【正文】 一只克隆羊在英國Rosslyn研究所誕生生物技術(shù)對經(jīng)濟社會發(fā)展的影響：生物技術(shù)的發(fā)展將越來越深刻地影響著世界經(jīng)濟、軍事和社會發(fā)展的進程。在石器時代后期，我國人民就會利用谷物造酒，這是最早的發(fā)酵技術(shù)。不同生物技術(shù)間的相互關(guān)系 微生物 工程菌 發(fā)酵工程 基因工程 蛋白質(zhì)或酶 蛋白質(zhì)工程或酶工程 產(chǎn)品 動、植物個體或細胞 細胞工程 優(yōu)良動、植物品系生物技術(shù)所涉及的學科 n 現(xiàn)代生物技術(shù)是所有自然科學領(lǐng)域中涵蓋范圍最廣的學科之一。細胞工程是指以細胞為基本單位，在體外條件下進行培養(yǎng)、繁殖或人為地使細胞某些生物學特性按人們的意愿發(fā)生改變，從而達到改良生物品種和創(chuàng)造新品種的目的，加速繁育動植物個體，或獲得某種有用物質(zhì)的技術(shù)。七大高科技：生物，航天，信息，激光，自動化，新能源，新材料生物技術(shù)概念：生物技術(shù)（biotechnology），是指人們以現(xiàn)代生命科學為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)科學的科學原理，采用先進的科學技術(shù)手段，按照預先的設(shè)計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的。生物技術(shù)的種類：生物技術(shù)不完全是一門新興學科，包括傳統(tǒng)生物技術(shù)（指舊有的制造醬、酒、面包、奶酪、 酸奶及其它食品的傳統(tǒng)工藝）和現(xiàn)代生物技術(shù)（包括基因工程、細胞工程、酶工程 、發(fā)酵工程 、蛋白質(zhì)工程）兩部分。動物細胞工程（胚胎移植細胞融合細胞培養(yǎng)單克隆抗體，核移植）n 酶工程是利用酶、細胞器或細胞所具有的特異催化功能或?qū)γ高M行修飾改造，并借助生物反應器和工藝過程來生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品的技術(shù)。它以包括分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫生物學、人體生理學、動物生理學、植物生理學、微生物生理學、生物化學、生物物理學、遺傳學等幾乎所有生物科學的次級學科為支撐，又結(jié)合了諸如化學、化學工程學、數(shù)學、微電子技術(shù)、計算機科學、信息學等生物學領(lǐng)域之外的尖端基礎(chǔ)學科,從而形成一門多學科互相滲透的綜合性學科?！艄爬系尼勗旒夹g(shù)◆巴斯德的發(fā)現(xiàn) 理論背景：現(xiàn)代生物技術(shù)是以20世紀70年代DNA 重組技術(shù)的建立為標志的。 1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解決食品短缺：提高農(nóng)作物的產(chǎn)量及品質(zhì)（培育抗逆的作物優(yōu)良品系，植物種苗的工廠化生產(chǎn)，提高作物品質(zhì)，生物固氮，減少化肥使用量）發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)（動物的大量快速無性繁殖，培育動物的優(yōu)良品系）2提高生命質(zhì)量，延長人類壽命（開發(fā)制造貴重的新型藥品，疾病的預防和診斷，基因治療，人類基因組計劃）3解決能源危機、治理環(huán)境污染：解決能源危機生物能源將是最有希望的新能源之一，而其中又以乙醇最有希望成為新的替代能源。5生物技術(shù)的安全及其對倫理、道德、法律的影響：１基因工程對微生物的改造是否會產(chǎn)生某種有致病性的微生物，這些微生物都帶有特殊的致病基因，如果它們從實驗室逸出并且擴散，有可能造成類似鼠疫那樣的可怕疾病的流行。５動物克隆技術(shù)的建立，如果被某些人用來制造克隆人、超人，將可能破壞整個人類社會的和平。? DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本的骨架，堿基排在內(nèi)側(cè)。 ? 單鏈，不存在堿基比例關(guān)系 。在原核生物中，復制起始點通常為一個，而在真核生物中則為多個。RNA引物的大小，在原核生物中通常為50～100個核苷酸，而在真核生物中約為10個核苷酸?！?39。方向的親代DNA鏈作模板的子代鏈在聚合時基本上是連續(xù)進行的，這一條鏈被稱為領(lǐng)頭鏈(leading strand)。DNA在復制時，由隨從鏈所形成的一些子代DNA短鏈稱為岡崎片段(Okazaki fragment)。端上游區(qū)的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準確相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性 原核生物：10區(qū)（TATAAT）、 35區(qū)（TTGACA） 真核生物：2530區(qū)（TATA）、7080區(qū)（CAAT）、80100區(qū)（GC） ? 轉(zhuǎn)錄區(qū)：從轉(zhuǎn)錄RNA的起錄點開始，包括基因編碼區(qū)和轉(zhuǎn)錄終止子二、蛋白質(zhì) （一）蛋白質(zhì)的化學組成 蛋白質(zhì)含有：碳、氫、氧、氮、硫。親水基位球體表面,疏水基位于球體內(nèi)部 四級結(jié)構(gòu) 組成蛋白質(zhì)的多條肽鏈在天然構(gòu)象空間上的排列方式，多以弱鍵互相連接。這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。175。 ? 肽鏈的終止以及肽鏈的釋放——核糖體從mRNA上解離，準備新一輪合成反應 三、基因與基因表達的一般概念 ? 基因作為唯一能夠自主復制、永久存在的單位，其生理學功能以蛋白質(zhì)形式得到表達。轉(zhuǎn)錄是指拷貝出一條與DNA鏈序列完全相同（除了T→U之外）的RNA單鏈的過程，是基因表達的核心步驟。主要表現(xiàn)為骨骼、眼和心血管系統(tǒng)受累。 ? 1991 年7 月，三個研究小組同時報道發(fā)現(xiàn)了馬方綜合征的致病基因和致病機理。其他基因可以減弱或者加劇原纖蛋白基因突變的影響。62歲時帶著對遺傳學無限的眷戀，回歸了無機世界。體細胞中遺傳因子成對存在。? 卟啉病是由于血紅素生物合成途徑中共同作用的6 種酶中的一個缺失而引起的一組疾病，可分為6 種，急性間歇性卟啉病就是其中的一種。 ? 如果一位婦女遺傳了一條攜帶有隱性致病基因的X 染色體，那么幾乎可以肯定的是她另一條X 染色體上的等位基因會阻止這個致病基因的表達，但如果一位男性遺傳了一條攜帶有致病基因的X 染色體，他的Y 染色體上沒有相應的基因可以抵消致病基因的表達，他就會發(fā)病。 中度血友病患者會由微小的傷口而引發(fā)嚴重出血。 ? 我們每個人一定攜帶一些等位基因，當它們單個出現(xiàn)時沒有什么風險，但當它們配對時 就會造成嚴重的后果。 如果這對表兄妹的一個共同祖先攜帶了有害變異，那么從統(tǒng)計學上講他們都攜帶這個拷貝的可能性要比非近親大得多。患者的破骨細胞可以完成溶蝕任務(wù)，但由于他們的組織蛋白酶K 不能正常工作，所以破骨細胞不能繼續(xù)完成它的任務(wù)。 目前，由于發(fā)現(xiàn)的DNA多態(tài)位點越來越多，DNA分析技術(shù)越來越簡便、快速，世界上有120多個國家和地區(qū)已應用DNA分析技術(shù)辦案，解決刑事(如殺人、強奸)、民事(親子鑒定)糾紛問題，DNA多態(tài)性分析的個人識別能力可以與人類指紋技術(shù)相媲美，個人同一認定精確度已達到99．999999%以上，否定率則為100%。其重復單位為1～6個核苷酸，由10～50個重復單位串聯(lián)組成。 在貓、人類以及其他高等生物中，寬闊的DNA “高速公路”上總有許多“路段”(串)不編碼蛋白質(zhì)，但其中含有STR。基于STR長度的變異，兩個樣本差異的表示方法已經(jīng)建立起來，因而這種差異為我們提供了鑒定兩個樣本是否出自同一個體的途徑。 已廣泛應用于法醫(yī)學個體識別和親子鑒定等領(lǐng)域。 除了同卵雙生子，兩個隨機抽取的人在5 個基因座上具有相同STR 的幾率近乎為零。 乘積法則167。應用乘積法則之后，兩個DNA樣本僅靠運氣匹配在一起的可能性馬上就會變得很小，所以比對兩個樣本所下的結(jié)論會變得非常之有力。 20世紀80年代初期，PCR是由一位勇于創(chuàng)新的年輕分子生物學家穆利斯在加利福尼亞西特斯生物技術(shù)公司工作期間研究出來的。 該技術(shù)獲得1992年諾貝爾獎，它為癌癥診斷和親子鑒定翻開了新的一頁，有力地推動了我們發(fā)現(xiàn)和克隆人類基因的進程。 首先，給感興趣的DNA加溫，使其變性后導致雙螺旋解開成為單鏈。167。 第一個循環(huán)(耗時幾分鐘)結(jié)束后，原來的DNA含量增加一倍。它不僅可用于基因分離、克隆和核酸序列分析等基礎(chǔ)研究,還可用于疾病的診斷或任何有DNA,RNA的地方。167。 但是，DNA聚合酶在高溫時會失活，因此，每次循環(huán)都得加入新的DNA聚合酶，不僅操作煩瑣，而且價格昂貴，制約了PCR技術(shù)的應用和發(fā)展。 ②模板DNA與引物的退火(復性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結(jié)合；167。每完成一個循環(huán)需2～4分鐘，2～3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。 溫度控制由PCR儀完成。 基因測序定義：對基因中堿基排列順序的測定。最后，因為(DNA)分子比較穩(wěn)定，所以DNA分析可以用來幫助鑒別嚴重腐爛的尸體。然而，任何科學技術(shù)都有自身的局限性，僅適用于特定的領(lǐng)域。這意味著通過DNA鑒定無法識別同卵兄弟或者姐妹。 “奇美拉”原本是希臘神話中獅首、羊身、蛇尾的神獸，科學家將人攜帶至少兩組DNA的情形稱為“奇美拉”現(xiàn)象。 亨廷頓氏舞蹈癥是一種家族顯性遺傳型疾病。 病征主要表現(xiàn)為：，變得冷漠、易怒或憂郁。 一般來說，導致患者死亡的原因是因為突然跌倒或者感染其他并發(fā)癥。脆性X綜合征：現(xiàn)今在X脆性部們已發(fā)現(xiàn)了致病基因FMR1，它含有CGC三核甘酸重復序列，后者在正常人約為30拷貝，而在正常男性傳遞者和女性攜帶者增多到150~500bp，稱為小插入，這種前突變無或只有輕微癥狀。 行為篇? 狂躁抑郁癥也稱雙向情緒病或雙向情緒失調(diào)，患者經(jīng)常感到極度無助，對家庭和工作均喪失興趣，不聞不問，但有時情緒卻又突然高漲，令人無所適從，病發(fā)成因多數(shù)是沉重生活壓力和濫用藥物所致。而分子標記技術(shù)的發(fā)展也使發(fā)現(xiàn)致病基因的方式有了革命性的進步。 RAPD標記? RAPD即隨機擴增DNA多態(tài)性技術(shù)是Williams和Welsh兩個研究小組在1990年發(fā)展起來的一種DNA遺傳標記，它是建立在PCR基礎(chǔ)之上，以隨機的寡聚核苷酸（10個堿基）作為PCR的反應引物，對基因組DNA進行擴增，由擴增產(chǎn)物的多態(tài)性而顯示基因組的多態(tài)性的檢測技術(shù)。? ② 每個RAPD 反應中，僅加單個引物，就可通過引物和DNA 隨機配對實現(xiàn)擴增，擴增無特異性； ? ③ 退火溫度低，一般為36℃，這樣的溫度能保證核苷酸引物與模板的穩(wěn)定結(jié)合，同時允許適當?shù)腻e誤配對，以擴大引物在基因組DNA中配對的隨機性，使RAPD 有較高的檢出率。 RAPD引物? RAPD引物由完全隨機的10個堿基組成。習慣性遺尿會使孩子虛弱，影響身體健康和智力發(fā)育，經(jīng)常尿床還會給家庭帶來煩惱。脾氣古怪、膽小怕事、性格內(nèi)向，做夢找?guī)?、冬天或陰雨天加重。精神病專家認為這個問題是由專制型父母同被動攻擊型子女間的沖突所引發(fā)的。多巴胺影響的4方面證據(jù)：? (1)動物研究己證明多巴胺水平對探索行為存在影響。社交性? 先天性卵巢發(fā)育不全又稱特納氏(Turner)綜合征，是一種先天性染色體異常所致的疾病。21三體綜合征包含一系列的遺傳病，其中最具代表性的第21對染色體的三體