人类基因组计划的意义

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇人类基因组计划的意义范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

人类基因组计划的意义范文第1篇

“DNA元件百科全书”计划是继“人类基因组计划”后最大的国际合作计划之一。由美国国家人类基因组研究所(US National Human Genome Research Institute)、Wellcome Trust和欧洲生物信息研究所(European Bioinformatics Institute, EBI)组织，包括全世界11个国家80家科研机构35个小组的研究人员。

一、“DNA元件百科全书”计划内容

“DNA元件百科全书”计划主要目标是对人类基因组功能元件进行鉴定和分析，主要包括以下几个部分：

①运用人类基因组计划中成熟的方法和手段进行研究；

②(小规模)试点研究；

③开发高通量筛选和检测技术进行研究。

ENCODE团队试点计划目前已经基本完成，主要包括以下三方面的内容：①对编码的功能DNA进行鉴定和分类；对已存在的几种方法进行了测试和比较，严格分析了人类基因组序列中已被定义的序列。②阐明人类生物学和疾病之间的关系；③对大量鉴定基因特征的方法、技术和手段进行检测和评估。

ENCODE计划的研究对象包括：编码蛋白基因、非编码蛋白基因、调控区域、染色体结构维持和调节染色体复制动力的DNA元件。 到目前为止，ENCODE计划主要集中研究了44个靶标，共3000万个DNA碱基对。负责该计划数据整合和分析工作的欧洲分子生物学实验室主任EwanBirney说，“我们的结论揭示了有关DNA功能元件构成的重要原理，为从DNA转录到哺乳动物进化的一切过程提供了新的认识。”

二、“DNA元件百科全书”计划进展

ENCODE计划主要分为三个阶段进行：①利用目前的技术进行小规模实验（试点研究阶段），研究的重点主要是关于转录调节单元，转录调节序列，酶切位置，染色体修饰，复制起始原点的确定等方面。②技术开发阶段，这阶段主要关注没有被充分研究的功能基因。③实际生产阶段，该阶段主要将前面两个阶段的研究成果应用到对整个基因组的研究中。

2007年6月，ENCODE团队相继在《自然》（Nature）和《基因组研究》（Genome Research）上发表了29篇相关论文，报道了他们4年来努力的成果，即通过建立一个目录，详尽地描述1%人类基因组的全部生理功能基础。该结果高度肯定了鉴定和归类人类基因组功能元件的工程的成功，并且由于几项新技术的兴起，大量关于功能元件的数据被获得，这标志着技术发展阶段也获得了成功。

随着ENCODE计划初始阶段的成功，NHGRI在2007年9月投入了新的资金使ENCODE工程规模化，扩大到实际生产阶段对整个基因组进行研究，并伴随有中试研究。生产阶段中还具备数据整合中心和数据分析中心，数据整合中心用于追踪、存储和公布数据，而数据分析中心用于对数据进行综合分析。ENCODE研究者们获取的全部数据都会尽快公布到公共数据库中，项目数据整合中心的数据也是公开的。

目前ENCODE计划的成果亮点包括：确定了许多之前不为人知的DNA转录启动位点；了传统观点的认识，调控区域也有可能位于DNA转录启动位点的下游；确定了组蛋白（histones）变化的特定标记；加深了人们对组蛋白改变协调DNA复制的理解。

三、“DNA元件百科全书”计划意义

2003年人类基因组计划的完成仅仅标志着人类向着利用基因信息诊断、治疗和预防疾病的目标迈出了重要的第一步。这就好比我们只得到了人体的“使用手册”，但是如果要将这份手册用于疾病诊断和治疗，我们必须读懂这份手册。ENCODE计划首次系统地研究了所有类型的功能元件的位点和组织方式，对基因组计划的实际应用具有划时代的意义，为未来进一步认识整个人类基因组的功能蓝图开辟了道路。

首先ENCODE计划了传统的观点：即我们的基因蓝图(genetic blueprint)作为一群独立基因(independent genes)，漂浮在“垃圾DNA”(junk DNA)的大海上。事实上，人类基因蓝图的30亿个化学“字母”组成了一个极为复杂的网络，在这个网络中，基因、调控基序(regulatory elements)和其它DNA序列以一种人们尚未了解的重叠方式相互作用，共同着控制人类的生理活动。美国国家人类基因组研究所主任弗朗西斯?柯林斯(Francis Collins)将这些结果称之为“这是人类生物学上的一个里程碑”。他表示：“这种令人印象深刻的努力，已揭示出许多激动人心的意外，并为未来探究整个人类基因组功能图景开辟了道路。”

其次“DNA元件百科全书”加深了对哺乳动物基因组进化的认识。传统理论认为，与生理功能相关的重要DNA序列往往位于基因组中的“进化限制”（evolutionaryconstraint）区域，它们在物种进化过程中更容易保存下来。但是，最新的研究表明，大约一半人类基因组中的功能元件在进化过程中，不会受到很大限制。科学家认为，哺乳动物缺乏“进化限制”这一点很可能意味着，许多物种的基因组都囊括了大量的包括RNA转录副本在内的功能元件，在进化过程中，这些功能元件成了基因“仓库”。

科学家预言, ENCODE计划的研究将导致药物开发方面实质性的突破, 以使人类真正攻克癌症等顽疾。

总之，ENCODE计划产生了许多令人惊讶的发现，对于人类自身的生存和发展具有重大的意义，为未来进一步认识整个人类基因组的功能蓝图开辟了道路。ENCODE计划破解人类疾病和生老病死之谜、解决人类健康问题，对生命科学的研究和生物产业的发展具有非常重要的意义, 它为人类社会带来的巨大影响是不可估量的。科学共同体有必要重新考虑长期以来对于基因和基因组功能的认识，这将对与人类疾病相关的基因序列研究产生重大的影响。

参考文献：

1．The ENCODE Project Consortium. 2004. The ENCODE (ENCyclopedia Of DNA Elements) Project. Science. 306: 636640.

人类基因组计划的意义范文第2篇

本节以遗传病的病理、危害、诊断和预防为线索，通过一个调查，两个资料搜集和分析，要求学生掌握人类遗传病常识性知识以及生物调查的技能和方法。本节与人类的生活联系紧密，对于提高个人和家庭生活质量，提高人口素质有重要的现实意义。同时，通过调查人类遗传病情况，对培养学生的生物素养和提高生物技能具有特别重要的意义。

二、教学对象分析

本班级学生对遗传与进化部分内容已经基本掌握，但并没有形成系统的知识链和把知识应用到实际中去。由于学生对人类自身的遗传病相关知识很感兴趣，教师可以通过激发学生思考与讨论，积极参与课堂教学，归纳总结得出人类遗传相关知识。

三、教学三维目标

1．知识目标

(1)举例说出人类遗传病的主要类型

(2)探讨人类遗传病的监测和预防

(3)关注人类基因组计划及其意义

2．能力目标进行人类遗传病的调查

3．情感目标

(1)培养学生生物素养和生物技能

(2)关注人类基因组计划及意义

四、教学重点

1．举例说出人类遗传病的主要类型

2．探讨人类遗传病的监测和预防

五、教学难点

人类遗传病调查方案的制定与实施

六、教学方法及教具

“洋思教学”法；研究性学习；多媒体课件

七、教学策略

由学生列举一些常见疾病，通过讨论归纳得出人类遗传病的定义及人类遗传病的特点，接着教师指导学生阅读教材，总结归纳人类遗传病的分类。在掌握人类遗传病基础上，组织学生以小组讨论的形式设计调查报告，培养生物技能，最后讲授遗传病的监测和预防。

八、教学过程

(一)导入

每一个人都想拥有健康、高质量的生活，而这世界上却有一部分人因身体疾病而不能拥有健康，这些人的生活有着不为常人所知的痛苦。

教师：大家能否列举一些常见的疾病?

教师利用实物投影记录学生的回答。然后引导学生思考哪些是家族性、先天性疾病。

(二)归纳遗传病定义

通常指由于遗传物质的改变而引起的人类疾病。

(三)遗传病的特点：(幻灯投影)

1．先天性：在胎儿发育的早期，疾病就往往已经形成。常造成胎儿在宫内死亡或生后发病。

2．终身性：大多数患者是终生患病，常造成患者终生痛苦。

3．遗传性：常表现为明显的家族史，并在家族史的世代间按一定规律传递和发病。

(四)指导学生阅读教材，总结、归纳人类遗传病的分类

人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。(幻灯展示部分遗传病的图片，加深对遗传病的认识。)

(五)人类遗传病的调查

教师：究竟这些遗传病在人类中发病的几率有多高呢?有什么办法了解到某一种遗传病的发病几率呢?

学生：必须通过调查研究才能够得出结论。

教师：如何进行调查?具体如何实施?现在请同学们以学习小组的形式，讨论制定出合适的调查方案，然后请个别小组演示调查过程与方法。

教师：请个别小组长在电教平台演示制定的方案。(教师对其进行点评)

教师：主要检查学生进行调查目的、调查对象、调查方法、调查过程、调查分工。设置以下问题进行检查

(1)你们小组从哪些方面进行调查?

(2)小组内各成员的调查范围是什么?

(3)你们采用哪些方法获得调查资料?

(4)在调查中遇到什么样的困难?准备怎样克服?

(六)遗传病监测和预防

遗传病不仅给患者带来痛苦，而且给家庭和社会造成负担。

1．进行遗传咨询。基本方法步骤：(阅读教材P92)

2．产前诊断：指先天性疾病或遗传性疾病在胎儿期的诊断。它不同于一般的产前检查，是利用新的科技手段对胎儿进行的特异性检查，以便在早孕期或中孕期对异常儿做出诊断，及时治疗或处理。

3．提倡“适龄生育”。我国婚姻法规定，男女结婚的年龄是男不得早于22周岁，女不得早于20周岁。

4．禁止近亲结婚。我国《婚姻法》规定：“直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。”

(七)遗传病监测引起的社会问题

遗传病监测与社会伦理有关，从而让学生理解现代科学技术的发展和应用具有双重作用，提醒学生在应用现代科学技术时，要考虑当时的社会发展状况，要符合人类社会的伦理道德观。

提问：(1)除医生和家人外，哪些人想知道基因检测的

信息?

(2)为什么这些人想知道个人的遗传信息?

总结：遗传病监测会引起个人就业、购买保险等产生一定的影响。

(八)人类基因组计划的内容及其意义

将学生分组，不同小组搜集不同方面的资料，如什么是人类基因组计划，人类基因组计划与人体健康有什么关系，人类基因组计划对社会伦理道德观产生哪些影响等等。要求学生搜集有关资料做成幻灯片，准备下一节课进行表达与交流。

(九)课堂评价

要求学生完成教材P94练习及补充

1．下列各种遗传病中属于染色体病的是(　)

A．原发性高血压　B．抗维生素d佝偻

C．猫叫综合征　D．夜盲症

2．确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，可采取的检测手段有(　)

①B超检查　②羊水检查

③孕妇血细胞检查　④绒毛细胞检查

A．①②　B．③④　C．②③④　D．①②③④

(十)课堂小结人类遗传病的分类和监测与预防

九、教学反思

这节课的教学我个人认为能够根据课程标准完成教学任务，学生在获得知识的同时，生物的技能和素养也得到提高；也体现新课程改革的思想，实行了探究性教学。处理得比较好的地方是：

1．运用多媒体把比较枯燥的、理论性很强的教学内容生动化处理，为学生提供大量遗传病图片供学生了解，化抽象为具体，方便学生理解和记忆，同时也培养了学生的生物兴趣。

人类基因组计划的意义范文第3篇

例1、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中

A、只有胰岛素基因

B、比人受精卵的基因要少

C、既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因

D、有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因

[答案]C。

[解析]生物体细胞是由受精卵细胞经过有丝分裂得到的，所以含有全部的遗传基因。人的胰岛细胞同样也含有人的全部遗传基因，它能够分泌胰岛素，是胰岛细胞高度分化、对细胞定基因——胰岛素基因选择性表达的结果。

例2、在人类染色体DNA不表达的碱基对中，有一部分是串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列可用于：

A、生产基因药物

B、罪犯的鉴别

C、遗传病的产前诊断

D、基因治疗

[答案]B。

[解析]由于人类染色体DNA中，这些在个体之间有显著差异的串联重复短序列，属于不表达的部分，所以不能编码蛋白质，因此不能用于药物生产、基因治疗。又由于控制某一特定遗传病的基因序列为所有该遗传病患者所共有的，所以不会在个体之间具有显著的差异性，所以不能用于遗传病的产前诊断。而根据这部分序列有显著的个体差异性，所以能够用于罪犯的鉴别。

例3、2001年2月12日，中、美、日、法、德、英等六国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组草图基本信息，下表为实测和1990年人类基因组计划(HGP)启动时，科学家预计的人类基因组工作内容：

1990年HGP的预计 2001年HGP的基本信息 碱基对 30亿左右 31.647亿 基因数 10万个 3~3.5万个，其中与蛋白质合成有关的基因只占2%左右 其他 　 人类与果蝇同源蛋白质为61%，与线虫同源蛋白质为42%，与酵母菌同源蛋白质为46%

请根据以上信息回答问题：

（1）已知DNA双螺旋结构中，相邻碱基对之间距离为0.34nm，则人体细胞核中DNA分子总长度约为_______m，上述实验结果说明DNA分子在细胞核中_________存在。

（2）人体中编码蛋白质的基因仅约为_________个，而经化学分析表明人体蛋白质约有10万种，这一事实说明生物体内基因和蛋白质的关系可能是有_________情况。

（3）建立人类基因组图谱需要分析__________条染色体上的碱基序列。

（4）你认为完成“人类基因组计划”有什么意义？

[解析]（1）碱基对有31.647×108个，相邻碱基对之间距离为0.34×10-9m，故人体细胞核中DNA分子长度为31.647×108×0.34×10-9=1.076m；这说明DNA分子在体内以高度螺旋化的形式存在；（2）根据编码基因只占2%可以推算出编码基因为600~700个，而人体蛋白质约有10万种，说明人体内并不是一个基因控制一个蛋白质的合成，总的看来，一因多效的情况居多。（3）建立人类基因组图谱应该分析24条染色体DNA的碱基序列，包括22条常染色体和X、Y两条性染色体。（4）有利于遗传病的诊断和治疗、有利于研究生物的进化、有利于培育优良的高等动植物品种、有利于研究基因的表达调控机制等。

第三部分　 单元练习

1、下列对基因结构的认识中，不正确的是：

A、编码区能够转录为相应的RNA，指导蛋白质的合成。

B、启动子、操纵基因在非编码区内

C、原核细胞与真核细胞的基因结构中都存在有外显子和内含子

D、内含子不能编码蛋白质序列

[答案]C。

2、一种mRNA由360个核苷酸分子组成，它所编码的蛋白质长度是

A、约360个氨基酸　 B、约1080个氨基酸

C、整120个氨基酸　 D、少于120个氨基酸

[答案]D

3、基因是由

A、编码区和非编码区两部分组成

B、外显子和内含子两部分组成

C、RNA聚合酶结合位点、外显子、内含子组成

D、RNA聚合酶结合位点、外显子组成

[答案]A

4、在大肠杆菌的DNA分子上，与乳糖代谢有关的四种脱氧核苷酸序列为：①启动子，②结构基因，③调节基因，④操纵基因，其中能转录与乳酸代谢相关酶模板的信使RNA的基因是

A、①②③④　 B、②③④　 C、②③　 D、②

[答案]C

5、糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，被西方国家列为第三“杀手”。

（1）目前对糖尿病的治疗，大多采取激素治疗的方法，这种激素是_________，在人体的胰腺内，产生这种激素的细胞群称为_________。

（2）这种治疗用的激素过去主要从动物如猪、牛体内获得，自基因工程发展起来后，人们开始将人类的胰鸟素基因拼接到细菌的DNA上，通过细菌的繁殖来生产人类的胰岛素，此项技术的成功，说明生物共用的是一套______。

（3）基因工程已经取得长足的发展，并在许多方面得到应用，不过，在基因工程发展的过程中，也可能出现负面的影响，试各举一例加以说明。

人类基因组计划的意义范文第4篇

一、从面到点，培养学生对生物知识的综合理解能力。

综合科目考试首先强调的是学科内综合，在综合复习中，教师通过各种途径挖掘生物学各部分知识之间的相互联系，建立节与节、节与章、章与章之间的知识网络，形成完善和综合的知识体系，这是学生形成生物学科内综合能力的关键，也是培养学生综合能力的基础。笔者认为，在综合复习中采用从面到点的方法有利于达到此目的。如在复习时可通过“细胞”、“新陈代谢”、“DNA”、“染色体”等专题进行综合复习，以此为面，引出各相关知识点。在复习中教师通过设疑、引导、提问、讨论等方法，让学生建立一套知识网络，教师再予以完善，以此培养学生的分析、理解、综合能力。

运用这些知识图解复习，可使学生理解和掌握高中生物教材各章节知识之间的纵横联系，对一个概念、原理从全面、系统、立体的角度作以认知，避免知识之间的脱节现象，促进学生知识的迁移。

二、由内到外，培养学生对生物知识的综合应用能力。

高中生物要求学生“能应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题，能够关注生命科学发展中的重大热点问题。”在高考综合复习中，由课本内知识联系解决课本外的知识，不仅可以巩固生物学基本知识，更培养和提高了学生动用知识解决实际问题的综合应用能力，因此，要求师生多搜集与生物相关的社会热点，以此为背景编制成习题，运用生物学知识解决。

如关于人类基因组计划可编制习题为：人类基因组计划(HGP)启动于是1990年，由美、英、日、德和中国的科学家研究。2000年6月26日，六国科学家绘制出人类基因组框架。科学家对人类基因的面貌又有新的发现，经过初步测定和分析，人类基因组共有32亿个碱基对，包含了大约3万到4万个蛋白编码基因。研究还表明，人类蛋白质有61％与果蝇同源，43％与线虫同源，46％与酵母同源。人类17号染色体上的全部基因几乎都可以在小鼠11号染色体上找到。

根据以上材料回答以下问题：

(1)人类基因组计划需要测定人类条染色体上碱基的排列顺序，它们分别是。

(2)人类基因共有32亿个碱基对，其碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，具体讲是指。

(3)人类、线虫、酵母等生物有共同的基因，说明这些生物在进化上具有。

(4)人类基因组蕴藏有人类生、老、病、死的绝大数遗传信息，破译它将对疾病的诊断等具有重要意义。

由此可知，应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的关知问题，关注生命科学发展中的热点问题，不仅弥补现行教材的不足，还能体现高考时代感和先进性，是高考试题的热点，因此，在综合复习中一定要予以重视。

三、由此及彼，培养学生的设计和完成实验的能力即思维能力。

随着我国生物教学改革和高考改革的深入，实验类习题将逐渐增加。现行高中生物课本上有四个实验，在综合复习中，要认真做好这四个实验，并由此四个实验为出发点、为基础，引导学生设计和完成其他的实验。如设计实验验证出酶的专一性、酶与温度、PH值关系、测定细胞液浓度、验证甲状腺激素能促进幼小动物的发育等实验，并解释和分析有关现象和结果，以培养学生的科学思维能力。教师在这些实验训练中，要对每一个学生所设计的实验步骤进行评价，对于设计的实验，只要条件允许，力争去实验室亲自操作，在操作过程中不断完善。例如做完课本《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验后，让学生自行设计一个实验，不用显微镜验证具有大液泡的植物细胞发生渗透作用，在此基础上再让学生自行设计实验测定细胞液的浓度大小。经过这样步步深入，既激发了学生的兴趣，又培养了学生实验设计能力和实验操作能力。

综合复习是高考备考的关键，通过综合复习，使学生对生物概念、原理有一个全面的掌握，培养学生学会全面地、立体地解决问题的方法。只有学生理解了概念、原理、才能拓展思路，站在较高的角度分析试题，特别是题干为新材料、图、图解、表格形成的试题，才能思路开阔，用准确的生物学术语予以回答，才能使学生真正将生物学活，达到培养和提高学生的综合能力之目的。

人类基因组计划的意义范文第5篇

作为一项重要的产权保护制度，知识产权是近代工业革命的产物，并随着信息业革命的到来而得到不断的补充与完善。事实证明，一个完善的知识产权制度能有效地促进科技的发展，刺激产业的增长，带来经济的繁荣。本文拟就生物技术产业的知识产权保护和管理问题做简单阐述，为我国生物技术产业的健康发展提供参考。

1　生物技术的发展和我国的不足

生物技术的飞速发展已使人类进入了一个前人难以想象的新时代。随着人类基因组计划（HumanGenomeProject，HGP）的实施，人类开始有希望能真正解构生命的奥秘。尽管这种探索也许永远没有尽头。

人类基因组计划旨在分析测序人类基因组所有的基因，即由A、T、C、G四种碱基构成的DNA序列。这项耗资巨大的国际合作工程（由美、英、日、法、德、中国等国家合作）被某些学者誉为是“人类为了认识自己而进行的一项最伟大和最具影响的研究计划”。当然，这并不是说人类基因组计划的研究就是生命探索的尽头了。恰恰相反，随着功能基因组学（FunctionalGenomics）和医药基因组学（Pharmacogenomics）等后基因组学（Postge nomics）和蛋白组学（Proteomics）的兴起，人类对自身的理解又迈向一个新的征程。

伴随着如此动人的生命科学探索的又是无限的产业利润和商机。事实上，也正是由于生物技术产业对此计划的积极参与，才推动了人类基因组计划的顺利与加速进行。虽然早在70年代生物技术公司就已在美国开始建立并运行，但生物技术产业真正的蓬勃发展还只是在90年代初人类基因组计划开始实施之后。到今天，在美国共有约1300家生物工程公司，其投资约占世界年总投资130亿美元的75%，已累积投入650亿美元，所有公司的市值已达1100亿美元。并且，这还并不包括近几年由传统的制药业跨国公司转变而来的生物技术公司。

我国的情况却令人担忧。目前，无论是生物技术研究还是生物技术产业，在世界范围内，我国还处于“跟随”或“参与”的状态，虽然也不乏有突出的例子。比如我国在人类基因组计划的测序工作中只占大约1%的比例，而美英则占约85%，其中英国占近三分之一。又如我国虽然也有200多家生物技术公司，但年销售额上亿元的也只有两家，并且全国生物工程产品的年销售额总和还不如美国一家中等规模的生物技术公司。据我国专家比较，我国的生物技术研究与产业发展都比美国要晚10～15年。

造成这些不足与落后的原因是多方面的：有历史的，也有现实的；有体制上的，也有经济上的。为此，我国也已开始实施一系列改进措施，包括中国科学院的“创新工程”、国家“八六三计划”、“火炬计划”、“攀登计划”等，都收到了一定效果。在产业界，也已开始借鉴国外的先进经验，如与研究机构的紧密联合、借助于风险投资资金、有限公司转为股份公司并上市运行等，也呈现渴望快速发展的势头，前景是堪为乐观的。

在生物技术产业化的发展过程中，有一个长期被忽视的问题，严重地影响着我国生物技术产业的发展。可以说，如果此问题再不被重视的话，我国生物技术产业界不仅将要面临越来越被动、道路越走越窄的局面，甚至还会反过来影响到我国生物科学研究的发展。这就是生物技术产业的知识产权保护问题。

2　生物技术产业的知识产权保护

现代生物技术产业涉及的知识产权保护范围很广，包括专利、商标、版权（著作权）、工业品外观设计、商业秘密和反不正当竞争等。其中最具生物技术特色也最为重要的保护就是专利权的保护。因此本文主要介绍生物技术的专利保护问题，并对其他形式的保护略加介绍。

2.1　生物技术的专利保护

依据当今生物技术的发展所揭示的生命物质的层次，将专利法可能涉及的生命物质大致分为五类，分别为：

（1）分子　核酸类分子（如通常讨论的基因即DNA分子）、蛋白质类分子（如各种细胞因子、抗体等）、糖类分子、脂类分子或其修饰物（如聚乙二醇修饰的蛋白质分子或糖蛋白分子、脂蛋白分子等）。此类物质是极为广泛的一类物质，在实际的专利申请中占的比例也最大。

（2）细胞　以单细胞为其基本存在单位的生物或细胞，包括所有细胞微生物（如细菌、放线菌、酵母菌和霉菌等）、动物细胞和植物细胞或其转化细胞、转染细胞等。疫苗、病毒/噬菌体（亦属微生物）、其他类基因载体如质粒等也可归入本类。

（3）器官　离体培养的器官如血管、视网膜等。

（4）胚胎　主要指高等动物包括人的胚胎或其嵌合体（chimera）。

（5）个体　包括植物体、动物体，其中主要是转基因的植物体或动物体。

上述物质基本构成了生命物质的全部内容。但仅有这些还是不够的，还需要加上一些针对上述五个层次的生命物质的操作方法，如合成、复制、序列分析、培养、转化、转染、融合、移植、克隆等。

至此，我们就得到了专利法可能涉及的有关生物技术发明的所有主题（subjectmatter）。

专利主题必须具有可专利性（patentability）。照国际上基本一致的要求，这主要指发明要具有创造性、新颖性与工业实用性。如《欧洲专利公约》（EuropeanPatentConvention，EPC）在其第二部分（实体专利法）第一章（可专利性）中就明确规定了可专利的发明应具有创造性（inventivestep）、新颖性（novelty）和工业实用性（industrialapplication）。我国专利法也有同样的要求。国际公约也是如此。如《TRIPs协议》第27条1款就做了与EPC几乎一致的规定，既强调了专利主题物质应具有的“三性”，还强调了发明不得因发明地点和技术领域等而受歧视。

可见，生命物质（包括涉及生命物质的方法，下同）要受到专利法的保护，要成为专利法保护的客体，也一定要具有可专利性的“三性”要求，即具有创造性、新颖性和工业实用性。

尽管已有既定的标准，但生命物质的可专利性判定却又不像对以前任何其他领域-如机械、化工与甚至计算机软件等领域-的判定那么简单，只要适用既定标准来判定就可以了。如果是那样的话，当今世界也就不会为是否授予哈佛转基因鼠和“多莉”克隆羊专利而争论得沸沸扬扬了。经过生物科学界、生物产业界（包括医药、卫生、农业等多个领域）、宗教界、伦理组织、环保组织、知识产权组织和法学界的积极参与和对各方利益的极力平衡，到20世纪末，随着《TRIPs协议》的广泛签署和欧盟于1998年通过《关于生物技术发明的法律保护的欧洲指令》（以下简称《指令》），世界对生命物质的专利保护问题也基本达成了以下几点共识。

（1）生命物质具有可专利性，当且仅当它们满足可专利性的要求（《TRIPs协议》第27条1款，《指令》第1条1款、3条、4条3款、5条2款）。

（2）动物品种、植物品种和繁殖植物或动物的主要是生物学的方法不具有可专利性（《TRIPs协议》第27条3款（b）项，《指令》第4条1款）。但如果有关的植物或动物发明不限于特定的植物或动物品种，则不可排除其可专利性（《指令》第4条2款）。

（3）有关微生物的发明或其相关方法具有可专利性，当且仅当它们满足可专利性的要求。

（4）对生命物质的简单发现，如一个基因的DNA序列，不具有可专利性；但若该生命物质是从人体中分离而得或由技术方法生产的，即它们对于公众来说是不易得的或是非显而易见的，则不应该排除其可专利性，即使其结构与自然状态中此生命物质的结构相同（《指令》第5条1、2款）。

（5）生命物质的专利保护应受到道德伦理与公共秩序的制约。此即所谓的“道德条款”。

为适应和促进生物技术产业的发展，专利法已在有关生物技术发明的可专利性上做出了相当的让步。主要体现在对“三性”标准要求的宽泛解释上，与以前相比已有很大的变通性。如对于“创造性”的判断，不再仅以自然界已存在该生命物质为排除理由（上述第（4）项），即即使某种物质存在于自然界（如人体中），但在其自然状态下却不可能为人们所利用，那么关于该生命物质的发明则不应因其已在自然界中存在而被排除其可专利性（如通过基因工程方法生产胰岛素）。同样“工业实用性”也已获得较为宽泛的解释。由此可见，专利法的调整已基本使生命物质的可专利性问题得到解决。但不可避免地还保留着许多限制。这些限制基本上是出自于道德伦理方面的考虑。如《TRIPs协议》第27条2款规定成员国在认为有必要保护其“公共秩序或道德”时排除发明的可专利性，并进一步把保护“公共秩序或道德”解释为“保护人类、动物或植物的生命或健康，或避免对环境的严重危害”。这在《指令》中有更具体的反映。如《指令》第6条1款与《TRIPs协议》一样排除了违反“公共秩序和道德”的发明的可专利性，并在其第2款以列举的方式明确排除了以下各项的可专利性：

（a）克隆人的方法；

（b）改变人的种系（germline）的遗传特征的方法；

（c）为工业或商业目的使用人的胚胎；

（d）可能导致动物痛苦而对人类或动物没有任何实质性医疗利益的改变动物遗传特征的方法和由这些方法产生的动物。

简言之，专利法和相关法律中的这些“道德条款”，就排除了某些有可能危及人类的道德伦理和尊严的生命物质或方法的可专利性，从而筑起一道保护屏障。

总结当今世界对生命物质的专利保护的发展状况，可以看出，随着生物技术的发展而不断调整的专利法，已逐渐敞开了对生命物质进行专利保护的大门。虽然出于道德伦理与公共秩序的考虑排除了一些特殊生命物质和方法的可专利性，但就总体而言，对生命物质的专利保护已经是不可逆转的世界潮流了，这对生命科学界、生物产业界及整个知识产权界的意义是不言而喻的。

就我国对生物技术的专利保护而言，由于我国专利法的立法、司法和执法实践时间都相对较短，经验相对不足，因此在某些方面的欠缺是明显的。这不仅体现在理论研究上的欠缺，也同样体现在具体专利管理实践上的落后。单就立法状况来看，我国专利法基本与EPC一致。但在具体的实践中，却又呈现出相当的灵活性。可以认为这种灵活性是必要的，它既是现实实践的需要，也为我国尽快与国际社会标准接轨积累经验，同时也能保护我国生物科学和产业的健康发展。

对于植物新品种的保护，各国情况也不统一，但基本上都由《保护植物新品种国际公约》（UPOV）加以约束。我国已于1999年4月23日正式成为UP OV公约的成员国。

2.2　其他形式的知识产权保护

生物技术产业界与其他产业界一样，要想有一个良好的运营秩序并能健康发展，就一定要有其他多种形式的知识产权保护。下面略加介绍。

商标　根据《TRIPs协议》的定义，商标是“任何能够将一个企业的商品或服务区别于另一个企业的商品或服务的符号或符号组合”。正如众所周知的例子，如CocaCola（可口可乐）、Kodak（柯达）等，其商标本身的价值已达数百亿美元之巨。这当然是多年苦心经营的结果，但也应该承认它们本身开始即具有的独创性。在生物技术公司中也有较好的例子，如Genetech、Amgen等。

商标的取得分为注册取得和使用取得两种，在不同的国家里有不同的规定。关于商标管理方面的国际公约有《商标国际注册马德里协定》、《商标注册用商品和服务国际分类尼斯协定》等，我国分别于1989年和1994年加入。

版权（著作权）　主要是对数据库（database）的保护。DNA序列与蛋白质序列的大量测定、对各种遗传性疾病的分析都会产生大量的数据，如何有效地管理与使用这些数据（库），以便既能有效地进行科学与信息的交流，又能保护自己的经济利益，就是研究机构与企业关心或者应该关心的问题。著作权能为此提供一定的保护。但有关方面的问题还在争论中。

工业品外观设计　在我国这亦属专利的一种。对于生物技术产业而言，这主要可能涉及到产品的包装问题。不可否认，一种新颖与方便使用的包装会有助于一项产品的推广。

商业秘密　包括技术秘密与经营信息。如果一项开发中的生物技术不适合申请专利（或者说用技术秘密的形式可以得到更好的保护）或者尚不到申请专利的时机，那么就应该采取商业秘密的保护方式。我国《反不正当竞争法》（第10条）和《TRIPs协议》（第39条）对此都有规定。

反不正当竞争　对于企业间的不正当竞争行为，受害者可依据相关的《反不正当竞争法》或相关的国际公约提起诉讼以求得补偿。

此外，还有地区性生物资源的保护问题，在国际知识产权界也一直进行着广泛讨论。我国生物技术产业界和科技界对此应有所重视与警惕，以免造成不可挽回的损失。总之，只有充分利用好各种知识产权保护手段，才可能使生物技术产业得以健康稳定地发展。