人类珠蛋白基因家族分为α和β两个基因簇。位于16号染色体短臂近端粒区(16p13.3)的人α-珠蛋白基因簇以5’-ζ2-ψζ1-ψα2-ψα1-α2-α1-θ1-3’的顺序排列，全长约40kb，其中ζ为胚胎型功能基因，α为胎儿型和成年型功能基因。位于11号染色体短臂p15.5区的人β-珠蛋白基因簇以5’-ε-Gγ-Aγ-ψβ-δ-β-3’的顺序排列，全长约75kb，其中ε为胚胎型功能基因，Gγ和Aγ为胎儿型功能基因，δ与β为成年型功能基因。 作为进化上高度同源和功能上高度相关的两个基因簇，人α和β-珠蛋白基因簇存在着众多的差异。人α-珠蛋白基因簇位于16号染色体的短臂近端粒区，位于开放的染色质环境中，在所有细胞中均呈现开放状态。而β-珠蛋白基因簇位于11号染色体短臂p15.5区，其周围是异染色质区，β-珠蛋白基因簇只在红系细胞中开放。人β-珠蛋白基因簇有三组功能基因(ε，Gγ-Aγ，δ-β)，在个体发育过程中存在两个发育开关，而α-珠蛋白基因簇只有两组功能基因(ζ，α2-α1)，在个体发育过程中只有一个发育开关。 转基因动物是指以实验方法导入的外源基因在其染色体基因组中稳定整合并能遗传给后代的一类动物。利用转基因动物研究真核基因的表达调控可以在分子水平上设计实验，从三维时空观察转基因的整体效应。此外，利用转基因动物技术可以建立人类疾病相关基因的转基因动物模型，以探讨基因的表达调控规律。 为了探讨人α-和β-珠蛋白基因簇上游调控序列作用机制的差异，以及结构基因排列次序对人α-珠蛋白基因簇发育开关的影响，本研究首先利用改良的ET-cloning同源重组技术，在缺陷型λ前噬菌体(DY380)系统中分别修饰BAC186D7及BAC191K2克隆，在人α-和β-珠蛋白基因簇的相应位点引入酶切位点，酶切获得目的片段后再进行体外连接，分别构建含LCR与α结构基因(EX-Ⅰ)、PCE与β结构基因(EX-Ⅱ)、PCE与反转的α结构基因(EX-Ⅲ)的突变体。 以上结果表明：1)我们建立的改良ETCloning技术可以实现任意两个BAC质粒的合并，构建成一个新的BAC质粒。结合现有的人类基因组BAC文库，可精确构建不同目的的大片段基因组DNA，这对于大片段成簇基因的研究有着重要的意义。2)LCR和PCE在发育开关和表达水平调控中起着基因簇特异性的决定作用。与PCE相连的β-类结构基因趋同于人α-珠蛋白基因簇的发育开关模式。与LCR相连的α-类结构基因，因其自身只有两组结构基因，重现了β-珠蛋白基因簇发育早期到发育晚期的发育开关。而EX-Ⅰ和EX-Ⅱ转基因鼠成年骨髓中人α2-和β-珠蛋白基因的表达水平也不如正常的α-和β-珠蛋白转基因鼠中的表达水平高。3)人α-珠蛋白基因簇和人β-珠蛋白基因簇的上游调控序列LCR和PCE与下游结构基因之间的相互作用机制存在着显著的差异。它们不仅在是否对下游连锁基因提供整合位点依赖性表达方面存在着差异，而且对于发育开关机制和表达水平也有着基因簇特异性的指导作用。4)LCR和PCE在珠蛋白基因的平衡表达中也发挥着重要作用。只有在正确的上游调控序列的指导下，α-和β-珠蛋白基因簇才能表现出正确的发育开关和表达水平，两类珠蛋白基因簇的表达产物才能协调一致，形成正常的血红蛋白结构，发挥正常的生理功能。5)在人α-珠蛋白基因簇，结构基因的正确的排列次序对于维持正常的发育开关模式是非常重要的。启动子竞争可能参与到α-珠蛋白基因簇的发育开关的调控。我们的研究提示在真核生物，成簇基因的远端调控序列广泛参与到下游结构基因的时空表达调控，而不仅仅是参与表达水平的调控。