基因直接導入

意大利科學家斯巴達佛拉把洗滌過的老鼠精液注入含有異體DNA的液體中,大量的異體DNA在15~30分鍾內被吸附在老鼠精子的頸部,隨後與精子中的DNA緊密地結合在一起。他把這些精子跟試管中的雌鼠卵結合後得到的受精卵植入雌鼠子宮,結果,生下的新一代鼠具有異體的遺傳特性。這項動物試驗結果,不僅使科學界震驚,而且給動物新品種培育帶來無限希望。美國《紐約時報》把這個發現稱做生物學上的重要裏程碑。其實,這一結果也僅僅是中國學者周光宇教授的“分子片段雜交”理論在動物上的具體體現而已,真正的裏程碑奠基人應是周光宇。

基因導入技術

基因導入技術就是將外源基因注入性細胞或胚胎,以改進家畜基因組型,培育具有新的性狀的仔畜。1982年,美國4個實驗室把大鼠的生長激素基因,注射到小鼠的受精卵內,培育出轉基因,結果小鼠生長加快,體重相當於原種小鼠的兩倍,被叫做“超級小鼠”。它所具有的新性狀,還可以遺傳給後代。1983年,英國劍橋大學的科研人員首先將山羊和綿羊雜交成功,這種山綿羊,頭上長有山羊角,身體長得又如綿羊,但這種山綿羊和騾子一樣,不能繁衍後代。各國的科學家們寄希望用這項技術培育出“超級家畜”或某些“微型動物”,以適應人們各種不同的需要。

基因老鼠

1982年,美國科學家帕爾默特和布林斯特試圖用基因轉移來糾正某些動物的遺傳缺陷,正好有一種小白鼠長得個子特別小,總是長不大。兩位科學家把生長激素基因注射到這種小雌鼠的受精卵中,想試試生長激素能不能使這種小白鼠長得大一些。但是,這種試驗需要的時間太長,這兩位科學家等不及了,就把大白鼠的生長激素基因注射到正常小白鼠的受精卵中去,結果得到了一部分大個子小白鼠,比正常的小白鼠個子要大2倍。後來,科學家又把人的生長激素基因和牛的生長激素基因注射到小白鼠的受精卵中去,同樣得到了個子特別大的小白鼠,這就是超級老鼠了。

基因技術抵抗艾滋病

人體細胞通常是能自身產生幹擾素的,但數量太少,不足以阻止病毒的感染。因此,科學家們希望通過基因技術改變人體細胞,使其產生足夠多的幹擾素來抵抗艾滋病毒的侵入。通過植入人體幹擾素基因而改變的細胞對艾滋病毒有極強的抵抗力。研究人員將改變過的細胞與艾滋病毒放在一起,結果發現細胞能完全阻止病毒的侵入。

法國的一些研究人員在實驗室繼續進行試驗,以確定人體細胞的正常功能是否會因植入幹擾素基因而改變。在這種技術可以運用於人體之前,科學家們將在猴子身上進行試驗。

機器人護士

1992年,日本的樹彥川教授研製成一種用語言控製的機器人,可以按照人的語言命令去完成工作。當坐在輪椅上的人說“我要喝湯”,這個機器人就會回答“遵命”,並開始工作。它由視頻鏡頭提供飯碗、湯匙和病人頭部的坐標,由控製裝置控製機器人的手臂動作。這種機器人使用橡膠操縱杆,能模仿人體肌肉動作,所以機器人的胳膊十分靈活。機器人的手根據控製指令,把湯勺送到離病人的嘴2厘米的地方,讓病人喝湯。

日本還有一種護理機器人係統,它的貯藏庫是一個敞開的櫃子,上麵放的東西病人從電視屏幕上都可以看到。病人用聲音或按鈕發出指令,搬運小車就會把病人所要的東西送到身邊。機械手的兩隻胳膊可以很靈巧地將托盤從小車上搬送到病人床邊的桌子上,或者將食物送到病人口邊。用機器人護理病人,可以代替2~3名護理人員。

基因工程與優生

1992年3月17日晚,在英國伯恩利總醫院,一個用修改過基因的受精卵發育成熟的健康嬰兒誕生了,這標誌著人類在利用基因篩選技術防止遺傳疾病方麵取得了重大突破。這個新生兒的父母有膽囊纖維變性疾病,新生兒的哥哥也有此疾病。有關研究表明,若父母均有此疾病,他們的子女染此病的幾率為1/4,攜帶致病基因的幾率為1/2,不受感染的幾率為1/4。為使這對父母的第二胎嬰兒免患此病,醫生先對他們的精子、卵子進行人工授精,然後通過掃描,篩選出不帶膽囊纖維變性的基因的受精卵,再將試管嬰兒植入母親的子宮。這一突破,是以韓賽德博士為首的英國專家和以胡格斯博士為首的美國專家5年合作研究的產物。它為數以萬計帶有膽囊纖維變性基因的未來父母帶來了福音,同時也為醫生用掃描篩選技術治療其他基因紊亂疾病奠定了基礎。

這一突破表明,通過遺傳基因工程技術,可規避遺傳病,使科學優生成為現實。

基因打靶

基因打靶是指通過DNA定點同源重組,改變基因組中的某一特定基因,從而在生物活體內研究此基因的功能。基因打靶技術是一種定向改變生物活體遺傳信息的實驗手段,它的產生和發展建立在胚胎幹細胞技術和同源重組技術成就的基礎之上,並促進了相關技術的進一步發展。基因打靶技術將廣泛應用於基因功能研究、人類疾病動物模型的研製以及經濟動物遺傳物質的改良等方麵。

堿基

堿基指嘌呤和嘧啶的衍生物,是核酸、核苷、核苷酸的成分。DNA和RNA的主要堿基略有不同,其重要區別是:胸腺嘧啶是DNA的主要嘧啶堿,在RNA中極少見;相反,尿嘧啶是RNA的主要嘧啶堿,在DNA中則是稀有的。除主要堿基外,核酸中也有一些含量很少的稀有堿基。稀有堿基的結構多種多樣,多半是主要堿基的甲基衍生物。tRNA往往含有較多的稀有堿基,有的tRNA含有的稀有堿基達到10%。嘌呤和嘧啶堿基是近乎平麵的分子,相對難溶於水,在約260納米的紫外光區有較強的吸收。

酵母菌及其產品發酵之母

酵母菌本領非凡,它們可以把果汁或麥芽汁中的糖類(葡萄糖)在缺氧的情況下,分解成酒精和二氧化碳,使糖變成酒。它能使麵粉中遊離的糖類發酵,產生二氧化碳氣體,在蒸煮過程中,二氧化碳受熱膨脹,於是饅頭就變得鬆軟,所以被稱為發酵之母。

酵母菌渾身是“寶”,它們的菌體中含有一半以上的蛋白質。有人證明,每100千克幹酵母所含的蛋白質,相當於500千克大米、217千克大豆或250千克豬肉的蛋白質含量。第一次世界大戰期間,德國科學家研究開發食用酵母,樣子像牛肉和豬肉,被稱為“人造肉”。第二次世界大戰爆發後,德國再次生產食用酵母,隨後,英、美和北歐的很多國家群起仿效。這種新食品的開發和利用,被認為是第二次世界大戰中繼發明原子能和青黴素之後的第三個偉大成果。酵母菌還含有多種維生素、礦物質和核酸等。家禽、家畜吃了用酵母菌發酵的飼料,不但肉長得快,而且抗病力和成活率都會提高。