生物技術(shù)及其安全性

1、1. 1.分子雜交技術(shù)極其應(yīng)用分子雜交技術(shù)極其應(yīng)用2.2.生物技術(shù)生物技術(shù)及生物技術(shù)安全性及生物技術(shù)安全性與與社會(huì)倫理問題社會(huì)倫理問題12 12 分子雜交技分子雜交技術(shù)極其應(yīng)用術(shù)極其應(yīng)用12.1 分子雜交概述；分子雜交概述；12.2 探針的概念及種類；探針的概念及種類；12.3 Southern雜交雜交(Southern blot)；12.4 Northern雜交雜交(Northern blot)；附附1. Western blot12.5 基因芯片技術(shù)（基因芯片技術(shù)（Gene Chips）12.6 分子雜交技術(shù)的應(yīng)用分子雜交技術(shù)的應(yīng)用 內(nèi)容內(nèi)容12.1 分子雜交概述分子雜交概述在生物學(xué)研究中

2、一般談到分子雜交時(shí)，往往是指核酸的雜交。在生物學(xué)研究中一般談到分子雜交時(shí)，往往是指核酸的雜交。不同來源的不同來源的DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后（也包括單鏈的經(jīng)加熱變性成單鏈后（也包括單鏈的RNA），只要兩條多核苷酸鏈的堿基有一定數(shù)量能彼此互），只要兩條多核苷酸鏈的堿基有一定數(shù)量能彼此互補(bǔ)，就可以經(jīng)退火處理進(jìn)行復(fù)性，形成新的雜交體，這種依補(bǔ)，就可以經(jīng)退火處理進(jìn)行復(fù)性，形成新的雜交體，這種依據(jù)相應(yīng)堿基配對(duì)而使兩條鏈中互補(bǔ)的核苷酸序列部位的堿基據(jù)相應(yīng)堿基配對(duì)而使兩條鏈中互補(bǔ)的核苷酸序列部位的堿基相結(jié)合的過程被稱為分子雜交相結(jié)合的過程被稱為分子雜交 。n 分子雜交的概念分子雜交的概念分子雜交可在分子雜交可

3、在DNA與與DNA、RNA與與RNA或或RNA與與DNA的二條單鏈之間進(jìn)行。的二條單鏈之間進(jìn)行。目前核酸雜交技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合廣泛應(yīng)用于重組克隆的鑒定、特定基目前核酸雜交技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合廣泛應(yīng)用于重組克隆的鑒定、特定基因的表達(dá)、基因定位、遺傳病的檢測(cè)、組織病理學(xué)的研究、生物分類、法因的表達(dá)、基因定位、遺傳病的檢測(cè)、組織病理學(xué)的研究、生物分類、法醫(yī)鑒定以及親子鑒定等方面。醫(yī)鑒定以及親子鑒定等方面。二條多核苷酸鏈借氫鍵依據(jù)二條多核苷酸鏈借氫鍵依據(jù)A-T和和G-C對(duì)應(yīng)的原則而對(duì)應(yīng)的原則而連接在一起，這種相配的關(guān)系稱為堿基互補(bǔ)或堿基配連接在一起，這種相配的關(guān)系稱為堿基互補(bǔ)或堿基配對(duì)。對(duì)。DNA堿

4、基互補(bǔ)堿基互補(bǔ)變性變性DNA在適宜條件下恢復(fù)到原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)的在適宜條件下恢復(fù)到原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程稱為復(fù)性。過程稱為復(fù)性。DNA復(fù)性復(fù)性復(fù)習(xí)以下兩個(gè)概念：復(fù)習(xí)以下兩個(gè)概念：核酸分子雜交的基礎(chǔ)是根據(jù)堿基對(duì)之間可以通過非共價(jià)核酸分子雜交的基礎(chǔ)是根據(jù)堿基對(duì)之間可以通過非共價(jià)鍵（主要是氫鍵）互補(bǔ)形成雙鏈的特性；鍵（主要是氫鍵）互補(bǔ)形成雙鏈的特性；由于由于DNA一般都以雙鏈形式存在，因此在進(jìn)行分子雜交一般都以雙鏈形式存在，因此在進(jìn)行分子雜交時(shí)，先將雙鏈時(shí)，先將雙鏈DNA分子解聚成為單鏈（這一過程稱為變分子解聚成為單鏈（這一過程稱為變性）。一般通過加熱或提高性）。一般通過加熱或提高pH值來實(shí)現(xiàn)；值來

5、實(shí)現(xiàn)；然后在適宜的溫度條件下，互補(bǔ)的單鏈之間又可以聚合然后在適宜的溫度條件下，互補(bǔ)的單鏈之間又可以聚合成雙鏈（這一過程稱為退火或復(fù)性）。在此過程中，結(jié)成雙鏈（這一過程稱為退火或復(fù)性）。在此過程中，結(jié)合有標(biāo)記過的特異性寡核苷酸的合有標(biāo)記過的特異性寡核苷酸的DNA區(qū)段經(jīng)過顯影或顯區(qū)段經(jīng)過顯影或顯色，即可以檢測(cè)出來。色，即可以檢測(cè)出來。n 分子雜交的原理分子雜交的原理12.2 探針（探針（probe）的概念及種類）的概念及種類從化學(xué)和生物學(xué)意義上理解，探針是一種已知特性的分從化學(xué)和生物學(xué)意義上理解，探針是一種已知特性的分子，它帶有供反應(yīng)后檢測(cè)的合適標(biāo)記物，并僅與特異靶子，它帶有供反應(yīng)后檢測(cè)的合適標(biāo)記

6、物，并僅與特異靶分子反應(yīng)。實(shí)際上，抗原分子反應(yīng)。實(shí)際上，抗原-抗體、外源凝集素抗體、外源凝集素-碳水化合碳水化合物、親和素物、親和素-生物素、受體生物素、受體-配基（配基（ligand）以及互補(bǔ)核）以及互補(bǔ)核酸間的雜交都屬于探針?biāo)衢g的雜交都屬于探針-靶分子反應(yīng)。靶分子反應(yīng)。 n 什么是探針？什么是探針？n 核酸探針的種類核酸探針的種類 核酸探針根據(jù)標(biāo)記方法不同可粗分為放射性探針和核酸探針根據(jù)標(biāo)記方法不同可粗分為放射性探針和非放射性探針兩大類。非放射性的探針又分為熒光非放射性探針兩大類。非放射性的探針又分為熒光探針、探針、DNA半抗原標(biāo)記探針、光敏生物素標(biāo)記探針半抗原標(biāo)記探針、光敏生物素標(biāo)記探針

7、以及酶標(biāo)記的探針（要結(jié)合底物顯色）等。根據(jù)探以及酶標(biāo)記的探針（要結(jié)合底物顯色）等。根據(jù)探針的核酸性質(zhì)不同又可分為針的核酸性質(zhì)不同又可分為DNA探針、探針、RNA探針、探針、cDNA探針及寡核苷酸探針等幾類。下面分別介紹探針及寡核苷酸探針等幾類。下面分別介紹這幾種探針。這幾種探針。 DNA探針是最常用的核酸探針，指長(zhǎng)度在幾百堿探針是最常用的核酸探針，指長(zhǎng)度在幾百堿基對(duì)以上的雙鏈基對(duì)以上的雙鏈DNA或單鏈或單鏈DNA探針?，F(xiàn)已獲得探針?，F(xiàn)已獲得的的DNA探針數(shù)量很多，有細(xì)菌、病毒、原蟲、真探針數(shù)量很多，有細(xì)菌、病毒、原蟲、真菌、動(dòng)物和人類細(xì)胞菌、動(dòng)物和人類細(xì)胞DNA探針。這類探針多為某探針。這類探

8、針多為某一基因的全部或部分序列，或某一非編碼序列。一基因的全部或部分序列，或某一非編碼序列。這些這些DNA片段是特異的。片段是特異的。1）DNA探針探針這類探針多克隆在質(zhì)粒載體中，可以無(wú)限繁殖，這類探針多克隆在質(zhì)粒載體中，可以無(wú)限繁殖，大量獲得，制備方法簡(jiǎn)便；大量獲得，制備方法簡(jiǎn)便；DNA探針不易降解（相對(duì)探針不易降解（相對(duì)RNA而言），一般能有而言），一般能有效抑制效抑制DNA酶活性；酶活性；DNA探針的標(biāo)記方法較成熟，有多種方法可供選探針的標(biāo)記方法較成熟，有多種方法可供選擇，如缺口平移、隨機(jī)引物法及擇，如缺口平移、隨機(jī)引物法及PCR標(biāo)記法等，標(biāo)記法等，能用于同位素和非同位素標(biāo)記。能用于同位

9、素和非同位素標(biāo)記。 DNA探針（包括探針（包括cDNA探針）的主要優(yōu)點(diǎn)有下面三點(diǎn)：探針）的主要優(yōu)點(diǎn)有下面三點(diǎn)：cDNA（complementary DNA）是指互補(bǔ)于）是指互補(bǔ)于mRNA的的DNA分子。分子。cDNA是由是由RNA經(jīng)一種稱為逆轉(zhuǎn)錄酶經(jīng)一種稱為逆轉(zhuǎn)錄酶（reverse transcriptase）（是）（是Temin等在等在70年代初年代初研究致癌研究致癌RNA病毒時(shí)發(fā)現(xiàn)的）的病毒時(shí)發(fā)現(xiàn)的）的DNA聚合酶催化產(chǎn)生聚合酶催化產(chǎn)生的。該酶以的。該酶以RNA為模板，根據(jù)堿基配對(duì)原則，按照為模板，根據(jù)堿基配對(duì)原則，按照RNA的核苷酸順序合成的核苷酸順序合成DNA（其中（其中U與與A配對(duì)）

10、。配對(duì)）。2）cDNA探針探針 RNA探針是一類很有前途的核酸探針，由于探針是一類很有前途的核酸探針，由于RNA是單鏈分子，所以它與靶序列的雜交反應(yīng)效率極是單鏈分子，所以它與靶序列的雜交反應(yīng)效率極高；高； 這類這類RNA探針主要用于科學(xué)研究目的。例如，在探針主要用于科學(xué)研究目的。例如，在篩選逆轉(zhuǎn)錄病毒人類免疫缺陷病毒（篩選逆轉(zhuǎn)錄病毒人類免疫缺陷病毒（HIV）的基）的基因組因組DNA克隆時(shí)，因無(wú)克隆時(shí)，因無(wú)DNA探針可利用，就利用探針可利用，就利用HIV的全套標(biāo)記的全套標(biāo)記mRNA作為探針，成功地篩選到作為探針，成功地篩選到多株多株HIV的克??；的克??； RNA探針除可用于檢測(cè)探針除可用于檢測(cè)D

11、NA和和mRNA外，還有一外，還有一個(gè)重要用途，在研究基因表達(dá)時(shí)，常常需要觀察個(gè)重要用途，在研究基因表達(dá)時(shí)，常常需要觀察該基因的轉(zhuǎn)錄狀況。該基因的轉(zhuǎn)錄狀況。 3）RNA探針探針由于利用固相雜交后，未雜交的游離片段可容易地由于利用固相雜交后，未雜交的游離片段可容易地漂洗除去，膜上留下的雜交物容易檢測(cè)和能防止靶漂洗除去，膜上留下的雜交物容易檢測(cè)和能防止靶DNA自我復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，故該類型最為常用。固相雜自我復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，故該類型最為常用。固相雜交類型主要有菌落原位雜交（交類型主要有菌落原位雜交（Colony in situ hybridization） 、點(diǎn)雜交（、點(diǎn)雜交（Dot blot）、）、Sou

12、thern（印跡）雜交（印跡）雜交（ Southern blot ）、）、Northern（印（印跡）雜交（跡）雜交（Northern blot）、組織原位雜交）、組織原位雜交（Tissue in situ hybridization）等。）等。n 雜交的方法雜交的方法菌落原位雜交是將細(xì)菌菌落原位雜交是將細(xì)菌從培養(yǎng)平板轉(zhuǎn)移到硝酸從培養(yǎng)平板轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素濾膜上，然后將纖維素濾膜上，然后將濾膜上的菌落裂解以釋濾膜上的菌落裂解以釋放出放出DNA。將。將DNA烘烘干固定于膜上，并與干固定于膜上，并與32P標(biāo)記的探針雜交，標(biāo)記的探針雜交，放射自顯影檢測(cè)菌落雜放射自顯影檢測(cè)菌落雜交信號(hào)，并與平板上的交信

13、號(hào)，并與平板上的菌落對(duì)位。菌落對(duì)位。l 菌落原位雜交（菌落原位雜交（Colony in situ hybridization）點(diǎn)雜交法是將被檢測(cè)標(biāo)本點(diǎn)到膜上，烘烤固定。這種點(diǎn)雜交法是將被檢測(cè)標(biāo)本點(diǎn)到膜上，烘烤固定。這種方法耗時(shí)短，可做半定量分析，一張膜上可同時(shí)檢測(cè)方法耗時(shí)短，可做半定量分析，一張膜上可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)樣品。為使點(diǎn)樣準(zhǔn)確方便，市售有多種多管吸印多個(gè)樣品。為使點(diǎn)樣準(zhǔn)確方便，市售有多種多管吸印儀（儀（manifolds），如），如Minifold I和和II、Bio-Dot (BioRad )和和HybriDot,它們有許多孔，樣品加到孔它們有許多孔，樣品加到孔中，在負(fù)壓下就會(huì)流到膜上呈

14、斑點(diǎn)狀或狹縫狀，反復(fù)中，在負(fù)壓下就會(huì)流到膜上呈斑點(diǎn)狀或狹縫狀，反復(fù)沖洗進(jìn)樣孔，取出膜烤干或紫外線照射以固定標(biāo)本，沖洗進(jìn)樣孔，取出膜烤干或紫外線照射以固定標(biāo)本，這時(shí)的膜就可以進(jìn)行雜交。這時(shí)的膜就可以進(jìn)行雜交。l 點(diǎn)雜交法（點(diǎn)雜交法（Dot blot）Southern雜交基本方法是將雜交基本方法是將DNA標(biāo)本用限制性內(nèi)切酶標(biāo)本用限制性內(nèi)切酶消化后，經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳分離各酶解片段，然后經(jīng)堿消化后，經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳分離各酶解片段，然后經(jīng)堿變性，將變性，將DNA從凝膠中轉(zhuǎn)印至硝酸纖維素濾膜上，烘干從凝膠中轉(zhuǎn)印至硝酸纖維素濾膜上，烘干固定后即可用于雜交。凝膠中固定后即可用于雜交。凝膠中DNA片段的相對(duì)位置

15、在片段的相對(duì)位置在DNA片段轉(zhuǎn)移到濾膜的過程中繼續(xù)保持著。片段轉(zhuǎn)移到濾膜的過程中繼續(xù)保持著。附著在濾膜上的附著在濾膜上的DNA與與32P標(biāo)記的標(biāo)記的DNA探針雜交，利用探針雜交，利用放射自顯影術(shù)確定探針互補(bǔ)的每條放射自顯影術(shù)確定探針互補(bǔ)的每條DNA帶的位置，從而帶的位置，從而可以確定在眾多酶解產(chǎn)物中含某一特定序列的可以確定在眾多酶解產(chǎn)物中含某一特定序列的DNA片段片段的位置和大小。的位置和大小。Southern blot 是研究是研究DNA圖譜的基本技術(shù)，在遺傳診圖譜的基本技術(shù)，在遺傳診斷斷DNA圖譜分析、特定基因組的分析及圖譜分析、特定基因組的分析及PCR產(chǎn)物分析等產(chǎn)物分析等方面有重要價(jià)值。

16、方面有重要價(jià)值。l Southern雜交（雜交（ Southern blot）Northern雜交這是一種將雜交這是一種將RNA從瓊脂糖凝膠中轉(zhuǎn)印到從瓊脂糖凝膠中轉(zhuǎn)印到硝酸纖維素膜上的方法。硝酸纖維素膜上的方法。DNA技術(shù)由技術(shù)由Southern于于1975年創(chuàng)建，稱為年創(chuàng)建，稱為Southern雜交技術(shù)。雜交技術(shù)。RNA雜交技術(shù)正好雜交技術(shù)正好與與DNA相對(duì)應(yīng)，故被趣稱為相對(duì)應(yīng)，故被趣稱為Northern雜交，與此原理雜交，與此原理相似的蛋白質(zhì)印跡技術(shù)則被稱為相似的蛋白質(zhì)印跡技術(shù)則被稱為Western blot。Northern雜交的雜交的RNA吸印與吸印與Southern雜交的雜交的DNA

17、吸印吸印方法類似，只是在進(jìn)樣前用甲基氧化汞、乙二醛或甲醛方法類似，只是在進(jìn)樣前用甲基氧化汞、乙二醛或甲醛使使RNA變性，而不用變性，而不用NaOH，因?yàn)樗鼤?huì)水解，因?yàn)樗鼤?huì)水解RNA的的2-羥基基團(tuán)。羥基基團(tuán)。RNA變性后有利于在轉(zhuǎn)印過程中與硝酸纖維素膜結(jié)合變性后有利于在轉(zhuǎn)印過程中與硝酸纖維素膜結(jié)合以及保持其單鏈狀態(tài)。主要用于檢測(cè)基因的表達(dá)情況。以及保持其單鏈狀態(tài)。主要用于檢測(cè)基因的表達(dá)情況。Northern雜交（雜交（Northern blot）整體原位雜交整體原位雜交(whole mount in situ hybridization)類似于組織原位雜交，只是使用整個(gè)早期胚胎，類似于組織原位

18、雜交，只是使用整個(gè)早期胚胎，RNA探探針與整個(gè)胚胎組織針與整個(gè)胚胎組織RNA的雜交可精確分析探針的互補(bǔ)序的雜交可精確分析探針的互補(bǔ)序列在生物體內(nèi)的空間分布以及不同發(fā)育階段的表達(dá)情況。列在生物體內(nèi)的空間分布以及不同發(fā)育階段的表達(dá)情況。因此整體原位雜交是研究基因時(shí)空動(dòng)態(tài)的一種重要技術(shù)。因此整體原位雜交是研究基因時(shí)空動(dòng)態(tài)的一種重要技術(shù)。Human chromosome 21 geneexpression atlas in the mouseNATURE |VOL 420 | 5 DECEMBER 2002。組織原位雜交簡(jiǎn)稱原位雜交，指組織或細(xì)胞的原位雜組織原位雜交簡(jiǎn)稱原位雜交，指組織或細(xì)胞的原位雜交

19、，它與菌落的原位雜交不同。交，它與菌落的原位雜交不同。原位雜交是經(jīng)適當(dāng)處理后，使細(xì)胞通透性增加，讓探原位雜交是經(jīng)適當(dāng)處理后，使細(xì)胞通透性增加，讓探針進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與針進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與DNA或或RNA雜交。因此雜交。因此,原位雜交可原位雜交可以確定探針的互補(bǔ)序列在胞內(nèi)的空間位置，這一點(diǎn)具以確定探針的互補(bǔ)序列在胞內(nèi)的空間位置，這一點(diǎn)具有重要的生物學(xué)和病理學(xué)意義。例如，與細(xì)胞有重要的生物學(xué)和病理學(xué)意義。例如，與細(xì)胞RNA的的雜交可精確分析一種雜交可精確分析一種RNA在細(xì)胞中和組織中的分布。在細(xì)胞中和組織中的分布。此外，原位雜交還是顯示細(xì)胞亞群分布和動(dòng)向及病原此外，原位雜交還是顯示細(xì)胞亞群分布和動(dòng)向及病原微生

20、物存在方式和部位的一種重要技術(shù)。微生物存在方式和部位的一種重要技術(shù)。組織原位雜交（組織原位雜交（Tissue in situ hybridization） 紀(jì)念發(fā)明者紀(jì)念發(fā)明者Edward Southern，1975（1）提取總）提取總DNA（2）酶解）酶解（3）電泳）電泳（4）轉(zhuǎn)膜轉(zhuǎn)膜（5）變性解鏈）變性解鏈（6）DNA探針及雜交探針及雜交（7）洗脫）洗脫（8）放射自顯影）放射自顯影（9）比較分析）比較分析12.3 Southern雜交操作步驟雜交操作步驟12.4 Northern 雜交操作步驟雜交操作步驟 見見Southern雜交操作步驟雜交操作步驟1. 提取總提取總RNA或或mRNA；2

21、. 電泳；電泳；3. 轉(zhuǎn)膜；轉(zhuǎn)膜；4. DNA探針及雜交；探針及雜交；5. 洗脫；洗脫；6. 放射自顯影；放射自顯影；7. 比較分析比較分析。附附1 Western blot (免疫印跡免疫印跡): Western blot is a method for identifying a specific protein in a complex mixture and simultaneously determining its molecular weight. The name came about this way: DNA blot was first described by E. M

22、. Southern and, hence, became Southern blot. RNA blotting then was dubbed Northern blot. Thus, it was inevitable that protein blot would become Western blot. The procedure can be broken down into a series of steps. 12.6 生物芯片技術(shù)生物芯片技術(shù) 生物芯片又稱生物芯片又稱DNADNA芯片或基因芯片，它們是芯片或基因芯片，它們是DNADNA雜交探針技雜交探針技術(shù)與半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)相結(jié)

23、合的結(jié)晶。該技術(shù)系指將大量探術(shù)與半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)相結(jié)合的結(jié)晶。該技術(shù)系指將大量探針分子固定于支持物上后與帶熒光標(biāo)記的針分子固定于支持物上后與帶熒光標(biāo)記的DNADNA樣品分子進(jìn)行樣品分子進(jìn)行雜交，通過檢測(cè)每個(gè)探針分子的雜交信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)而獲取樣雜交，通過檢測(cè)每個(gè)探針分子的雜交信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)而獲取樣品分子的數(shù)量和序列信息，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析。品分子的數(shù)量和序列信息，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析。 19961996年底，美國(guó)年底，美國(guó) Affymetrix Affymetrix 結(jié)合照相平板印刷、計(jì)算機(jī)、結(jié)合照相平板印刷、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、寡核苷酸合成、熒光標(biāo)記、核酸探針分子雜交和半導(dǎo)體、寡核苷酸合成、熒光標(biāo)記、核酸

24、探針分子雜交和激光共聚掃描等高新技術(shù)，研制創(chuàng)造了世界第一塊激光共聚掃描等高新技術(shù)，研制創(chuàng)造了世界第一塊DNADNA芯片。芯片。n 生物芯片技術(shù)的一般原理生物芯片技術(shù)的一般原理 DNADNA芯片可用于大規(guī)模篩查基因突變所引起的疾病，如芯片可用于大規(guī)模篩查基因突變所引起的疾病，如p53p53基基因的檢測(cè)；因的檢測(cè)； 分析基因組及發(fā)現(xiàn)新基因等具有很大的優(yōu)勢(shì)；分析基因組及發(fā)現(xiàn)新基因等具有很大的優(yōu)勢(shì)；DNADNA芯片技術(shù)用于基因組分析時(shí)，具有樣品用量小、信息芯片技術(shù)用于基因組分析時(shí)，具有樣品用量小、信息量大、分析方法簡(jiǎn)易快速、自動(dòng)化程度高等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，特別量大、分析方法簡(jiǎn)易快速、自動(dòng)化程度高等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，特

25、別適合于尋找新基因、基因表達(dá)檢測(cè)、突變檢測(cè)、基因組多態(tài)適合于尋找新基因、基因表達(dá)檢測(cè)、突變檢測(cè)、基因組多態(tài)性分析和基因文庫(kù)作圖以及雜交測(cè)序等方面。性分析和基因文庫(kù)作圖以及雜交測(cè)序等方面。 醫(yī)學(xué)、化學(xué)、新藥開發(fā)、司法鑒定、農(nóng)業(yè)技術(shù)和食品技術(shù)領(lǐng)醫(yī)學(xué)、化學(xué)、新藥開發(fā)、司法鑒定、農(nóng)業(yè)技術(shù)和食品技術(shù)領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用；域也具有廣泛的應(yīng)用； 19981998年底，美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)將基因芯片技術(shù)列為年底，美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)將基因芯片技術(shù)列為19981998年度自年度自然科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展之一。一些科學(xué)家把基因芯片稱為然科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展之一。一些科學(xué)家把基因芯片稱為“可可以隨身攜帶的微型實(shí)驗(yàn)室以隨身攜帶的微型實(shí)驗(yàn)室

26、”。n 生物芯片技術(shù)的主要應(yīng)用生物芯片技術(shù)的主要應(yīng)用 A. 用于微陣列芯片制作的點(diǎn)樣儀；B. 封裝在卡盒中的微陣列芯片; C. 用于微陣列芯片熒光標(biāo)記檢測(cè)的激光共聚焦掃描器；D. 微陣列芯片的局部放大；E. 微陣列芯片上固定DNA探針的示意圖。圖中藍(lán)色的DNA鏈?zhǔn)穷A(yù)先固定在芯片表面的捕獲探針，紅色的DNA鏈?zhǔn)桥c捕獲探針互補(bǔ)的靶DNA分子。12.7 分子雜交技術(shù)的應(yīng)用分子雜交技術(shù)的應(yīng)用 分子雜交技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究方面，而且還分子雜交技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究方面，而且還主要用于遺傳性疾病的診斷，如血紅蛋白病的診斷、主要用于遺傳性疾病的診斷，如血紅蛋白病的診斷、先天性遺傳病的產(chǎn)前診斷等方面

27、；先天性遺傳病的產(chǎn)前診斷等方面； 內(nèi)源性病變基因研究如癌基因檢測(cè)、基因突變、基因內(nèi)源性病變基因研究如癌基因檢測(cè)、基因突變、基因缺失或變異引起的疾病的基因診斷；缺失或變異引起的疾病的基因診斷； 分子雜交技術(shù)也是診斷外源性病原體，如病毒、細(xì)菌、分子雜交技術(shù)也是診斷外源性病原體，如病毒、細(xì)菌、原蟲等導(dǎo)致的疾病最常用的檢測(cè)手段。原蟲等導(dǎo)致的疾病最常用的檢測(cè)手段。 在法醫(yī)檢測(cè)中分子雜交技術(shù)應(yīng)用于有關(guān)性別鑒別和在法醫(yī)檢測(cè)中分子雜交技術(shù)應(yīng)用于有關(guān)性別鑒別和DNA指紋譜的鑒定?？蓪⒑怂岱肿犹结槞z測(cè)比喻為在指紋譜的鑒定?？蓪⒑怂岱肿犹结槞z測(cè)比喻為在柴草堆中去找一根針的神奇技術(shù)。柴草堆中去找一根針的神奇技術(shù)。n

28、疾病的分子診斷疾病的分子診斷應(yīng)用分子生物學(xué)方法檢測(cè)患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功應(yīng)用分子生物學(xué)方法檢測(cè)患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能變化而作出的或輔助臨床診斷的技術(shù)，稱為疾病的分能變化而作出的或輔助臨床診斷的技術(shù)，稱為疾病的分子診斷，也叫子診斷，也叫基因診斷基因診斷。1. 病原生物侵入導(dǎo)致的，如肝炎、艾滋病、支原體、病原生物侵入導(dǎo)致的，如肝炎、艾滋病、支原體、細(xì)菌、寄生蟲，非典以及禽流感等。細(xì)菌、寄生蟲，非典以及禽流感等。2. 先天遺傳性疾患，如苯丙酮尿癥及先天遺傳性疾患，如苯丙酮尿癥及。3. 后天基因突變引起的疾病，如腫瘤。后天基因突變引起的疾病，如腫瘤。 疾病分子診斷的對(duì)象疾病分子診斷的對(duì)象（1

29、 1）提?。┨崛NADNA；（2 2）以）以DNADNA為模板，利用為模板，利用PCRPCR僅對(duì)可能發(fā)生突變的核苷酸區(qū)域設(shè)僅對(duì)可能發(fā)生突變的核苷酸區(qū)域設(shè)計(jì)引物進(jìn)行擴(kuò)增后轉(zhuǎn)移到濾膜上，熱變性成單鏈；計(jì)引物進(jìn)行擴(kuò)增后轉(zhuǎn)移到濾膜上，熱變性成單鏈；（3 3）分別用兩種特異性互補(bǔ)寡核苷酸分子探針（）分別用兩種特異性互補(bǔ)寡核苷酸分子探針（ASOASO）雜交。）雜交。l 利用利用PCRPCR與分子雜與分子雜交標(biāo)記相結(jié)合，可交標(biāo)記相結(jié)合，可以快速準(zhǔn)確地檢測(cè)以快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出病原性物質(zhì)。出病原性物質(zhì)。l 病原物所致疾病的診斷病原物所致疾病的診斷在人類基因組在人類基因組DNA中存在高度變異的短的超變區(qū)，即數(shù)目變

30、中存在高度變異的短的超變區(qū)，即數(shù)目變異的串聯(lián)重復(fù)序列區(qū)（異的串聯(lián)重復(fù)序列區(qū)（ variable number of tandem repeats，VNTR），如（），如（CA）n 。這些短的重復(fù)順序長(zhǎng)度。這些短的重復(fù)順序長(zhǎng)度不一樣，但它們都幾乎都共有一種不一樣，但它們都幾乎都共有一種“核心順序核心順序”?！昂诵捻樅诵捻樞蛐颉遍L(zhǎng)長(zhǎng)1015bp。如果人工合成很短的重復(fù)順序作為。如果人工合成很短的重復(fù)順序作為DNA分子雜交的探針，同經(jīng)限制性內(nèi)切酶酶切的人體分子雜交的探針，同經(jīng)限制性內(nèi)切酶酶切的人體DNA作作Southern雜交，可以獲得長(zhǎng)度不等的雜交帶。雜交帶的數(shù)目雜交，可以獲得長(zhǎng)度不等的雜交帶。雜

31、交帶的數(shù)目和分子量大小幾乎不可能有兩個(gè)人會(huì)完全相同的，因此把這和分子量大小幾乎不可能有兩個(gè)人會(huì)完全相同的，因此把這種雜交帶的圖型稱為種雜交帶的圖型稱為“DNA指紋指紋”（DNA finger-printing），），意思是意思是DNA的雜交帶型同指紋一樣，也是每個(gè)人所特有的。的雜交帶型同指紋一樣，也是每個(gè)人所特有的。 n 在在“DNA指紋指紋”與與VNTR中的應(yīng)用中的應(yīng)用DNA FingerprintingSix Different Phenotypes/Genotypes with only 3 VNTR Alleles DNAs from different individuals can

32、 be distguished by analysis of VNTR alleles. For a simple case of only 3 alleles, 3 heterozygous and 3 homozygous patterns are possible (see diagram). For n different alleles, there are (n)(n+1)/2 possible genotypes. 基因親子鑒定也叫基因親子鑒定也叫“DNA指紋圖譜分析指紋圖譜分析” ，其道理和血型，其道理和血型鑒別是一樣的，只不過篩選范圍更大、結(jié)果更精確而已。但鑒別是一樣的，只不

33、過篩選范圍更大、結(jié)果更精確而已。但由于常用的由于常用的ABO血型只有四種類型，即血型只有四種類型，即A、B、O和和AB型，型，平均平均4人以上就會(huì)出現(xiàn)重復(fù)；人以上就會(huì)出現(xiàn)重復(fù)；與血型不同的是，基因是成對(duì)存在的，每個(gè)人的一種基因都與血型不同的是，基因是成對(duì)存在的，每個(gè)人的一種基因都有兩條基本亞型（等位基因）。每個(gè)被挑選做基因親子鑒定有兩條基本亞型（等位基因）。每個(gè)被挑選做基因親子鑒定的的“標(biāo)記基因標(biāo)記基因”總共有總共有8-15種亞型，而這些亞型兩兩配對(duì)，種亞型，而這些亞型兩兩配對(duì)，使每個(gè)人身上的兩亞型有所不同，可組合了幾十乃至上百種使每個(gè)人身上的兩亞型有所不同，可組合了幾十乃至上百種不同的基因不

34、同的基因“血血”型。這樣一來，人群中具有兩條完全相同型。這樣一來，人群中具有兩條完全相同的類型的人就很少；的類型的人就很少；DNA指紋圖譜呈孟德爾方式穩(wěn)定遺傳，所以，孩子的兩種指紋圖譜呈孟德爾方式穩(wěn)定遺傳，所以，孩子的兩種亞型必定一種來自父親，另一種來自母親，這是遺傳決定且亞型必定一種來自父親，另一種來自母親，這是遺傳決定且終生不變的。只要在父母和孩子身上各取終生不變的。只要在父母和孩子身上各取1-5毫升血做基因毫升血做基因檢查，一旦在父親的兩條基因和母親的兩條基因中各找到一檢查，一旦在父親的兩條基因和母親的兩條基因中各找到一條與孩子相同的基因，就證明了他們之間存在親子關(guān)系。條與孩子相同的基因

35、，就證明了他們之間存在親子關(guān)系。 l “DNA指紋指紋”與親子鑒定與親子鑒定 多數(shù)情況下用一個(gè)標(biāo)記基因能夠?qū)蓚€(gè)孩子區(qū)分開，多數(shù)情況下用一個(gè)標(biāo)記基因能夠?qū)蓚€(gè)孩子區(qū)分開，但它也存在基因完全相同的可能。但如果同時(shí)分析兩但它也存在基因完全相同的可能。但如果同時(shí)分析兩個(gè)標(biāo)記基因，假設(shè)每個(gè)標(biāo)記基因相同的占到，個(gè)標(biāo)記基因，假設(shè)每個(gè)標(biāo)記基因相同的占到，則兩個(gè)都相同的可能性只有則兩個(gè)都相同的可能性只有1/51/5=1/25。若同時(shí)分。若同時(shí)分析析9個(gè)標(biāo)記基因，則因基因完全相同而出現(xiàn)重復(fù)的機(jī)會(huì)個(gè)標(biāo)記基因，則因基因完全相同而出現(xiàn)重復(fù)的機(jī)會(huì)會(huì)降低到近二百萬(wàn)分之一；會(huì)降低到近二百萬(wàn)分之一；目前國(guó)際上親子鑒定最多用到

36、目前國(guó)際上親子鑒定最多用到14個(gè)標(biāo)記基因，可使重個(gè)標(biāo)記基因，可使重復(fù)率降低到復(fù)率降低到60億分之一，這對(duì)于億分之一，這對(duì)于50億的全球人口來說，億的全球人口來說，幾乎不可能重復(fù)；幾乎不可能重復(fù)；迄今為止發(fā)現(xiàn)，我們每人體內(nèi)都含有迄今為止發(fā)現(xiàn)，我們每人體內(nèi)都含有7000余個(gè)標(biāo)記基余個(gè)標(biāo)記基因，用它們可做出若干套因，用它們可做出若干套“基因（基因（DNA）指紋圖譜）指紋圖譜”，其精確程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們皮膚的指紋其精確程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們皮膚的指紋;皮膚的指紋可以磨掉，外表可以因整容而改變，一個(gè)皮膚的指紋可以磨掉，外表可以因整容而改變，一個(gè)人的基因是不可能全部更換的。因此，人的基因是不可能全部更換的。因此，

37、DNA指紋指紋圖譜圖譜可謂現(xiàn)今最精確的身份證明。可謂現(xiàn)今最精確的身份證明。 How is DNA Fingerprinting Done? 1. Performing a Southern Blot 2. Making a Radioactive Probe 3. Creating a Hybridization Reaction 4. VNTRs Southern Blot1. Isolating the DNA；2. Cutting the DNA；3. Sorting the DNA pieces by size；4. Transfering membrane;5. Denaturing

38、 the DNA and probe ；6. Blotting the DNA (hybridization reaction)；7. X-ray development. Making a Radioactive Probe 12345Creating a Hybridization Reaction Number Tandem Repeats (VNTRs)VNTRsRelationship?l “DNA指紋指紋”與法醫(yī)鑒定與法醫(yī)鑒定1985年年Teffreys等將等將“DNA指紋指紋”應(yīng)用于法醫(yī)鑒定。應(yīng)用于法醫(yī)鑒定。他們從血斑、精斑或新鮮毛發(fā)根部抽提微量他們從血斑、精斑或新鮮毛發(fā)根部抽提

39、微量DNA后作后作印跡雜交。從印跡雜交。從4年前的精斑、血斑樣品中仍能提取出來年前的精斑、血斑樣品中仍能提取出來未降解的未降解的DNA，從中提取，從中提取DNA后可準(zhǔn)確無(wú)誤地做出鑒后可準(zhǔn)確無(wú)誤地做出鑒定，為法醫(yī)鑒定提供一種新的有效方法。定，為法醫(yī)鑒定提供一種新的有效方法。 分子雜交是依據(jù)相應(yīng)堿基配對(duì)而使兩條鏈中互補(bǔ)的分子雜交是依據(jù)相應(yīng)堿基配對(duì)而使兩條鏈中互補(bǔ)的核苷酸序列部位的堿基相結(jié)合的過程。分子雜交即可核苷酸序列部位的堿基相結(jié)合的過程。分子雜交即可以發(fā)生在以發(fā)生在DNA-DNA (Southern blot)，也可以發(fā)生在，也可以發(fā)生在DNA-RNA之間（之間（Northern blot）以

40、及）以及RNA-RNA之間之間（In situ）。分子雜交的原理是依據(jù)于核酸的變性、）。分子雜交的原理是依據(jù)于核酸的變性、復(fù)性及互補(bǔ)的特性；復(fù)性及互補(bǔ)的特性； 分子雜交可以廣泛應(yīng)用于基因的篩選和定位、疾病分子雜交可以廣泛應(yīng)用于基因的篩選和定位、疾病診斷、病原物的鑒定、診斷、病原物的鑒定、DNA指紋鑒定等領(lǐng)域。指紋鑒定等領(lǐng)域。生物技術(shù)及生物技術(shù)安全性與社生物技術(shù)及生物技術(shù)安全性與社會(huì)倫理問題會(huì)倫理問題生物技術(shù)概述生物技術(shù)概述生物技術(shù)安全性與社會(huì)倫理問題的思考生物技術(shù)安全性與社會(huì)倫理問題的思考內(nèi)容內(nèi)容生物與其它專業(yè)的關(guān)系越來越密切生物與其它專業(yè)的關(guān)系越來越密切 19821982年，國(guó)際合作與發(fā)展組

41、織的定義為：生物技術(shù)是應(yīng)用年，國(guó)際合作與發(fā)展組織的定義為：生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，依靠微生物、動(dòng)物、植物體作自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，依靠微生物、動(dòng)物、植物體作為反應(yīng)器將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。為反應(yīng)器將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。 美國(guó)政府技術(shù)顧問委員會(huì)美國(guó)政府技術(shù)顧問委員會(huì)(OAT) (OAT) 的定義是：應(yīng)用生物或來的定義是：應(yīng)用生物或來自生物體的物質(zhì)制造或改進(jìn)一種商品的技術(shù)，其還包括改自生物體的物質(zhì)制造或改進(jìn)一種商品的技術(shù)，其還包括改良有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物與動(dòng)物和利用微生物改良環(huán)境的良有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物與動(dòng)物和利用微生物改良環(huán)境的技術(shù)。技術(shù)。

42、生物技術(shù)也被認(rèn)為是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的、為創(chuàng)建生物技術(shù)也被認(rèn)為是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù)。具體而言，生物新的生物類型或新生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù)。具體而言，生物技術(shù)包括轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、農(nóng)作物的分子育種技技術(shù)包括轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、農(nóng)作物的分子育種技術(shù)、納米生物技術(shù)、重要疾病的生物治療等。術(shù)、納米生物技術(shù)、重要疾病的生物治療等。n 生物技術(shù)的定義生物技術(shù)的定義生物技術(shù)概述生物技術(shù)概述生物技術(shù)的應(yīng)用生物技術(shù)的應(yīng)用生物經(jīng)濟(jì)（書生物經(jīng)濟(jì)（書p464）：）：就是充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)步的成果進(jìn)行生物及其附就是充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)步的成果進(jìn)行生物及其附

43、屬產(chǎn)品市場(chǎng)化運(yùn)作或直接為改善生命主體（特別是人類）屬產(chǎn)品市場(chǎng)化運(yùn)作或直接為改善生命主體（特別是人類）生存質(zhì)量服務(wù)的市場(chǎng)化運(yùn)作的一種經(jīng)濟(jì)形式。生存質(zhì)量服務(wù)的市場(chǎng)化運(yùn)作的一種經(jīng)濟(jì)形式。21世紀(jì)將是生物技術(shù)和生物經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，站在生物技術(shù)世紀(jì)將是生物技術(shù)和生物經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，站在生物技術(shù)革命浪潮的前沿，才能夠抓住生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)興起的重大革命浪潮的前沿，才能夠抓住生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)興起的重大機(jī)遇，有助于人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和跨越式發(fā)展的機(jī)遇，有助于人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和跨越式發(fā)展的目標(biāo)！目標(biāo)！包括在醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、輕化工、食品以及軍包括在醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、輕化工、食品以及軍事等重要領(lǐng)域，對(duì)改善人類健康

44、與生存環(huán)境、提高農(nóng)牧事等重要領(lǐng)域，對(duì)改善人類健康與生存環(huán)境、提高農(nóng)牧業(yè)和工業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量都發(fā)揮著越來越重要的作用。在發(fā)業(yè)和工業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量都發(fā)揮著越來越重要的作用。在發(fā)達(dá)國(guó)家，生物技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，其增達(dá)國(guó)家，生物技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，其增長(zhǎng)速度大致是在長(zhǎng)速度大致是在25%-30%。中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)規(guī)模近年來不斷擴(kuò)大。中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)規(guī)模近年來不斷擴(kuò)大。2000-2008年年全國(guó)醫(yī)藥工業(yè)產(chǎn)品銷售收入年均增長(zhǎng)達(dá)全國(guó)醫(yī)藥工業(yè)產(chǎn)品銷售收入年均增長(zhǎng)達(dá)20.45%。2008年生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力表現(xiàn)突出，繼續(xù)保持高速發(fā)年生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力表現(xiàn)突出，繼續(xù)保持高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，全年醫(yī)藥工業(yè)實(shí)現(xiàn)

45、產(chǎn)值展態(tài)勢(shì)，全年醫(yī)藥工業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值8666億元，同比億元，同比2007年年增長(zhǎng)增長(zhǎng)25.52%。中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)總規(guī)模超過萬(wàn)億元，生物產(chǎn)。中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)總規(guī)模超過萬(wàn)億元，生物產(chǎn)業(yè)正在成為中國(guó)高技術(shù)領(lǐng)域新的增長(zhǎng)點(diǎn)。業(yè)正在成為中國(guó)高技術(shù)領(lǐng)域新的增長(zhǎng)點(diǎn)。 近年來，全球生物產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)速度是世界經(jīng)濟(jì)平均增長(zhǎng)近年來，全球生物產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)速度是世界經(jīng)濟(jì)平均增長(zhǎng)率的近率的近10倍。倍。生物技術(shù)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力，為經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)生物技術(shù)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力，為經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供了新的增長(zhǎng)點(diǎn)展提供了新的增長(zhǎng)點(diǎn)于于2006年投資年投資1億美元在上海建立了研發(fā)中心，重點(diǎn)研億美元在上海建立了研發(fā)中心，重點(diǎn)研究導(dǎo)致癌癥的感染

46、因素。究導(dǎo)致癌癥的感染因素。2009年年11月宣布擬投資月宣布擬投資10億美億美元擴(kuò)建中國(guó)研發(fā)中心，擴(kuò)張后的研發(fā)業(yè)務(wù)，將聚焦于心元擴(kuò)建中國(guó)研發(fā)中心，擴(kuò)張后的研發(fā)業(yè)務(wù)，將聚焦于心血管疾病。血管疾病。該公司公布年實(shí)現(xiàn)凈銷售額增長(zhǎng)，達(dá)該公司公布年實(shí)現(xiàn)凈銷售額增長(zhǎng)，達(dá)億美元，經(jīng)營(yíng)收入增長(zhǎng)，達(dá)億美元。億美元，經(jīng)營(yíng)收入增長(zhǎng)，達(dá)億美元。 2007年杜邦與中國(guó)生物技術(shù)公司成立合資企業(yè)，年杜邦與中國(guó)生物技術(shù)公司成立合資企業(yè)，加強(qiáng)基因功能發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)基因功能發(fā)現(xiàn)孟山都公司是現(xiàn)今世界最大的種子公司，在蔬菜水果領(lǐng)域排孟山都公司是現(xiàn)今世界最大的種子公司，在蔬菜水果領(lǐng)域排名第一，在大田作物領(lǐng)域排名第二，在農(nóng)用化學(xué)領(lǐng)域排名第名

47、第一，在大田作物領(lǐng)域排名第二，在農(nóng)用化學(xué)領(lǐng)域排名第三，也是世界上最大的轉(zhuǎn)基因種子公司，全球種植的轉(zhuǎn)基因三，也是世界上最大的轉(zhuǎn)基因種子公司，全球種植的轉(zhuǎn)基因作物作物90%為孟山都公司擁有，主要是玉米、棉花種子。為孟山都公司擁有，主要是玉米、棉花種子。在美國(guó)，已批準(zhǔn)上市的產(chǎn)品有重組在美國(guó)，已批準(zhǔn)上市的產(chǎn)品有重組-1干擾素、重組干擾素、重組-2a干擾干擾素、重組素、重組-2b干擾素、重組干擾素、重組-1a干擾素、重組干擾素、重組-1b干擾素、重干擾素、重組組-1b干擾素、重組白介素干擾素、重組白介素-2、重組白介素、重組白介素-11、重組紅細(xì)胞、重組紅細(xì)胞生成素、重組人胰島素、重組人粒細(xì)胞集落刺激因

48、子、重組人生成素、重組人胰島素、重組人粒細(xì)胞集落刺激因子、重組人粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、重組組織型纖溶酶原激活物、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、重組組織型纖溶酶原激活物、重組血小板源性生長(zhǎng)因子、重組重組血小板源性生長(zhǎng)因子、重組a因子、重組人因子、重組人因子、重因子、重組人組人因子、重組人生長(zhǎng)激素、重組鏈球菌因子、重組人生長(zhǎng)激素、重組鏈球菌dna酶酶、重組乙、重組乙型肝炎疫苗、重組乙型肝炎核心抗原、重組抗型肝炎疫苗、重組乙型肝炎核心抗原、重組抗cd20單抗、重組單抗、重組抗白介素抗白介素-2受體抗體、重組抗癌胚抗原抗體、重組受體抗體、重組抗癌胚抗原抗體、重組-葡糖腦葡糖腦苷脂酶、重組干細(xì)胞因子

49、等。苷脂酶、重組干細(xì)胞因子等。我國(guó)在我國(guó)在20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期就已經(jīng)著手研制白介素年代中期就已經(jīng)著手研制白介素-2（IL-2）、）、干擾素干擾素-（INF-），粒細(xì)胞集落刺激因子（），粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）、促紅）、促紅細(xì)胞生成素（細(xì)胞生成素（EPO）、生長(zhǎng)激素（）、生長(zhǎng)激素（GH）等生物技術(shù)藥物。這）等生物技術(shù)藥物。這幾種生物制品在幾種生物制品在20世紀(jì)世紀(jì)90年代中期獲準(zhǔn)上市。年代中期獲準(zhǔn)上市。生物制藥：生物制藥：2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)-在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)貢獻(xiàn)1998年7月20日，羅伯特愛德華茲與兩名

50、試管嬰兒索菲和杰克埃梅瑞在倫敦慶祝他們的兩歲生日。羅伯特愛德華茲 (Robert G. Edwards)， 劍橋大學(xué)教授，英國(guó)生理學(xué)家，被譽(yù)為“試管嬰兒之父”?；蛑委熁蛑委熁蛑委煟ɑ蛑委煟╣ene therapy）是利用分子生物學(xué)方法將目的基因）是利用分子生物學(xué)方法將目的基因?qū)牖蛘咭瞥龌颊呒?xì)胞或者組織，使目的基因表達(dá)或被抑制，導(dǎo)入或者移出患者細(xì)胞或者組織，使目的基因表達(dá)或被抑制，從而使疾病得到治療。這是一項(xiàng)通過糾正機(jī)體內(nèi)與致病相關(guān)的從而使疾病得到治療。這是一項(xiàng)通過糾正機(jī)體內(nèi)與致病相關(guān)的缺陷基因技術(shù)。為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合而誕生的新技缺陷基因技術(shù)。為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合而誕

51、生的新技術(shù)?；蛑委熥鳛榧膊≈委煹男率侄危延幸恍┏晒Φ膽?yīng)用，術(shù)。基因治療作為疾病治療的新手段，它已有一些成功的應(yīng)用，并且科學(xué)突破將繼續(xù)推動(dòng)基因治療向主流醫(yī)療發(fā)展。并且科學(xué)突破將繼續(xù)推動(dòng)基因治療向主流醫(yī)療發(fā)展。Gene therapy is the insertion, alteration, or removal of genes within an individuals cells and biological tissues to treat disease. It is a technique for correcting defective genes that are resp

52、onsible for disease development. The most common form of gene therapy involves the insertion of functional genes into an unspecified genomic location in order to replace a mutated gene, but other forms involve directly correcting the mutation or modifying normal gene that enables a viral infection.

53、Although the technology is still in its infancy, it has been used with some success.生物技術(shù)的安全性與社會(huì)倫理問題生物技術(shù)的安全性與社會(huì)倫理問題生物技術(shù)可以為人類造福，但如果使用不當(dāng)也會(huì)給人類生物技術(shù)可以為人類造福，但如果使用不當(dāng)也會(huì)給人類帶來災(zāi)難。而且生物技術(shù)的使用還涉及到一系列的倫理、帶來災(zāi)難。而且生物技術(shù)的使用還涉及到一系列的倫理、道德和法律問題，所以許多國(guó)家已經(jīng)就這些復(fù)雜的問題道德和法律問題，所以許多國(guó)家已經(jīng)就這些復(fù)雜的問題成立了專家委員會(huì)。成立了專家委員會(huì)。1.1. 公平使用遺傳信息；公平使用遺傳信息

54、；2.2. 保持遺傳信息的私人性和隱秘性；保持遺傳信息的私人性和隱秘性；3.3. 遺傳測(cè)試的知情同意；遺傳測(cè)試的知情同意；4.4. 遺傳發(fā)現(xiàn)的商業(yè)化；遺傳發(fā)現(xiàn)的商業(yè)化；5.5. 對(duì)健康專家和政策制定者的教育。對(duì)健康專家和政策制定者的教育。n 個(gè)人基因信息的隱私權(quán)問題個(gè)人基因信息的隱私權(quán)問題1990年，美國(guó)設(shè)立了人類基因信息利用的倫理、法律年，美國(guó)設(shè)立了人類基因信息利用的倫理、法律和社會(huì)研究項(xiàng)目，稱之為和社會(huì)研究項(xiàng)目，稱之為ELSI （Ethical, legal and Social Implication），該項(xiàng)目的基金用來研究由新的），該項(xiàng)目的基金用來研究由新的遺傳信息和技術(shù)及其應(yīng)用所引起

55、的倫理、法律、經(jīng)濟(jì)遺傳信息和技術(shù)及其應(yīng)用所引起的倫理、法律、經(jīng)濟(jì)以及其它相關(guān)領(lǐng)域的問題，包括以下一些特定的論題：以及其它相關(guān)領(lǐng)域的問題，包括以下一些特定的論題：或或/hgmias 就業(yè)方面的遺傳歧視：遺傳信息的濫用可能會(huì)導(dǎo)致就就業(yè)方面的遺傳歧視：遺傳信息的濫用可能會(huì)導(dǎo)致就業(yè)方面的遺傳歧視，雇主以遺傳信息為依據(jù)，不雇用業(yè)方面的遺傳歧視，雇主以遺傳信息為依據(jù)，不雇用那些有可能休假或由于健康原因提前退休的員工。那些有可能休假或由于健康原因提前退休的員工。n 遺傳歧視問題遺傳歧視問題 健康保險(xiǎn)方面的遺傳歧視：有些報(bào)道說一些健康保險(xiǎn)健康保險(xiǎn)方面的遺傳歧視

56、：有些報(bào)道說一些健康保險(xiǎn)業(yè)可能會(huì)拒絕受理或者取消那些有遺傳疾病或易感個(gè)業(yè)可能會(huì)拒絕受理或者取消那些有遺傳疾病或易感個(gè)人，甚至其子女們的保單，或者增加其保險(xiǎn)費(fèi)。人，甚至其子女們的保單，或者增加其保險(xiǎn)費(fèi)。n 遺傳診斷帶來的尷尬局面遺傳診斷帶來的尷尬局面 遺傳診斷引發(fā)了一些個(gè)人的尷尬局面，比如對(duì)于成年才發(fā)遺傳診斷引發(fā)了一些個(gè)人的尷尬局面，比如對(duì)于成年才發(fā)病的遺傳病，在病的遺傳病，在兒童兒童期只能檢測(cè)，但無(wú)法治療，在這種情期只能檢測(cè)，但無(wú)法治療，在這種情況下，如何面對(duì)？況下，如何面對(duì)？ 許多常見病，如心臟病、癌癥等是由多個(gè)基因相互作用以許多常見病，如心臟病、癌癥等是由多個(gè)基因相互作用以及某些環(huán)境因素的

57、影響導(dǎo)致的。如何處理常見病的遺傳易及某些環(huán)境因素的影響導(dǎo)致的。如何處理常見病的遺傳易感性的不確定性？不同的人群對(duì)他們檢測(cè)出的遺傳易感性感性的不確定性？不同的人群對(duì)他們檢測(cè)出的遺傳易感性會(huì)有會(huì)做出怎樣的反應(yīng)？會(huì)有會(huì)做出怎樣的反應(yīng)？ 所以，必須對(duì)人們遺傳風(fēng)險(xiǎn)的意義進(jìn)行教育，讓他們知道所以，必須對(duì)人們遺傳風(fēng)險(xiǎn)的意義進(jìn)行教育，讓他們知道如何更好地控制這種風(fēng)險(xiǎn)，如何對(duì)待這種不確定因素。如何更好地控制這種風(fēng)險(xiǎn)，如何對(duì)待這種不確定因素。n 克隆人的倫理及安全性問題克隆人的倫理及安全性問題 在克隆階段，如果有關(guān)胚胎發(fā)育的基因重新編排或在克隆階段，如果有關(guān)胚胎發(fā)育的基因重新編排或啟動(dòng)不完全，對(duì)新生兒可能產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果呢？啟動(dòng)不完全，對(duì)新生兒可能產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果呢？ 兄弟、姐妹、父母、子女？兄弟、姐妹、父母、子女？ 自然人如何身處充滿克隆人的世界？自然人如何身處充滿克隆人的世界？ 克隆克隆“機(jī)器機(jī)器”人？人？ 器官克隆和干細(xì)胞培養(yǎng)和分化器官，用于醫(yī)學(xué)和臨器官克隆和干細(xì)胞培養(yǎng)和分化器官，用于