生命科學(xué)導(dǎo)論

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1、當(dāng)代生命科學(xué)研究的熱點內(nèi)容——山西大學(xué)工程學(xué)院動本0924班李浦睿摘要：在近現(xiàn)代人類科學(xué)發(fā)展史上，生命科學(xué)無疑是眾多焦點之一。從孟德爾遺傳定理的建立到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，再到人類基因組計劃以及隨之建立的生物工程。生物科學(xué)在其他領(lǐng)域也獲得了一系列的成就。在這些成就的基礎(chǔ)上，生命科學(xué)在21世紀(jì)將會有更大的發(fā)展，由于生物科學(xué)的迅猛發(fā)展和它對人類社會所產(chǎn)生的巨大影響，生物科學(xué)將是21世紀(jì)領(lǐng)先的學(xué)科之一。關(guān)鍵詞：基因工程人類基因組計劃生物技術(shù)在環(huán)境方面的應(yīng)用。克隆是利用生物技術(shù)由無性生殖產(chǎn)生與原個體有完全相同基因組之后代的過程.科學(xué)家把人工遺傳操作動

2、物繁殖的過程叫克隆，這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)，含義是無性繁殖?？寺〖夹g(shù)在現(xiàn)代生物學(xué)中被稱為“生物放大技術(shù)”。在生物學(xué)上，克隆通常用在兩個方面：克隆一個基因或是克隆一個物種。克隆一個基因是指從一個個體中獲取一段基因（例如通過PCR的方法），然后將其插入。另外在動物界也有無性繁殖，不過多見于非脊椎動物，如原生動物的分裂繁殖、尾索類動物的出芽生殖等。但對于高級動物，在自然條件下，一般只能進行有性繁殖，所以要使其進行無性繁殖，科學(xué)家必須經(jīng)過一系列復(fù)雜的操作程序。在本世紀(jì)50年代，科學(xué)家成功地?zé)o性繁殖出一種兩棲動物—非洲爪蟾，揭開了細(xì)胞生物學(xué)的新篇章?？寺?/p>

3、最著名的應(yīng)用就是“多莉”的出生，“多莉”的特別之處在于它的生命的誕生沒有精子的參與。“多莉”的基因組全部來自單親，是真正意義上的無性繁殖，因此，從嚴(yán)格的意義上說，“多利”是世界上第一個真正克隆出來的哺乳動物。隨著克隆技術(shù)的出現(xiàn)，“多莉”的出生，面對這項可以創(chuàng)造生命的技術(shù)，人們不得不謹(jǐn)慎面對，因為歷史告訴我們科技也是一把雙刃劍。而能不能克隆人類成為了第一項被擺上桌面，并被科學(xué)界乃至整個社會討論的話題。按照生命倫理學(xué)的觀點，科學(xué)技術(shù)要從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，造福整個人類。它必須遵循“行善、不傷害、自主和公正”這四項國際公認(rèn)的倫理原則?！岸嗬毖虻目寺〕晒?jīng)

4、過了200多次的失敗，出現(xiàn)過畸形或夭折的羊。而克隆人更為復(fù)雜，無疑會遇到更多的失敗，如果制造出不健康、畸形或短壽的人，將是對人權(quán)的一種侵犯。現(xiàn)在科學(xué)界把克隆分為治療性克隆和生殖性克隆兩種利用胚胎干細(xì)胞克隆人體器官，供醫(yī)學(xué)研究、解決器官移植供體不足問題，這是國際科學(xué)界和倫理學(xué)界都支持的，但有一個前提，就是用于治療性克隆的胚胎不能超出妊娠14天這一界限。人類基因組計劃(humangenomeproject,-4-HGP)是由美國科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動的。美國、英國、法蘭西共和國、德意志聯(lián)邦共和國、日本和我國科學(xué)家共同參與了

5、這一預(yù)算達(dá)30億美元的人類基因組計劃。按照這個計劃的設(shè)想，在2005年，要把人體內(nèi)約10萬個基因的密碼全部解開，同時繪制出人類基因的譜圖。換句話說，就是要揭開組成人體4萬個基因的30億個堿基對的秘密。人類基因組計劃與曼哈頓原子彈計劃和阿波羅計劃并稱為三大科學(xué)計劃。什么是基因組(Genome)?基因組就是一個物種中所有基因的整體組成。人類基因組有兩層意義：遺傳信息和遺傳物質(zhì)。要揭開生命的奧秘，就需要從整體水平研究基因的存在、基因的結(jié)構(gòu)與功能、基因之間的相互關(guān)系。HGP的主要任務(wù)是人類的DNA測序，包括下圖所示的四張譜圖，此外還有測序技術(shù)、人類基因

6、組序列變異、功能基因組技術(shù)、比較基因組學(xué)、社會、法律、倫理研究、生物信息學(xué)和計算生物學(xué)、教育培訓(xùn)等目的。人類之所以花費巨大的財力物力繪制人類基因圖譜，是因為它能有效地反應(yīng)在正常或受控條件中表達(dá)的全基因的時空圖。通過這張圖可以了解某一基因在不同時間不同組織、不同水平的表達(dá)；也可以了解一種組織中不同時間、不同基因中不同水平的表達(dá)，還可以了解某一特定時間、不同組織中的不同基因不同水平的表達(dá)。人類基因組是一個國際合作項目：表征人類基因組，選擇的模式生物的DNA測序和作圖，發(fā)展基因組研究的新技術(shù)，完善人類基因組研究涉及的倫理、法律和社會問題，培訓(xùn)能利用H

7、GP發(fā)展起來的這些技術(shù)和資源進行生物學(xué)研究的科學(xué)家，促進人類健康。而利用人類基因組，將對人類疾病基因的研究、醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。通過對已完成的人類基因組的研究，發(fā)現(xiàn)了很多有趣的事實：1分析得知：全部人類基因組約有2.91Gbp，約有39000多個基因；平均的基因大小有27kbp。2、目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和定位了26000多個功能基因，發(fā)現(xiàn)并了解這些功能基因的作用對于基因功能和新藥的篩選都具有重要的意義。3、基因數(shù)量少得驚人：一些研究人員曾經(jīng)預(yù)測人類約有14萬個基因，但Celera公司將人類基因總數(shù)定在2.6383萬到3.9114萬個之間，不超

8、過40,000，只是線蟲或果蠅基因數(shù)量的兩倍，人有而鼠沒有的基因只有300個。4、人類基因組中存在“熱點”和大片"荒漠"。5、男性的基因突變率是女性的