遗传学重叠效应精选(九篇)

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第1篇：遗传学重叠效应范文

2010年诺贝尔生理与医学奖颁给了“试管婴儿”之父Edwards，标志着人类辅助生殖技术的成功。随着分子生物学、遗传学和生殖医学的发展，第三代试管婴儿技术时代来临，我国辅助生殖技术也不断迈进，胚胎冻融技术、卵泡浆内单注射(intracytoplasmicsperminjection，ICSI)技术广泛应用，在人工助孕与显微操作的基础上，胚胎植入前遗传学诊断(pre-implantationgeneticdiagnosis，PGD)正高速发展并逐渐应用于临床，这使不孕不育的夫妇不仅能喜得贵子，并且能实现优生优育。通过复习文献，本文就近年来胚胎植入前遗传学诊断应用进展做一简要综述。

1概述

1．1简介胚胎植入前遗传学诊断主要是指采用快速遗传学诊断方法，选择无遗传学疾患的胚胎植入宫腔，从而获得正常胎儿的诊断方法，具体操作:待体外受精的胚胎发育到4～8细胞期，显微操作下行卵裂球细胞活检，取出1个或2个细胞，或者直接取受精前后的极体，对它们行聚合酶链反应或免疫荧光原位杂交分析。广义的PGD还包括受精前配子的诊断，如:的筛选和分离、或卵子基因型的检测、极体的活检等。种植前遗传学筛查(PGS)是近十几年出现的以提高妊娠率、活产率为目的的早期产前筛查方法。通过对染色体数目异常的筛选，选择染色体核型正常的胚胎进行移植。PGS是一种低危险度的PGD，欧洲人类生殖和胚胎学协会(ES-HRE)PGD协作组报告的PGS周期数占PGD一半以上［1］，并逐年增加。PGS适用于高龄、反复种植失败、非染色体结构异常的重复性流产等不孕不育夫妇，获得可接受的妊娠率。但对其有效性尚存争议［2］。应用PGD使胚胎植入子宫前的染色体分析成为可能。胚胎染色体异常不仅易导致自然流产，并且可能是导致许多不孕妇女不能解释的多次种植失败的原因［3］。PGD理论雏形是1967年由Edwards等率先提出的，他在小鼠胚泡期鉴定其性别并成功地将胚胎移入雌鼠体内［4］。20世纪80年代末，Handyside率先对人类胚胎进行显微操作，为一对高遗传风险的X-性连锁疾病夫妇的胚胎进行卵裂球性别分析，植入女胚，并于1990年诞生了世界上首例PGD婴儿。90年代后期，PGD逐渐普及，并可常规用于40多种遗传病的诊断，包括:单基因疾病，如囊性纤维化;X染色体连锁疾病，如杜氏肌营养不良;染色体结构异常，如非整倍体。

1．2优势PGD目的是使有家族遗传病的夫妇可以拥有一个健康的孩子。试管婴儿(invitrofertilization，IVF)临床上的挑战是选出有活力的胚胎并优先将其植入子宫，目前，大多IVF实验室采用形态学评估来确定哪些胚胎可以植入。但未能提供有关染色体复制数目的信息，而这些信息对细胞成活具有很重要的影响［5］。PGD弥补了传统方法的不足，通过染色体基因分析，确保胚胎质量。细胞浆内注入后，经PGD出生儿与未经PGD出生儿在妊娠和出生指标上均具有可比性。PGD是避免遗传病患儿出生的安全方法。其优点主要体现在:(1)非侵入性，可避免常规的产前检查如绒毛取样、羊膜腔穿刺活检、羊膜腔穿刺的手术操作所带来的出血、流产、宫腔感染等并发症的危险;(2)把遗传学疾病控制在胚胎发育的最早阶段，避免了早期或中期妊娠再行产前诊断结果阳性时使孕妇面临意愿性流产所带来的生理和心理上的创伤;(3)可以排除患病胚胎和携带缺陷基因的胚胎，从而可使有遗传风险的夫妇得到完全健康的后代;(4)相对于对胎儿进行人工流产，销毁有遗传缺陷的胚胎更易为舆论、伦理所接受;(5)在胚胎器官分化之前对疾病作出诊断为进行基因治疗提供可能［6］。

1．3不足PGD的应用解决了部分有染色体异常或单基因疾病患者的生育问题，明显降低了自然流产率，减少了染色体异常的畸形儿、有遗传疾病的患儿的出生。然而这些患者的抱婴率并没有明显的提高。原因主要有:(1)活检材料的代表性不足;(2)分析技术缺陷造成误诊。PGD遇到的最大的问题是误诊的问题。迄今为止，已有2例囊性纤维化的诊断错误，1例性别诊断，1例强直性肌萎缩，1例地中海贫血，1例21三体的诊断错误，可能是由于污染或者染色体嵌合型造成误诊。许多研究发现，卵裂阶段的人胚存在较高比例的嵌合体［7］，等位基因脱失(alleledrop-out，ADO)是导致误诊的主要原因。此外，关于活检的安全性也遭到了一些学者的质疑。在许多国家，PGD较产前诊断受到更多的限制，这些国家认为PGD是婴儿设计。使用PGD技术进行性别选择将有可能导致性别比例失调，特别在一些偏爱男孩的国家。此外，随着人类基因组计划的推进，人们不仅能了解致死疾病的单基因突变，同时揭开了身高、智力、长相等的遗传奥秘。有些夫妇为了选择一个优秀的子代，对子代的智商、身高、肤色、胖瘦、长相等进行选择，将不可避免地导致非医学指征胎儿的出生。伦理学方面亦有很多争论。针对目前研究者往往仅关注胚胎的生理质量而忽视伦理选择的现象，应考虑用伦理的视角审视实施胚胎植入前遗传学诊断的行为，赋予生命科学行为必要的伦理思想。因此应当权衡利弊，谨慎确定PGD的应用范围，建立适合我国国情的PGD技术及伦理操作指南［8］。

2植入前诊断的步骤

2．1活检通过IVF结合ICSI。实际上，ICSI因其可减少父源性污染，被建议用于所有PGD周期中。可通过三种方法打开透明带:机械法、化学法或激光法。清楚可视的细胞核将引导对卵裂球进行有选择的活检。第一、二极体和第三天的单细胞胚胎活检用于评价人胚胎整倍体曾经是最常用的。最近，一些项目开始将极体活检与第三天单细胞分析相结合运用［9］;也有文献报道运用第三天双细胞活检［10］或囊胚泡活检［11］。还有学者提出了间接诊断:取材于胚胎的生化标记物或产物，如酶、蛋白质等，间接地对胚胎进行遗传学分析。这种无创方法的优势在于胚胎不需活检，不存在因显微活检技术影响胚胎远期发育的潜在危险性。采用此法行PGD有两个必要条件:(1)检测的基因在植入前胚胎发育阶段转录及表达活跃;(2)胚胎的基因产物水平不同于卵子胞浆的基因产物水平，而且这种差异能被检测出来。但关于体外植入前胚胎分泌的基因产物的研究甚少，此法目前仍未被用于人类胚胎［12］。

2．2分析技术

2．2．1单细胞多聚酶链反应(polymerasechainreaction，PCR)单细胞PCR主要用于诊断单基因性疾病和胚胎性别。PCR扩增后用于后续基因诊断的方法主要有:(1)根据有无特异性目的条带作出诊断;(2)多态性分析;(3)等位基因寡核苷酸特异探针(allelespecificOligonucleotide，ASO)斑点杂交及反向斑点杂交(reversedotblot，ROB);(4)单链构象多态性(single-strandconformationpolymorphismanalysis，SSCP)及变性梯度凝胶电泳(denaturinggradientgelelectro-phoresis，DGGE)等。

2．2．2免疫荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridisation，FISH)目前，FISH主要应用于植入前遗传学筛查、染色体结构异常及性连锁遗传疾病的性别鉴定。但是，关于PGD的远期安全性仍存在很多争议［13］。

2．2．3全基因组扩增(WGA)通过非选择性扩增微量组织或单个细胞的整个基因组DNA，在反映基因组全貌的基础上最大限度地增加其含量，以提供足量DNA模板进行后续分析。WGA发展至今形成了两种类型:(1)以PCR为基础，使用随机引物或部分随机引物通过热循环扩增的引物延伸预扩增(primerextensionpreamplification，PEP)和简并寡核苷酸引物PCR(degenerateoligonucleotideprimedPCR，DOP-PCR);(2)不以PCR为基础，使用随机引物恒温扩增的多重置换扩增(multipledisplacementamplification，MDA)。其中，尤以MDA为PGD技术开辟了一条全新的途径。

2．2．4比较基因组杂交(com-Parativegenomichybridization，CGH)该法可检测待检全染色体组各位点遗传物质的增加和缺失，可诊断单细胞的全基因组中任何超过20Mb的染色体域的拷贝数异常，已有成功应用的报道［14］。新发展的mi-croarray-CGH可检测到一些不能被传统方法检测到的微重复和缺失［15］。

2．2．5微测序技术(mini-sequencing)又称为单核苷酸引物延伸法(singlenucleotideprimerextension，SnuPE)，通过微测序技术与其他技术的结合，已经能够诊断一些单基因疾病，如囊性纤维化、视网膜母细胞瘤等，并应用于临床PGD中［16］。

3应用进展

3．1国外国外资料表明，可能生育患有遗传性疾病后代的高危夫妇，在胚胎植入前行PGD，其新生儿先天畸形发生率降低为5．0%～6．0%，与人群发生率相同［17］。目前，全球已成立了40多个PGD中心。至2004年8月，全世界完成了7000多例PGD，出生了1000多个健康婴儿［18］。在欧洲，人类生殖与胚胎协会(ESHRE)PGD协作组收集的2004年45个中心的有关数据显示，共收集卵子3358个，1192个进行了PGD周期，2087个进行了PGS。适应证:559个周期为染色体异常，113个周期为X连锁疾病，520个周期为单基因病。在预示染色体异常的PGD周期中，共活检了76%的胚胎，在这些胚胎中93%给出了诊断，25%是可转移的。在预示单基因疾病的PGD周期中，共活检了71%的胚胎，在这些胚胎中88%给出了诊断，52%是可转移的。总的来说，69．6%的周期进行了胚胎种植。在法国，生物医学会(ABM)报道，70%的胚胎活检给出了诊断，其中60%的胚胎适合种植。但有关疾病及其表达有一定的偏差。2004年，ESHRE最终报道PGD的种植率为17%，低于进行ICSI的IVF中观察到的种植率。报道的临床妊娠率为提取卵细胞的18%，种植胚胎的25%，最终679例成功妊娠并出生了528个婴儿［19］。有关PGD婴儿的后续儿科学队列研究甚少，可获得的资料显示:2岁时，与行IVF-ICSI的儿童相比，PGD儿童在精神与智力发育上并无差异。［20］。目前看来，PGD婴儿出生后并没有因为在胚胎期移除了一两个细胞而出现新生儿问题或者畸形［21］。

3．2国内

3．2．1必要性我国是世界上人口最多的国家，约占全世界人口总数的1/5。据2001年的调查显示，我国每年出生的2000万新生儿中，1．3%(约26

万人)患有严重的先天畸型，其中70%～80%(约19．5万人)和遗传因素有关［22］。由此可知，PGD技术在我国必然有着广阔的应用和发展前景。

3．2．2进展近年来，我国辅助生殖技术也不断进步，1992年5月，我国首例配子子宫腔内移植婴儿在广州中山大学附属医院分娩，但技术未推广。1992年6月12日，首例赠卵试管婴儿诞生;1995年2月6日，首例冻融胚胎试管婴儿诞生;1996年9月8日，首例代孕试管婴儿诞生;上述成果均来自北医三院。1989年，放弃腹腔镜取卵，阴道镜下经阴道取卵成为常规手术。经过20年的努力，临床妊娠率由1987年6．2%(2/32)和1988年4．4%(2/45)，发展到目前35%～45%，活产率25%［23］。我国首例经PGD的女婴于1998年在中山医科大学生殖医学中心诞生。整体上说，我国PGD的发展相对缓慢，限制了PGD的应用，使其临床效应未能得到充分发挥。目前，全国只有3～5家生殖中心能真正将PGD作为一种常规的诊断技术，能够诊断的病种也非常有限，主要是染色体疾病。其原因除了PGD技术上的难度要求较高外，缺乏有关技术或程序的标准化规范也是限制PGD临床应用的一个因素。通过文献检索发现，我国大陆广东、上海、湖南、浙江、河南、山东、云南均报道了PGD周期的成功案例，所诊断的疾病有:杜氏肌营养不良、21-三体综合征，α、β-地中海贫血，罗伯逊易位，非整倍体筛查，Y染色体微缺失及染色体相互易位等。1999年，中山大学生殖中心应用成熟的显微操作技术进行胚胎细胞活检，活检的单个卵裂球用荧光定量PCR技术进行诊断，获得国内首例α地中海贫血胚胎种植前基因诊断后妊娠成功［24］。2003年，该中心应用单细胞多重巢式PCR技术对β地贫进行植入前遗传学诊断，达到优生目的［25］。广西妇幼保健院生殖中心与中山大学第一附属医院生殖中心合作，采用跨越断裂点PCR技术对α地中海贫血携带者夫妇进行PGD获得临床妊娠，为广西地贫的预防提供了一个可供选择的方法［26］。中南大学钟昌高等采用巢式PCR分别扩增患者和携带者的单个淋巴细胞、行体外授精-胚胎移植治疗的健康志愿捐献者的单个卵裂球细胞的DMD基因48号外显子缺失位点，建立稳定的经单细胞基因诊断DMD的方法;进一步对在该中心接受超排和体外授精-胚胎移植治疗的DMD携带者的胚胎活检后完成PGD，根据诊断结果选择健康的优质胚胎移植入子宫，达到了阻断DMD患儿出生的目的［27］。山东省立医院颜军昊等运用2l号染色体着丝粒探针荧光原位杂交技术对生育过21三体患儿的高育龄妇女的胚胎进行植入前遗传学诊断，避免了非整倍体患儿的出生［28］。郑州大学李刚等应用FISH方法进行PGD，预防遗传病高危夫妇流产和染色体异常患儿出生取得了进展［29］。浙江大学徐晨明等应用探针对卵裂球进行荧光原位杂交分析，对罗伯逊易位患者进行PGD，防止了患儿出生［30］。

第2篇：遗传学重叠效应范文

关键词：肝炎病毒，乙型；基因；变异(遗传学)

乙型肝炎病毒(HepatitisBVirus，HBV)的基因组由长度为3200个碱基对、部分双链的环状DNA分子构成，含有4个部分重叠的开放读码框架(OpenReadingFrame，ORF)，即SORF、CORF、PORF和XORF。HBV的聚合酶(Polymease，Pol)/逆转录酶(ReverseTranscriptase，RT)缺乏纠错功能，允许复制错误发生。复制错误将导致多种不同的HBV准种的出现。

1、SORF变异

HBVDNA的SORF包括前-S1区、前-S2区(两者合称前-S区)和S区，编码产物最基本的功能是构成HBVDane颗粒的包膜蛋白。目前的研究认为，SORF编码的大蛋白具有反式激活功能，与HBV的复制密切相关，而且血清大蛋白的检测对评估慢性乙型肝炎患者的病毒感染状况和隐匿性HBV感染患者的检出具有重要意义[1-2]。

前-S1区和前-S2区与P基因的空白区重叠，这两个区域都具有B细胞和T细胞的识别位点。一些前-S1区的变异可以导致被截断的大蛋白在胞浆内的积聚，这会抑制病毒的分泌并具有细胞毒效应。但是，Gao等[3]研究发现，在有的肝癌患者体内，大蛋白完全缺失的HBV也可以成为优势种群，他们认为，是患者体内的野生型前-S蛋白修复了这种缺陷，即体内的野生株HBV帮助了这种缺陷病毒株，确保了其在体内的存活。前-S2区变异包括前-S2ATG的缺失或错配，引起蛋白合成终止以及B细胞和T细胞表位的缺失或改变。前-S变异经常出现在应用干扰素治疗的患者中[4]。前-S区的缺失变异会影响大蛋白对小蛋白的比例，导致与肝病恶化相关的内质网压力过大，进而引发大蛋白或中蛋白与宿主染色体整合，增加了肝细胞癌变的可能[5]。Mun等[6]研究发现，前-S区缺失的频率随肝脏疾病的临床严重程度逐渐增加，但前-S1和前-S2的缺失频率是有差别的，前-S1缺失在肝细胞癌患者中发生率最高，而前-S2缺失在肝硬化患者中发生率最高。

S区点变异可导致逃逸变异株的出现，变异通常发生在HBsAga抗原决定簇区域，目前报道较多的变异形式多为sG145R[7]。此外，基因分析表明，sP120A变异与HBsAg血清抗体转换有关，这种变异降低了抗-HBs的结合作用，使HBsAg的检测失败[8]。文献报道，有10个S基因变异与疫苗免疫逃逸相关，分别是sP120T、sI/T126N/A、sQ129H、sM133L、sK141E、sP142S、sD144A、sG145R、sF158Y和sF161Y[9]，但这些变异的临床意义还有待进一步研究。

2、CORF与XORF变异

HBVDNA的CORF包括前核心区和核心区，有各自的翻译起始密码子ATG，分别编码前核心蛋白和核心蛋白。

前核心蛋白经过修饰最终形成可溶性抗原HBeAg。核心启动子变异和前核心变异均会影响HBeAg的表达。HBVDNA的XORF编码HBx蛋白。HBx蛋白是一种多功能病毒蛋白，具反式激活作用。

在从HBeAg-/抗-HBe+的患者体内分离到的病毒株中，A1762T和G1764A双重变异是最常见的BCP变异形式。

这种变异会引起HBx蛋白结构中两个氨基酸的变化进而影响HBx蛋白的活性以及改变病毒增强子的反转录作用[10]，与肝细胞癌的发生关系密切[11]。Fang等[12]通过3年的纵向病例分析得出，A1762T和G1764A双重变异与HBeAg+患者体内较低的病毒载量有关，但对HBeAg-患者体内的病毒载量没有影响。T1766/A1768变异与暴发性肝炎、肝硬化和肝细胞癌的发生有关联。Ren等[13]的研究表明，慢加急性肝衰竭(无肝硬化基础)的患者与慢性乙型肝炎患者相比，A1762T/G1764A检出率显著增高。

前核心变异株则通过干扰前核心读码框架而完全终止HBeAg的表达，有时还伴随着起始密码子错配变异和前核心区的框架移位变异。最常见的前核心变异是前核心区28位密码子(Codon28)由TGG变为TAG(G1896A)。核心区发生变异会终止HBeAg的表达，引起HBeAg阴性肝炎。由于HBeAg与HBcAg有共同的抗原决定簇，缺少HBeAg有可能使表达HBcAg的肝细胞更容易受到免疫细胞的攻击，临床上表现为HBeAg阴性肝炎病情容易出现反复，发生暴发性肝炎(肝衰竭)的几率增高。有研究发现，慢加急性肝衰竭患者的G1896A变异率显著高于慢性乙型肝炎患者[13]。

A1762T/G1764A和G1896A检测有助于区分临床上慢性乙型肝炎急性发作和急性乙型肝炎[14]。

与以上研究相反，有研究者认为，核心启动子变异和前核心变异不会引起肝脏功能失代偿，而是对肝脏功能失代偿起保护性的影响，HBV基因型与肝脏功能失代偿也没有明显的关系[15]。Poustchi等[16]通过研究认为，在慢性乙型肝炎D基因型患者中，BCPA1762T和G1764A双重变异与肝脏疾病恶化相关，而G1757A变异却对宿主有一定的保护作用。

核心区编码基因相对保守，其编码的核心蛋白是宿主免疫反应攻击的主要靶抗原，它的变异可直接影响到宿主对HBV的免疫应答。有研究显示，核心区变异株(G87、V60)与野生株比较，前者可使宿主细胞内HLA-ⅠmRNA及其蛋白的表达水平降低[17]。Sugiyama等[18]研究认为，核心区A2339G(codon147)变异在体外会增强HBV的复制；而且发生此变异的患有慢性乙型肝炎的儿童和没有此变异的患有慢性乙型肝炎的儿童相比，在血清HBeAg抗体转换之前，前者的ALT峰值较高。

3、PORF变异

从HBVDNAPORF的N-末端到C-末端，共涉及4个功能区，即末端蛋白区、间隔区、Pol/RT区、核糖核酸酶H区。RT区又包括7个功能亚区，从RT区上游第1个氨基酸起依次为A、B、C、D、E、F、G亚区。当前所有耐核苷(酸)类药物的基因变异位点都位于RT区。

拉米夫定为胞嘧啶左旋核苷类似物，其耐药变异位于RT区C亚区的YMDD基因序列，最常见的变异为rtM204I/V/S，而A亚区L80I变异以及B亚区rtV173L变异和rtL180M变异为其补偿突变，以维持病毒的复制力[19]。文献报道，拉米夫定也可诱导B亚区rtA181T/S变异[20]。替比夫定为胸腺嘧啶左旋核苷类似物，与LAM均为左旋核苷类药物，分子结构和作用目标位点相似，因此二者存在交叉耐药，常见变异为rtM204I。阿德福韦酯为无环腺苷类似物，RT区D亚区rtN236T变异与B亚区rtA181V变异是ADV的常见耐药变异形式。有文献将rtA181T变异也归为阿德福韦耐药变异，但还尚存争论[20]。恩替卡韦为鸟嘌呤核苷类似物，其耐药特点是发生在拉米夫定耐药的背景上，耐药位点是在LAM耐药位点基础上另加B亚区T184、S202和/或M250变异。

此外，在未应用过核苷(酸)类药物治疗的慢性乙型肝炎患者中，YMDD基因序列变异的发生率从1%-27%不等[21]。

因此，有必要在应用核苷(酸)类药物治疗前对患者进行HBV耐药变异检测[22]。

4、小结

HBV是一种高变异的嗜肝DNA病毒。HBV基因变异可以在宿主自身免疫应答、病毒复制适应性等内因的影响下发生，也可以发生于核苷(酸)类药物或疫苗接种等外因作用之后。HBV变异是影响其感染发生、发展和转归的重要因素。HBV基因变异常常引起病毒生物学特性的改变，在引发疾病的临床表现、诊断、预后和预防等方面带来很多新的问题。

5、参考文献

第3篇：遗传学重叠效应范文

关键词：RQ-PCR；荧光探针；分子生物；荧光共振能量转移

中图分类号：O657 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0044-02

1 RQ-PCR技术概述

RQ-PCR是FPET（荧光共振能量转移）技术在PCR定量上的应用。其指在PCR反应体系中加入荧光基团，在指数扩增期间通过连续监测荧光信号出现的先后顺序及强弱变化实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。RQ-PCR同步进行定量和扩增，这样就克服了传统PCR的平台效应，减少了终点检测带来交叉污染的机会，也克服了终点法定量的不准确性。另外，RQ-PCR无需再处理，节约了时间和精力，更避免了放射性同位素可能给实验人员造成的伤害。目前，RQ-PCR在分子生物学研究中应用越来越多。

1.1 荧光共振能量转移

当一个荧光基团的荧光光谱与另一个荧光基团的激发光谱重叠，并且两个基团距离足够近时，供体荧光基团的激发能诱发受体基团发出荧光，同时供体荧光基团自身的荧光强度衰减，即能量从短波长的荧光基团传递到长波长的荧光基团，相当于短波长荧光基团释放的荧光被屏蔽，这个过程称为FRET。

1.2 参照物

参照物有外参照和内参照两种。外参照不与目的基因在同一反应体系中扩增。以已知浓度的目的基因为模板按一定比例稀释，制备标准曲线。而未知标本则根据该标准曲线得出相对的拷贝数和Ct值。其优点是可以和目的基因保持较高的同源性，保证了二者的扩增效率近似。缺点是不能克服也无法检测可能出现在样本反应体系中的影响因素。内参照是在各标本中加入已知浓度的内参照基因，与样本一起抽提、扩增。内参照基因的DN段与目的基因相似。为保证目的基因只能与内参照探针结合，运用定点突变的方法改变与探针结合的中间部位的序列。内参照系统的结果重复性更好，可以避免不同抽提效率导致的样本间差异。

1.3 RQ-PCR几个重要参数

（1）荧光域值3～15个循环的荧光信号的标准偏差的10倍设置为荧光域值的缺省，荧光本底信号为PCR反应的前15个循环的荧光信号；（2）Ct值中C代表Cycle，t代表threshold，Ct值的含义是：每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数；（3）Ct值与起始模板的关系研究表明，每个模板的Ct值与该模板起始拷贝数的对数存在线性关系，起始拷贝数越多，Ct值越小，利用已知起始拷贝数的标准品可作出标准曲线，当获得未知样品的Ct值，即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数。

2 RQ-PCR技术的关键

RQ-PCR技术在常规PCR基础上添加了荧光染料或探针。特异的将双链DNA掺入荧光染料中，保证其信号与PCR产物完全同步递增。在探针的3’端和5’端分别标记淬灭基团（Q）和报告基团（R），进行能量的传递。R基团所发出的荧光可被Q基团吸收或抑制；抑制作用随着两者距离变远而消失，R基团增强后的荧光信号可以被荧光监测系统接收到。当荧光信号增强到某一阈值时，Ct值被记录下来。这样，通过未知样品的Ct值和标准曲线就可以将该样品的起始拷贝数确定。因此，在RQ-PCR中，荧光染料或探针就成为了技术关键。目前已经开发出的荧光染料和探针按照能量转移和基团标记的方式，大体可以分为水解类探针和杂交类探针两类。

2.1 Taq Man探针法

在该探针的3’末端和5’末端分别标记Q基团和R基团，使其与两引物所包含的一段序列内DNA模板完全互补。当探针完整时，利用Taq酶5’3’外切酶的活性，Q基团吸收R基团的荧光，荧光信号也就不能被检测到；相反如果正确的底物被扩增出来后，即有特异的PCR发生时，探针就会在复性阶段与其杂交，当聚合酶延伸到探针时，它就会将与模板杂交上的探针切碎，使得R基团和Q基团分开，解除淬灭作用，从而释放出荧光信号，可通过检测系统观察到信号的变化。每扩增一条DNA链，就会有一个游离的荧光分子形成，实现了荧光信号累积与PCR产物形成完全同步，进而计算出Rn值、Rn值、Ct值和阈值。通过计算就可以获得起初模板量。常用的荧光基团是VIC、TET、FAM、HEX。

2.2 非特异性双链DNA嵌入染料

SYBR Green 1是一种与双链DNA结合的染料。当它游离在溶液中时，不发出荧光；但当其掺入DNA双链后，会发出强烈荧光。该染料最大的优点是可以作用于任何模板的任何引物。但由于其对DNA模板没有选择性，可能会造成定量不准确。若想解决这个问题，可以使用比较由于融解曲线法，还可以通过反应条件的优化及严格设计高特异性引物，降低引物二聚体形成的可能性。

2.3 分子信标

分子信标由Tyagi和Krammertm建立，适用于鉴定点突变。该探针是单链DNA所形成的呈发卡结构的茎环双标记寡核苷酸，环部部分碱基同靶DNA序列互补，长度为15～35个核苷酸；茎部有互补配对的碱基组成，同靶DNA无序列同源性，约5～7个核苷酸长。在探针的5’端标记R基团，3’端标记Q基团。当分子信标游离时，由于R、Q两个基团紧密相邻，荧光被淬灭。而在PCR变性后的复性阶段，分子信标与溶液中的特异模板杂交，靶DNA序列与分子信标环部的核苷酸序列互补结合，使发卡结构破坏，释放出荧光信号，淬灭作用被解除。由于荧光强度会随着分子信标量的增加而增加，从而达到定量检测的目的。在PCR的延伸阶段，分子信标与模板解离，再次形成发卡结构，荧光消失。每次扩增后产物的积累量可以通过当时的荧光强度的增加来反映。该方法的优点是探针可循环利用，缺点是标记相对复杂。同时，茎部结构的高热力学温度会影响探针和靶序列的杂交。

2.4 杂交探针

双杂交探针也是以FRET为原理进行的。该方法使用四个寡聚核苷酸分子、两个引物和两个探针。发光探针的5’端标记一个R基团，淬灭探针的3’端标记Q基团，杂交时R基团紧密相邻Q基团，以首尾相接的方式退火靶扩增子，当循环仪的光源激发3’端的Q基团后，产生从供体到毗邻探针R基团的FRET使荧光淬灭。起始模板的量越高，荧光淬灭的程度越低，以此可以进行PCR的定量分析。该方法的优点是淬灭效率高，缺点是扩增效率不稳定，合成成本相对较高。

3 RQ-PCR技术的应用

3.1 基因工程研究领域

RQ-PCR技术的出现加强了对基因的量和质变化的研究。它目前已经在遗传分析中广泛应用以检测基因突变及基因组的不稳定性。

（1）基因表达研究由于探针杂交的效率和其后的切除与杂交有关，可以将由不同荧光报告基团标记的探针与野生型和突变基因杂交，2005年刘敬忠等使用RQ-PCR技术对β地中海贫血纯、杂合子作出诊断。目前对遗传性物质改变引起的疾病还无法根治，而应用RQ-PCR技术可以通过产前监测和产前基因诊断来减少病婴出生。

（2）转基因研究Tesson等确定了分析转基因鼠接合性的RQ-PCR技术使用条件，利用合适的循环域值及发光探针，扩增一个转移后的基因和一个对照基因。通过RQ-PCR检测，同型结合的和异质接合的动物后其子代中转基因的传递情况与孟德尔遗传规律相符。这项技术可以广泛地应用于基因剂量功效实验和转基因动物的繁育中。

（3）单核苷酸多态性与突变的分析RQ-PCR可以用来检测基因突变和基因组的不稳定性。一条横跨突变位点的探针和一条锚定探针是检测基因突变的基础。两条探针用两种不同的发光基团标记。如果靶序列中无突变，探针杂交便完全配对；如果靶序列和探针不完全配对，会降低杂交体的稳定性和熔解温度。这样便可对突变和多态性进行分析。

3.2 医学研究领域

（1）病原体检测2000年苏学飞等利用该技术对淋球菌、沙眼衣原体、解脲支原体、人类瘤病毒、单纯疱疹病毒五个项目进行了定量测定。2004年针对SARS流行性病的检测和诊断使得RQ-PCR技术得以应用和发展。近年来，TaKaRa公司推出的试剂盒可以一步完成对H5N1、H7N9等禽流感病毒的检测。

（2）肿瘤诊断基因发生了变异是肿瘤产生的根本，RQ-PCR方法可以将这些异常变化都检测出来。许多癌基因的突变和表达增加，在肿瘤早期就出现。除了能够有效地检测基因突变，RQ-PCR还能够准确地检测到癌变基因的表达量。随着与肿瘤相关的新基因被不断地发现，会使RQ-PCR技术在肿瘤的研究中发挥越来越大的作用。

（3）抗药性考核日本Funato等使用RQ-PCR技术对临床样品中如MRP、MDR21等与抗药性相关的基因表达进行了检测。结果表明，RQ-PCR技术可以可靠地定量检测抗药基因的表达，运用该技术可以对化疗可能引起的反应进行预测。

4 结语

现在，RQ-PCR技术不仅快速、灵敏、准确，而且己经发展为一项高度自动化的核酸定量技术，大大降低了假阳性率，提高了工作效率，且不必使用对人体有害的染色剂。因此该技术被广泛地应用在基因表达研究、基因单核苷酸多态性和遗传性疾病诊断、病原微生物诊断等诸多科研领域。但与传统的PCR技术相比，RQ-PCR也存在不足之处：（1）RQ-PCR在复合式检测方面的应用能力会因检测光源和荧光素种类的局限所限制；（2）由于检测环境相对封闭，减少了扩增后电泳的检测步骤，也就无法对扩增产物的大小进行监测；（3）RQ-PCR实验的高成本也限制了其广泛的应用。

参考文献

[1] 韩俊英，曾瑞萍.荧光定量PCR技术及其应用[J].国外医学·遗传学分册，2000，23（3）：177.

[2] 王行，王惠民.实时定量PCR技术的方法学分类[J].临床检验杂志，2007，25（1）：71-72.

第4篇：遗传学重叠效应范文

[关键词]生态学　课堂教学　限制因子　耐度定律　花盆效应　生态位　协同进化

从生态学视角去审视课堂教学，我们发现课堂教学具有自然生态系统的一些特点，因此生态学思想成为我们改革传统课堂教学、建立新教学模式的指导思想。

德国动物学家海克尔1866年在其所著的《普通生物学》一书中首次提出“生态学”一词，并定义为“研究生物体与周围环境之间相互关系的科学”。1935年英国生态学家坦斯利提出了生态系统理论，认为生物及其生存的环境相互作用构成一个有机的整体；为生态学进入系统研究提供了理论基础。20世纪50年代奥德姆系统阐述生物与环境的关系，阐述了生态系统的组成、结构(个体、种群、群落等不同层次生命体系的生态学规律)、功能(物质循环、能量流动、信息传递)生态系统的调控、理论应用及方法研究。而“生态学”一词在教育研究中正式使用应该是始于美国教育家沃勒，他在《教学社会学》一书中曾提出“课堂生态学”的概念。从生态学的观点来看，课堂教学是处理高级生物体――人与教学生态环境的关系。教育的生态环境是以教育为中心，对教育的意义、存在和发展起制约和调控作用的多元环境体系，大致分三个层次：一是以教育为中心，综合外部自然环境、社会环境和规范环境组成的教育生态系统：二是以单个学校或某一教育层次为中心构成的，反映教育体系内部的相互关系；三是以学生的个体发展为主线，研究外部环境包括自然、社会和精神因素组成的系统。此外，教育生态学还考虑教学对象内在的生理和心理环境。这样，课堂教学活动不再是传统单一的关系，而是包含了教学生态主体、教学生态环境及教学生态动态过程等要素结合的一个整体，课堂教学可以说与生态学基本原理丝丝相扣，遵循生态学规律，可以更好地指导我们课堂教学。

1.限制因子定律。限制因子定律是生态学的基本原理之一。生物学家李比希研究营养物质与植物生长关系时发现，当植物所需要的营养物质供应量降低到该植物最小需求量以下时，这种营养物质就会限制这种植物生长，即使其它营养物质供应充足，也不会让植物生长良好。这说明，缺乏的营养物质是该植物的限制因子，对该植物的生长发育起着制约作用。课堂教学的限制因子很多，它不但有自然限制因子，而且也扩展到社会因子、精神因子。因此必须分析各种影响课堂教学的限制因子，在众多限制因子中找出主导限制因子，并设法排除主导限制因子的束缚，使课堂教学健康有序的发展。

对课堂教学而言，最主要的限制因子是能量流和信息流。能量流与信息流不足或低于基本需要时，就会影响甚至限制课堂教学的数量和质量。因此，在教学过程中，师生双方必须进行充分的能量和信息的交流。首先教师在课堂中必须提供充分的信息量。中农把信息定义为消除不确定性的东西，信息的多少意味着消除的不确定性的大小。从信息论角度来讲，教师必须尽可能地提供更多的信息以消除学生的信息不确定性，这就要求教师不但对自己的专业领域而且对其它相关学课都要有广泛的研究，并能将其应用到课堂教育之中。其次，在教学中除了提供充分的信息量之外，还必须使自己所提供的信息对学生的大脑和心灵具有冲击作用，以充分调动学生学习的能量，这样，信息量转化为能量，才使课堂教学具有更大效果。当然，信息流与能量流也不是单向的，学生的课堂参与与反馈能使课堂的信息量和能量成倍提高，更好地优化课堂教学。

除此之外，影响课堂教学的限制因子还包括教师的教学观念和教学态度、学生的学习态度以及社会环境等要素。现有的社会环境和风气的庸俗化、功利化，容易使学生迷失自我，终日沉湎于网络游戏、消费休闲之中而缺乏学习的兴趣和动力。教师的世界观、人生观、价值观的不正确、教学观念落后、教学方法单一僵化，也会影响学生的课堂情绪和人生态度。只有找准课堂教学的限制因子，然后对症下药，变限制因子为激励因子，才能提高课堂教学的质量和效率。因此，在生态学原理的指导下，我们必须重视教学过程中的限制因子，净化教学环境，构建健康的校园文化，激发教师和学生的主体性、主动性，摆脱限制因子的束缚，提高课堂教学活力。

2.耐度定律。1911年，谢尔福德提出“耐度定律”，认为一个生物能够出现，并能够成功地生存下来。必须要依赖一种复杂的条件全盘地存在。如果要使一种生物消灭或绝种，只要对其中任何一项因子的性质加以改变。或将其含量予以增减，使其最达到生物耐力的界限之外，即可以出现上述后果。耐度定律告诉我们：生态系统的个体、群体在自身发展的一定阶段上，对周围的生态环境和各种生态因子，都有自己适应范围的上限和下限。如果把课堂教学看作是一个生态系统，教学模式的设计和执行应遵守最适度原则，课堂教学活动在数量与频度等方面要在学生的承受范围之内。在课堂教学中，学生的知识的接受度、生理上的耐受度、心理上的承受度都是有限的，超过他或达不到他应有的“度”，就会产生不良或相反的影响。所以教师在教学过程中必须把握各种因子的适度问题。每门学课安排多少学时，每堂课安排多少内容、各学科安排多少作业量、课堂讨论选题的难易度以及考试的难易度等等，都必须根据学生的实际情况精心设计，尽量避免用主观臆断和一般经验来决策。

对学生的课堂评价亦是如此，当一个或多个评价因子超过学生评价环境的耐受范围时，学生系统内部诸要素之间的交互作用及其与外部环境之间的物质、能量和信息的交换关系就会发生变化，从而导致系统的失衡，产生对环境适应，影响学生的可持续发展。

在课堂教学中教师对学生作出适时适度的评价是必不可少的，它是推动学生成长的重要力量。但是，如果教师不顾与学生发展相关的各种资源和条件，漠视学生发展的规律和身心需要，刻意追求所谓的目标、速度或规模，就可能导致学生发展的生态失衡或整体功能失调。生态学研究表明，当一个因予处于不适状态时，对另一个因子的耐受能力可能下降。生物实际上并不在某一特定环境因子最适的范围内生活，可能是因为有其它更重要的因子在起作用，一些看似无关的因子一样也可以导致学生发展生态的超耐失衡，在课堂中，教师对学生的评价应尽可能在学生的耐受程度的范围内，全面的评价学生，并且使教师评价与学生互评结合起来，为学生健康发展创造良好的生态环境。

3.花盆效应。“花盆效应”是奥地利地质学家修斯于1875年首先提出来的。花盆效应在生态学中又称之为局部生态效应。花盆里栽不了万年松，花盆是一个半人工、半自然的小生态环境，在空间上有局限性，还要人为地为之创造适宜的

环境。因此，在花盆内的个体、群体其生态阈值下降，生态幅度窄，生态值下跌，一旦离开此小生态环境，经不起湿度、温度的变化，更经不起风吹雨打，个体、群体会失去生存能力。也就是说，花盆里生养的花很难适应于大自然的环境。

课堂环境类似于“花盆环境”，这也是课堂教学的局限性。教师精心设计的课堂教学环境与社会现实是有差距的，在相对封闭的课堂教学中，学生整天被关闭在教室里，与沸腾的现实生活脱节，加上传统的教学内容，教学方法陈旧落后，从书本到书本，进行封闭式的小循环，只求死记硬背书本知识，不求独立思考，只求把握现有的结论，不求洞察产生这种结论的过程，使学生思维单一，进取精神缺乏，创造力削弱，意志力薄弱。为此，课堂教育必须克服“花盆效应”的制约。首先，必须创造一个和谐欢愉的课堂教学情境，创造一个有利于培养学生健康、丰富个性的环境，要把教学过程视为学生个性发展和生命成长与完善的过程。就这需要建立良好的师生关系，与学生平等对话，相互启发，友善合作，构建和谐的课堂环境，使每一个学生都能感受到自主的尊严，独特的存在价值，心灵成长的喜悦。

其次，教师在课堂教学中必须积极倡导自丰、合作、探究的学习方式，教学内容的确定、教学方法的选择、评价方式的设计，都应有助于这种学习方式的形成。课堂上要有学生自主学习的时间和必要的指导，要多采用讨论研究型学习方法。并帮助学生自己构建知识，体验学习过程，只有学生经历过、体验过、实践过，才能更好理解、掌握知识、技能，发展情感、态度、价值观。体验是教学过程的显著特征，要克服课堂教学的“花盆效应”，就必须加强学生在学习过程中的体验、感悟和反思。

最后，课堂教学必须现实化、生活化。在教学过程中，对每个课堂教学的内容的学习，都尽可能联系学生的生活实际，把课堂教学的内容延伸到学生的生活世界中去，让学生感受到课堂就是生活、生活就是课堂。

4.生态位原理。俄罗斯生态学家格乌司做了一个实验，他将一个叫双小核草履虫和一个叫大草履虫的生物，分别放在两个相同浓度的细菌培养基中。几天后，发现这两种生物的种群数增长都呈S型曲线。接着，他把这两种生物又放入同一环境中培养，并控制一定的食物，16天后，培养基中只有双小核草履虫自由地活着，而大草履虫却消失得无影无踪。在其培养中，格乌司对现场进行仔细观察，没有发现有一种虫子攻击另一种虫子的现象，也未见两利，虫子分泌出什么有害物质，只发现双小核革履虫在与火草履虫竞争同…食物时增长比较快，将大草履虫赶出了培养基。于是，格乌司做了相反的一种试验。他把大革履虫与另一种袋状草履虫放在同一个环境中进行培养，结果两者都能存活下来。并且达到一个稳定的平衡水平。这两种虫子虽然也竞争同一食物，但袋状草履虫占用的是不被大草履虫所需要的那一部分食物。大自然中，凡存在者就有自己的生态位，亲缘关系接近的，具有同样生活习性的物种，不会在同一地方竞争同一生存空问，若同时在一个区域必有空问的分割，即使弱者与强者共处于同一生存空间，弱者仍然能够容易地生存。没有两种生态位是完全相同的，这就是“生态能”原理，又叫“格乌司原理”。

如果把课堂教学看作足一个生态环境，那么每一个学生都有不同的生态位，天生我才必有用，每个生态位都有一定的优势。教学的本质是促使每个学生的发展，因此首先必须承认每个生态位的差异性和共存关系。生态位的分离程度同物种问的共存成正相关，即分离程度越大，共存的机会就越大，因而不能过多地强调生态位的重叠与竞争。课堂教学要尊重学生的多样性，致力于创造一种适合所有学生的教育，而不是挑选适合教育的学生。生态位教学是实现学生个性和谐发展的有效途径，也是学生全面发展的基础。在课堂教学中要促使学生强项得到充分发展，使其弱者得以改善和提高。教师应该认识到每个学生都是独特而出色的。对每一位学生抱以信任的态度，并乐于从多个角度来评价和按纳学生，发现并发展学生的潜能，表现出对生命的尊重，对个性的尊重，对个体多样性的尊重。

由于在教育中长期被忽视，学生也不能正确认识自己生态位的优势，造成一些学生不能正确认识自我，各种心理问题频繁产生。因此在课堂教学中，教师还应该科学分析每个学生的智能结构，兴趣爱好，优势特长，潜在资质及缺点不足，使学生在客观评价自我的基础上，科学定位，合理规划，确立符合自身实际的发展日标。深入研究发掘社会需求与自身实际的契合点，努力寻找自身的不足与缺陷，形成自己的特色专长，发掘和创新生存途径，拓展和优化个人发展生态空问。

5.协同进化。“协同进化”一词是1964年埃利希和雷文首次提出来的，用以阐述昆虫与植物(蝴蝶及其采食植物之间)进化历程中相互关系。它是指自然生境中两个或多个物种，由于生态上的密切联系，其进化历程相互依赖。当一个物种进化时，物种间的选择压力发生改变，其它物种将发生与之相适应的进化事件，结果形成物种间高度适应的现象。这种相互适应、相互作用的共同进化关系即为协同进化。协同进化论与普通进化论看问题的着眼点不同，在普通进化论或种群遗传学中，一个物种往往被孤立地看待，环境以及它相关物种被视为一成不变的背景，而协同进化论则强调基因的变化可能同时发生在相互作用的物种间。因此，协同进化更强调物种之间的相互作用，可以说它是进化论与生态学的一个重要交叉点。

第5篇：遗传学重叠效应范文

关键词：区域经济发展；区域企业自生能力；评价指数

中图分类号：F061.5

文献标识码：A

文章编号：1001—6260（2012）04—0001—09

随着对次贷危机和欧债危机反思的深入，国内外政策和研究再次聚焦于实体经济在经济发展中的基础性作用，美国的“再工业化”战略和“占领华尔街”运动便是其中的标志性事件。这一背景下，实体经济的发展能力评价成为衡量经济发展质量的重要考核标准和政策绩效评价的核心要素，也是经济发展研究的基础环节。企业是实体经济的生产主体，是物质产品和服务的提供者，基于区域企业自生能力的评价体系是实体经济发展能力评价的关键。

以GDP为基准的区域经济发展评价存在缺陷，尽管当前以地方GDP增长为主体的考核与激励是造就中国经济奇迹的一大核心要素，但同时也带来了日趋严重的问题，如地方政府对招商引资的依赖、重增长轻质量、土地财政扩张和投资冲动等。

本文基于微观主体——企业来评价区域自生能力及其对区域经济发展的影响。通过分析诊断各地区企业自生能力的总体态势、相对优劣和内部结构，可以有效地防止经济增长中地方政府的短期行为和非生产，为中央和地方政府制定切实可行的促进优质实体经济项目源培育的政策提供依据。通过实证分析发现，当期（或当年）区域企业自生能力对该地区后期（或几年后）的人均GDP水平存在显著的解释力和影响力，证明了区域企业自生能力评价指标体系的科学性、合理性，以及培育企业自生能力对于国家或区域经济优质、持续发展的重要意义。

一、区域企业自生能力的相关研究述评

自生能力（Viability）一词广泛应用于医学、植物学、生态学和遗传学，指生存、发育和繁殖（再造）的活力与能力。林毅夫（2002）界定并推广了企业自生能力的概念，即在自由竞争的市场经济中，一个正常经营的企业在没有外部扶持的条件下，能够获得不低于社会可接受的正常利润（经济利润而非会计利润）水平的能力。他认为，违背比较优势会导致转型期的中国国有企业缺乏自生能力，进而造成一系列经济问题。其后的研究认为，企业自生能力概念的内涵应该更加丰富，除比较优势外，技术优势、竞争优势都是企业自生能力的体现（廖国民等，2003），这种能力应该是动态的，可以而且需要适度突破（郭克莎，2004），否则，比较优势产品特别是劳动密集型产品出口的收益不可能长期化，也无法自动、自发地实现产业升级（胡汉昌等，2002）。

区域企业自生能力评级及影响的国内外相关研究主要分为两类，一类是以企业为轴心的国家或区域竞争力的研究，另一类是关于区域企业自生能力某一部分的研究。国内外对国家或区域企业自生能力的研究主要集中于区域或国家竞争力的评价上。

以企业为轴心的国家或区域竞争力研究，主要关注宏观层面企业营商环境的优劣和微观层面企业关键生产要素的数量与质量（如劳动力）、创新的能力和创业等。其中瑞士洛桑国际管理学院（IMD）的《世界竞争力年鉴》主要侧重于宏观营商环境的评价，世界经济论坛（WEF）的《国际竞争力报告》的指标则是宏微观相结合，企业层面的微观指标主要有企业技术吸纳能力、实用专利和公司研发费用、企业集群等（Xavier，2011）；经济合作与发展组织（OECD）的《新经济报告》和英国政府的《生产率和竞争力指数》则更加偏重企业层面的考察，前者主要包括信息与通信技术应用、创新与技术扩散、人力资本、创业和宏观因素等五类指标，后者主要包括投资、创新、技术、企业和竞争性市场等五类指标。区域竞争力的评价指标也与之类似，只是应用对象和处理方法略有差异，比较有影响力的是巴克莱银行和威尔士发展局（Barclays Bank PLC et al）的《与世界竞争》、英国贸工部（UK DTI）的《区域竞争力指数》等。国内研究方面，倪鹏飞等（2010）主编的全球500个城市的综合竞争力指数（GUCI）主要依据绿色GDP规模、经济增长、专利申请数、创新能力、投入产出、跨国公司指数等指标对城市综合竞争力进行评价，并总结出影响城市国际竞争力的关键是科技创新和全球联系。

区域企业自生能力构成部分的具体研究方面，代表性理论有企业的创造性破坏理论、创业型经济理论、企业集群能力理论、企业国际化能力理论、大企业理论、企业干中学的学习效应理论。这些理论及其相应的实证研究分别表明，企业创新、创业、企业集群、企业国际化、企业规模、企业经验等都是国家或地区经济发展能力的微观构成基础。

国内大量针对中国现实的研究也证实了以上理论在中国的适用性。实证研究发现：中国各地区中小企业竞争力（销售收入、利润及其增长率）总体上与其所在地区的经济发展水平基本一致（陈佳桂等，2003）；企业家的创业精神对中国经济增长具有显著的正效应（李宏彬等，2009）；企业集群为国内企业带来了分工、信息、信任、信用、创新、知识溢出、资源、规模经济等方面的优势；大企业兼具应对政府和市场的“双能力”（唐晓华等，2011）。

综上所述，现有研究均把企业置于区域发展能力的核心地位，这对区域企业自生能力的内涵、评价及其与区域经济发展的关系研究非常具有启发性，基于这些研究我们可以总结出这样的结论，即存在以微观企业自生能力为基础的区域企业自生能力，这种能力是可以量化评价的，而且它是区域经济发展中具有核心解释力和影响力的因素。

同时，既有的研究也存在着一些问题，主要包括：（1）在概念及内涵上，对企业自生能力的界定虽然合理但仍有待完善，而普遍采用的企业竞争力概念存在宏观和微观双重视角，概念繁杂（Aiginger，1998）、构成要素庞杂，甚至存在着产出指标与竞争优势构成指标的混淆问题（Ronald，2002），因此，本文采用完善后的区域企业自生能力这一概念；（2）在基于企业的区域发展能力评价方面，目前主要是国家或区域竞争力评价，这些评价除了将解释企业自生能力的宏观环境因素与企业自生能力本身混为一谈外，变量间还存在相关甚至重叠的问题；（3）现有研究或是建立庞杂的指标进行评价，或是从理论上进行解释，或是对区域企业自生能力的某一部分进行评价及解释，尚未建立一个区域自生能力评价、经济发展解释和政策应用相关联的整体框架。

二、区域企业自生能力指数评价指标设置

本文将企业自生能力定义为在一定的经济（包括禀赋的比较优势，如劳动力成本相对较低）、社会、文化等环境的约束下，在竞争性经济中，企业通过自身的创新、网络集群、规模优势、经验积累、国际化等建立的生存与发展的能力。简言之，就是在竞争性经济中企业通过自身努力实现生存和发展的能力。

区域企业自生能力的实质是在竞争性经济中区域内企业整体的生存和发展的能力及活力，这种能力和活力主要体现为区域内企业的创新力、创业力、集群力、成熟度和国际化能力。本文正是着眼于企业自生能力的微观层面，依据区域企业自生能力的实质构成，对区域内企业整体自生能力指数进行评价。本文共设置了五大类24项具体指标以评测区域企业自生能力，详见表1。五类指标设置依据及其具体指标设置情况如下：

1.区域企业创新力

Schumpeter（1961）的创造性破坏理论认为，经济发展的真正原因在于“创造性破坏”，而企业是其实现主体，“创造性破坏”的垄断利润是企业家执行“新组合”的动力。企业创新力在区域经济发展评价的经典文献中都有体现，而且是其关注的核心。在中国，区域创新的主体已由原来的高校和科研机构为主导转变为以企业为主导，同时区域间企业创新力的差异日益扩大，因此地区间创新力的差距也日益扩大（李习保，2007）。在区域企业创新力评价指标的选择上，既有研究普遍将区域企业创新能力分为企业创新投入和产出两个方面（朱海就，2004），企业创新投入主要包括经费投入和人力资本投入，经费投入又分为研发经费和消化吸收经费，企业创新产出主要包括专利的申请与授权、技术交易和新产品，因此，本文选择表1中的八项具体指标来评价区域企业的创新力。

2.区域企业创业力

德鲁克（2002）认为，创业型经济是上世纪80年代美国经济成功的原因所在，“100年后（自1873年），几乎每个人都知道……只有在创业型经济成功、生产力提高的前提下，它（现代福利国家）才能真正存在下去”。事实上，不仅美国如此，在其他发达经济体的发展过程中，创业型经济也发挥着重要作用。创业作用于经济发展的路径，包括知识溢出（Acs，et al，2005）、产业结构变迁、促进竞争（方世建等，2009）、增加就业（Reynolds，1987）。在区域企业创业力评价指标的选择上，本文参考全球创业观察项目（GEM）的研究，选取的区域创业力具体衡量指标主要有全员创业活动指数（TEA）、创业率指标（CPEA）和私营企业数，其中前两者是相对指标，后者是绝对指标。TEA是私营和个体从业人员数与15—64岁人口数之比，CPEA指标是近三年新增私营企业数与15—64岁人口数之比，私营企业数则是一个区域创业企业存量的体现。

3.区域企业集群力

企业集群力对于区域经济发展极为重要，是由于集群至少可以在三方面促进区域经济发展，即提升区域内企业生产率、掌握创新的方向和步骤、促进新业务的形成并壮大集群自身实力。因为越是在经济全球化的社会，越需要依靠本土地理、文化和制度相近的优势来形成更特殊的渠道、更密切的关系、更完备的信息、更有力的激励等，进而取得生产率和创新上的优势（Michael，1998）。实证研究表明，区域企业集群力的确对经济发展存在显著影响，但在不同区域会存在差异，美国经济增长对产业集聚的弹性系数为6%，西班牙为3%～5%，中国为8%左右（刘军等，2010）。针对区域企业集群力的评价一直是个难题，本文借鉴哈盖特（Haggett）提出的区位熵概念作为衡量区域企业集群力的相对指标，即各地区规模以上工业企业产值的全国占比除以规模以上工业企业从业人员平均人数的全国占比，用相对指标计算中所涉及的规模以上工业企业的增加值、利润、主营业务收入、从业人员、企业数、规模以上工业企业产值的全国占比等作为衡量区域企业集群力的绝对指标。

4.区域企业成熟度

大企业理论（钱德勒，1987）、规模优势理论、经验积累理论等的核心结论是，企业的成熟度（包括规模、治理和经验）是国家或地区企业自生能力的重要内容。基于中国各地区的实证研究得出了与理论一致的结论：基于1985—1997年省级面板数据的实证分析发现，企业规模对创新有显著的促进作用，非国有企业尤其如此（周黎安等，2005）；实证分析还发现，中国上市公司的规模与债务融资存在显著的正相关关系（周勤等，2006）。在中国企业普遍存在融资约束的情况下，企业IPO具有信号效应，可以提升企业后续信贷融资水平（朱凯等，2010），因此，本文采用区域内企业A股IPO融资额衡量区域企业财务成熟度；由于信息披露更加完善，且建立了“用脚投票”机制和内部治理机制等，所以上市公司整体上拥有更好的公司治理水平，因此，本文选用区域上市公司数量来衡量区域公司治理成熟度；从规模上来看，区域内中国500强企业个数和中国民营企业500强个数能体现出一个区域企业的整体规模优势，因此可以作为衡量区域企业规模成熟度的指标。

5.区域企业国际化能力

企业国际化能力理论（Sapienza，2006）认为，企业可以利用区位优势、所有权优势、内部化优势、产品生命周期优势、特殊市场优势、网络资源优势等形成自生能力，提升区域经济发展能力。即使是相对落后的发展中国家，也可以通过引进再生式的创新形成企业自生能力（Arrow，1962）。因此，对于后发国家而言，企业国际化能力有两层含义：一方面是通过国际化利用外资，引进、模仿与吸收国际优势技术的内向国际化能力；另一方面是利用自身优势和海外市场优势实现自身发展壮大的外向国际化能力。这两种能力被形象地称为“引进来”和“走出去”，本文借鉴Melitz（2003）用FDI衡量前者，借鉴Mathews（2006）等用企业对外直接投资额来衡量后者，同时考虑到中国金融企业仅集中在极个别地区，且金融业是国家控制行业等的特殊性，最终选用非金融类企业对外投资额衡量后者。

需要说明的是，上述评价指标中并不直接包含影响区域企业自生能力的比较优势（林毅夫，2002）指标，但这并不代表我们否认比较优势对区域企业自生能力的影响，之所以未单独设置该指标主要是基于以下考虑：其一，在知识经济时代，作为比较优势基础的生产要素的价值角色在逐渐消退，如“弹丸之地”且置身戈壁的以色列却成为高效经济的农业生产国，本是圣克拉拉荒谷的硅谷却成为全球科技中心，原是一个小渔村的香港也已成为国际金融贸易中心；其二，2005年以后，各地区基础要素（劳动、土地、资本）的比较优势情形大致相同，因为户籍制度改革总体上促成了各地区间有效的劳动力流动（孙文凯等，2011），金融资源在全国均是由国家统一调节和国有产权控制（史建平等，2004），土地虽由地方政府控制，但是由于县及地区层面激烈的招商引资竞争，地方政府也都积极增加土地供给（张五常，2008；曹正汉等，2011），甚至出现了供给过剩的情况（刘江涛等，2009）；其三，比较优势理论给出的是判断某类企业有无自生能力的标准，而现实证明各地区的企业整体上都是有自生能力的。此外，企业是“经济人”，企业创新、创业、集群、经验和国际化等“经济行为”也隐含着对比较优势的考量。

在理论、实证和中国现实的基础上，本文构建了中国各地区企业自生能力指数的评价框架，即各区域企业的自生能力是对其创新力、创业力、集群力、成熟度和国际化能力的综合评价。

三、区域企业自生能力指数评价——基于AHP的分析

根据表l所示的区域企业自生能力指数评价体系，结合AHP评价模型程序，依次进行数据搜集、数据标准化处理和指标权重确定，最终作出综合评价。

1.数据搜集和标准化处理

根据指标设计需要，24个指标涉及各地区2005—2010年30多项具体数据，这些数据分别来自于中国宏观经济数据库、中经网数据库、《中国高科技产业统计年鉴》、《中国金融年鉴》、《中国证券期货统计年鉴》、《中国对外直接投资统计公报》、《中国民营企业500强调研分析报告》、各地区统计年鉴，还有个别数据来自于专业网站或期刊，如2010年各地区A股IPO金额和上市公司数来自上交所和深交所的统计数据，各地区2005——2010年的中国500强公司数来自于李建明等（2011）的论文《10年来中国企业500强发展趋势》。

在收集和整理出24项数据之后，由于不同数据之间不具有可比性，我们首先对其进行标准化处理，处理的方法是：

令Cij=Cij/max{当年各地区的Cij}。如2006年北京地区的专利申请数为C16=22572件，而当年申请专利数最多的地区为广东，其专利申请数max C16=72220件，因而经过标准化处理后，北京地区的该项指标数值为C16=22572/72220≈0.312545。

2.构造判断矩阵，确定各项指标的权重

首先，用AHP模型构建判断矩阵，即根据AHP模型制定的评判标度（分值），一般采用1—9及其倒数的评判标度来描述各指标的相对重要性。

然后，根据相对比较评判标准，构造判断矩阵，分层、逐步确定指标权重。权重确定的原则是：在尊重经济理论和中国转型期经济事实的基础上，采用专家打分法，选取平均分值，根据平均分值组成的判断矩阵，得出AHP模型下该指标的权重，并用一致性指标（Consistency Index，C.I.）、随机性指标（Ran.dom Index，R.I.）和随机一致性指标（C.R.=C.I./R.I.）检查权重是否合理。如表3所示，我们对于准则层指标构造出判断矩阵，并进行一致性检验，最终确定指标权重。类似地，我们最终确定了表1中各项具体指标的权重。

3.区域企业自生能力指数的AHP评价

指标权重确立之后，即可用AHP方法计算出各地区2005—2010年区域企业自生能力指数。借鉴WEF的“可持续发展”思想，区域企业自生能力指数可从存量值和发展值两个角度进行评价，二者分别反映了区域企业自生能力的当前水平和动态发展能力。

为了平滑单一年份的数据异常带来的评价误差，我们使用2006—2010年5年的平均值来衡量各地区基于企业的区域自生能力存量值。同样，我们还可计算出各地区基于企业的自生能力动态发展值，其计算过程与上述存量值计算过程相同，只是每一个指标的原始数据取当年该地区在该项指标上的环比增速。最后，将存量值与发展值加权平均，得到5年年均区域企业自生能力综合指数。表4按照排名先后分别列举了各地区2006—2010年企业自生能力存量值、发展值和综合值的评分。

四、区域企业自生能力指数分析及其对区域经济发展的影响

从区域企业自生能力的存量值和发展值的结构来看，中国的区域经济可以划分为四种类型：第一种类型为高位调整区域，即一些地区虽自生能力存量值位居前列，但发展值却不甚理想，这可能意味着需要寻找新的增长点，如北京、上海、天津；第二种类型为积极赶超区域，即部分地区自生能力的存量值和发展值都比较可观，如广东、江苏和重庆；第三种类型为快速追赶区域，即大部分中西部城市尽管自生能力存量值较低，但增量值较好，这种自生能力的发展如果得以保持，则追赶有望，如安徽、湖南、陕西、内蒙古、江西、湖北等；第四种类型称之为双重拖累区域，主要有个别西部省区，自生能力存量值和增长值均明显落后，亟待突破和关注，如青海、贵州等。

从区域企业自生能力评价结果整体来看，我们还发现了一个可能的趋势：各地区企业自生能力的发展值都为正值，而且快速追赶的区域占多数。这说明如果能够保持这种势头，区域间的经济差距就有望实现收敛。但是，第四种类型的地区短期内显然还难以挤入收敛的行列，所以这种收敛是不完全的。

就地区之间比较而言，对各地区企业自生能力总体及构成进行对比分析有利于确认各自的比较优势和劣势，进而可以结合区域实际情况，更为科学地确定政策着力点。以国家技术创新工程试点省的企业创新力为例，截至2010年底，试点地区有安徽、浙江、江苏、山东、广东、四川、辽宁、上海，其部分指标排名见表5。其中，就安徽而言，目前存在的问题是，区域企业的创新力落后于企业整体的自生能力，尽管从发展的眼光看这种状况正有所改善，而且，安徽在企业创新的投入和产出上较其他试点城市还有一定的差距，只是在技术消化吸收经费投入强度方面具有明显的优势，因而，针对安徽企业创新力的培育需要同时加大创新投入和创新产出，否则企业的创新力瓶颈将会制约区域企业自生能力的提升。

另外，根据上文推测，区域企业自生能力是中国区域经济发展中具有核心解释力和影响力的因素，在完成区域企业自生能力指数评价的基础上，本文构建了以下四个模型进行验证。其中：GDP2011。表示各地区在2011年人均GDP与当年全国人均GDP之比，即各地区2011年人均GDP的相对数；GDPAY3表示各地区2009—2011年人均GDP相对数的均值；SVIAY3表示各地区2006—2008年区域企业自生能力存量的3年均值；DVIAY3表示2006—2008年区域企业自生能力发展值的3年均值；SVIAY表示2006年各地区企业自生能力的存量；DVI表示2007年各地区企业自生能力发展值；SVIAY表示2006—2010年区域企业自生能力存量的5年均值。

四个模型的分析结果整体上证明了最初的推测，即一个地区某一时期（或某一年）的企业自生能力对该地区下一时期（或未来）的人均GDP有显著的解释力和影响力。将模型1、模型2、模型3作为一组，模型4作为另外一组，可以发现，无论是未来某一年的区域人均GDP还是未来某一阶段的区域人均GDP都可以由各地区历史的区域企业自生能力来显著地解释，而且当被解释变量是一个阶段时，其解释的显著性就更强，两类企业自生能力的影响也在加大。通过模型间的对比还能发现，自生能力存量值和自生能力发展值及其单期指标与阶段指标在解释力和影响力上的差异。

四个模型中的自生能力发展值的系数均为负数，最有可能的原因是，在29个区域中自生能力存量值与发展值位势相反的地区占多数，即本文所说的第一类和第三类区域，而近期对经济发展产生影响的主要还是存量值，所以发展值的位势与区域发展程度的位势是相反的。

五、结论

基于理论、实证和中国的现实，本文所做出的区域企业自生能力的评价试图为区域经济发展或经济质量的评价提供一个新的、可行的标准，或至少可以作为当前GDP评价和竞争力评价的有益补充。尽管以GDP（增长）作为区域经济发展衡量基准与区域间“以GDP为基础的锦标赛竞争”的激励制度（周黎安，2007）相结合的机制，造就了中国经济增长奇迹，但由于GDP指标存在统计遗漏、未考虑增长的成本、未考虑产品升级和新产品研发、不包含收入分配等因素，而且GDP可以通过重复建设、投资拉动等人为“制造”，所以这种机制的弊端也日益显现，如造成资源环境压力日益加大、要素价格被扭曲、重复建设、地方分割和恶性竞争等。区域企业自生能力指数之所以是区域经济发展评价的一个可行标准，不仅因为它难以被人为地“制造”，也不仅因为它是实体经济发展水平的衡量，还因为它是当前发展水平和可持续发展能力的综合评价。相对于区域竞争力评价，它的最大优点在于并未将影响发展的环境评价和发展本身的评价混为一体。

根据区域企业自生能力的评价，可以将中国的区域经济划分为四种类型——高位调整型、积极赶超型、快速追赶型和双重拖累型，而且，这四种类型的区域呈现出一种不完全收敛的态势。

本文实证分析表明，区域企业自生能力对未来区域经济发展水平具有显著的解释力和影响力，且当考察的是一段时期而非特定年度时，这种解释力和影响力会更强。这一结果的经济战略含义是：区域经济健康、可持续的发展倚重于区域企业自生能力的提升。一个地区要谋求长期、可持续的发展，应把优质实体经济项目源培育作为经济发展政策的核心内容，尤其是要在分析比较优势和劣势的基础上，结合本地区的情况，着力培育区域内企业的创新能力及创业能力，打造优势集群，提升企业成熟度与国际化能力。

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