搜索
★生物科技與人文的對話★DNA重組指導老師:鍾愛班級:日四技幼兒保育系二年甲班組別:第一組之b/第八組組員:羅惠芬931202104林念穎931251101吳宗翰931251103王雅姵931251115黃婉婷931251144☆基因工程原理☆一.前言分子疾病﹝Moleculardisease﹞如地中海貧血症。遺傳與基因息息相關。二.基因密碼三個根基決定一個氨基酸。在去氧核酸(DNA)上的訊息稱做核密碼(Codes)。在核酸(RNA)上的訊息稱作密碼(Codons)。在轉送核酸上為反密碼(Anticodons)。三.生命在於基因的運作遺傳物質為染色體染色體由基因組成。人類細胞內的染色體有23對(46條)。精、卵原細胞經有性分裂(Meiosis)成精卵子，精、卵子僅具有一半(23條)染色體，精、卵再結合成受精卵(具23對，46條)染色體。受精卵經有絲分裂(Mitosis)與分化作用成為個體。基因的調控系統(operon)：調控系統上的基因有調控基因(Regulatorygene)。啟動基因(Promoter)。結構基因(Structuralgene)等。四.基因的轉移與重組(Genetranferandrecombination)：在細胞分裂時經常會有染色體的轉移與重組。細胞特性因而會受到改變。基因也可以受到剪下(Cut)，複寫(Copy)，和貼上(Past)的處理而成為另一特性之基因。五.基因工程基因轉殖,製造重組去氧核酸(RecombinantDAN)的方法：1.用限制脢將基因切成段落。2.將切斷的基因加以組合。3.將此重組之基因用質體(Plasmid)來攜帶。4.利用細菌大量製造重組基因。聚合脢連鎖反應(Polymerasechainreaction)可以將基因大量複製)。六.基因轉移至細胞內之方法：DNA主導變質作用(DNAmediatedtransformation)DNA藉受體之細胞膜特性改變而進入細胞體內。顯微注射(Microinjection)在顯微鏡下將DNA注入細胞核內。原生質融合(Protoplastfusion)使兩細胞膜接觸融成一個細胞。藉濾過性病毒進入細胞中七.生物技術：遺傳工程的應用1.醫學上的應用：(1)診斷(Diagnosis)(2)治療(Genetherapy)(3)製造疫苗，醫療食品與藥物，蛋白質，細胞組織或器官等(4)鑑定基因密碼排列(5)其它2.非醫學上之應用：(1)轉殖植物、農作物(Transgenicplants)(2)轉殖動物、畜類(Transgenicanimals)(3)食品工業(Foodtechnology)(4)環境保護(Environmentalconservation)(5)其它☆DNA重組技術☆1.什麼是DNA重組技術？◆「重組技術」是指利用先進科技，在不同微生物群之間互相交換部份染色體。以人類生長素(HGH)為例，HGH細胞的細胞核是組合而成的基因物質，然後會經過發酵的程序。在發酵過程中，HGH細胞高速繁殖，因此用少量HGH細胞，便可產生大量HGH細胞。以此方式生產的HGH細胞，與身體天然HGH細胞的基因是一模一樣。然後HGH細胞便會經過乾燥及淨化，以作藥物用途。科學家運用重組DNA技術，將某種基因既有的指定理想特性，由一種生物轉移到另一生物上。2.什麼是基因？基因與健康有什麼關係？◆俗話說：“種瓜得瓜，種豆得豆”，基因是表示一種遺傳信息的物質基礎，是功能性的DNA片段，而DNA是指導蛋白質合成和細胞代謝的“總指揮”。基因與人體的新陳代謝、病理以及相貌特徵、性格、體能、智商等都有著密切的關係。一個成年人體內大約有3.5~5萬個基因。基因在各種因素的作用下受到損傷，而基因的缺損、異常會直接引起它所表達的蛋白質和細胞的功能變化，進而引起細胞生長、代謝的紊亂，人體各器官功能的下降，最終導致衰老和疾病。3.基因受損的因素有哪些？(1)自由基侵害(2)環境污染（水、空氣、殘留農藥、防腐劑、輻射等）；(3)不良的飲食及生活習慣（偏食、煙酒過度、熬夜等）(4)繁重的學習、工作負擔帶來的心理壓力增大、人體神經系統，內分泌系統功能下降等。☆基因重組☆科學家利用基因重組技術(RecombinantDNAtechnology)加強了改變生物遺傳特性的能力。藉由這種技術，將來自不同生物的DNA被切成數段後再接合，成為重組的DNA，在將這重組DNA片段送至某細胞，經由不斷的細胞分裂，而可持續的複製這DNA片段。由於基因重組技術成熟，科學家透過基因工程的改造，將動物細胞的基因傳給植物細胞，或將植物細胞傳給動物細胞，創造了再自然狀態下不可能發生的基因變化。例如：將人類製造胰島素的基因遷入細菌體內，利用細菌製造醫學所需足量的胰島素。圖一：同胎所生十週大的老鼠，左側的重29公克，而右側的老鼠帶有人類生長荷爾蒙的基因，重44公克。☆遺傳新世代GMO引爆物種革命☆資料來源：技術尖兵，所屬地區：台灣本文摘自《生技時代》透過基因工程，科學家們努力在實驗室裡讓想像力成真……不論我們喝的豆漿，或是吃的稻米、蔬菜，或多或少都已經是基因轉殖作物。另外，出現在科幻電影裡，帶有3％取自老鷹、豹基因的「非純人類」，以及《變蠅人》、《蜘蛛人》，和電影《千鈞一髮》（TheGattaca）中，充滿基因歧視的社會，未來可不可能出現？GMO（GeneticallyModifiedOrganisms），中文譯為「基因工程改良生物」，也就是基因改造生物，利用現代基因工程，將甲生物的某個基因轉殖到乙生物後，乙生物便獲得甲生物該基因的遺傳特性，成為基因改造生物。雖然目前大部分提到的GMO，皆指基因轉殖植物或基因轉殖作物（GMCrops）、基因轉殖食品（GMF，geneticallymodifiedfood）為主，然而，事實上，GMO所包含的不只是植物，還包括動物、微生物及病毒。☆蜘蛛人☆毒液治心臟病、絲網做防彈衣電影《蜘蛛人》中，主角彼得帕克（托比麥奎爾飾）在參觀博物館時，意外被一隻基因改造的蜘蛛所咬傷。沒想到，他竟從此搖身變成另一個人；不但近視好了，身體變得強壯，更重要的，是他和蜘蛛一樣會放絲，憑著這項特性，開啟他一連串仗義行俠的行徑。彼得帕克在劇中像蜘蛛一樣攀岩走壁，甚至利用蜘蛛絲在高樓間穿梭擺盪，不禁令人好奇，是否一般人被蜘蛛咬傷，體內的基因也會跟著變化，甚至像劇中主角一樣含有蜘蛛基因？對於這樣的疑問，東海大學生物系教授卓逸民直言，「那是不可能的！」但是蜘蛛絲與蜘蛛毒的應用，卻是連國防戰備武器都急欲開發的領域！☆蜘蛛毒液可提取抗心律藥物☆卓逸民解釋，一旦被蜘蛛咬傷，蜘蛛毒液侵入血液當中，不可能影響人類基因表現，這在科學上來說完全不符目前世界上已知的蜘蛛種類多達三萬六千種，台灣發現的蜘蛛也有三百多種。雖然蜘蛛具有毒性，卻不如外界想像中的可怕。卓逸民表示，只有少部分的蜘蛛如黑寡婦、人面蜘蛛，才具有致命的劇毒。「蜘蛛毒」在醫學上的應用，從古到今都是妙方。李時珍的《本草綱目》中就寫道，蜘蛛可以治癒數十種病，甚至可以拿來治療瘧疾。美國紐約大學的科學家，也試圖從蜘蛛毒液中，提取抗心律失常藥物。他們的作法是從智利狼蛛的毒液中提取出一種化合物，名叫GsMt×-4（一種★月太★類物質），他們在十隻兔子上實驗，該物質能夠有效縮短心房纖顫的時間。所謂「心房纖顫」，是一種常見的心律失常。病發時，心臟跳動變得極不規律，發生血栓和中風的機率相對提高。換言之，透過智利狼蛛的毒液，可望提取抗心律失常藥物，抑制實驗兔子的心房纖顫，減少心臟發病機會另外，澳洲的漏斗網蜘蛛，由於毒性強，每年咬傷不少澳洲人。因此澳洲的CSL（CommonwealthSerumLaboratory）便製出抗毒血清，將它裝在粉末狀的膠囊中，一顆膠囊售價達美金七百多元。卓逸民表示，科學家也正在利用蜘蛛毒去治療神經毒素，企圖找出和神經疾病的關聯性。☆結語☆遺傳新時代，物種大躍進，世紀交替，GMO已全面來臨！談到生物科技，一般人總以為跟自己的生活很遙遠，或是只有電影裡面才會出現複製人、器官再生。然而，現實生活中，不論是花店裡的紫色玫瑰，或是早餐店喝的豆漿，以及餐桌上的米飯蔬菜，其實早已因為生物科技的演進，而帶來全面性的改變，尤其近年來深被全球各地科學家、環保團體、消費者熱切關注的GMO話題，更是一個直接影響每個人日常生活飲食的生命科學技術。