测标记基因。李维等曾构建了含有hph抗性基因的启动子探针型载体pSUPV8，直接在大肠杆菌中分离黄孢原毛平革菌基因的启动子。先用Sau3AI酶切黄孢原毛平革菌基因总DNA，再与用BamHI酶切后的pS UPV8相连，转化大肠杆菌，用间接筛选法从氨苄青霉素和潮霉素抗性平板上筛选重组子，得到6个双抗重组子(pCH1～pCH6)，电泳检测插入片段分别命名为CHl～CH6；再用原生质体转化法将重组子分别转化黄孢原毛平革菌，对获得的转化子进行复筛，仅pCH6的转化平板上有稳定生长的菌落，说明了CH6片段在黄孢原毛平革菌中具有启动基因表达的功能。该方法不需要知道具体基因的序列，可随机筛选启动子，避免了引物设计，能获得大量的启动子片段。 1.2利用PCR技术克隆启动子 即根据发表的基因序列，设计引物，克隆基因的启动子，由于PCR法简便快捷，近年来人们较多采用此方法克隆基因启动子。 苏宁等根据已报道的水稻叶绿体16SrRNA启动子基因序列设计5'启动子序列的引物，以水稻叶绿体DNA为模板，PCR扩增出16SrRNA基因5'启动子区的片段，酶切克隆到p SK的SacI和SphI位点，构建测序载体质粒pZ16S，进行序列测定，结果表明所克隆的片

功能基因的克隆及生物信息学分析

功能基因的克隆及其生物信息学分析 摘要：随着多种生物全基因组序列的获得，基因组研究正从结构基因组学（structural genomics）转向功能基因组学(functional genomics)的整体研究。功能基因组学利用结构基因组学研究获得的大量数据与信息评价基因功能(包括生化功能、细胞功能、发育功能、适应功能等)，其主要手段结合了高通量的大规模的实验方法、统计和计算机分析技术[1]，它代表了基因分析的新阶段，已成为21世纪国际生命科学研究的前沿。功能基因组学是利用基因组测序获得的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使生物学研究从对单一基因或蛋白的研究转向多个基因或蛋白同时进行系统的研究，是在基因组静态的组成序列基础上转入对基因组动态的生物学功能学研究[2]。如何研究功能基因，也成为我们面临的一个课题，本文就克隆和生物信息学分析在研究功能基因方面的应用做一个简要的阐述。 关键词：功能基因、克隆、生物信息学分析。 1.功能基因的克隆 1.1 图位克隆方法 图位克隆又称定位克隆，它是根据目标基因在染色体上确切位置，寻找与其紧密连锁的分子标记，筛选BCA克隆，通过染色体步移法逐步逼近目的基因区域，根据测序结果或用BAC、YAC克隆筛选cDNA表达文库寻找候选基因，得到候选基因后再确定目标基因。优点是无需掌握基因产物的任何信息，从突变体开始，逐步找到基因，最后证实该基因就是造成突变的原因。通过图位克隆许多控制质量性状的单基因得以克隆，最近也有报道某些控制数量性状的主效基因（控制蕃茄果实大小的基因克隆[3]、控制水稻成熟后稻谷脱落基因克隆[4]以及小麦VRN2 基因克隆[5]等）也通过图位克隆法获得。

基因克隆的几种常见方法

基因克隆得几种常见方法 基因（gｅｎe)就是遗传物质得最基本单位,也就是所有生命活动得基础。不论要揭示某个基因得功能,还就是要改变某个基因得功能,都必须首先将所要研究得基因克隆出来。特定基因得克隆就是整个基因工程或分子生物学得起点。本文就基因克隆得几种常用方法介绍如下。 1 根据已知序列克隆基因 对已知序列得基因克隆就是基因克隆方法中最为简便得一种。获取基因序列多从文献中查取，即将别人报道得基因序列直接作为自己克隆得依据。现在国际上公开发行得杂志一般都不登载整个基因序列,而要求作者在投稿之前将文章中所涉及得基因序列在基因库中注册，拟发表得文章中仅提供该基因在基因库中得注册号(acｃｅssion numｂer）,以便别人参考与查询。目前，世界上主要得基因库有１）EMBL,为设在欧洲分子生物学实验室得基因库，其网上地址为; （2)Genbank，为设在美国国家卫生研究院(ＮIＨ）得基因库，其网上地址为;（3)Swｉssport与TＲEMBＬ,Swissport就是一蛋白质序列库,其所含序列得准确度比较高,而TREMBＬ只含有从EＭBＬ库中翻译过来得序列。目前,以Geｎbａnk得应用最频繁。这些基因库就是相互联系得,在Genbank注册得基因序列,也可能在Swisspoｒt注册。要克隆某个基因可首先通过Inｔeｒnet查询一下该基因或相关基因就是否已经在基因库中注存。查询所有基因文库都就是免费得,因而极易将所感兴趣得基因从库中拿出来,根据整个基因序列设计特异得引物，通过PＣＲ从基因组中克隆该基因,也可以通过RＴ-PCＲ克隆cＤNA。值得注意得就是,由于物种与分离株之间得差异,为了保证PＣR扩增得准确性,有必要采用两步扩增法,即neｓted PCR。 根据蛋白质序列也可以将编码该蛋白质得基因扩增出来。在基因文库中注册得蛋白质序列都可以找到相应得ＤNA或cDNＡ序列。如蛋白质序列就是自己测定得，那么需要设计至少１对简并引物(dｅgｅneｒated ｐrimeｒ),从cDNA文库中克隆该基因。以这种方法克隆得基因必须做序列测定才能鉴别所扩增产物得特异性。 另外,在基因克隆之后，如还要进一步做表达研究，所使用得PCR酶最好不用Taq DNA聚合酶，而采用其她有自我检测（reading proｏf)功能得酶,如pfｕ。这样可以避免由于扩增过程中出现得点突变或终止密码子而导致整个研究结论得错误。 ２根据已知探针克隆基因 这也就是基因克隆得一种较直接得方法。首先将探针作放射性或非放射性标记,再将其与用不同内切酶处理得基因组DNＡ杂交,最后将所识别得片段从胶中切下来，克隆到特定得载体（质粒、噬菌体或病毒)中作序列测定或功能分析。这种方法不但可以将基因克隆出来,还能同时观察该基因在基因组中得拷贝数。

图位克隆基因研究进展

图位克隆基因研究进展 宋成标 摘要图位克隆是在不清楚基因产物结构和功能的情况下，根据基因在染色体上都有稳定的基因座实现的。随着各种分子标记技术和高质量基因组文库构建技术的发展，图位克隆现已经成为分离生物体基因的一种常规技术。本文主要概述了图位克隆的一般步骤，包括目的基因的初步定位、精细定位和遗传做图、染色体步行和登陆及利用功能互补实验鉴定目的基因。最后，对图位克隆技术存在的局限和发展前景作了初步的分析。 关键词图位克隆, 分子标记, 精细定位, 基因组文库 Abstract Map-based cloning is based on the functional genes have their particular gene locus on chromosomes,when we know about the structure and function of gene products unclearly.With the rapid development of molecular marker technologies and constructing high quality genomic library technologies, map-based cloning had already become a common bio—technique for gene isolation. This article summarized mainly the processes of the map-based cloning in principle,including first-pass mapping of candidate gene、fine scale-mapping and building genetic map、chromosome walking or landing and finally complement experiment for identifing candidate gene. Finally the problems and the prospects in the map-based cloning are analyzed Keywords Map-based cloning, Molecular marker, Fine maping, Genomic library 从遗传学观点来看，基因克隆有两条途径：正向遗传学途径和反向遗传学途径。正向遗传学途径指的是通过被克隆基因的产物或表型突变去进行，如传统的功能克隆及近年来迅速发展的表型克隆；反向遗传学途径是根据被克隆的目的基因在染色体上都有稳定的位置来实现的。由于在多数情况下，我们并不清楚基因产物的结构和功能，很难通过正向遗传学途径克隆基因，而反向遗传学途径则显示了较好的前景。其中可以利用的主要有三种方法，分别是转座子标签法、随机突变体筛选法和图位克隆法。转座子标签法中受转座子的种类、转座频率及有些植物存在内源转座子等的影响，随机突变体筛选法则随机性较大且不能控制失活基因的种类和数量等，限制了它们的应用。图位克隆（map-based cloning）又称为定位克隆（positional cloning），1986年首先由剑桥大学的Coulson 等提出，用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的，无需预先知道基因的DNA序列，也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。随着模式物种（拟南芥、水稻）全基因组测序的完成，各种分子标记技术的发展促进了高密度分子标记连锁图谱的建立和各种数据库的完善。图位克隆技术越来越成熟，已经成为分离生物基因的一种常规方法。本文将对图位克隆技术的相关策略作一介绍。 1图位克隆的策略 自1992年图位克隆技术首次在拟南芥中克隆到ABI3(Girauda et al., 1992)基因和F AD3 (Arondel et al., 1992)基因以来，图位克隆技术在其它相关技术快速发展的支持下迅速发展起来。它是依据功能基因在生物基因组中都有相对稳定的基因座，在利用分子标记技术对目的基因进行精细定位的基础上，用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选已构建的DNA文库（如Cosmid、YAC、BAC等文库），构建出目的基因区域的遗传图谱和物理图谱，再利用此物理图谱通过染色体步行、跳跃或登陆的方式获得含有目的基因的克隆，最后通过遗传转化和功能互补实验来验证所获得的目的基因（图1）。 初步定位（First-pass maping）-------构建遗传图谱（constructing genetic map）-----精细定位（fine maping）---------构建物理图谱( constructing physical map)------染色体步移、登陆（chromosomal walking、landing）-------确定侯选基因（Consider candidate genes）----遗传互补验证目的基因（Through genetic complementation (transformation) to identify candidate gene）（请帮我画一个简易图表，把内容填进去） 图1 图位克隆的主要步骤 Figure 1 Key steps in map-based cloning process

基因克隆的几种常见方法

基因克隆的几种常见方法 基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的功能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆的几种常用方法介绍如下。 1 根据已知序列克隆基因 对已知序列的基因克隆是基因克隆方法中最为简便的一种。获取基因序列多从文献中查取,即将别人报道的基因序列直接作为自己克隆的依据。现在国际上公开发行的杂志一般都不登载整个基因序列,而要求作者在投稿之前将文章中所涉及的基因序列在基因库中注册,拟发表的文章中仅提供该基因在基因库中的注册号(accession number),以便别人参考和查询。目前,世界上主要的基因库有1)EMBL,为设在欧洲分子生物学实验室的基因库,其网上地址为 https://www.wendangku.net/doc/7e17425199.html,/ebi-home.html;(2)Genbank,为设在美国国家卫生研究院(NIH)的基因库,其网上地址为 https://www.wendangku.net/doc/7e17425199.html,/web/search/index.html;(3)Swissport和TREMBL,Swissport是一蛋白质序列库,其所含序列的准确度比较高,而TREMBL只含有从EMBL库中翻译过来的序列。目前,以Genbank的应用最频繁。这些基因库是相互联系的,在Genbank注册的基因序列,也可能在Swissport注册。要克隆某个基因可首先通过Internet查询一下该基因或相关基因是否已经在基因库中注存。查询所有基因文库都是免费的,因而极易将所感兴趣的基因从库中拿出来,根据整个基因序列设计特异的引物,通过PCR从基因组中克隆该基因，也可以通过RT-PCR克隆cDNA。值得注意的是,由于物种和分离株之间的差异,为了保证PCR 扩增的准确性,有必要采用两步扩增法,即nested PCR。 根据蛋白质序列也可以将编码该蛋白质的基因扩增出来。在基因文库中注册的蛋白质序列都可以找到相应的DNA或cDNA序列。如蛋白质序列是自己测定的,那么需要设计至少1对简并引物(degenerated primer),从cDNA文库中克隆该基因。以这种方法克隆的基因必须做序列测定才能鉴别所扩增产物的特异性。 另外,在基因克隆之后,如还要进一步做表达研究,所使用的PCR酶最好不用Taq DNA聚合酶,而采用其他有自我检测(reading proof)功能的酶,如pfu。这样可以避免由于扩增过程中出现的点突变或终止密码子而导致整个研究结论的错误。 2 根据已知探针克隆基因 这也是基因克隆的一种较直接的方法。首先将探针作放射性或非放射性标记,再将其与用不同内切酶处理的基因组DNA杂交,最后将所识别的片段从胶中切下来，克隆到特定的载体(质粒、噬菌体或病毒)中作序列测定或功能分析。这种方法不但可以将基因克隆出来,还能同时观察该基因在基因组中的拷贝数。但在探