基因
基因是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，也称为遗传因子，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。
基因敲除
基因敲除是基因打靶技术的一种，类似于基因的同源重组。指外源DNA与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组，从而代替受体细胞基因组中的相同、相似的基因序列，整合入受体细胞的基因组中。此法可产生精确的基因突变，也可正确纠正机体的基因突变。
基因移植
基因移植是对人体异常的基因进行置换或引入外源基因以克服由于人体的某些基因或染色体异常造成的遗传病。这项技术给人类展现了可能实现的梦想。
人们通过现代生物学技术检查出人体哪些基因是”好基因“，哪些基因是”坏基因“，哪些基因是正常基因，哪些基因是非正常基因或致病的突变基因。同时，也能够人工合成基因，或从克隆基因冷藏库中取出”好基因“，用优质基因替换劣质基因，或用正常基因替换致病基因，以解除病人的先天疾苦。不过，到目前为止，对个别疾病来说，这虽已不是幻想，但就大多数情况来看，离梦想的实现，仍很遥远。
基因技术
基因工程应用的另一个主要方向是利用基因移植技术定向改造农作物的遗传特性，使其按照人们预期的设想发育。自然界中有些细菌具有抗除草剂、耐高温、耐盐碱、耐干旱等性能，这些性状正是农作物所缺乏的。把细菌的这些性能，通过基因移植技术移植到农作物上，将从根本上提高农作物抵抗病虫害的能力。1982年，美国孟山都公司和比利时根特大学的科学家，分别成功地把细菌抗卡那霉素基因移植到向日葵、烟草和胡萝卜等农作物的细胞中，使这些作物获得了很强的抗卡那霉素的能力。科学家们认为，这是利用基因工程技术改变农作物性状的一个重大突破。1986年，比利时一个遗传科学家小组把能产生杀死昆虫幼虫毒素的苏云金杆菌基因成功地移植到烟草细胞中。害虫幼虫吃了这些带有苏云金杆菌基因的烟草，两天以后就会身体麻痹而死。这种烟草还能把这种抵抗力一代一代地遗传下去。
基因的性别
遗传病一直被认为是某个基因突变所致，缺少某个基因，或者基因过剩。但现在还需要查明基因的”性别“，以及雄性和雌性复制区别。
英、法两国的科学家在实验中研究证实了对2至3年前几个科学实验室产生的某些基因的母本复制品和父本复制品并不等量的怀疑。英国剑桥的生物学家证明，负责加强制造老鼠胰岛素的基因只有在父本复制品显示出来并使母本复制品”保持沉默“的情况下才能正常地发挥功能。与此同时，法国科学家发现贝—维氏综合症遗传病的（这种少见的疾病能引起癌）患者没有染色体11的一个区段的母本复制品，这个复制品位置被一个父本复制品代替了。这些研究结果彻底推翻了以前人们认为来自父本和母本的基因不存在性别区别的观点。
基因工程菌
糖尿病是患者胰脏的胰岛细胞不能分泌胰岛素，血糖过高而致。糖尿病患者的死亡率仅次于癌症和心脏病。全世界约有6000万糖尿病患者。
科学家们把人的胰岛素基因送到大肠杆菌的细胞里，让胰岛素基因和大肠杆菌的遗传物质相结合。人的胰岛素基因在大肠杆菌的细胞里指挥着大肠杆菌生产出了人的胰岛素。并随着它的繁殖，胰岛素基因也一代代的传了下去，后代的大肠杆菌也能生产胰岛素了。这种带上了人工给予的新的遗传性状的细菌，被称为基因工程菌。
带有人的胰岛素基因的基因工程菌放到大型的发酵罐里，给它提供合适的条件和营养物质，进行人工培养，可以大量繁殖，生产出大量的人胰岛素。大肠杆菌就成为生产胰岛素的”活工厂“。1981年，人胰岛素基因产品已投入市场，解决了胰岛素药源不足的问题。
基因嵌入技术
基因嵌入又称基因置换，它是利用内源基因序列两侧或外面的断裂点，用同源序列的目的基因整个置换内源基因。
基因工程
所谓基因工程，就是根据人类的需要，将某种基因有计划地移植到另一种生物中去的新技术。基因工程是人工创造新物种的有效途径，在这个工程中，微生物有着很大的用途。
科学家发现，微生物可以作为基因的供体，把它的优良性状提供给其他生物；也可以作为基因的载体，把一个生物的优良性状携带给另一个生物。还可以作为基因的受体，接受别的生物的基因，并在细胞内复制和表达。我们已经知道，微生物具有繁殖快，容易实现工厂化生产等优点，如果把植物或动物的基因移植到微生物中去，就可以多快好省地生产生物制品。微生物在基因工程中大有作为。它将为人类创造许多新的财富，它将为人类治愈一些不治之症，它也将为农业生产展示光辉的前景。
基因疗法
1990年9月14日，一名4岁的小女孩在美国马里兰州贝塞斯达市的美国国立卫生研究所的医疗中心接受基因疗法。这个4岁的孩子由于遗传基因有缺陷，以致自身不能生产腺苷脱氨酶，削弱了她对疾病的抵抗力。自从出生以来，她几乎每天都遭受疾病感染的折磨，只能生活在无菌的隔离帐内。
医生以滴注法将一种含有这个女孩自己的白血球的灰色溶液输入她左臂的一条静脉血管中。这种白血球都已经过改造，她从遗传得来的有缺陷的基因已经被健康的基因所替代。
整个滴注只花了28分钟，但这一过程却标志了人类医学史上一个具有深远影响的”基因疗法“在人体上的实验已经开始。这个小女孩成为世界上第一个接受这种实验性基因疗法的病人。
输液以后所作的试验表明，她已经首次能产生数量可以观测到的腺苷脱氨酶。基因疗法后，她只患过一次伤风，身体已得到很大改善，甚至能够离开家去溜冰。她终于可以生活在自然环境里了。医生说，这种疗法几乎没有显示出什么副作用。
基因疗法的应用，被美联社评选为1991年10项最大的科学成就之一。
精神病手术疗法
安东尼奥·德·莫尼茨，葡萄牙精神病理学家、政治家，现代精神病外科学的创始人。他从1927年至1937年整整花了10年的时间潜心钻研脑神经病理学，创建了脑血管照相术、脑血管造影术。从颈动脉注射一种显影剂，使脑血液循环在X光下清晰地显示出来，然后进行X光投影照相，医师便可根据血管形态及位置变化对颅内病变作出诊断。这项技术一直延用至今，是神经科诊断大脑疾病的常规诊断方法。
在这期间，莫尼茨通过反复实践认识到某些精神病患者，尤其是衰退性精神分裂症和严重的偏执狂，以反复思考作为心理过程的主导形式。同时观察到当大脑额叶前部由于枪伤或神经瘤遭到损伤时，病人的精神状态会发生明显的改变，于是他推论出：切断据认为与心理反应有密切关系的前额叶与丘脑间的神经纤维，可使异常的思维活动转为正常。1936年，在助手利马（Lima.A）的合作下，莫尼茨进行了额叶前部大脑白质切断术。这是为治疗精神病患者而进行的第一次人的大脑手术。这种手术能有效地治疗某些顽固性精神病，减轻精神病患者的痛苦，曾在世界上一度被推广。1949年，莫尼茨与赫斯分享诺贝尔生理学和医学奖金。
交叉学科
学科交叉逐渐形成一批交叉学科，如化学与物理学的交叉形成了物理化学和化学物理学，化学与生物学的交叉形成了生物化学和化学生物学，物理学与生物学交叉形成了生物物理学等。这些交叉学科的不断发展大大地推动了科学的进步，因此学科交叉研究体现了科学向综合性发展的趋势。科学上的新理论、新发明的产生，新的工程技术的出现，经常是在学科的边缘或交叉点上，重视交叉学科将使科学本身向着更深层次和更高水平发展，这是符合自然界存在的客观规律的。
激光钻牙机
激光钻牙机是德国研制的一种新型钻牙机。它利用极细的激光束取代使患者望而生畏的钻牙机钻头，它能无痛地在牙齿上钻孔，当激光束靠近牙神经时，患者只感觉到像用针轻轻地接触一下，因此不必要注射麻醉、止痛药物。它不会使牙齿受到损伤，能十分准确地清除龋齿以及已损坏的镶补物。此外，还适于用来治疗牙周病和预防牙齿蛀蚀。
激光清除烧伤组织
激光可用于烧伤病人坏死组织的清除，且具有比传统外科手术更快更准的优点，能减轻伤者所受的剧痛。医生往往要见到切割部位开始出血时才能知道触及到了完好组织，因为被烧坏的组织是不会出血的。而激光清创术则是用一台250瓦的二氧化碳激光器把坏死组织烧掉，同时用一只真空泵将残余物清除，这种方法尽管仍会引起疼痛，但比用解剖刀来切割要快得多，而且也更为准确，激光清除方法也有利于伤口的愈合，因为它不会像常规手术那样把完好的皮肤也切掉。激光清创术所用的激光器由电脑控制，其光束为一组平行线即”光栅“，类似于电子束在快速扫描电视屏幕产生图像时运行的形式。激光光束强度极高，如果用它聚射10秒钟，就能在5毫米厚的钢板上烧出一个洞来，所以使用时须严格控制，不过，电脑能保证它最多只会掀掉一层很薄的完好组织，约150微米，还没有洋葱皮那么厚。
计算机辅助蛋白质设计
计算机辅助蛋白质设计（CAPD）是指在蛋白质工程中，应用计算机技术，通过对已知的蛋白质顺序、分子构象、结构与功能关系等数据的分机处理，预测和评估蛋白质改造中各种方案，做出最佳选择，具体地讲，是蛋白质工程中蛋白质设计的软件的研究。
CAPD研究的内容也就是应用软件的开发，包括数据分析处理算法的研究，蛋白质设计模拟模型的建立以及计算机程序编写和软件可用性的研究。20世纪70年代以来，随着计算机技术的发展和蛋白质顺序、结构等方面数据的积累以及蛋白质工程的崛起，CAPD技术才有了迅猛的发展。目前，许多CAPD软件已进入应用，CAPD技术日趋成熟。
CAPD在蛋白质设计中具有许多优越性：CAPD能够分析各种改造方案，其容量和速度是人力所不能及的。CAPD能够对各种改造方案做出比较、评估，当我们选择的标准和积累的数据更准、更多时，CAPD对各种方案的预测也更加准确，其应用潜力也就越大。
基因工程专利法
活的生物有机体可以构成一项专利，这是1980年在美国最高法院，以极其微弱的多数（5∶4）通过的一项法令。这项法令为商业企业更多地参与遗传工程开辟了道路，使企业的遗传工程研究工作能如同药品和化学品一样得到专利的保护。由斯坦利·科恩和赫伯特·博耶发展起来的，在大多数遗传工程工作中得到广泛应用的技术，亦被立法为专利。由此斯坦福大学和旧金山的加利福尼亚大学，将获得执照费和从在市场销售的全部遗传工程产品中获得专利权税。直到专利权受到怀疑时，这种收入才会停止。
基因工程公司
20世纪70年代初，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现了DNA的双螺旋结构后，美国加利福尼亚大学分子生物学家赫伯特·博耶与斯坦利·科恩及其同事利用重组DNA技术从哺乳动物基因组中切割了一个基因，将它植入大肠杆菌获得成功。这一突破意味着可以克隆动物基因，对它们进行细致的研究。同时，也意味着可以从遗传方面给细菌”编制程序“生产蛋白质。风险投资家鲍勃·斯旺森抓住这个机遇，说服博耶成立世界上第一家利用重组DNA技术制造蛋白质用于治疗人体疾病的遗传技术公司，从此，生物工程的产业化诞生了。
”基因枪“
基因枪的结构和一般军事上的枪十分相似，枪的固定封闭式弹膛里有一特殊金属板，板上有一微孔。基因枪用火药推动一个装载包着遗传物质（外源”目的基因“）钨粒子的塑料弹丸。弹膛里的金属板能阻止弹丸的塑料部分进入，但带有外源基因的微粒却可以通过微孔，进入紧贴金属板的植物组织或细胞中。钨微粒的直径为千分之一微米，发射初速度为每小时1.6千米。基因枪有许多优点：首先，它能把外源基因导入从酵母到高等植物甚至高等动物的细胞内。这是其他任何方法所不能的。其次，成功率高，稳定性好。而其他方法由于载体的存在，往往会出现一些研究者不想要，但又无法避免的变异。第三，基因枪可以把外源基因直接导入完整的细胞（带有细胞壁），不需要去壁（得到原生质体）就能进行，手续上要方便得多。虽然，问世不久的基因枪在许多方面都有待继续完善，如高速微粒速度和方向的控制，以及应用于不同对象时合适的加速系统等，但基因枪不失为一种有力的新武器。
基因工程和工具酶
随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点被揭开，特别是了解到遗传密码是由信使RNA转录表达以后，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而开始跃跃欲试，想从分子的水平去干预生物的遗传。按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的科学技术就叫”基因工程“，或者叫”遗传工程“。这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个”基因“与那种生物的那个”基因“重新”施工“、”组装“成新的基因组合，创造出新的生物。
1971年，美国微生物学家内森斯和史密斯在细胞中发现了一种”限制性核酸内切酶“，这种酶能在DNA上核苷酸的特定连接处以特定的方式把DNA双链切开。此外，他们又发现了另一种”DNA连接酶“，这种酶能把二股DNA重新连接起来，从而为干预生物体的遗传物质，改造生物体的遗传特性，直至创造新生命类型提供了必要的手段和工具。
由于早在1965年，瑞士分子生物学家阿尔伯提出存在限制性内切酶的假说，所以阿尔伯、史密斯和内森斯共享了1978年诺贝尔生理和医学奖。
基因直接导入
意大利科学家斯巴达佛拉把洗涤过的老鼠****注入含有异体DNA的液体中，大量的异体DNA在15～30分钟内被吸附在老鼠精子的颈部，随后与精子中的DNA紧密地结合在一起。他把这些精子跟试管中的雌鼠卵结合后得到的受精卵植入雌鼠子宫，结果，生下的新一代鼠具有异体的遗传特性。这项动物试验结果，不仅使科学界震惊，而且给动物新品种培育带来无限希望。美国《纽约时报》把这个发现称做生物学上的重要里程碑。其实，这一结果也仅仅是中国学者周光宇教授的”分子片段杂交“理论在动物上的具体体现而已，真正的里程碑奠基人应是周光宇。
基因导入技术
基因导入技术就是将外源基因注入性细胞或胚胎，以改进家畜基因组型，培育具有新的性状的仔畜。1982年，美国4个实验室把大鼠的生长激素基因，注射到小鼠的受精卵内，培育出转基因，结果小鼠生长加快，体重相当于原种小鼠的两倍，被叫做”超级小鼠“。它所具有的新性状，还可以遗传给后代。1983年，英国剑桥大学的科研人员首先将山羊和绵羊杂交成功，这种山绵羊，头上长有山羊角，身体长得又如绵羊，但这种山绵羊和骡子一样，不能繁衍后代。各国的科学家们寄希望用这项技术培育出”超级家畜“或某些”微型动物“，以适应人们各种不同的需要。
基因老鼠
1982年，美国科学家帕尔默特和布林斯特试图用基因转移来纠正某些动物的遗传缺陷，正好有一种小白鼠长得个子特别小，总是长不大。两位科学家把生长激素基因注射到这种小雌鼠的受精卵中，想试试生长激素能不能使这种小白鼠长得大一些。但是，这种试验需要的时间太长，这两位科学家等不及了，就把大白鼠的生长激素基因注射到正常小白鼠的受精卵中去，结果得到了一部分大个子小白鼠，比正常的小白鼠个子要大2倍。后来，科学家又把人的生长激素基因和牛的生长激素基因注射到小白鼠的受精卵中去，同样得到了个子特别大的小白鼠，这就是超级老鼠了。
基因技术抵抗艾滋病
人体细胞通常是能自身产生干扰素的，但数量太少，不足以阻止病毒的感染。因此，科学家们希望通过基因技术改变人体细胞，使其产生足够多的干扰素来抵抗艾滋病毒的侵入。通过植入人体干扰素基因而改变的细胞对艾滋病毒有极强的抵抗力。研究人员将改变过的细胞与艾滋病毒放在一起，结果发现细胞能完全阻止病毒的侵入。
法国的一些研究人员在实验室继续进行试验，以确定人体细胞的正常功能是否会因植入干扰素基因而改变。在这种技术可以运用于人体之前，科学家们将在猴子身上进行试验。
机器人护士
1992年，日本的树彦川教授研制成一种用语言控制的机器人，可以按照人的语言命令去完成工作。当坐在轮椅上的人说”我要喝汤“，这个机器人就会回答”遵命“，并开始工作。它由视频镜头提供饭碗、汤匙和病人头部的坐标，由控制装置控制机器人的手臂动作。这种机器人使用橡胶操纵杆，能模仿人体肌肉动作，所以机器人的胳膊十分灵活。机器人的手根据控制指令，把汤勺送到离病人的嘴2厘米的地方，让病人喝汤。
日本还有一种护理机器人系统，它的贮藏库是一个敞开的柜子，上面放的东西病人从电视屏幕上都可以看到。病人用声音或按钮发出指令，搬运小车就会把病人所要的东西送到身边。机械手的两只胳膊可以很灵巧地将托盘从小车上搬送到病人床边的桌子上，或者将食物送到病人口边。用机器人护理病人，可以代替2～3名护理人员。
基因工程与优生
1992年3月17日晚，在英国伯恩利总医院，一个用修改过基因的受精卵发育成熟的健康婴儿诞生了，这标志着人类在利用基因筛选技术防止遗传疾病方面取得了重大突破。这个新生儿的父母有胆囊纤维变性疾病，新生儿的哥哥也有此疾病。有关研究表明，若父母均有此疾病，他们的子女染此病的几率为1/4，携带致病基因的几率为1/2，不受感染的几率为1/4。为使这对父母的第二胎婴儿免患此病，医生先对他们的精子、卵子进行人工授精，然后通过扫描，筛选出不带胆囊纤维变性的基因的受精卵，再将试管婴儿植入母亲的子宫。这一突破，是以韩赛德博士为首的英国专家和以胡格斯博士为首的美国专家5年合作研究的产物。它为数以万计带有胆囊纤维变性基因的未来父母带来了福音，同时也为医生用扫描筛选技术治疗其他基因紊乱疾病奠定了基础。
这一突破表明，通过遗传基因工程技术，可规避遗传病，使科学优生成为现实。
基因打靶
基因打靶是指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。基因打靶技术是一种定向改变生物活体遗传信息的实验手段，它的产生和发展建立在胚胎干细胞技术和同源重组技术成就的基础之上，并促进了相关技术的进一步发展。基因打靶技术将广泛应用于基因功能研究、人类疾病动物模型的研制以及经济动物遗传物质的改良等方面。
碱基
碱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的主要碱基略有不同，其重要区别是：胸腺嘧啶是DNA的主要嘧啶碱，在RNA中极少见；相反，尿嘧啶是RNA的主要嘧啶碱，在DNA中则是稀有的。除主要碱基外，核酸中也有一些含量很少的稀有碱基。稀有碱基的结构多种多样，多半是主要碱基的甲基衍生物。tRNA往往含有较多的稀有碱基，有的tRNA含有的稀有碱基达到10%。嘌呤和嘧啶碱基是近乎平面的分子，相对难溶于水，在约260纳米的紫外光区有较强的吸收。
酵母菌及其产品发酵之母
酵母菌本领非凡，它们可以把果汁或麦芽汁中的糖类（葡萄糖）在缺氧的情况下，分解成酒精和二氧化碳，使糖变成酒。它能使面粉中游离的糖类发酵，产生二氧化碳气体，在蒸煮过程中，二氧化碳受热膨胀，于是馒头就变得松软，所以被称为发酵之母。
酵母菌浑身是”宝“，它们的菌体中含有一半以上的蛋白质。有人证明，每100千克干酵母所含的蛋白质，相当于500千克大米、217千克大豆或250千克猪肉的蛋白质含量。第一次世界大战期间，德国科学家研究开发食用酵母，样子像牛肉和猪肉，被称为”人造肉“。第二次世界大战爆发后，德国再次生产食用酵母，随后，英、美和北欧的很多国家群起仿效。这种新食品的开发和利用，被认为是第二次世界大战中继发明原子能和青霉素之后的第三个伟大成果。酵母菌还含有多种维生素、矿物质和核酸等。家禽、家畜吃了用酵母菌发酵的饲料，不但肉长得快，而且抗病力和成活率都会提高。
