【正文】 ，這是由于一種蛋白酶的催化成熟的結果。未成熟的西紅柿易于長期保存保鮮和運輸。 轉基因西紅柿的途徑 5． 植物細胞的轉化方法 （ 1） 葉圓片共培養(yǎng)轉化 （ 2） 單細胞水平上的轉化 在 Kan培養(yǎng)基上選擇轉化的組織 ——再生植株 。 轉基因植株的一對染色體 Kan 自交 1/4 Kans 1/2 Kanr 1/4Kanr 思考 題 ： Kanr 能在轉基因植株中以組成型的方式表達 ， 如對轉化植株的花藥作培養(yǎng)所得花粉植株抗性和敏感性比例如何 ？ 轉化植株自交或與野生型回交的結果如何 ？ 四 .轉基因動物 :轉基因動物是指以實驗方法導入外源基因 ,并在其基因組內(nèi)穩(wěn)定整合并能遺傳給后代的一類動物 . : (1).建立轉基因動物模型以研究外源基因在整體動物中的表達調(diào)控規(guī)律 。 (3).可用轉基因動物產(chǎn)生人類需要的生物活性物質 . 轉基因生物反應器 □ 定義： 將目的基因導入動物體內(nèi)形成轉基因生物，由于基因表達，可以從轉基因動物的特定組織或器官（乳汁、血液等）獲得目的基因產(chǎn)物。 采用上述方法獲得的轉基因羊，可從羊奶中提取出治療心臟病的藥物 tPA（組織溶解酶原激活劑）。但這種操作具有一定的危險性，必須首先在動物體內(nèi)進行試驗。 基因剔除技術 研究人類基因功能的重要手段是 基因敲除。 如果沒眼，那么被去除的基因就是決定長眼的基因。 這與早期生理學研究中常用的切除部分 觀察整體 推測功能的三部曲思想相似 。既可以是用突變基因敲除相應的正?；?，也可以用正?；蚯贸鄳耐蛔兓?。 改造動物基因型 ， 研究基因敲除小鼠在胚胎發(fā)育及生命各期的表現(xiàn)，可以得到該基因在生長發(fā)育中的作用，為研究基因的功能和生物效應提供模式。動詞 clonizos是砍樹枝。 . 克隆技術的生物學基礎 ——細胞及細胞的全能性 根據(jù)細胞學說，細胞是一切生物體的結構和功能單位，無論是進行有性繁殖還是進行無性繁殖的生物，都是有細胞構成的。 克隆技術所依賴的理論基礎 19世紀 30年代提出細胞學說 ， 細胞是生物有機體的結構和生命活動的單位 ， 又是生物個體和系統(tǒng)發(fā)育的基礎 ， 1902年 Haberlandt提出植物細胞全能性的設想 。 細胞全能性 （ Cell totipotency） ：任何一個處于細胞分化臨界期之前的細胞 ， 只要處于合適的條件即可以發(fā)育為完整的生物體 ， 也可以發(fā)育成任何組織或器官等 。 植物細胞全能性實驗的重要事件： 1. Steward， 1958， 從胡羅卜根游離單細胞培養(yǎng)成完整植株 。 ， 1971， 煙草原生質體培養(yǎng)成植株 。 關鍵的問題是：動物細胞的分化過程是不可逆的嗎？ 1. 動物克隆的早期設想： 1938年，德國胚胎學家 Hans Spemann提出了用成年體細胞的核移植到未受精的卵細胞中，來實現(xiàn)動物的無性繁殖，未成功 2. 從低等動物開始，兩棲類和魚類 1952年 Robert Briggs和 Thomas J King用囊胚核移植方法產(chǎn)生了蝌蚪，未生成青蛙。 Steen Willadsen 成功利用胚胎細胞的細胞核移植到未受精的卵細胞中產(chǎn)生了一頭綿羊，后來有小鼠，兔，山羊，牛，豬等克隆成功。 動物克隆技術的發(fā)展經(jīng)歷從胚胎細胞的克?。òㄅ咛デ懈睿┑襟w細胞克隆的過程 胚胎細胞克隆技術 產(chǎn)生的新個體并非是親代的自我復制， 而是多生了幾 個雙胞胎，并未引起世人注意。 □ 核移植技術 將供體復制對象的細胞核轉入到去掉細胞核的卵細胞中 。 克隆羊 “ 多莉 ” 的誕生說明動物體細胞也具有全能性 ， 因此它是真正意義上的動物克隆 ， 動物克隆的基本過程 以克隆羊為例，動物克隆的基本過程如下圖 克隆動物的應用： 1. 快速克隆出優(yōu)良的種畜和遺傳上一致的實驗動物； 2. 動物資源的種質保存，包括地球上頻危動物的挽救等（異種核 移植） ； 3. 生產(chǎn)移植器官； 4. 與轉基因技術相結合研制生物反應器生產(chǎn)基因藥物。 。那么 克隆動物是否會隨著供體細胞的縮短的端粒而提前衰老呢？ 有發(fā)現(xiàn) Dolly 羊的端粒限制性片段平均長度（ mean terminal restriction fragment,TRF) 比同齡對照短。 2． 克隆動物過程中也極有可能產(chǎn)生遺傳性的變異（ 無性系變異 ） ， 這在植物的克隆中已廣泛得到研究和驗證 （ 會發(fā)生染色體變異 ， 基因組 DNA擴增和某些轉位因子的激活 ） 。如 HIV的 DNA序列已經(jīng)搞清，可以根據(jù)該序列設計合成一段引物，再從受檢人的血液或組織中抽提極微量的 DNA為模板進行 DNA的擴增，如獲得與 HIV DNA序列相同的特定長度的DNA片段，即可確定受檢者攜帶 HIV病毒。如胎兒的羊水和胎盤絨毛細胞可從母體內(nèi)取得，取出的細胞可以進行染色體核型、性別、生化和基因組缺陷的檢測 1． 檢測限制性位點的變化 （ 1） 鐮形細胞貧血癥是編碼血紅蛋白 β鏈的一個決定谷氨酸的密碼子 GAG變成了編碼纈氨酸的密碼子 GTG， 從而使血紅蛋白質分子結構和功能發(fā)生根本的改變 ， 該患者的紅細胞由正常的園盤形變成鐮刀形 。 Mst II識別的序列為 CC↑TNAGG。 β—珠蛋白基因 —————————————————— ///////// 內(nèi) 含 子 /////////////////////////// —————————————————— ↑ ↑ ↑ M M M （在異常中消失） — 脯 ——纈 ——谷 — —CC T—GTG—GAG— Mst II識別位點消失 異常 S — 脯 ——谷 ——谷 — —CC T—GAG—GAG— Mst II識別位點 正常 A 氨基酸序列和基因序列 血紅蛋白類型 ( 3 ). Southern雜交檢測鐮形細胞貧血癥 提取羊水或絨毛細胞 DNA， 用限制性內(nèi)切酶 Mst II對 DNA酶解 ， 經(jīng)電泳和 Southern吸引轉膜后 ， 用放射性標記的 β株蛋白基因探針對膜上的 DNA作雜交 ， 根據(jù)經(jīng)放射自顯影后的膠片上雜交斑點的多少和位置可作出診斷： 正常人的 β珠蛋白基因 （ βAβA） 中有 3個 Mst II切點 ， 可將該DNA上切成 2個片段 ， 它們?yōu)? ， 因此會在相應位置產(chǎn)生二條雜交帶；異?；颊叩?β珠蛋白基因 （ βSβS）中 ， 只有 2個切點 ， 可將該 DNA切一條長 。 ( 4 ). Southern雜交檢測結果 2 、 異 常 序 列 檢 測 ( allelespecific oligonucleotides, ASO) 如果某一特定核苷酸發(fā)生異常 ， 可用在該基因相應區(qū)段上正常的野生型序列的寡核苷酸作為探針 ， 經(jīng)Southern雜交確定： 雜交時的溫度是重要條件 。 在較高溫度時 ， 互補序列才能雜交 ， 只有一個錯配堿基的 DNA也不能雜交 。 PCR法：根據(jù) β珠蛋白基因序列設計二條引物；取得極微量胎兒絨毛細胞或患者血液，裂介細胞粗提 DNA，然后作 PCR擴增，無論是正?；虍惓Ｕ叨紩a(chǎn)生 DNA片段。 正常 異常 攜帶者 電 泳 ↓ □ PCR原理 （ 1） 變性 ， 在 95℃ 高溫下模板雙鏈 DNA解開成單鏈DNA。 （ 3） 鏈延伸：在 72℃ ， 以單鏈為模板 ， 在引物的 3’末端以互補原則合成新鏈 。 PCR技術是 DNA操作的重大發(fā)明 ， Mullis等獲得了 1993年諾貝爾獎 。將各種探針固定于支持物上后與帶有熒光標記的DNA樣品分子進行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號，進而獲取被測樣品中 DNA分子的數(shù)量和序列信息。 □ 檢測原理和步驟 ： (1)．制作芯片：根據(jù)疾病基因中的突變位點區(qū)域的核苷酸序列合成 20個核苷酸長的探針，將其固定于芯片上，芯片上可固定成千上萬個探針。 （ 3） ． 將樣品滴加到芯片上并與芯片上的探針雜交， 凡是與探針互補的酶切片段會固定于特定位置上 ，不能互補的片段會被洗脫掉 。 Gene screening using a DNA microarray. 遺傳咨詢的若干倫理問題 遺 傳 病 的 定 義 遺傳病是由于遺傳物質發(fā)生改變而造成的疾病，它可在上下代之間按一定的方式垂直傳遞，并且在有血緣關系的個體間由于遺傳繼承，有一定的發(fā)病比例。 □ 基因治療定義 ： 應用基因工程手段用正常基因導入基因有缺陷的靶細胞中 ， 使正?；虮磉_ ， 并合成相應的產(chǎn)物 ， 使細胞恢復正常的功能 ， 使疾病得到治療 。 （ 1） ． 體細胞基因治療： 將正常的外源基因導入到患者特定的體細胞中 ， 并使其正常表達 ， 合成患者所缺的某種蛋白質或酶 ， 使患者的癥狀得以改善 。 1. 基因治療方法和步驟 (1)．通常將正常的基因首先與基因轉移的載體相連接， 常采用的載體有 反轉錄病毒載體和腺病毒載體 。 (4)． 對能正常表達目的基因的靶細胞作檢定后回輸?shù)交颊唧w內(nèi) 。 由于 ADA是嘌呤代謝中的一種酶 ， 該基因缺陷將導致患者身體細胞中脫氧腺苷的累積 ， 達到高濃度時脫氧腺苷將對免疫系統(tǒng)細胞 （ 如 T細胞和 B細胞 ） 產(chǎn)生毒性 。 （ 2） ． 從患體體內(nèi)分離有免疫缺陷的 T淋巴細胞 。 （ 4） ． 培養(yǎng)細胞并確認該基因正常表達 。 經(jīng) 56個月的基因治療 ， 患者體內(nèi) T淋巴細胞的數(shù)量恢復到正常水平 ， 體內(nèi) ADA酶幾乎達到正常水平 ， 免疫功能得到恢復 。 “巨大的力量意味著重大的責任” ——美國總統(tǒng)生命倫理咨詢委員會 伯格會議和 HGP的啟示 美國斯坦福大學教授 1975 伯格會議 是否可暫?；蛑亟M實驗，先著手制定共同遵循的規(guī)范 伯格會議和 HGP的啟示 人類基因組計劃 （ HGP） 相關倫理、法律和社會影響的研究 （ ELSI） 生命科學史乃至全部科學技術史上的第一次 600萬猶太亡靈的呼喚 信奉優(yōu)生學的科學家把 《 人類遺傳學 和種族衛(wèi)生概念 》 等狂熱鼓吹人類不 平等的優(yōu)生學著作送給希特勒，成為 他推行種族屠殺政策的重要“科學”依據(jù) 日本 731部隊的細菌武器試驗 731部隊遺址 從 1933年至 1945年， 731部 隊等一直在進行人體細菌武 器試驗。 美國的梅毒試驗 1932年，美國在 Tuskegee鎮(zhèn)對 感染梅毒的 25~60歲的男性黑人 進行“梅毒自然史“的研究 時間長達 40年之久 如此不文明的行為 為什么會發(fā)生在一個 最文明的時代 最文明的國家 最文明的群體？ 科學與人文的攜手 ? 什么是生命倫理學 BIOETHICS 在跨學科、跨文化的背景下，對生命科學和醫(yī)學的倫理學，包括道德見解，判斷，行為，政策等進行系統(tǒng)的研究 生命倫理學關注的若干熱點和難點 輔助生殖 克隆技術 人類基因組研究 轉基因食品 胚胎干細胞 輔助生育的倫理道