現(xiàn)代自然科學(xué)技術(shù)概論

1、姓名：李佳班級(jí)：小教134班學(xué)號(hào)：2013212090現(xiàn)代自然科學(xué)技術(shù)概論第二次作業(yè)一、談?wù)勣D(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物的研究現(xiàn)狀㈠轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因植物是指利用重組DNA技術(shù)將克隆的優(yōu)良目的基因整合到植物的基因組中并使其得以表達(dá)而獲得的具有新的遺傳性狀的植物。這一技術(shù)克服了植物有性雜交的限制使基因交流的范圍無(wú)限擴(kuò)大可將從細(xì)菌、病毒、動(dòng)物、遠(yuǎn)緣植物及人類的基因甚至人工合成的基因?qū)胫参飸?yīng)用前景十分廣闊.⑴轉(zhuǎn)基因植物的類型獲得有用的目的基因是基因工程的

2、基本前提。近幾年來(lái)應(yīng)用于植物的外源基因已包括抗病毒、抗蟲(chóng)、抗除草劑、改變蛋白質(zhì)成分或含量、雄性不育、改變花色和花形、延長(zhǎng)保鮮期等基因種類其中的相關(guān)基因已經(jīng)用于培育轉(zhuǎn)基因煙草、馬鈴薯、棉花、番茄、大豆、玉米、油菜、苜蓿及矮牽牛等。迄今為止全世界已分離出100余個(gè)用于植物基因工程的目的基因獲得轉(zhuǎn)基因植物近200種。已有近1000例轉(zhuǎn)基因植物被批準(zhǔn)進(jìn)入田間試驗(yàn)涉及的植物物種有50余個(gè)已批準(zhǔn)了48個(gè)轉(zhuǎn)基因植物品種進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植物主要有以

3、下幾大類型:①抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物該類植物由于轉(zhuǎn)入了抗除草劑基因表現(xiàn)出抗不同類型除草劑的性狀。目前已獲得了一些抗除草劑作物如抗草丁膦(glufosinate)轉(zhuǎn)基因作物冬油菜抗草甘膦(農(nóng)達(dá))轉(zhuǎn)基因作物大豆、玉米、棉花、油菜、向日葵、甜菜等。②抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物比利時(shí)植物遺傳公司的科學(xué)家于1987年首次將蘇云金桿菌(Bacillusthunringiensis)毒蛋白基因?qū)霟煵葜械靡员磉_(dá)表現(xiàn)出對(duì)一齡煙草夜蛾幼蟲(chóng)的抗性。利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物生產(chǎn)其他

4、生物藥?轉(zhuǎn)基因植物可表達(dá)多種蛋白如腦啡呔、?干擾素、人血清蛋白以及兩種最昂貴藥物即葡糖腦苷脂酶和粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞群刺激因子等。單就?干擾素而言目前已有49個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)銷售。年銷售額達(dá)3億美元它可以用治療14種疾病包括肝炎、卡波濟(jì)肉瘤、腎癌以及基底細(xì)胞癌等。③抗病轉(zhuǎn)基因植物1986年美國(guó)Beachy研究小組首次將煙草花葉病毒(TMV)外殼蛋白基因(CP)導(dǎo)入煙草培育出抗TMV的煙草植株開(kāi)創(chuàng)了抗病毒育種的新途徑。④抗逆境轉(zhuǎn)基因植物目前已分離出大

5、量與抗逆代謝相關(guān)的基因包括與抗(耐)寒有關(guān)的脯氨酸合成酶基因、魚(yú)抗凍蛋白(AFP)基因、擬南芥葉綠體3磷酸甘油?；D(zhuǎn)移酶基因與抗旱有關(guān)的繭蜜糖合成酶基因及一些植物去飽和酶基因等。我國(guó)在抗逆基因的分離、克隆和轉(zhuǎn)化等方面的研究已取得一定進(jìn)展克隆了耐鹽堿相關(guān)基因通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化已獲得了耐1%NaCl的苜蓿耐0.8%NaCl的草莓耐2%NaCl的煙草抗逆基因工程作物已進(jìn)入田間試驗(yàn)階段。能造成內(nèi)源基因的破壞還可激活正常情況下處于關(guān)閉的基因進(jìn)行表達(dá)導(dǎo)致

6、陽(yáng)性個(gè)體不育胚胎的早期死亡四肢畸形如hGH小鼠排卵雖多但因黃體不正常引起胚胎死亡如和hGH轉(zhuǎn)基因豬衰弱多病常見(jiàn)嗜睡、跋行、肺炎等疾病且繁殖率低.④一些基因表達(dá)效率高另一些基因表達(dá)效率低不但外源基因的表達(dá)和表達(dá)水平需一定的機(jī)遇并且同一個(gè)體的不同組織和不同個(gè)體的同一組織表達(dá)水都不一致.例如將舊H和pGH基因?qū)胴i基因組內(nèi)可使其生長(zhǎng)速度而導(dǎo)入hGH和bGH基因的豬卻無(wú)此作用.有時(shí)為了改變小鼠的某個(gè)或某些形狀雖然其基因組也按預(yù)定的計(jì)劃作了改變卻

7、得不到所預(yù)期的表型效應(yīng)即“無(wú)表型”.外源基因隨機(jī)整合進(jìn)入宿主細(xì)胞染色體因整合位點(diǎn)效應(yīng)可以導(dǎo)致定位表達(dá)的異源蛋白質(zhì)的功能喪失。二、闡述疾病診斷、治療新技術(shù)㈠基因診斷及治療基因診斷又稱DNA診斷或分子診斷，通過(guò)分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的技術(shù)，直接檢測(cè)出分子結(jié)構(gòu)水平和表達(dá)水平是否異常，從而對(duì)疾病做出判斷。⑴基因診斷可分為兩類：①基因直接診斷直接檢查致病基因本身的異常。它通常使用基因本身或緊鄰的DNA序列作為探針，或通過(guò)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，以探查基因

8、無(wú)突變、缺失等異常及其性質(zhì)，這稱為直接基因診斷，它適用已知基因異常的疾??；②基因間接診斷當(dāng)致病基因雖然已知但其異常尚屬未知時(shí)，或致病基因本身尚屬未知時(shí)，也可以通過(guò)對(duì)受檢者及其家系進(jìn)行連鎖分析，以推斷前者是否獲得了帶有致病基因的染色體。連鎖分析是基于緊密連鎖的基因或遺傳標(biāo)記通常一起傳給子代，因而考察相鄰DNA是否傳遞給了子代，可以間接地判斷致病基因是否傳遞給子代。連鎖分析多使用基因組中廣泛存在的各種DNA多態(tài)性位，特別是基因突變部位或緊鄰

9、的多態(tài)性位點(diǎn)作為標(biāo)記。RFLP、VNTR、SSCP、AMP－FLP等技術(shù)均可用于連鎖分析。⑵基因治療基因治療是指將外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療目的。也就是將外源基因通過(guò)基因轉(zhuǎn)移技術(shù)將其插入病人的適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中，使外源基因制造的產(chǎn)物能治療某種疾病。從廣義說(shuō)，基因治療還可包括從DNA水平采取的治療某些疾病的措施和新技術(shù)。㈡、激光診斷及治療⑴激光技術(shù)用于醫(yī)學(xué)診斷通過(guò)激光誘發(fā)的熒光，可以發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞