人类离商业化规范化的基因治疗还差得远。基因治疗目前还一直停留在实验室阶段。假设某个受精卵中含有白化病纯合基因，只需要给他整合一个正常色素的相关基因即可，但算起来还不如换受精卵。但假设是一个幼儿或成人是白化病患者，要将皮肤的所有细胞都整合进一个正常色素基因，几乎不可能，但无论如何，转基因技术，将来最可能用来医疗遗传病。基因编辑也还早，韩春雨事件机也可以看出来，实在有点逗你玩的感觉。
基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
就是按照人类自己的意志生产制造出来的生物，根本上说就是将原来随机组合的染色体dna序列，变成人为可控的，以达到目的
1、文科专业“参考文献”的表述格式（1）文科专业毕业论文必须列出不少于5种以上的参考文献。该参考文献用以说明论文写作的背景资料。（2）文科专业毕业论文的参考文献置于论文正文之后，单独成页排版。（3）“参考文献”四个字用宋体小三号加黑打印，顶格。其他所列的具体参考文献转行空两格排版，用宋体小四号，不加黑。（4）参考文献的具体表述格式与上述论文注释中的格式一致，只是对于著作，不用列出页码。2、理工科专业毕业论文（设计）参考文献的表述格式（1）按照理工科学术研究的习惯，其毕业论文（设计）参考文献主要用于注明论文（设计）中所参考文献的来源。作者对论文（设计）中某观点或概念的说明，也置于参考文献中进行。统一采用尾注（文末注）的形式。（2）理工科专业毕业论文（设计）参考文献依次采用［1］、［2］、［3］……的序号。 （3）理工科毕业论文（设计）参考文献各项内容的表述顺序为(下列各类参考文献的各项内容不得缺省)： 参考专著的：作者著作题名出版地：出版者，出版年:页码号 参考期刊文章的：作者文章题名刊名，年，卷(期):页码号 参考论文集中的论文的：论文作者论文题名论文集主编者论文集题名出版地：出版者，出版年:页码号 参考报纸文章的：作者文章题名报纸名，出版日期(版次) 参考外文版专著、期刊、论文集、报纸等：按照上述顺序用原文表述各项内容，切忌中文与外文混用。
这个其实每个期刊要求是不一样的，你应该去看看你所投期刊的官方模板论文格式，里面参考文献各个类型的都有说明，不建议你到处去找所谓的标准格式，因为没有所谓的标准格式，虽然国家对学术论文参考文献格式做了规范，但是每个期刊其实也会自己增加一些规则，还是以你所投期刊为准，如果你期刊并没有提供参考文献格式，你也可以百度搜下：普刊学术中心，有很多参考文献格式模板，还有一些学习资料。
质疑转基因的观点：请重点关注“绿色和平”组织的网站，还有反转斗士Jeffrey MSmith的著作。赞同转基因的观点：请关注“孟山都”公司的网站，还有科普名人方舟子的博客。个人认为，支持转基因的公司或个人或多或少有商业利益在其中，而反对观点的科学性强一些。如果您有心作此方面研究，最好能调查一下，对于转基因食品（如大豆、玉米、玉米油等） 在我国鼓吹推广转基因最热心的专家看他们是否自己积极食用， 国家部委的子弟幼儿园是否积极食用， 看大型国际赛事和国际会议是否积极食用，也许，这才能够了解国家相关领导和专家对转基因食品的内心真实看法。
基因的发现基因的发现堪称人类历史上最伟大的里程碑，与到达南极点或者攀登珠穆朗玛峰比起来，它不仅更困难，而且耗时更长。通过前后三代学者的接力，才揭开了遗传的神秘面纱。第一位踏上征途的是孟德尔。1856年，孟德尔已经完成了在维也纳大学的学业，顺利当上了神父。对于一个寒门子弟来说，这也算是人生巅峰了。不过，孟德尔没有满足于传经、布道、教授书本上现成的东西。他对遗传显然有些“离经叛道”的想法，并打算通过实验去验证它们。经过一番思索，孟德尔选择了豌豆。他首先对豌豆的性状进行分类，如高茎还是矮茎、黄色叶还是绿色叶、种子是饱满的还是褶皱的。接着，他进行了长达8年的豌豆杂交实验。高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，有很大概率生出高茎豌豆；在这些高茎豌豆之间进行杂交，产生的高茎后代和矮茎后代之比是3:1。这说明，父亲或者母亲的性状会影响到孩子，而且它们的影响是均等的。豌豆杂交到了1928年，英国细菌学家格里菲斯进行了肺炎双球菌转化实验。肺炎双球菌有两种，一种有荚膜（为方便描述，以下简称为S型），对生物的免疫系统有较强的抵抗力；另一种没有荚膜（为方便描述，以下简称为R型），即使进入生物体内，也会被免疫系统消灭，几乎不产生症状。格里菲斯发现，将R型肺炎双球菌和高温杀死的S型肺炎双球菌注入到小鼠体内，小鼠会因为细菌感染而很快死亡。由此可见，S型肺炎双球菌体内的某些物质使原本无害的R型肺炎双球菌得到了生成荚膜、逃避免疫系统、感染小鼠的能力。换句话说，决定生物性状的并不是某个细胞，而是细胞内的某些物质。在格里菲斯实验的基础上，艾弗里完成了探索基因科学之路中最耀眼的一击。他将S型肺炎双球菌分解，得到了蛋白质、类脂、多糖、RNA、DNA等多种物质，在对这些物质进行纯化之后，一一进行小鼠感染实验。结果显示，只有S型肺炎双球菌的NDA可以感染小鼠[1]。不朽的双螺旋如今，我们知道，NDA是生物生长、发育、新陈代谢和一切性状的决定力量。那么，这种力量是如何发挥作用的呢？为了方便描述，我们不妨把DNA想象成铅字。大家应该听说过活字印刷术，如果想印刷本文，那么，首先要准备相关的铅字，然后将它们按照正确的顺序整齐排列，接着，在铅字上涂抹一层油墨，盖上白纸，用滚筒轻轻挤压，文字就被转移到纸张上。?基因的双螺旋结构DNA这种“铅字”有些特殊。第一，它只有四种“文字”，即人体内的DNA由四种核苷酸组成，一般标记为A、G、C、T，三个核苷酸可以编码一个氨基酸；第二，在正常情况下，DNA是双链螺旋结构，这条链上的A只和对面链上的T结合，G只和C结合。在某些时候，比如人体内蛋白质合成或者在实验室中加以合适的温度，两条DNA链会彼此分开。信使RNA就像油墨，可以精准地将DNA上的A、G、C、T复制下来；转运RNA好比滚筒，它能识别“三个核苷酸——一个氨基酸”编码，并将氨基酸组装成蛋白质。细胞中的DNA蛋白质，可以说是人体内最重要的物质。生长发育离不开它，心脏跳动离不开它，人体的每一个新陈代谢过程中的每一次调节都离不开它。DNA就这样通过蛋白质控制着生物。最早的剪刀手既然DNA是一切事件的幕后黑手，那么，通过调节患者的DNA，不就能治病了吗？这种想法是好的，但是实际操作起来很困难。首先是伦理问题。这个不是重点，我们略过不提。其次是没有工具。DNA作为人体的遗传物质，其结构十分复杂，具有一定的稳定性，其功能涉及人体的方方面面，十分庞杂，加之体积非常小，所以要想剪辑DNA，必须找到一把特殊的剪刀。这把剪刀既要准确，顺着科研人员的心意，只对DNA做最必要的改动，又要普适，可以按照科研人员的计划进行调整，完成各种各样的剪辑任务。基因剪辑示意最早的基因修饰技术，是通过探针，将外源性基因直接注入到胚胎内，让其自行结合；结合得多了，总有运气眷顾“碰巧对了”的时候。把这些胚胎选出来，通过近亲繁殖，进一步纯化实验动植物，直到得到想要的样本为止。这就好比说，我想把本文印刷下来，在印刷之后发现，其中某几个字打错了。正常人会挑出这几个字后替换掉，但是印刷工不识字。于是他把那几个正确的铅字丢进铅字盘里，然后不停地摇晃，只要有足够的耐心，总有恰好对的时候。但是这样的做法，不仅效率极低（在植物研究中，通常只有10-6～10-5)，而且仅对某些生物（如酵母菌）有用，根本不可能大规模展开。基因修饰示意到了上世纪八九十年代，类转录激活因子效应物（Transcription activator-like effector，TALE）被发现，在此基础上，建立了新一代的基因修饰技术。类转录激活因子效应物，这个名字有点吓人，不过理解起来，并不困难。前边说过，碱基的排列有特定顺序。科研工作者们发现在很多细菌中存在这样一种物质，它们可以特异性识别某些碱基排列。活字印刷术还是以活字印刷术为例。老板觉得，印刷工居然是文盲，实在不像话，于是把他开除了，重新找了一个。新来的印刷工的文化水平也不高，但是好歹认识“摘要”、“报道”这俩词。如此一来，他起码能够找到文章第一段。假如印刷错误恰好出现在第一段，剪下这一长条之后，虽然还是要打散、插入、重组，但是工作量就大大减少了。但是这种技术的缺点也是显而易见的，第一，它的识别度并不高；第二，很难对它进行修改，让它适应各种情况[2]。CRISPR/Cas9系统1987年，日本科学家发现大肠杆菌体内存在一种特别的结构。一段段重复序列之间连着一小段间隔DNA，现在将它称为“成簇的规律间隔短回文序列（Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats，CRISPR）”[3]。人体内有一套主动免疫系统。当人体第一次接触某种致病微生物时，免疫细胞会把它的特征记录下来，同时，合成抗体，这样，下次再有同样的微生物入侵时，人体就能准确识别，进而将它迅速消灭。细菌常常使人患病，但细菌也有“生病”的时候，比如被病毒感染。病毒就是一个外壳加一小段遗传物质（RNA)，借助外壳上的结构，病毒可以吸附到细菌表面，然后钻进去，释放遗传物质，运用细菌的成分，大肆复制，最终，细菌死亡，病毒被释放出来，继续感染其他的细菌。tracrRNA/crRNA二元复合体指导Cas9蛋白（蓝色图标）寻找并切断靶点双链DNA在长期的进化中，某些细菌为了对抗病毒，发展出了一套与人体主动免疫相似的系统，就是CRISPR。当病毒入侵的时候，CRISPR可以把病毒的遗传物质（RNA)切一小段下来，保留到系统内，作为识别特征；倘若病毒不知好歹，再次入侵，CRISPR就会和CAS酶联手；后者就像抗体一样，可以迅速破坏病毒的遗传物质。2012年，珍妮弗·道德纳和埃玛努埃勒·沙彭蒂耶意识到了这一系统的意义：因为细菌要提防的病毒很多，所以CRISPR/Cas系统可以精准地识别许多碱基序列，稍作改造，就有可能以此建立一套精准、易于调整的基因修饰系统。随后，她们将自己的发现发表到《科学（Science）》杂志上，详细介绍了CRISPR/Cas9的工作原理和制备过程。珍妮弗·道德纳（左）和埃玛努埃勒·沙彭蒂耶（右）CRISPR/Cas9系统的意义十分巨大。科学家早就知道DNA的组成、DNA的表达，缺少的只是一个顺手的工具。所以，CRISPR/Cas9系统出现以后，相关领域迅速获得突破，研究成果呈现井喷。比如2015年10月，杨璐菡及其团队宣布，她们运用CRISPR/Cas9系统成功敲除了猪内源性逆转录病毒[4]；再比如2016年4月，有学者宣布借助CRISPR/Cas9系统，在实验室内成功移除了被艾滋病毒感染的细胞基因片段[5]。韩春雨坚信他的基因编辑论文没有问题不过，CRISPR/Cas9系统通过编码RNA的顺序来达到调整剪刀的目，终究饶了一个弯。在《DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute》一文中，韩春雨宣布，他运用格氏嗜盐碱杆菌内的一种蛋白质——Argonaute，实现了DNA引导的基因组编辑[6]。这无疑更为直观而简便。所以，他的论文一经发布，就引起了巨大的关注。基因修饰的意义前面洋洋洒洒地说了这么多，那么，基因修饰究竟能做些什么呢？第一个好处是显而易见的，那就是为临床医生提供新的治疗方案。笔者在之前的文章中介绍过器官移植。需要器官移植的病人多，而愿意捐献器官的人少。供需不平衡意味着很大一部分病人不仅要忍受疾病的折磨，还要经历等待的绝望。有了基因剪刀，通过定向敲除内源性逆转录病毒，异种移植则成为可能。第二，因为种种原因，我们很多时候要用动物模拟人体，进行病因探究、药效研究等。有些疾病，比如败血症，是很容易模拟的；有些则不然。你可能在生活中遇见过某个人，他只要一出汗，就有一身的鱼腥味。这不是普通的狐臭，这是鱼腥味综合征。因为基因的关系，患者缺少代谢三甲胺的酶，三甲胺无法通过正常途径排出体外，使得体液与气息含有鱼腥味，这时应该怎么用动物模拟他的这种症状呢？基因修饰传统上，是选择特定的小鼠，进行同源重组，这种方法的成本高、耗时长、操作复杂。而有了成熟的基因修饰系统就不一样了，可以直接对小鼠的胚胎细胞进行剪辑，一步到位[7]。也就是说，基因剪刀不仅是一种强大的工具，它还是制造工具的工具，将极大地减少了研究步骤，缩短研究周期。第三个好处，最终将让每一个人受益。之前，媒体曾经报道，安吉丽娜·朱莉自曝接受接受了双乳切除手术，以降低患乳腺癌的风险。对于一个以性感闻名的女人来说，双乳切除，自然是痛苦的。要是不切除，患上乳腺癌的风险则太大。两害相较取其轻，应该说，这是一个很有勇气的决定。实际上，具有遗传倾向的疾病不仅是乳腺癌，还有血友病、鱼腥味综合征、白化症、苯丙酮尿症等，比得病更痛苦的是从生下来就有病。基因测序随着基因技术的进步，未来的情况可能会发生改变。一方面，基因快速测序的成本不断下降，越来越多的父母有条件为后代进行基因筛查；另一方面，2015年4月，中山大学的黄军就教授成功运用CRISPR/Cas9系统编辑了人类胚胎，对能导致遗传病β地中海贫血缺陷基因进行了改造[8]。出于伦理上的考量，科研工作者们于目前还只能用实验胚胎（无法存活、发育成人类个体）。不过，前途是光明的。有了基因工程，消除与治愈遗传疾病，只是时间问题。他们/她们在基因工程方面努力的结果必然会受益于全社会总结CRISPR/Cas9系统是近年来，基因工程领域的最大突破，而由于基因工程的重要意义，称之为影响人类文明史的发现并不为过。尤其值得一提的是，CRISPR/Cas9系统是由两位女科学家发现的，这对打破科研领域的性别偏见、鼓励更多女性投身科学，有重要的意义。科研从来不是一小撮精英的事，只有鼓励每一个人对科学的信仰，给每一个人充分接受教育的机会，科研领域才能得到新鲜的血液，最终，他们/她们努力的结果必然会让全社会受益。 参考文献 高翼之 奥斯瓦德· 西奥多· 艾弗里[J] 遗传, 2006, 28(2): 127- Shan Q, Gao C 植物基因组编辑及衍生技术最新研究进展[J] 遗传, 2015, 37(10): 953- 袁越，基因工程的新时代[J]三联生活周刊，2015，820（2）：154- Yang L, Güell M, Niu D, et Genome-wide inactivation of porcine endogenous retroviruses (PERVs)[J] Science, 2015: 蝌蚪五线谱，科学家成功移除被艾滋病毒感染的细胞基因片段， Gao F, Shen X Z, Jiang F, et DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute[J] Nature biotechnology, 白敏, 李崎, 邵艳姣, 等 利用 CRISPR/Cas9 技术构建定点突变小鼠品系[J] 遗传, 2015, 37(10): 1029- 吴晓丽 2015 年生命科学热点回眸[J] 科技导报, 34(1): 23-
首先要从基因组的结构入手，再从基因组的结构是如何影响基因的表达来分析，下来就是基因表达的产物--蛋白了。蛋白具有众多的生理学功能：可以作为结构蛋白，也可以作为酶而催化生化反应等等重要的作用。最后就是代谢产物了，在酶的催化作用下会产生众多的代谢产物。这些代谢产物的水平变化可以反馈，反过来可以影响或者调控基因及蛋白的表达，最终还可以影响代谢产物自身的水平变化。 基因组编辑技术的优点就是可以从基因组水平来改变人类的遗传性状，解决目前困扰人类的疾病等问题。 弊端是目前基因组研究还没有将基因组中许多组件的作用及特性完全阐述清楚，所以基因组的编辑可能会产生一些完全相反的结果或者是一些未知的不理想的结果。 自己发挥一下吧。
DNA是绝大部分生物的遗传信息的储存介质，由腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）四种核苷酸组成，并且严格遵守A-T,C-G的碱基互补配对原则，DNA链上这四种核苷酸的排列信息就是生物体的主要遗传信息。基因是控制生物性状的基本遗传单位，即一段携带特定遗传信息的DNA序列，主要通过翻译出对应的效用蛋白发挥功能。 图 DNA的结构示意图（图片来自网络）基因异常往往导致各种疾病的发生：如在超过50%的人类肿瘤中都能检测到编码p53蛋白的基因的突变（丧失活性）；Rag1等基因的突变会导致重症联合免疫缺，患儿终生不能接触外界空气，只能终生生活在隔绝容器内（图2）。 图 终生生活在隔离容器内的美国男孩大卫·维特（图片来自网络）什么是基因编辑技术？基因编辑技术是指特异性改变目标基因序列的技术。目前主要的基因编辑技术都是基于如下原理发展而来的：在细胞内利用外源切割复合体特异性识别并切割目的基因序列，在目的基因序列上制造断裂端，这种断裂端随即会被细胞内部的DNA损伤修复系统修复，重新连接起来。在此修复过程中，当有修复模板存在时，细胞会以修复模板为标准进行修复，从而实现对基因序列的特异性改变，即基因编辑（图2）。 图3 基因编辑技术的基本原理示意图要实现基因编辑，外源切割复合体必须满足两个条件：① 切割复合体必须可以特异性地识别和结合至目的基因DNA序列上，这是各种基因编辑技术的主要差异所在，也是发展基因编辑技术的最大困难所在；② 切割复合体必须具有切割DNA，制造断裂端的功能；基因编辑技术的简要发展历史自1953年沃森和克里克两位科学家提出DNA的双螺旋结构以来，人们一直都在积极探索着高效便利的基因编辑技术：上世纪80年代，科学家在小鼠胚胎干细胞中通过基因打靶技术实现了基因编辑（2007年诺贝尔生理医学奖），但此技术在其余细胞内效率极低，应用受到了极大的限制；上世纪90年代，基于细胞内不同锌指蛋白可特异性识别DNA上3联碱基的特征以及核酸酶FokI二聚化后可以切割DNA的特点，人们通过锌指蛋白偶联Fokl的策略逐渐发展出了一种新的基因编辑技术--锌指蛋白核酸酶技术（Zinc Finger Nucleases, ZFNs）。但此技术专利被公司垄断，且锌指蛋白数量有限，可以识别的DNA序列数量有限，其应用也受到了很大的限制。随后，基于改造后的植物病原菌中黄单胞菌属的TAL蛋白可以特异性识别DNA中一个碱基的特性，人们又发展出了新的基因组编辑技术--转录激活样因子核酸酶技术（Transcription activator-like effector nucleases, TALENs）。此技术理论上可以实现对任意基因序列的编辑，但其操作过程较为繁琐，一定程度上限制了其应用。近年来，基于细菌规律成簇的间隔短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR)系统发展而来的新一代基因组编辑技术--CRISPR/Cas9技术，使得基因编辑变得更为简易、高效。值得提出的是，华裔科学家张锋教授对于CRISPR/Cas9技术的发展与应用作出了重要贡献，是目前这一领域的领军人物之一。基因编辑技术的最新发展由于目前最为广泛应用的CRISPR/Cas9技术仍然存在着无法对所有基因序列实现编辑、可能错误编辑其余基因、切割复合体中RNA容易降解导致复合体不稳定等一些不足之处，人们主要从以下几个方面优化发展新的基因编辑技术：1) 优化CRISPR的蛋白序列，使得其可以识别更多的序列，并且能够更为有效地编辑基因序列；2) 寻找新的具有特异性识别和切割目的基因序列的蛋白。如张锋教授在去年报道的Cpf1，已被证实为一类新的基因编辑工具；而目前引起广泛争议和关注的我国河北科技大学韩春雨教授在今年初报道的NgAgo，如果其真的可以实现细胞内的基因编辑，也是一类新的基因编辑工具，是目前各种基因编辑工具的有效补充；近期，我国南京大学学者又开发了一类新的基因编辑工具—SGN，也引起了学界的广泛关注。基因编辑技术的应用随着CRISPR/Cas9等新型基因编辑技术的迅猛发展，基因编辑技术在诸多方面都有着极为广阔而光明的应用前景：1) 畜牧业和农业方面，现在已经在包括鸡、牛、羊等重要家畜和玉米、水稻、棉花等重要经济作物中实现了基因改造，有效地提高了这些家畜和经济作物的产量和质量；2) 医疗健康方面，一方面，对于先天性基因突变致病患者，利用基因编辑技术改正突变的基因，可以为这些疾病的彻底根治提供希望。如在2013年，我国科学家上海生化细胞所的李劲松教授就利用CRISPR/Cas9技术治愈了小鼠的白内障遗传疾病。另一方面，基因编辑技术还有望为彻底治愈一些重大疾病的提供希望，如利用基因编辑技术改造艾滋病病毒HIV-1携带者免疫细胞中的CCR5基因，可以使得细胞不再受HIV-1病毒感染，有望成为彻底战胜艾滋病的有力武器。结语：迅猛发展的基因编辑技术正在给我们的生活带来巨大的变化，在享受先进科学技术带来的种种福利的同时，我们也必须进一步加强对于基因编辑技术的基础研究以及应用管理，以确保这一先进技术得到正确而有效地应用。编辑：何郑燕 鲁凡英（专家：吴剑锋，厦门大学生命科学学院博士，科普中国微平台原创首发）
自2016年5月2日韩春雨作为通讯作者的“基因编辑技术NgAgo”论文发表引起关注、5月底质疑的声音开始出现，韩春雨实验的可重复争议，不仅科学界议论纷纷，在社会层面也引发了相关讨论。那么，基因编辑技术到底是一项怎么样的技术呢？为什么它这样备受瞩目？今天我们就一起去扒一扒基因编辑技术的“真面目”！基因编辑技术到底是个什么鬼？首先我们先介绍一下基因编辑的概念。实际上，“基因编辑”这四个字是比较简化的，严格来说我们应该称它为“基因组定点编辑技术”。这里我们要注意两个关键词，一个是“基因组”，它要在细胞核的基因组里面。另一个是“定点编辑”，因为在细胞核的基因组里面，不同的基因都有不同的位点。如果我们不是说在特定的基因组位点进行编辑的话，实际上和我们现在讨论的这个技术就大相径庭了。因为有很多其他技术可以改变细胞内的DNA组成。比如线粒体基因替代技术。还有一个就是用重组过的特异性病毒引入外源基因，但是它不能够定点，它是随机放到基因组里面的，这和我们今天要讨论的基因编辑技术都是不一样的。基因编辑技术，也就是“基因组定点编辑技术”，这个技术指的是对特定DNA片段的敲除、加入以及定点突变。基因编辑技术的历史实际上，基因编辑技术不是一个新的概念，早在90年代就开始有了。到目前为止，已经经历了三代。第一代基因编辑技术就是同源重组建立动物基因敲除（knock-out），基因敲入（knock-in）的基因突变模型。顾名思义，基因敲除（knock-out）指的是把原有的动物基因组的某些基因通过一定的技术把它从动物基因组里敲除出去；基因敲入（knock-in）则是在动物基因组某个位点上把原本不存在的基因通过一定的技术把它整合进去。基因敲除（knock-out）和基因敲入（knock-in）是通过DNA同源重组技术来完成的。这是一个非常复杂的技术。如果要做成一个成功的动物基因敲除（knock-out），基因敲入（knock-in）的基因突变模型，大概需要花费2到3年的时间，投入的资金也比较多。另外，这个技术一般来说是用于建立遗传疾病研究的动物模型，很难用于临床或者说大面积应用在农业畜牧业方面。第二代基因编辑技术是ZFN,TALEN技术。这两个技术的原理都是通过DNA核酸结合蛋白和核酸内切酶结合在一起建立一个系统。因为这些蛋白可以识别一定的核苷酸序列，通过一定设计形成的系统可以对特定的基因进行基因敲除和基因突变。第三代基因编辑技术就是最近非常火的CRISPR/Cas9 系统。它的原理就是利用核糖体结构来进行基因编辑。CRISPR/Cas9 系统经过一定的设计可以结合到靶基因上，然后对这个靶基因进行敲除、定点突变或者引入新的外源基因，来进行基因编辑。为什么第三代基因编辑技术备受瞩目？确切地说，这三代基因编辑技术到目前为止都存在一定的技术局限性。第一个比较明显的局限性就是脱靶效应。那什么是脱靶效应呢？比如原本设计是对某一个DNA靶点进行基因编辑，但是一直找一直找，却没有找到正确的靶点，实际上却跑到这个点组成相似的位点去了，这就出现了脱靶。第二个我们关注的问题就是编辑效率。任何技术都有一定的编辑效率。第三代基因编辑技术的效率要比第二代基因编辑技术高，这也是我们为什么对这三代基因编辑技术这么感兴趣的原因。还有一个问题就是基因编辑技术对同一基因可能会造成不同的基因突变类型。不同的基因突变类型混合在一起，会让检测工作变得复杂很多。在这点上，第三代基因编辑技术同样表现不俗，要比这二代基因编辑技术好很多。总的来说，为什么第三代基因编辑技术这么受大家的关注？主要得益于它以下几个优点：一是它的设计比较简单；二是它的效率比较高；三是它的价格相对便宜些；四是它的应用范围更广泛些，能针对的靶基因是比较多的。基因编辑技术有什么用?我们研究基因编辑技术，那基因编辑技术到底可以应用在哪些方面呢？主要有以下这几个方面：第一个就是可以形成不同基因型的动物模型，这从第一代基因编辑技术就开始做了。建立不同基因型的动物模型的意义在于，对遗传性疾病，这些基因和疾病之间的关系，这些模型可以给出一个比较确切的答案。这对研究遗传性疾病具有重大意义，这也是为什么大家从第一代开始就密切关注基因编辑技术的发展了。第二个主要是应用在动植物育种。不同的物种的同一个基因上，可能会存在不同的SNP。不同的SNP对正常的生理功能影响是不大的，但是却会影响一定的表型。比如水稻是不是就会更高产一些，动物的瘦肉是不是更多一些等等表型。有了基因编辑技术，在育种的过程中，我们就可以对我们最想要的某一个基因进行单点突出，以实现效益的最大化。目前为止，第三代基因编辑技术效率相比于前两代技术来说是最高的。还有一个就是对遗传疾病的治疗比较有用。目前来说，基因编辑技术主要是用在人源性的细胞上面，临床还没有用到。我们知道，很多遗传疾病都和细胞的突变有关。如果说利用基因编辑技术，我们能够把致病的基因转换成正常的基因的话，那么对家族有遗传病史的人来说，这将是一个福音。但是现在的基因编辑技术离临床治疗还远。要应用到临床上需要考虑很多问题，比如这个系统的毒性怎么样？它进去以后会不会引起什么免疫反应？因为现在基因编辑技术还存在脱靶效应，如何对我们要编辑的基因进行准确地定位是个大问题。这些都是需要研究清楚才能上临床的。（作者：胡昕华，中国科学院神经科学研究所博士。感谢中国科学技术大学化学博士，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员，科技与战略风云学会会长袁岚峰的推荐，原创作品，转载请注明出自知识就是力量微信公众号）（图片来自网络）编辑：刘伟琼本文系原创作品，商业合作及转载请联系 投稿请联系 ?
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文中表示发布出了基于CS6的RNA荧光追踪技术，韩春雨他本人的科研能力是非常强的只要他的想法是正确的方向，通过不断的研究努力，一定能够得到真正可以借鉴的实验成果。
第1章基因与基因组学1遗传物质的本质1DNA是遗传物质2RNA也可以作为遗传物质2基因的概念1孟德尔遗传因子2基因是位于染色体上的实体3“一个基因一个酶”假说4顺反子是一个基因5操纵子是遗传信息传递和表达的统一体6基因结构和功能的认识进展3基因组1结构基因组学2功能基因组学研究3基因组的数据处理4基因组学相关的学科15参考文献15第2章染色体与植物遗传工程1染色体的结构和功能2染色体工程的经典方法1单体附加系的选育2臂间易位系的选育3小片段易位的选育3染色体特定位点的重组1特定位点的重组酶2特定位点的重组技术3特定位点重组系统的应用4染色体的显微切割1目标染色体的辨认2染色体的显微切割与分离3染色体的微克隆4染色体微克隆文库的鉴定5植物染色体显微切割技术的应用5花粉染色体工程1花粉染色体工程的原理2花粉染色体工程的操作程序25参考文献26第3章染色体外遗传1线粒体的遗传1线粒体基因组2线粒体基因组的结构2叶绿体的遗传1叶绿体DNA的大小范围2叶绿体基因组的结构3叶绿体基因组结构的变异3核外遗传与植物雄性不育性1植物的雄性不育性2线粒体与雄性不育性3叶绿体与雄性不育性39参考文献39第4章体细胞遗传1植物体细胞培养与形态发生1植物组织培养技术2植物组织培养与形态发生2胚乳培养与多倍体育种1胚乳培养2胚乳培养的形态发生3植物体细胞变异与突变体筛选1植物体细胞变异及其机制2植物体细胞突变体筛选4花药培养与单倍体育种1花药培养2植物单倍体育种5植物原生质体培养与细胞融合1原生质体培养2原生质体融合与杂种细胞的筛选59参考文献60第5章目的基因和标记基因1抗植物虫害基因1苏云金杆菌毒蛋白基因2植物蛋白酶抑制剂基因3植物凝集素基因4淀粉酶抑制剂基因5胆固醇氧化酶基因6营养杀虫蛋白基因7系统肽基因8其他抗虫基因2抗植物病毒基因1外壳蛋白基因2复制酶基因——病毒特异性地依赖于RNA的RNA多聚酶基因3移动蛋白基因4卫星RNA和核酶基因3抗植物真菌病害基因1抗真菌蛋白2抗真菌基因4抗植物细菌病害基因1外源抗菌蛋白基因表达介导的抗性2抑制病菌的致病（毒性）因子5抗非生物胁迫基因1抗干旱胁迫基因2抗盐胁迫基因3抗低温胁迫基因4抗氧化胁迫基因5耐除草剂基因6改良作物品质的基因7调控植物花色、花形、衰老的基因1调节花色的基因2调节植物衰老的基因8植物雄性不育基因9标记基因1标记基因分类及环境安全2转基因作物中标记基因的消除3选择基因分类4常用的选择基因10报告基因1报告基因概述2萤火虫荧光素酶基因3绿色荧光蛋白基因4β?葡萄糖醛酸糖苷酸酶基因11标记基因在植物病害及其流行规律研究中的应用101参考文献102第6章基因分离1概述2蛋白质序列起始克隆法3图位克隆法4酵母双杂交系统5基因序列同源克隆法6T?DNA、转座子标签法7分离差异表达基因片段的方法1差减杂交2抑制性差减杂交3mRNA差异显示技术4mRNA差异显示衍生技术5代表性差异分析6RNA指纹技术7差异筛选技术8基因鉴定集成法8DNA微阵列法9cDNA末端快速扩增法10表达序列标签及生物信息学方法11其他基因分离方法1cDNA捕捉法2扩增限制性片段长度多态性法3微阵列法4外显子捕获法5功能互补法132参考文献132第7章植物基因工程载体构建1植物基因工程载体概述1载体种类及命名规则2载体分类2Ti质粒载体及其构建1Ti质粒的发现与分类2Ti质粒的结构与功能3T?DNA的结构与功能4Vir区的结构与功能5Ti质粒整合机制6载体改造及构建7转化载体系统的构建8常用的中间表达载体9Ti质粒在植物基因工程中的应用及评价3Ri质粒载体及其构建1质粒的分类2Ri质粒的结构和功能3Ri质粒构建及转化4Ri质粒在植物基因工程中的应用及评价4植物病毒载体及构建1植物病毒载体概述2单链RNA植物病毒载体系统3单链DNA植物病毒载体系统4双链DNA植物病毒载体系统5植物病毒表达载体的构建6病毒载体在植物基因工程中的应用及评价184参考文献185第8章植物转化体系的建立1植物基因转化的受体系统1愈伤组织受体系统2种质受体系统3原生质体受体系统4胚状体受体系统5直接分化芽受体系统2转化的选择系统的建立1概述2第一类筛选系统3第二类筛选系统4无标记基因的植物转化系统198参考文献201第9章植物遗传转化的方法1农杆菌介导的植物基因遗传转化1Ti质粒介导的遗传转化方法2发根Ri质粒介导的基因转化3农杆菌介导的植物基因转化系统的应用及进展2基因枪法1基因枪法转化原理2基因枪法的优点3花粉管通道介导的基因转化技术1花粉管通道原理2花粉管通道的应用4其他转化方法1聚乙二醇介导的基因转化2电穿孔法3注射法4脂质体介导法5碳化硅纤维介导DNA转移法216参考文献216第10章外源基因整合、表达及其检测1外源基因整合1外源基因整合方式及其结构变化2外源基因在转基因植株中的整合机制3整合方式对外源基因表达的影响2外源基因的沉默1转基因植物中外源基因的沉默2转基因沉默的控制3提高外源基因表达效率的策略1启动子的选用和改造2增强翻译效率3信号肽的使用4构建叶绿体表达载体5利用内含子增强外源基因的表达4外源基因的遗传稳定性5转基因植物的鉴定方法1标记基因的表达检测2转基因植物目的基因的分子鉴定3其他的转基因植物鉴定方法237参考文献238第11章基因工程植物与食品1基因工程食品的定义2国内外基因工程食品的发展概况和现状1国外基因工程食品的发展概况和现状2国内基因工程食品的发展概况和现状3基因工程食品的应用1转基因食品分类2转基因植物4发展转基因食品生产的必要性263参考文献264第12章基因工程园艺1基因工程在花卉改良中的应用1花卉基因工程研究现状2花卉植物基因工程的应用前景2基因工程在牧草和草坪草改良中的应用1基因工程牧草2草坪草3基因工程林木1林木转基因研究2林木转基因基础性研究3转基因林木应用情况4林木基因工程研究中存在的问题及展望287参考文献288第13章植物基因工程药物1转基因植物药物生物反应器的优点2转基因植物表达药用蛋白1植物基因工程生产药用蛋白的现状2植物基因工程生产药用蛋白的策略3转基因植物抗体1转基因植物生产抗体的研究现状2转基因植物生产抗体的策略3转基因植物抗体的应用前景与存在的问题4转基因植物表达疫苗1转基因植物生产疫苗的研究现状2转基因植物生产疫苗的策略3转基因植物疫苗的应用前景与存在的问题311参考文献312第14章生物信息学与基因工程1生物信息学简介1获取生物的完整基因组2发现新基因和新的单核苷酸多态性3基因组中非编码蛋白质区域的结构与功能研究4在基因组水平研究生物进化5从功能基因组到系统生物学2生物信息学数据库1核酸序列数据库2蛋白质序列数据库3生物大分子结构数据库4其他生物信息学数据库5数据库整合3生物信息学软件1概述2生物信息学软件在分子生物学实验中的应用4生物信息学门户网站1美国国立生物技术信息中心2欧洲生物信息研究所3北京大学生物信息中心5生物信息学在基因芯片技术中的作用1概述2生物信息学在基因芯片技术中的作用349参考文献352第15章基因工程法规与转基因植物安全性评价1转基因植物的安全性问题1基本概念2生物安全忧患3与转基因安全相关的几个事件2国际社会对基因工程的态度与规则1科学界对转基因作物的态度2相关的生物安全国际准则3我国基因工程安全管理措施1我国科学界对GMO争议的反应2我国对基因工程安全的立法和监管4申请转基因植物田间试验或环境释放需要提供的资料1受体生物的生物学特性2基因操作的安全性3转基因植物的生物学特性4有关转基因植物释放地点的环境、生态等方面的资料5安全控制措施和预防事故的应急措施5转基因植物的食品安全性1“实质等同性”原则与转基因食品安全2转基因植物食品中外源基因的安全性3转基因食品的检测技术4转基因食品的安全性评价6转基因植物的环境安全性1基因漂移与植物传粉2转基因植物在生态方面的潜在风险3终止子技术与生物安全4转基因环境安全性的管理7转基因植物安全性评价1转基因植物安全性评价的必要性2转基因植物安全性评价的迫切性3转基因植物安全性评价的监控原则4转基因植物安全性评价的监控体系8转基因植物安全性评价积累的经验和数据1食品安全性2评价因素3生存竞争性4生殖隔离距离5对非靶生物的影响6转基因植物安全性评价现状386参考文献388
现有技术第一章概述：DNA测序技术进展1 引言1 超高通量测序能力的生物技术意义2 测序前沿技术1 毛细管电泳和Sanger测序法2 高通量毛细管微阵列测序3 染料和检测器4 微型芯片电泳5 基于微型毛细管芯片的毛细管电泳测序6 质谱测序3 固相阵列测序装置1 超敏感的检测器和测序仪2 合成测序3DNA单分子测序4 杂交重组测序4 技术展望1 纳米孔膜2 DNA合成的直接电学检测5 基因组短片段测序应用1 基于重测序的基因分型1 polony基因分型2 焦磷酸测序的基因分型3 多态性比率测序4 BEAM2 古生物基因组3 洞人基因组4 元基因组5 重复DNA序列的SAM测序6 转录组和表达RNA序列分析7 MPSS和基因组分析8 光学定位6 小结参考文献第二章 芯片毛细管电泳与系统遗传分析系统摘要1 引言1 各种基于芯片的毛细管电泳系统2 芯片设计和流体操作1 芯片设计2 流体操作3 材料和制作1 材料2 制作1 玻璃材料的制作步骤2 高分子材料的制作步骤4 检测1 光学检测1 激光诱导的荧光检测2 吸光度检测3 化学发光检测2 电化学检测1电流检测2电导检测3电位检测3 质谱5 表面修饰1 动态包被1 玻璃/石英基片的包被2 PMMA基片的包被3 PDMS基片的包被2 永久性包被1 玻璃/石英基片的永久包被2 PMMA基片的永久包被3 PDMS基片的永久包被6 应用1 核酸分析1 筛分介质2 依大小排列DNA片段3 基因分型7 DNA测序……第三章 应用MALDI-TOF质谱法比较序列分析——利用知己序列寻找新的序列第四章 基于核苷酸偶联染料的DNA测序进展合成测序技术平台第五章 454生命科学（454LifSciences）皮升级测序系统第六章 合成法DNA测序的集成系统单分子测序第七章 单分子荧光显微镜及其在基于循环合成的单分子测序中的应用第八章 基于单个DNA链的纳米级核苷酸序列快速测序第九章 全基因组水平的单分子测序系统序列验证和分析第十章 测序和诱导突变相结合有利于短读长获得全新百万级的DNA片段序列第十一章 基因组测序和拼接第十二章 具有高污染风险的样品——古DNA和环境DNA核酸序列信息的有效测定