神經(jīng)生物學(xué)緒論ppt課件

1、. .緒緒 論論Introduction.神經(jīng)生物學(xué)神經(jīng)生物學(xué)概念：研究人和動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)的科學(xué)。概念：研究人和動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)的科學(xué)。 特別是腦的結(jié)構(gòu)和功能及其相互關(guān)系。特別是腦的結(jié)構(gòu)和功能及其相互關(guān)系。從分子、細(xì)胞水平到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)乃至整體系統(tǒng)水從分子、細(xì)胞水平到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)乃至整體系統(tǒng)水平對神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行研究。平對神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行研究。 神經(jīng)科學(xué)神經(jīng)科學(xué) ( (Neuroscience) ) 腦科學(xué)腦科學(xué) ( (Brain Science ) ).一、神經(jīng)生物學(xué)發(fā)展史一、神經(jīng)生物學(xué)發(fā)展史19世紀(jì)以前世紀(jì)以前n2000多年前，人們并不認(rèn)為精神和思維是腦的產(chǎn)物，但哲學(xué)家們多年前，人們并不認(rèn)為精神和思維是腦的

2、產(chǎn)物，但哲學(xué)家們已開始思考精神的本質(zhì)，以及精神、靈魂和肉體的關(guān)系。已開始思考精神的本質(zhì)，以及精神、靈魂和肉體的關(guān)系。 n18世紀(jì)末，人們認(rèn)識到，腦可以區(qū)分為不同的部位，它們可能行世紀(jì)末，人們認(rèn)識到，腦可以區(qū)分為不同的部位，它們可能行使不同的功能。使不同的功能。19世紀(jì)世紀(jì)n19世紀(jì)中葉：實(shí)驗(yàn)心理學(xué)方法腦黑箱世紀(jì)中葉：實(shí)驗(yàn)心理學(xué)方法腦黑箱n利用腦損傷的疾病的病例行為上的明顯缺陷腦功能。大腦利用腦損傷的疾病的病例行為上的明顯缺陷腦功能。大腦的的Broca和和Wernicke區(qū)的闡明是其中突出的例子。區(qū)的闡明是其中突出的例子。n19世紀(jì)末：神經(jīng)解剖學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)世紀(jì)末：神經(jīng)解剖學(xué)和神經(jīng)生理學(xué) .20

3、世紀(jì)前期世紀(jì)前期 n神經(jīng)解剖學(xué)方面：神經(jīng)元學(xué)說神經(jīng)解剖學(xué)方面：神經(jīng)元學(xué)說- 神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)建的基本單神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)建的基本單元和信號單位；神經(jīng)元間突觸的概念。元和信號單位；神經(jīng)元間突觸的概念。n神經(jīng)生理學(xué)方面：揭示了神經(jīng)元傳遞信息的電信號和化學(xué)信號的神經(jīng)生理學(xué)方面：揭示了神經(jīng)元傳遞信息的電信號和化學(xué)信號的雙重信號系統(tǒng)。雙重信號系統(tǒng)。20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代 n神經(jīng)解剖學(xué)和生理學(xué)的協(xié)同和交叉；神經(jīng)化學(xué)和神經(jīng)藥理學(xué)等學(xué)科神經(jīng)解剖學(xué)和生理學(xué)的協(xié)同和交叉；神經(jīng)化學(xué)和神經(jīng)藥理學(xué)等學(xué)科也逐漸介入了對神經(jīng)系統(tǒng)的研究。人們對神經(jīng)活動(dòng)的了解逐漸進(jìn)入也逐漸介入了對神經(jīng)系統(tǒng)的研究。人們對神經(jīng)活動(dòng)的了解逐漸進(jìn)

4、入到細(xì)胞和分子水平。到細(xì)胞和分子水平。 20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代 至今至今n神經(jīng)系統(tǒng)的不同學(xué)科的交叉最終在神經(jīng)系統(tǒng)的不同學(xué)科的交叉最終在60年代末導(dǎo)致一門統(tǒng)一的綜合年代末導(dǎo)致一門統(tǒng)一的綜合性學(xué)科性學(xué)科神經(jīng)生物學(xué)的誕生。神經(jīng)生物學(xué)的誕生。n美國神經(jīng)科學(xué)會的成立，作為這門新學(xué)科誕生的標(biāo)志。美國神經(jīng)科學(xué)會的成立，作為這門新學(xué)科誕生的標(biāo)志。.腦活動(dòng)的整合性腦活動(dòng)的整合性n神經(jīng)活動(dòng)是多側(cè)面的；神經(jīng)活動(dòng)是多側(cè)面的； n活動(dòng)的研究必須是多層次的：神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)，不論活動(dòng)的研究必須是多層次的：神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)，不論是感覺、運(yùn)動(dòng)，還是腦的高級功能（如學(xué)習(xí)、記憶、是感覺、運(yùn)動(dòng)，還是腦的高級功能（如學(xué)習(xí)、記憶、情緒等

5、）都有整體上的表現(xiàn)情緒等）都有整體上的表現(xiàn)腦的高級功能的研究腦的高級功能的研究 已深入到細(xì)胞和分子水平。已深入到細(xì)胞和分子水平。 如記憶的分子基礎(chǔ)；基因水平上的新技術(shù)。如記憶的分子基礎(chǔ)；基因水平上的新技術(shù)。.二二神經(jīng)生物學(xué)的研究概況神經(jīng)生物學(xué)的研究概況腦是神經(jīng)系統(tǒng)中最重要的部分。腦是神經(jīng)系統(tǒng)中最重要的部分。神經(jīng)系統(tǒng)的產(chǎn)生是動(dòng)物為了更有效地適應(yīng)自然界、神經(jīng)系統(tǒng)的產(chǎn)生是動(dòng)物為了更有效地適應(yīng)自然界、為了自身的生存和繁衍，在激烈的生存競爭中進(jìn)為了自身的生存和繁衍，在激烈的生存競爭中進(jìn)化的結(jié)果?；慕Y(jié)果。 .神經(jīng)活動(dòng)機(jī)制神經(jīng)活動(dòng)機(jī)制-細(xì)胞和分子水平細(xì)胞和分子水平n微電極細(xì)胞內(nèi)記錄和染色技術(shù)在單個(gè)神經(jīng)元上

6、把結(jié)構(gòu)微電極細(xì)胞內(nèi)記錄和染色技術(shù)在單個(gè)神經(jīng)元上把結(jié)構(gòu)和功能緊密地聯(lián)系了起來。和功能緊密地聯(lián)系了起來。n免疫組織化學(xué)方法免疫組織化學(xué)方法把神經(jīng)元的功能與其神經(jīng)遞質(zhì)的把神經(jīng)元的功能與其神經(jīng)遞質(zhì)的分析熔為一體。分析熔為一體。n組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)把復(fù)雜的神經(jīng)元回路還原成簡把復(fù)雜的神經(jīng)元回路還原成簡單的單元進(jìn)行分析。單的單元進(jìn)行分析。n新的電生理技術(shù)和分子生物學(xué)方法（重組新的電生理技術(shù)和分子生物學(xué)方法（重組DNA技術(shù)等）技術(shù)等）神經(jīng)信號發(fā)生、傳遞的基本單元神經(jīng)信號發(fā)生、傳遞的基本單元-離子通道的結(jié)構(gòu)、離子通道的結(jié)構(gòu)、功能特性及運(yùn)轉(zhuǎn)方式；神經(jīng)遞質(zhì)的合成、維持、釋放功能特性及運(yùn)轉(zhuǎn)方式；神經(jīng)

7、遞質(zhì)的合成、維持、釋放及與受體的相互作用。及與受體的相互作用。.Neuroscience Todayn分子神經(jīng)科學(xué)分子神經(jīng)科學(xué) (Molecular Neuroscience ) 腦的物質(zhì)組成中包含許多奇特的分子，而且有的只存在于神經(jīng)腦的物質(zhì)組成中包含許多奇特的分子，而且有的只存在于神經(jīng) 系統(tǒng)中。在不同的腦功能中，扮演著不同卻又非常關(guān)鍵的角色。系統(tǒng)中。在不同的腦功能中，扮演著不同卻又非常關(guān)鍵的角色。 信使信使 (messengers)神經(jīng)元之間的通訊；神經(jīng)元之間的通訊； 衛(wèi)兵衛(wèi)兵 (sentries)控制物質(zhì)進(jìn)出神經(jīng)元；控制物質(zhì)進(jìn)出神經(jīng)元； 向?qū)驅(qū)?(conductors)協(xié)調(diào)神經(jīng)元生長；協(xié)

8、調(diào)神經(jīng)元生長； 檔案保管員檔案保管員 (archivists)保管過去的經(jīng)驗(yàn)等等。保管過去的經(jīng)驗(yàn)等等。n細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)(Cellular Neuroscience) 不同類型神經(jīng)元功能的差異；不同神經(jīng)元之間的相互影響；胚不同類型神經(jīng)元功能的差異；不同神經(jīng)元之間的相互影響；胚胎發(fā)育中神經(jīng)元如何形成網(wǎng)絡(luò)；神經(jīng)元的計(jì)算功能等等。胎發(fā)育中神經(jīng)元如何形成網(wǎng)絡(luò)；神經(jīng)元的計(jì)算功能等等。n系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)(Systems Neuroscience) 許多神經(jīng)元構(gòu)成復(fù)雜的神經(jīng)環(huán)路，如何執(zhí)行某一共同的功能。許多神經(jīng)元構(gòu)成復(fù)雜的神經(jīng)環(huán)路，如何執(zhí)行某一共同的功能。 如感覺、隨意運(yùn)動(dòng)等。如感覺、隨意運(yùn)

9、動(dòng)等。.n行為神經(jīng)科學(xué)行為神經(jīng)科學(xué)(Behavioral Neuroscience) 神經(jīng)系統(tǒng)如何工作，產(chǎn)生協(xié)調(diào)的行為。神經(jīng)系統(tǒng)如何工作，產(chǎn)生協(xié)調(diào)的行為。 不同形式的記憶是否對應(yīng)于不同的系統(tǒng)；不同形式的記憶是否對應(yīng)于不同的系統(tǒng)； 腦內(nèi)致幻藥的作用位點(diǎn)，以及它們在正常情況下對情緒和腦內(nèi)致幻藥的作用位點(diǎn)，以及它們在正常情況下對情緒和 行為的調(diào)節(jié)作用；行為的調(diào)節(jié)作用； 支配性別特異性行為的神經(jīng)環(huán)路；支配性別特異性行為的神經(jīng)環(huán)路； 腦內(nèi)夢起源的部位等等。腦內(nèi)夢起源的部位等等。n認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)(Cognitive Neuroscience) 人類高級神經(jīng)活動(dòng)。（神經(jīng)科學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)）人類高級

10、神經(jīng)活動(dòng)。（神經(jīng)科學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)） 自我意識、思維聯(lián)想、語言自我意識、思維聯(lián)想、語言-神經(jīng)機(jī)制。神經(jīng)機(jī)制。 （研究腦如何創(chuàng)造精神）（研究腦如何創(chuàng)造精神）.美國總統(tǒng)和國會定九十年代為美國總統(tǒng)和國會定九十年代為“腦的十年腦的十年”。 （美國國立健康研究院（美國國立健康研究院1997年度投入直接與神經(jīng)年度投入直接與神經(jīng) 科學(xué)有關(guān)的經(jīng)費(fèi)為科學(xué)有關(guān)的經(jīng)費(fèi)為18億美元，是其人類基因計(jì)劃億美元，是其人類基因計(jì)劃 的的10倍多。）倍多。）歐洲推出歐洲推出“歐洲腦十年歐洲腦十年”。日本有二十年日本有二十年“腦科學(xué)時(shí)代腦科學(xué)時(shí)代”等計(jì)劃。等計(jì)劃。中國早期神經(jīng)生理學(xué)家：林可勝、蔡翹、馮德培、張香桐等。中國早期神經(jīng)

11、生理學(xué)家：林可勝、蔡翹、馮德培、張香桐等。.2012年年6月，美國六位科學(xué)家月，美國六位科學(xué)家 “人類大腦活動(dòng)圖譜人類大腦活動(dòng)圖譜”的計(jì)劃的計(jì)劃 。2013年年4月，奧巴馬會見科學(xué)家時(shí)表示，月，奧巴馬會見科學(xué)家時(shí)表示， “作為人類，我們能夠確認(rèn)數(shù)光年外的星系，我們作為人類，我們能夠確認(rèn)數(shù)光年外的星系，我們能能 研究比原子還小的粒子，但我們?nèi)詿o法揭示兩耳間研究比原子還小的粒子，但我們?nèi)詿o法揭示兩耳間 三磅重物質(zhì)（指大腦）三磅重物質(zhì)（指大腦） 的奧秘。的奧秘?！?從從2014年，正式啟動(dòng)這一計(jì)劃，年，正式啟動(dòng)這一計(jì)劃， （ 1億美元）億美元） 。 2013年年1月，歐盟委員會宣布月，歐盟委員會宣布

12、 人腦工程成為歐盟人腦工程成為歐盟“未來新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目未來新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”之一，之一，并將在未來并將在未來10年內(nèi)獲得年內(nèi)獲得10億歐元的科研經(jīng)費(fèi)。億歐元的科研經(jīng)費(fèi)。.腦科學(xué)是科學(xué)界最難攻克的堡壘之一，腦科學(xué)是科學(xué)界最難攻克的堡壘之一，繪制人腦活動(dòng)圖是一項(xiàng)長期工程。繪制人腦活動(dòng)圖是一項(xiàng)長期工程。復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院、中科院院士楊雄里：復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院、中科院院士楊雄里： “人們不可能像基因組計(jì)劃標(biāo)識出每個(gè)基因一樣給每人們不可能像基因組計(jì)劃標(biāo)識出每個(gè)基因一樣給每個(gè)神經(jīng)元打上標(biāo)簽個(gè)神經(jīng)元打上標(biāo)簽”， 未來研究的困難之處不僅在于人腦的細(xì)胞數(shù)量太多，未來研究的困難之處不僅在于人腦的細(xì)胞數(shù)量太多

13、，更在于大腦的活動(dòng)是動(dòng)態(tài)的、因環(huán)境而變化，而且在不同更在于大腦的活動(dòng)是動(dòng)態(tài)的、因環(huán)境而變化，而且在不同層次上又有不同性質(zhì)的問題。層次上又有不同性質(zhì)的問題。腦科學(xué)研究熱潮，正在全球興起。腦科學(xué)研究熱潮，正在全球興起。.辣根過氧化物酶法（辣根過氧化物酶法（horseradish peroxdase, HRP）：）： HRP注射于神經(jīng)末梢所在部位，通過非特異性胞飲注射于神經(jīng)末梢所在部位，通過非特異性胞飲方式攝入，逆向運(yùn)至胞體，然后用組織化學(xué)方法顯方式攝入，逆向運(yùn)至胞體，然后用組織化學(xué)方法顯示。或經(jīng)胞體攝入，順向運(yùn)送至末梢部位。示?；蚪?jīng)胞體攝入，順向運(yùn)送至末梢部位。1.1.束路追蹤法束路追蹤法三、神經(jīng)

14、生物學(xué)的研究方法三、神經(jīng)生物學(xué)的研究方法.熒光染料法：熒光染料法： 主要用作逆向追蹤，其優(yōu)點(diǎn)是可作雙標(biāo)或多標(biāo)。如核主要用作逆向追蹤，其優(yōu)點(diǎn)是可作雙標(biāo)或多標(biāo)。如核黃標(biāo)記胞核，固藍(lán)或熒光金標(biāo)記胞質(zhì)。黃標(biāo)記胞核，固藍(lán)或熒光金標(biāo)記胞質(zhì)。生物素追蹤法：生物素追蹤法： 一般使用生物素的衍生物作追蹤劑，如生物胞素一般使用生物素的衍生物作追蹤劑，如生物胞素（biocytin）電泳導(dǎo)入腦內(nèi)被神經(jīng)元攝取，主要用于）電泳導(dǎo)入腦內(nèi)被神經(jīng)元攝取，主要用于順向追蹤。該法有效范圍明確，無過路纖維吸收問題。順向追蹤。該法有效范圍明確，無過路纖維吸收問題。神經(jīng)生物素（神經(jīng)生物素（neurobiotin）用于順行、逆行追蹤，運(yùn)）

15、用于順行、逆行追蹤，運(yùn)送速度較快，靈敏度高。送速度較快，靈敏度高。.2. 免疫組化法免疫組化法(immunohistochemistry) 用特異性抗體顯示組織化學(xué)成分的一種方法。用特異性抗體顯示組織化學(xué)成分的一種方法。免疫組化法的基本步驟有固定、制片、反應(yīng)三步。免疫組化法的基本步驟有固定、制片、反應(yīng)三步。常用于顯示各種神經(jīng)肽。常用于顯示各種神經(jīng)肽。3. 原位雜交法原位雜交法 ( in situ hybridization) 用于顯示細(xì)胞內(nèi)的用于顯示細(xì)胞內(nèi)的mRNA，標(biāo)記物分為同位素和非，標(biāo)記物分為同位素和非同位素，同位素有同位素，同位素有32P，35S，3H。非同位素有生物素。非同位素有生物

16、素(biotin)，地高辛等。，地高辛等。.4. 激光共聚焦顯微鏡激光共聚焦顯微鏡 (laser scanning confocal microscopy ) 用用0.2 m的光束可透射厚的光束可透射厚0.51mm的細(xì)胞組織，用的細(xì)胞組織，用于神經(jīng)遞質(zhì)、受體和轉(zhuǎn)運(yùn)體的定位；神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的三維于神經(jīng)遞質(zhì)、受體和轉(zhuǎn)運(yùn)體的定位；神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的三維重建；活的神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)態(tài)變化；也可對活細(xì)胞進(jìn)行連重建；活的神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)態(tài)變化；也可對活細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)掃描，顯示細(xì)胞內(nèi)某種成分（如續(xù)掃描，顯示細(xì)胞內(nèi)某種成分（如Ca 2+ ）的變化過程，）的變化過程，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、染色體等的探測和分析，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高

17、爾基體、染色體等的探測和分析，DNA、RNA、酶的含量測定。、酶的含量測定。 .1. 行為學(xué)方法行為學(xué)方法 行為學(xué)方法是建立在條件反射基礎(chǔ)之上。條件行為學(xué)方法是建立在條件反射基礎(chǔ)之上。條件反射是著名的俄國生理學(xué)家巴甫洛夫于反射是著名的俄國生理學(xué)家巴甫洛夫于20世紀(jì)初提世紀(jì)初提出的。條件反射是動(dòng)物個(gè)體生活過程中適應(yīng)環(huán)境的出的。條件反射是動(dòng)物個(gè)體生活過程中適應(yīng)環(huán)境的變化，在非條件反射基礎(chǔ)上逐漸形成的。變化，在非條件反射基礎(chǔ)上逐漸形成的。. 2. 神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的測定神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的測定腦透析法：腦透析法： 可測定不同腦區(qū)的多巴胺及其代謝產(chǎn)物，氨基可測定不同腦區(qū)的多巴胺及其代謝產(chǎn)物，氨基酸，乙酰膽堿

18、，去甲腎上腺素，酸，乙酰膽堿，去甲腎上腺素，5HT等。神經(jīng)肽等。神經(jīng)肽的測定較難，主要由于探頭半透膜要求較高。的測定較難，主要由于探頭半透膜要求較高。.1. 電壓鉗電壓鉗 (voltage clamp)Hodgkin等，等，20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代電壓電極、電流電極電壓電極、電流電極反饋放大器反饋放大器 (feedback amplifer)結(jié)合藥理學(xué)方法（結(jié)合藥理學(xué)方法（TTX、TEA） .2. 膜片鉗膜片鉗 (patch clamp)nNeher和和Sakmann，1976（nAchR單離子通道電流，單離子通道電流，1991，Noble ）n可測量單通道離子電流可測量單通道離子電流n現(xiàn)在發(fā)

19、現(xiàn)：通道的開放和關(guān)閉都是突然發(fā)生并似乎是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)：通道的開放和關(guān)閉都是突然發(fā)生并似乎是全或無式的，開放的持續(xù)時(shí)間長短不一，但都有恒定全或無式的，開放的持續(xù)時(shí)間長短不一，但都有恒定的電導(dǎo)值。的電導(dǎo)值。. 3. 誘發(fā)電位誘發(fā)電位 誘發(fā)電位是慢電位變化，不是單細(xì)胞放電，主要是由突觸誘發(fā)電位是慢電位變化，不是單細(xì)胞放電，主要是由突觸后電位的總和而成。誘發(fā)放電是刺激引起的，所以它常常后電位的總和而成。誘發(fā)放電是刺激引起的，所以它常常出現(xiàn)在自發(fā)放電的背景之上。出現(xiàn)在自發(fā)放電的背景之上。特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) 誘發(fā)電位有一定的潛伏期；誘發(fā)電位有一定的潛伏期； (2) 誘發(fā)電位有一定的類型，是由于誘發(fā)電極和記錄誘

20、發(fā)電位有一定的類型，是由于誘發(fā)電極和記錄 電極記錄神經(jīng)元群相對位置影響電位的波形。電極記錄神經(jīng)元群相對位置影響電位的波形。 .( (四四) )生物化學(xué)方法生物化學(xué)方法1. 放射免疫法放射免疫法(radioimmunoassay, RIA) 用抗原抗體反應(yīng)原理，將抗原標(biāo)記上放射性同位用抗原抗體反應(yīng)原理，將抗原標(biāo)記上放射性同位素，用來測定與此抗原性質(zhì)相同的物質(zhì)。素，用來測定與此抗原性質(zhì)相同的物質(zhì)。RIA包括以下基包括以下基本步驟：樣品采集、加樣、反應(yīng)、分離、測定抗原抗本步驟：樣品采集、加樣、反應(yīng)、分離、測定抗原抗體復(fù)合物的放射性（體復(fù)合物的放射性（cpm）, 與標(biāo)準(zhǔn)曲線對照計(jì)算待測物與標(biāo)準(zhǔn)曲線對照

21、計(jì)算待測物質(zhì)含量。質(zhì)含量。 .2.高效液相層析高效液相層析 ( high performance liquid chromatography, HPLC) 利用分子間特異性及可逆性的結(jié)合，將其一方固定于利用分子間特異性及可逆性的結(jié)合，將其一方固定于層析的固定相中，使流動(dòng)相中能特異性結(jié)合于該分子的物層析的固定相中，使流動(dòng)相中能特異性結(jié)合于該分子的物質(zhì)與其結(jié)合，然后再改變條件，使被分離物質(zhì)洗脫，用一質(zhì)與其結(jié)合，然后再改變條件，使被分離物質(zhì)洗脫，用一定波長紫外光檢測。定波長紫外光檢測。 HPLC是分離分析生物活性物質(zhì)和受是分離分析生物活性物質(zhì)和受體的重要手段。體的重要手段。.( (五五) )分子生物

22、學(xué)方法分子生物學(xué)方法1. 基因分子克隆及表達(dá)基因分子克隆及表達(dá) 人類染色體大約有人類染色體大約有3109堿基和堿基和5-10萬個(gè)基因。基因克隆是萬個(gè)基因。基因克隆是特定基因從基因組中分離出來在細(xì)菌中擴(kuò)增的過程?？寺』囟ɑ驈幕蚪M中分離出來在細(xì)菌中擴(kuò)增的過程?？寺』蚰康氖谦@得大量的純因目的是獲得大量的純DNA分子。分子。 2. 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR） PCR是一種酶促化學(xué)反應(yīng)是一種酶促化學(xué)反應(yīng),可在含有多種核酸分子的混合液可在含有多種核酸分子的混合液中選擇性地大量擴(kuò)增某一種核酸分子的特定序列。該方法具中選擇性地大量擴(kuò)增某

23、一種核酸分子的特定序列。該方法具有極高的靈敏度和特異性，在含有多種雜質(zhì)的條件下，可選有極高的靈敏度和特異性，在含有多種雜質(zhì)的條件下，可選擇性擴(kuò)增細(xì)胞基因組中一個(gè)特定的擇性擴(kuò)增細(xì)胞基因組中一個(gè)特定的DNA片段達(dá)數(shù)百萬至數(shù)千片段達(dá)數(shù)百萬至數(shù)千萬倍。萬倍。.3. 轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因(Transfers gene) 根據(jù)遺傳學(xué)原理根據(jù)遺傳學(xué)原理,在體外合成含有突變序列的在體外合成含有突變序列的DNA片段片段,植入細(xì)胞染色體，通過制造定位定向轉(zhuǎn)基因改變哺乳動(dòng)物植入細(xì)胞染色體，通過制造定位定向轉(zhuǎn)基因改變哺乳動(dòng)物的基因型以產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物。的基因型以產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物。4. 基因敲除基因敲除(gene knocko

24、ut) 基因敲除是基因敲除是80年代初出現(xiàn)的一項(xiàng)新的基因工程技術(shù)。年代初出現(xiàn)的一項(xiàng)新的基因工程技術(shù)。 采用同源重組的方法采用同源重組的方法,用體外合成的無效基因或突變基因取用體外合成的無效基因或突變基因取代相應(yīng)正常基因代相應(yīng)正?；?再應(yīng)用轉(zhuǎn)基因方法孵育出轉(zhuǎn)基因動(dòng)物再應(yīng)用轉(zhuǎn)基因方法孵育出轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,即即為基因敲除動(dòng)物。通過分析基因敲除動(dòng)物單基因缺陷來研為基因敲除動(dòng)物。通過分析基因敲除動(dòng)物單基因缺陷來研究基因調(diào)控、基因功能、建立疾病模型、藥物作用及基因究基因調(diào)控、基因功能、建立疾病模型、藥物作用及基因治療。治療。 .5. 生物芯片技術(shù)生物芯片技術(shù)（biochip） 生物芯片技術(shù)是在生物芯片技術(shù)是

25、在1個(gè)平方厘米大小的薄型載體上，個(gè)平方厘米大小的薄型載體上，通過微加工技術(shù)獲得微米級結(jié)構(gòu)，并與生物化學(xué)處理通過微加工技術(shù)獲得微米級結(jié)構(gòu)，并與生物化學(xué)處理等技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的一種新型技術(shù)。它可以把等技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的一種新型技術(shù)。它可以把多至幾十萬個(gè)的生命信息集成在一塊芯片上，進(jìn)行各多至幾十萬個(gè)的生命信息集成在一塊芯片上，進(jìn)行各種與生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)相關(guān)的生物化學(xué)反應(yīng)，對基因、種與生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)相關(guān)的生物化學(xué)反應(yīng)，對基因、蛋白、活體細(xì)胞及組織等進(jìn)行分析和檢測。蛋白、活體細(xì)胞及組織等進(jìn)行分析和檢測。.( (六六) ) 腦成像技術(shù)腦成像技術(shù)計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù) (computeriz

26、ed tomography, CT)正電子發(fā)射斷層成像術(shù)正電子發(fā)射斷層成像術(shù) (positron emission tomography, PET)磁共振成像磁共振成像 (magnetic resonance imaging, MRI). 腦科學(xué)研究腦科學(xué)研究認(rèn)識腦認(rèn)識腦保護(hù)腦保護(hù)腦開發(fā)腦開發(fā)腦模擬腦模擬腦. 腦科學(xué)腦科學(xué) (1990-2000 腦的十年腦的十年) (2001-2100 腦的世紀(jì)腦的世紀(jì)) 分子生物學(xué)分子生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 認(rèn)知科學(xué)認(rèn)知科學(xué)開發(fā)腦開發(fā)腦開發(fā)人腦開發(fā)人腦 增強(qiáng)智能增強(qiáng)智能模擬人腦模擬人腦 智能電腦智能電腦保護(hù)腦保護(hù)腦壽命延長壽命延長 PD, AD, 中風(fēng)中風(fēng)高速交通高速交通 顱腦顱腦, 脊髓外傷脊髓外傷生活節(jié)奏生活節(jié)奏 焦慮焦慮,抑郁抑郁,精神病