一、转化（transformation）
1.定义:
转化是分子克隆技术中一个重要的步骤，其定义为将质粒DNA或基因工程重组子直接导入细菌细胞的过程。这一过程在生物医学研究中具有关键意义，通过转化可以使目的DNA片段在细菌细胞中进行复制和表达，为后续实验和研究奠定基础。
2.类别:
①染色体DNA转化:过程包括染色体DNA小片段在细胞表面的吸附、细胞内的吸收和最终整合到细菌染色体上的三个关键阶段。在这个过程中，DNA一旦被细胞吸收，就不容易被外源核酸酶水解。在吸附前，DNA主要处于双链状态，但一旦进入细胞内就会转变为单链，并最终整合到细菌染色体上。
②质粒DNA转化:先使用一定浓度的钙离子处理大肠杆菌细胞，使细胞进入感受态，然后再进行转化的过程。相比于染色体DNA转化，质粒DNA转化的效率较高，这种方法常用于实验室研究中。
3.应用:
转化是生物工程领域中至关重要的一项技术，通过这种方法，可以将外源基因引入目标细胞或生物体中，扩增特定基因的表达或功能。在重组DNA技术中，转化扮演着关键的角色，为科研开启了探索基因编辑和定向基因表达的大门。此外，转化技术还为育种领域以及遗传性疾病的基因治疗提供了全新的发展途径，为医学研究和实践带来了巨大的进步和希望。
二、转导（transduction）
1.定义:
在分子克隆技术中,转导是指利用噬菌体（bacteriophage）作为载体，将外源DNA导入细菌细胞的过程，这个过程是基因工程和基因编辑研究中的关键步骤，可以帮助研究人员引入特定基因或序列到目标细胞中，从而对细胞的功能进行研究和探索。
2.类别:
①普遍性转导:是指噬菌体能够传递供体细菌任何基因的转导。举例来说，鼠伤寒沙门氏菌的P22噬菌体、大肠杆菌的P1噬菌体，以及枯草杆菌的PBS1、PBS2、SP10噬菌体都属于普遍性转导噬菌体。
②局限性转导:噬菌体只能传递供体染色体上原噬菌体整合位置附近基因的转导。在大肠杆菌K-12中，入噬菌体和中80噬菌体便属于局限性转导噬菌体。
3.应用:
转导是一种常用于细菌遗传学研究的重要手段。通过转导，研究人员能够在不同细菌间传递基因，进行互补测验、基因定位，尤其是通过共转导方法对基因进行精细结构分析。在遗传工程领域，研究人员可以利用重组 DNA 技术将待克隆的基因插入到噬菌体的 DNA 中，并通过体外包装方法将其包裹在噬菌体外壳蛋白中，随后将其用于感染宿主细胞，从而构建基因文库。
三、转染（transfection）
1.定义:
常用的分子克隆技术，在生物医学领域中扮演着重要的角色。它指的是将外源基因成功导入哺乳动物细胞的一系列技术手段。这项技术被广泛用于研究基因功能、基因表达以及细胞信号传导的机制。在转染过程中，研究人员通常会利用不同的转染试剂或方法来实现外源基因的输入，以便进一步研究基因的特定功能和相互作用。通过转染技术，可以更深入地探索哺乳动物细胞的生物学特性.
2.类别:
①瞬时转染外源DNA/RNA不整合到宿主染色体中，导致一个宿主细胞中可能存在多个拷贝数。这种转染方式能够产生高水平的基因表达，但通常只能维持几天时间，因此在分析启动子和其他调控元件时常被采用。
②稳定转染:外源DNA既可以整合到宿主染色体中，也可能以一种游离体的形式存在，即 episome。这种方式相较于瞬时转染来说，具有更持久的表达效果，适合长期研究基因功能和调控机制。
3.转染方法:
①DEAE-葡聚糖法、磷酸钙法和人工脂质体法等。DEAE-葡聚糖法利用带正电的DEAE-葡聚糖与DNA结合后与带负电的细胞膜相互作用，实现了核酸的引入。磷酸钙法则是通过磷酸钙颗粒与DNA形成复合物，使其进入细胞内。人工脂质体法则是利用合成或天然的脂质体包覆DNA，在脂质体与细胞膜融合的过程中将DNA释放到细胞内。
②物理转染法则是通过物理手段破坏细胞膜，使核酸能够进入到细胞内。显微注射是一种精细的技术，通过显微镜下直接注射DNA到单个细胞内。电穿孔则利用电场产生的孔道使DNA进入细胞质。基因枪技术则利用高压气体推动载有DNA的微粒进入细胞。
四、感染（infection）
1.定义:感染是生物医学领域中一个重要概念，指病原微生物如细菌、真菌、病毒等进入机体后引发的病理生理过程。在这个过程中，病原微生物会在宿主体内进行繁殖和传播，导致机体出现各种症状和生理变化。感染不仅会触发免疫系统的应答，还可能导致严重的疾病甚至危及生命。在进行感染相关研究时，常常需要使用qPCR实验技术来检测和分析病原微生物在机体内的扩散和数量变化。
2.应用:在感染方面，人们将病毒的DNA进行改造，使其成为携带外源基因的载体。这是因为病毒具有侵入人体、复制和增殖的特性。美国科学家在1990年首次利用反转录病毒作为载体，将携带腺苷脱氨酶基因（ada）的病毒导入来自病人自身的T淋巴细胞中。经过扩增后，这些细胞被输回患者体内，并取得了成功。这一突破开启了基因治疗的新时代。
