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zhusun1989
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Macchiato~0704

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基因工程的利弊基因工程的利与弊说【摘要与前言】基因工程技术,在医药及农业上应用广泛。这项尖端科技加上最近突破性的生殖科技,却引发人们极大的隐忧及争论。生物学家在一百多年前就知道,生物的表征遗传自其亲代。生物细胞的细胞核,含有染色体,组成分为DNA。DNA含有四种碱基(简称A、T、C、G)。这些碱基在DNA中看似杂乱无章,但它们的排列顺序,正代表遗传讯息。每三个碱基代表一种胺基酸的密码。基因就是这些遗传密码的组合,亦即代表蛋白质的胺基酸序列。每个基因含有启动控制区,以调控基因的表达。基因工程是一项很精密的尖端生物技术。可以把某一生物的基因转殖送入另一种细胞中,甚至可把细菌、动植物的基因互换。当某一基因进入另一种细胞,就会改变这个细胞的某种功能。基因工程对于人类的利弊一直是个争议的问题,主要是这项技术创造出原本自然界不存在的重组基因。但它为医药界带来新希望,在农业上提高产量改良作物,也可对环境污染、能源危机提供解决之道,甚至可用在犯罪案件的侦查。但它亦引起很大的忧虑与关切。当此科技由严谨的实验室转移至大规模医药应用或商业生产时,我们如何评估它的安全性?此项技术是否可能因为人为失控,反而危害人类健康并破坏大自然生态平衡?【正文】观点:辨证的看待基因工程的利与弊一.基因工程可用来筛检及治疗遗传疾病。遗传疾病乃是由于父或母带有错误的基因。基因筛检法可以快速诊断基因密码的错误;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有遗传疾病,这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎,早至只有两天大,尚在八个细胞阶段的试管胚胎。做法是将其中之一个细胞取出,抽取DNA,侦测其基因是否正常,再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。但是广泛的基因筛检将会引起一连串的社会问题。如果有人接受基因筛检,发现在某个年龄将因某种病死亡,势必将会极度改变他的人生观。虽然基因筛检可帮助医生更早期更有效地治疗病人,但可能妨碍他的未来生活就业。譬如人寿保险公司将会要求客户提供家族健康数据,如心脏病、糖尿病、乳癌等,而针对高危险群家族成员设定较高的保费。保险公司可由基因筛检资料预知客户的预估寿命。这些人可能因而得不到保险的照顾,也可能使这些人被公司老板提早解聘。二.基因工程配合生殖科技——全人类的震撼基因筛检并不改变人的遗传组成,但基因治疗则会。科学家正努力改变遗传病人的错误基因,把好的基因送入其中以纠正错误。因为这是在操作生命的基本问题,必须格外小心。首先须划分医疗及非医疗的行为。医疗行为目的在治病,非医疗者如想提高孩子的身高、智慧等。选择胎儿性别也是非医疗行为,不能被接受,但是遇到某些性连遗传的疾病,选择胎儿的性别就是可被接受的医疗行为。另一项须区分的,就是体细胞(somatic cell)或生殖细胞(germ-line cell)的基因操作。体细胞的基因操作只影响身体的体细胞,不影响后代。但卵子、精子等生殖细胞之基因操作,会直接影响后代,目前基因工程禁止直接用在生殖细胞上。三.基因治疗法——遗传病人的福音目前医学界正在临床试验多种遗传病的基因治疗法。最早采用基因治疗的是一种先天免疫缺乏症,又称气泡男孩症(bubble-boy disease),患病婴幼童因为腺脱胺(adenosine deaminase)基因有缺陷,骨髓不能制造正常白血球发挥免疫功能,必须生活在与外界完全隔离的空气罩内。最新的治疗法是由病人骨髓分离出白血球的干细胞,把正常的酵素基因接在经过改造不具毒性的反录病毒(retrovirus),藉此病毒送入白血球干细胞,再将干细胞送回病人体内,则病人可产生健康的白血球获得免疫功能。这项临床试验,在美国的女病童证明很成功。另一种较便捷的治疗法亦在实验中,纤维性囊肿(cystic fibrosis)在英国平均每两千人中就有一人罹患此症。病人无法制造形成细胞膜氯离子通道的蛋白。此蛋白分布于分泌性细胞的胞膜上,控制氯离子的运输,使黏液畅通。病人体内因缺乏此蛋白,体内浓黏液堆积阻塞肺部通道,甚至发炎死亡。为了治疗此病,目前正在发展新方法,将正常基因加入雾状喷剂中,病人可借着吸入喷剂,使基因进入肺细胞产生蛋白,达到治疗目的。四.农林渔牧的应用——生态环保的顾虑目前全世界正重视发展永续性农业(sustainable agriculture),希望农业除了具有经济效益,还要生生不息,不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。英国爱丁堡科学家已经可以使绵羊分泌含有人类抗胰蛋白(α-1-antitryspin)的羊奶。抗胰蛋白可以治疗遗传性肺气肿,价格很昂贵。若以后能由羊奶大量制造,将变得很便宜。但是目前以基因工程开发培育基因转殖绵羊的过程,仍是很费时费钱的。基因转殖的细菌用处也很大,如改造细菌可以消化垃圾废纸,而这些细菌又可成为一种蛋白质的营养来源。基因转殖的细菌可带有人类基因,以生产医疗用的胰岛素及生长激素等。其实基因工程在农业上的应用,在某些方面而言并不稀奇。自古以来,人们即努力而有计划地进行育种,譬如一个新种小麦,乃是经过上千代重复杂交育成的。目前的小麦含有许多源自野生黑麦的基因。农人早在基因工程技术发明以前,就知道将基因由一种生物转移至另一生物。传统的育种也可大量提高产量。但是传统的育种过程缓慢,结果常常难以预料。基因工程可选择特定基因送入生物体内,大大提高育种效率,更可把基因送入分类上相差很远的生物,这是传统的育种做不到的。不久,在美国即将有基因工程培育出来的西红柿要上市了。这种西红柿含有反意基因(antisense gene),能使西红柿成熟时不会变软易烂。基因工程也生产抗病抗虫作物,使作物本身制造出“杀虫剂”。如此农夫就不需费力喷洒农药,使我们有健康的生活环境。也可培育出抗旱耐盐作物以适合生长在恶劣的环境下,如此可克服第三世界的粮食短缺问题。但是,会产生“杀虫剂”的作物,也可能对大环境有害,它们或许会杀死不可预期的益虫,影响昆虫生态的平衡。在高盐的沼泽地种植基因工程育成的作物,可能会干扰了生态系统。假如热带作物改造得可以于温带地区生长,可能会严重伤害开发中国家的经济,因为农作物水果的输出是他们的主要收入。最近更逐渐发现危害作物的害虫,已经慢慢地演化,以抵抗基因转殖作物所产生的「杀虫剂」了。基因工程培育的鱼,也引起一连串的问题。目前已送两个基因到鲤鱼中,一是生长激素,一是抗冻蛋白(antifreeze protein)。若有人不小心或刻意地把这些鱼放入自然环境的河、湖中,将会严重影响自然界的鱼群生态。五.基因转殖动物——爱护动物人士的关切基因转殖动物对于生物医学研究,真是一大恩赐。科学家现在可将基因送入实验室的老鼠,以研究基因的表达调控功能。也可以把实验动物的某个基因刻意破坏,培育出患有类似人类遗传疾病的动物,以利治疗方法的探讨。美国一家公司已经培育出一种基因转殖老鼠,它在数个月大时会长出癌瘤,此项发明正在申请专利。但是爱护动物人士已表示严重关切,他们认为应该限制基因工程技术如此折磨虐待实验动物。(注:基因工程的应用并不只有以上部分,我只对以上部分发表个人观点。)【结语】不久的将来,基因工程技术仍只限于转殖少数的基因,如此培育出来的生物仍将是我们熟悉的生物。但是有很多疾病及生物特征是由多数基因决定的,而且基因常常不是独立行使功能,它们会受环境的影响。譬如一组基因会造成某人罹患气喘,但症状受生活的环境影响很大。一个人罹患糖尿病的机率,也与环境因子(饮食条件)息息相关。一个天才钢琴家的音乐天赋包括听力及灵敏的双手巧妙地配合,这跟他的遗传基因、童年音乐的启发、生活环境等都有关连。所以我们在还未了解基因与环境因子的互动关系前,还不能奢望创造出具有超高智商的人,或是利用基因筛检法筛选出具有特殊天赋的孩子。21世纪是基因工程技术蓬勃发展的时代,基因工程的兴起是生物革命的必然结果,尽管基因工程的隐忧及争论众说纷纭,但其给人带来的好处是显而易见的。希望随着生物界的不断发展,使基因工程的安全性得到保证,让人们在生活的各个方面都能感受基因工程给人类带来的利益。

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bamanai119

“一旦戴上‘遗传病’的帽子,就意味着这个孩子只能抱回家等死了!” 很多年前,不仅老百姓这样想,就连毕业于北京医科大学,在北京大学第一医院做了好些年儿科大夫的杨艳玲也这样想过。 直到1991年杨艳玲去日本东京读研究生,她的老师恰好是遗传代谢病、内分泌疾病筛查的专家,从那时起杨艳玲才知道有些遗传病是能治的,而且很多遗传代谢病还可以治得特别好。 震惊之下,杨艳玲跟着日本老师开始学习遗传代谢内分泌疾病的筛查和诊断治疗,看了大量的各年龄段的遗传病病人,积累了一定的临床经验。 1996年,回国后的杨艳玲开始专攻遗传代谢病,一个病例一个病例地把这个领域建立起来,现在身为儿科遗传学教授的她,已经是国内遗传代谢病领域首屈一指的大牌专家了。 苯丙酮尿症: 饮食疗法就能治好的 “ 绝症 ” 采访杨艳玲,有一个词出镜率特别高——“傻孩子”,每当说出这个词时,她的语气满是浓浓的心疼和怜惜。 “为什么说患了遗传代谢病的孩子都是傻孩子呢?” “因为患病的孩子90%都侵犯到了大脑,而且大部分都是第一胎。” “为什么孕前检查不出来呢?” “因为做不到。现在已知命名的有21000多种遗传病,其中90%以上的疾病是常染色体隐性遗传,而每个人身上都带着大约100~400个基因致病突变,而且绝大多数是隐性的,所以无从检查。隐性遗传就是夫妻双方都携带致病基因,但是他们自己并不知道。当这两人撞在一起,就可能把两人共同的遗传缺陷传给孩子,导致遗传代谢病。所以说这茫茫人海中,两个携带相同的致病基因的人走到一起也真是太有缘份了。” “那么,如果一个人携带致病基因,另一个人没有,孩子会怎么样?” “那孩子有50%的可能性是携带致病基因,只是携带是没关系的。上帝创造人类很有技巧,他让每个人身上都带着缺陷降生,世上没有完美的人。但是,因为夫妻双方携带同样的致病基因缺陷的几率非常高,所以遗传病防不胜防。这个是世界难题。” 杨艳玲主要研究遗传代谢病,国际已经命名的有600多种,其中有一些是小分子代谢病,有一些是大分子代谢病,不是所有病都能治,但是小分子代谢病里面,像苯丙酮尿症,中国新生儿筛查覆盖率已经到了86%了,诊断和治疗技术也非常成熟,不仅最有社会价值,也成为很多遗传代谢病的诊治模板。 从1953年的德国开始,首先研发出了苯丙酮尿症的治疗方法,即饮食治疗方法,通过饮食干预,苯丙酮尿症病人可以健康成长并正常的工作、结婚、生育。说它具有创新性,是因为从不治之症到可以治疗,并且治得非常好;说它是模板,是因为将苯丙酮尿症的饮食治疗和药物治疗的原理,推广到其他的病种,同样也获得了很好的效果。 遗传代谢病最基本的发病原理就是身体里产生了大量的垃圾导致自身中毒,饮食和药物治疗原理即通过饮食和药物给病人解毒,让他自身产生比较好的代谢功能,维持生命机能。恢复的程度要看病种,比如生物素缺乏、多巴反应性肌张力不全,还有维生素B6反应性癫痫,这些疾病只要针对性治疗都能很快控制。比如维生素B6反应性的癫痫,只要给病人服用维生素B6,病人就能好转,多数马上就不抽风了。 甲基丙二酸尿症: [if !supportLineBreakNewLine] [endif] 漂洋过海去做检查的尿样 1996年,杨艳玲从日本回国,当时国内的遗传代谢病领域尚处于很落后的状态,很多病医生都没见过没听过,更不必说那些诊断检测的仪器了,“这直接导致很多病被发现后,尿样只能漂洋过海去检测的奇特现象。”杨艳玲感慨地说。 第一个有此“出国”殊荣的尿样来自一位患有甲基丙二酸尿症的女孩儿,杨艳玲回忆当时的情景说,那时是吴希如老师在病房查房,发现有个病人严重的大细胞贫血,严重的神经系统损害,癫痫,震颤,无法行走,对比这些症状,吴老师马上说,这怎么那么像文献上的甲基丙二酸尿症?但那个病当时在中国根本没有条件确诊,如果没有正确的诊断,治疗起来就很盲目。正好杨艳玲跟日本的老师们关系比较好,于是,这位患者的尿样就漂洋过海地送到了日本,很快日本回复说确实是甲基丙二酸尿症,建议用维生素B12及叶酸等进行治疗。按此方法孩子很快就好转了,现在已经快二十岁了,非常健康。 杨艳玲说,如果当时没有得到及时治疗,这个孩子现在肯定不在人世了。但是,由于吴老师首先意识到这个病,然后找渠道把尿样送出去确诊,挽救了这个孩子的生命。就这样,通过海外的合作,杨艳玲诊断了中国第一例甲基丙二酸尿症,还在国际上发表了相关论文。 在这个病例之后,经过筛查,这种病例越来越多,从1996年到现在,光是北大妇儿医院,积累的甲基丙二酸尿症病例已经有500多个了,绝大多数都是因为脑子的问题,比如说癫痫,昏迷,或者是智力倒退,瘫痪,经过在小儿神经内科的筛查、确诊和治疗,有很多病人康复。 后来,遗传代谢病的研究获得了国家的重视,卫生部作为重点项目支持,2003年,实验室终于买了第一台气相色谱质谱联用分析仪,进行尿有机酸分析,病人的尿样再也不用漂洋过海,在自己的医院就可以解决诊断问题了。 说起这台仪器,杨艳玲很兴奋,“通过尿有机酸分析,可以同时筛查34种有机酸尿症,包括丙酸尿症、甲基丙二酸尿症都可以涵盖,所有的病种在我们科都被筛出来了,最关键它是无创性的,只验一泡尿,检测一下尿中的代谢垃圾,就可以知道这个孩子是不是患了其中某一种疾病。在当时,这台仪器是非常先进的,现在通过我们的推广和培训,不断的传播这些疾病的诊断筛查治疗知识,在国内很多城市也都已经装上了。” 相比较筛查和诊治,杨艳玲更关心这些孩子经过治疗后的情况,能不能上学、工作、结婚生育,都是随着病人长大会面临的问题。过去人们对遗传病比较悲观,后来能诊断治疗了,治着治着又发现这些病的预后比原先预料的要好得多,就像甲基丙二酸尿症,已经有相当一部分孩子正常上学了,而且不是弱智学校,上的是正常学校。 虽然这些病要终身治疗,但治疗方法却不难,就是维生素B12加上叶酸、左卡尼汀、甜菜碱,都是比较容易得到的,费用也就一个月几百块,就可以把这些孩子治得很好。 “我们医院诊治过的孩子,现在上托儿所、小学、大学的都有了,有几个都大学毕业了,工作得非常好。有一个北京的孩子在银行工作,还有一个女孩子不仅结婚还生了一个孩子,当时我们都说这样的孩子自己能活着都不简单。”说起那些孩子,杨艳玲的语气里有着掩不住的疼爱。 肉碱缺乏症: [if !supportLineBreakNewLine] [endif] 一场纠纷引出的国内首例 遗传病大多治起来比较困难,或是智力渐渐出问题或是瘫痪,家长会有一个缓慢的接受过程。但是原发性肉碱缺乏症不一样,很多情况下孩子会猝死,或是新生儿猝死,或是运动中猝死,对此杨艳玲感触最深。 原发性肉碱缺乏症的发病原因也是常染色体隐性遗传,基因的功能是维持人体里面的肉碱的吸收、利用和转运,当父母都各携带了一个致病基因时,就造成了父母比普通人血液里肉碱的水平要低,如果妈妈怀孕了,必须负担两个人的营养,这时母亲和胎儿的代谢负担就会非常严重。 杨艳玲遇到的国内第一例原发性肉碱缺乏症跟医疗纠纷有关的病例。 一位产妇在一家三甲医院生的孩子,刚生下来挺好,没想到72小时后孩子在妈妈怀里断气了。家属认为是产科医生的责任,后来做了尸检,才发现孩子是特别严重的心肌病,是由于先天性遗传代谢病引起的心脏骤停。 为了能把病因查清楚,这家人找到了杨艳玲,她把孩子保存下来的尸解样本做了基因分析,证实了孩子的死因是原发性肉碱缺乏症,因为肉碱缺乏导致的结果主要就是心肌损伤和骨骼肌的损伤,并且从父母身上也发现携带了致病突变,这样才算是弄清了死因。 后来,这位妈妈在杨艳玲的帮助下开始了二次怀孕,怀孕前杨艳玲先给夫妻二人补充了左卡尼汀,提高身体的代谢功能,顺利怀孕后又一直给孕妇做监测。当怀孕四五个月开始,孕妇出现了脂肪肝和高脂血症,血液里的肉碱特别低,经过检测,证明是由于胎儿肉碱缺乏,不断跟妈妈抢夺肉碱导致。 虽然知道胎儿患有肉碱缺乏症,但孕妇表示只要这个病是能治疗的,就要把孩子生下来。于是,杨艳玲让孕妇开始服用左卡尼汀,用了一周药后,孕妈妈的脂肪肝和血脂全部正常了。足月后孩子也正常出生了,全家人欣喜若狂。 而在孩子出生后,妈妈哺乳期间也一直在服用左卡尼汀,让孩子通过母乳获得足够的左卡尼汀,孩子发育很好,现在已经正常上学了。 杨艳玲说,孩子大了以后也一直在做监测,小时吃母乳,大了吃牛羊肉,里面含的肉碱比较高,一旦监测发现血液的肉碱不够,家长会把左卡尼汀加量,所以这孩子一直维持得挺好的。假如没有之前的尸解诊断和产前诊断,这个家族很可能再次发生不幸。 线粒体病: [if !supportLineBreakNewLine] [endif] 替妈妈们平冤的 “ 双方遗传 ” 杨艳玲的科研重点还包括一组难治的遗传代谢病——线粒体病,线粒体是细胞里的发动机,发动机出了问题,细胞功能也就随之丧失,所以死亡率非常高,在五岁之内超过20%,而且相当一部分是在一岁之内死亡。这组疾病一直是医学上的大难题。 经过十几年的努力,杨艳玲的课题组对于线粒体病的研究有了很多国内、外首例的发现,但其中一个病例杨艳玲讲述的时候很是振奋,因为这项研究替很多妈妈平了冤昭了雪。 那是我国第一例核基因异常引起的线粒体病,在病因不明之前被认为是母系遗传的。但国外研究发现,线粒体病中90%以上是由夫妻双方遗传,只有10%的可能与妈妈相关,有90%的可能性是父亲也参与遗传了,这一结论颠覆了以往孩子一得线粒体病就认为是妈妈遗传的观念,为妈妈们摘掉了一顶大帽子。 此外,线粒体病的诊断主要依据基因的分析,而线粒体病的典型症状是脏器的损害,比如说脑、心脏、肝、肾甚至胃肠道的损害,如果做病理检查,就需要取孩子的肌肉或肝活检,这种活检无疑难度太大了,大夫下不去手,家长舍不得。多方探讨后,北大医院中心实验室决定研发其他的方法,一个是通过血液细胞做无创的基因分析,另一个则是利用尿液,离心尿液,把尿里的细胞沉渣拿来做基因分析,也非常有效,解决了很多线粒体疾病的病因诊断问题。 在对线粒体病的治疗上,过去一直都比较悲观,而现在杨艳玲的课题组发现线粒体疾病里面有一些病治疗起来效果很不错,比较说丙酮酸脱氢酶复合物的缺陷,这组疾病对维生素B1的反应特别好,已经有好几个病人经过大剂量的维生素B1的治疗,恢复得非常好,上托儿所、上学、工作的都很棒。 而对于一些特别难治的线粒体病,可以通过鸡尾酒疗法,就是把线粒体需要的维生素如维生素B1,辅酶Q10、左卡尼汀、维C、维E等大剂量堆在一起,让家长给孩子每天服用,有很多孩子的线粒体功能也逐渐恢复了。 杨艳玲说,未来我们要解决更多线粒体病人的病因诊断问题,对症治疗。病因诊断另一个重要的目的是产前诊断。这些病人的家庭一般都有诉求,下一个孩子怎么办,如果没有明确的病因诊断,没有正确的基因突变结果的分析,下一胎的产前诊断是没法做的。所以我们在线粒体疾病的产前诊断上做了很多的工作,很多在国际上发表的文章都很受欢迎,有不少是国内首例特别有创新价值。

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旭子如风

1、通过遗传学研究人类起源2、在遗传学的指导下通过生物工程开发转基因作物3、基因治疗

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墨小客s

遗传携带者的检出 遗传携带者(genetic carrier)是指表型正常,但带有致病遗传物质的个体。一般包括: ①隐生遗传杂合子;②显性遗传病的未显者;③表型尚正常的迟发外显者;④染色体平衡易位的个体。 遗传携带者的检出对遗传病的预防具有积极的意义。因为人群中,虽然许多隐性遗传病的发病率不高,但杂合子的比例却相当高。例如苯酮尿症的纯合子在人群中如为1:1000,携带者(杂合子)的频率为2:50,为纯合子频率的200倍。对发病率很低的遗传病,一般不做杂合子的群体筛查,仅对患者亲属及其对象进行筛查,也可以收到良好效果。对发病率高的遗传病,普查携带者效果显著。例如我国南方各省的α及β地中海贫血的发病率特别高(共占人群8%-12%,有的省或地区更高),因此检出双方同为α或同为β地贫杂合子的机会很多,这时,进行婚姻及生育指导,配合产前诊断,就可以从第一胎起防止重型患儿出生,从而收到巨大的社会效益和经济效益,不仅降低了本病的发病率,而且防止了不良基因在群体中播散。 染色体平衡易位携带者生育死胎及染色体病患儿的机会很大(参阅第二章),因此,对染色体平衡易位的亲属进行检查十分重要。 隐性致病基因杂合子检出方法的理论根据是基因的剂量效应,即基因产物的剂量,杂合子介于纯合子与正常个体之间,约为正常个体的半量,但因机体内外环境各种因素对基因表达的影响,以及检测方法的不同(直接测定基因产物或测定基因间接产物),使测定值在正常与杂合子之间,杂合子与纯合子之间发生重叠,造成判断的困难。 杂合子携带者的检测方法大致可分为:临床水平、细胞水平、酶和蛋白质水平及分子水平。从临床水平,一般只能提供线索,不能准确检出,故已基本弃用。细胞水平主要是染色体检查,多用于平衡易位携带者的检出。酶和蛋白质水平的测定(包括代谢中间产物的测定),目前对于一些分子代谢病杂合子检测尚有一定的意义,但正逐渐被基因水平的方法所取代。即随着分子遗传学的发展,可以从分子水平即利用DNA或RNA分析技术直接检出杂合子,而且准确,特别是对一些致病基因的性质和异常基因产物还不清楚的遗传病,或用一般生化方法不能准确检测的遗传病,例如慢性进行舞蹈病、甲型和乙型血友病、DMD、苯酮尿症等;最后,对一些迟发外显携带者还可作症状前诊断,因而有可能采取早期预防性措施,如成人多囊肾病等(参阅第十三章)。目前,用基因分析检测杂合子的方法日益增多,并逐步向简化、快速、准确的方向发展,以求扩大到高危人群的筛查。

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生命若尘

汗。。不会写。。你自己加油吧。。。

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