生物技术在生活中的应用

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1、生物技术在生活中的应用第一章生物技术21世纪，世界人口将继续增长。人类面临着人口爆炸的危机，不仅要解决食物短缺问题，而且要解决环境污染、能源短缺等严重问题。要解决这些问题，依靠传统治理手段难以奏效，于是，人们便寄希望于现代先进的生物技术。第一节什么是遗传工程遗传工程又称基因工程，是当今一个新兴的重大技术领域和带头学科。长期以来，人们习惯种瓜得瓜种豆得豆。原来，生物子代的每一种性状，都是父母遗传下来的，由某些基因来控制的。在生物体内，基因存在于脱氧核糖核酸(简称DNA)分子上,已经发现的基因有3500万种。生物体依靠DNA这个遗传模板合成核糖核酸(简称RNA)，再由RN

2、A合成蛋白质。而在这些合成过程中，则需要基因的启动、组合。而基因的启动、组合等活动，又是由一系列的专一酶所控制的。由于这些酶有条不紊的工作，使得基因的剪切、重组并形成新的DNA成为可能。所谓基因工程，就是采用工程设计的方法，按照人的需要，将特定的目的基因，在离体条件下转入宿主细胞进行大量复制，最终产生新的基因产物的过程。当然，要把剪下来的有用基因或所希望的基因片断引入其它生物体(宿主细胞)内，需要载体的帮助，并利用细菌、酵母或培养的动物细胞进行无性繁殖，遗传工程才能脱颖而出。练习：1、什么是基因工程?2、遗传工程产生的条件是什么?第二节什么是克隆克隆,作为名词表示通过

3、无性繁殖的方法获得的理由于单一个体的后代,若作为动词则表示用机体的体细胞代替未受精卵的核产生该机体在遗传上同一副本的过程.按世界卫生组织关于克隆的非正式声明的定义：克隆是遗传上同一机体或细胞系的无性生殖。根据这样的定义，克隆按性质可分自然克隆和人工克隆俩类：按对象则可分细胞克隆、植物克隆、动物克隆和人克隆四个层次。无性翻殖本来是一种低级的生殖方法，生物进化的层次越低，越有可能采取无性生殖，进化的层次越高，则越不可能采取无性生殖。如低级生物--微生物，一般是以自行分裂的方式直接分裂产生的子代与亲代的遗传物质完全相同。在这个意义上，微生物没有"个体"的概念，因此也就"死亡

4、"。当然，严格地讲，由于环境条件影响，微生物的亲代与子代会有若干差异，但这种差异太微不足道了。所以，微生物可以为是不"死"的死亡应该是生物进化到较高级阶段的产物。现代生物医学用克隆技术，在体外培养的正常细胞或癌细胞，常称为"永生细胞核"就是这个意思。在自然条件下，由于许多植物本身就适宜进行无性繁殖，因此它们很容易被克隆。在动物界，无性繁殖方式多见于无脊椎动物。对于高等动物，在自然状态下，它们一般只能进行有性繁殖，所以要使它们进行无性繁殖，科学家必须经过一系列复杂的操作程序。首先，要用外科手术除去受精卵的细胞核，或用辐射等手段使受精卵内的细胞核失去活性，然后再用注射器将

5、另一个个体的细胞核转换到已去除细胞核的受精卵中。20世纪50年代，科学家用上述方法成功地无性繁殖出一种两栖动物--非洲爪蟾，此举揭开了细胞生物学的新篇章。克隆哺乳动物一直是遗传学家们努力探索的目标，这种不需要精子参与，通过无性翻殖后代的方法，就好象是一种工业产品按一定模型不断复制一样，以这种方式复制出来的动物外形、性能和基因类型等完全一样。该项技术一旦成功地加以应用，不仅可以迅速翻殖良种家畜，为畜牧业的发展提供广阔的前景，也为生物学、遗传学等学科的研究和发展，开辟了一条阳光大道。练习：1、克隆如何分类?2、怎样进行无性繁殖?第三节神奇的基因芯片在21世纪，一项新兴的工

6、业产业--基因芯片工业将诞生于世。基因芯片是电子学和生物科学结合产生的广泛关注，它将给传统医学带来一场新的革命。1996年，美国加洲埃菲迈士公司首次在市场上推出的商业化的基因芯片和新片阅读器。人们意识到，基因芯片像不断更新的计算机芯片一样，具有巨大的商业前景，它将诱发一场新的技术革命，给医学领域带来全新的变化。在美国，目前就有6~7家公司开发出了20多种基因芯片已经面世。许多有实力的大公司也将纷纷加盟开发和生产基因芯片。尽管基因芯片的生产技术难度大，成本高，目前尚未有很好的经济效益，但投资者的热情丝毫不减，因为他们相信，基因芯片会像计算机芯片会像计算机新片一样迅速普及

7、到生命科学的各个领域，发展成为一门新兴的工业。在基因工程中，有一系列复杂的操作，其中之一是外源基因的存和取。存入基因需要给基因见一个库，而从库中取基因则需要一个有"吸力"的探针。说他是针，其实只是一种比喻，事实上，基因控针只是一段人工合成的碱基序列。把连接上标记的基因探针放入众多的基因混合物中，探针很快就会捕获目的基因并与它连接。探针连带它"钩"上的基因由于带有特殊的标记，故科学家们可以很方便地找到它。基因探针除了可以用于从基因文库中"钩"出目的基因以外，还有一个非常重要的作用，就是在医学上用来诊断疾病。在基因探针的基础上，科学家们研制出了神奇的基因