Qué es el Proyecto Genoma Humano y la ingeniería genética.
Genoma: Es el número total de genes de un organismo o de células individuales. Se divide en genoma nuclear, genoma mitocondrial y genoma del cloroplasto. El genoma incluye secuencias codificantes y secuencias no codificantes
Autoinmunidad artificial: un método de inocular el cuerpo humano con sustancias antigénicas, como vacunas, toxoides, etc., para estimular el sistema inmunológico del cuerpo para producir inmunidad específica. . Este método induce al cuerpo a producir inmunidad específica lentamente pero dura mucho tiempo. Puede utilizarse para prevenir y controlar enfermedades infecciosas.
Definición de vida: 1. La vida es un sistema multimolecular compuesto por ácidos nucleicos, proteínas y otras sustancias que tiene la capacidad de renovarse continuamente, reproducir descendencia y responder al mundo exterior. La base de la vida es regular el metabolismo, las enzimas, las proteínas y los ácidos nucleicos que almacenan la información genética. El problema es que se sabe que ciertos organismos parecidos a virus no tienen ácido nucleico.
2. La vida es la forma de existencia de los cuerpos proteicos. El factor básico de esta forma de existencia es el metabolismo constante con la naturaleza externa a su alrededor. Y una vez que este metabolismo se detiene, la vida se detendrá y la vida. El resultado será la descomposición de las proteínas. En otras palabras, un sistema con funciones como alimentación, metabolismo, excreción, respiración, movimiento, crecimiento, reproducción y capacidad de respuesta es vida. El problema es que algunas bacterias no respiran.
Genómica funcional: La genómica funcional también suele denominarse posgenómica. Utiliza la información y los productos proporcionados por los genomas estructurales para desarrollar y aplicar nuevos métodos experimentales. El análisis integral de las funciones de los genes a nivel del genoma o del sistema permite la investigación biológica. pasar del estudio de un solo gen o proteína al estudio sistemático simultáneo de múltiples genes o proteínas.
Ingeniería genética: se refiere al uso de métodos muy similares al diseño de ingeniería a nivel genético, según los deseos de las personas, principalmente corta, empalma y recombina genes in vitro y luego los transfiere a los organismos. , o crear tipos biológicos con nuevas características genéticas y permitir que se transmitan de manera estable a generaciones futuras.
Células madre totipotentes: se refieren a que tienen un potencial de diferenciación ilimitado y pueden diferenciarse en todas las células madre de tejidos y órganos. En otras palabras, tiene el potencial de formar una diferenciación individual completa. Se refiere a todas las células desde el óvulo fertilizado hasta la etapa de escisión de 32 células
Ingeniería celular: La ingeniería celular se refiere a la manipulación genética a nivel celular, es decir, a través de la fusión celular, el trasplante nucleoplásmico, el trasplante de cromosomas o genes. y Cultivo de tejidos y células y otros métodos, técnicas para propagar y cultivar rápidamente nuevas especies que la gente necesita.
Proyecto Genoma Humano: El Proyecto Genoma Humano fue propuesto por académicos estadounidenses en 1986 y es un proyecto de investigación colaborativo realizado por países de todo el mundo. Sus principales contenidos de investigación incluyen: mapeo genético del genoma humano; producción de mapas cromosómicos físicos; determinación de la secuencia completa del genoma humano.
Vitamina: Es un tipo de compuestos orgánicos traza de bajo peso molecular necesarios para su mantenimiento. funciones normales del cuerpo. No pueden sintetizarse en el organismo o se sintetizan en cantidades muy pequeñas y deben ser aportados por los alimentos.
Enfermedades moleculares: Las mutaciones genéticas provocan cambios en la estructura primaria de las proteínas, que a su vez provocan anomalías en algunas estructuras y funciones de los organismos. Esta enfermedad se denomina enfermedad molecular.
Inmunidad: se refiere a la fisiología en la que el sistema inmunológico del cuerpo reconoce sustancias antigénicas "propias" y "no propias", tolera sustancias "propias"
y excluye las "no propias". "sustancias antigénicas. proceso.
2. Preguntas de respuesta corta
1. Desde la perspectiva de reducir la incidencia de enfermedades genéticas, qué medidas eugenésicas se deben tomar.
Respuesta: A. Realizar exámenes prematrimoniales B. Prohibir el matrimonio incestuoso C. Promover la maternidad adecuada a la edad: Entre los niños nacidos de madres jóvenes menores de 20 años, la incidencia de malformaciones congénitas es del 50% mayor que la de los de 25 a 34 años. Entre los niños nacidos de madres mayores de 40 años, la tasa de incidencia de demencia congénita es 10 veces mayor que la de los de 25 a 34 años.
D. Realizar asesoramiento genético E. Realizar diagnóstico prenatal
F. Evite la exposición a teratógenos al principio del embarazo: por ejemplo, la estreptomicina puede causar daño al nervio auditivo fetal, el cloranfenicol puede causar el síndrome gris, la radiación ionizante puede causar el crecimiento fetal se ralentiza
2. ¿Cuál es la diferencia esencial entre la oveja "Dolly" producida mediante clonación mediante ingeniería celular y la oveja producida mediante desarrollo embrionario normal?
Respuesta: La reproducción asexual es un método reproductivo que produce nuevos individuos directamente de la madre sin la combinación de células germinales. Los métodos de reproducción asexual incluyen: fisión, gemación, esporulación y reproducción vegetativa. La reproducción sexual es un método de reproducción en el que un cigoto se convierte en un nuevo individuo. El cigoto son las células reproductoras sexuales producidas por los padres, y después de la combinación de las células reproductoras de ambos sexos, se convierte en cigoto. La diferencia esencial entre la oveja clonada Dolly y la oveja que se desarrolló a través de embriones normales es la mencionada anteriormente.
3 ¿Cuáles son las preocupaciones que tenemos los humanos sobre la aplicación de alimentos genéticamente modificados?
Respuesta: Hay tres categorías principales de preocupaciones de la gente sobre la seguridad de los alimentos genéticamente modificados:
Primero, si los nuevos ingredientes en los alimentos genéticamente modificados representan una amenaza para los consumidores, y si las nuevas sustancias son peligrosas; la segunda es si la tecnología modificada genéticamente dañará a otros organismos además de los humanos. Por ejemplo, los cultivos de algodón resistentes a los insectos no son dañinos para los humanos, pero después de la reducción de los gusanos del algodón, otros organismos que se alimentan de ellos sí lo serán. afectada, poniendo así en peligro la biodiversidad. La tercera es que algunas plantas genéticamente modificadas son muy competitivas y desplazarán a otras especies originales y amenazarán la biodiversidad;
4. Describe la relación entre las enzimas y la vida humana.
Respuesta: En las actividades fisiológicas de humanos, animales y plantas, las enzimas juegan un papel importante. Por ejemplo, los alimentos que contienen almidón a menudo son hidrolizados por la amilasa contenida en la saliva y el jugo pancreático de las personas.
La gente ahora conoce más de 1000 tipos de enzimas. La mayoría de las enzimas utilizadas en la industria se producen mediante fermentación microbiana, y muchas clases de enzimas se han convertido en enzimas que se han utilizado ampliamente. como amilasa utilizada en procesos alimentarios, de fermentación, textiles, farmacéuticos y otros; proteína utilizada en medicina, curtido y otros procesos utilizados para hidrolizar grasas, desengrasar lana, etc. Las enzimas también se utilizan para producir una variedad de disolventes y reactivos orgánicos, como ácido cítrico, acetona, butanol, etc.
5. ¿Qué son las células madre? ¿Cuales son los tipos? ¿Cuáles son los valores de la aplicación?
Respuesta: Las células madre son un grupo de células con potencial de autorrenovación, alta proliferación y diferenciación multidireccional, es decir, estas células pueden mantener el tamaño de su propio grupo celular mediante la división celular, y al mismo tiempo. al mismo tiempo pueden diferenciarse aún más en varios tipos de células tisulares, formando así diversos tejidos y órganos complejos del cuerpo. En la actualidad, las células madre suelen dividirse en células madre totipotentes (por ejemplo, las células madre embrionarias pueden diferenciarse para formar todas las células tisulares adultas, e incluso convertirse en individuos completos), y células madre pluripotentes (tienen el potencial de diferenciarse en múltiples direcciones y pueden diferenciarse para formar células distintas de su propio tejido). célula de tejido, como las células madre epiteliales intestinales). La diferenciación y proliferación de las células madre embrionarias forman la base del desarrollo animal, es decir, un solo óvulo fertilizado se convierte en un individuo con varios tejidos y órganos; la mayor diferenciación de las células madre adultas es la base para la reparación y regeneración de los tejidos y; órganos en animales adultos.
6. Describe brevemente el principal mecanismo del envejecimiento.
Respuesta: 1. Reticulación y polimerización de macromoléculas vitales y acumulación de pectina. 2. Destrucción y reducción de las células del tejido de los órganos 3. Reducción de la función inmune
7. ¿Cuáles son las principales causas del cáncer?
Respuesta: (1) Carcinógenos externos
Carcinógenos químicos: como aminas aromáticas, nitrosaminas, arsénico, cromo, cadmio, níquel, etc. Carcinógenos físicos: como radiación ionizante, luz solar y radiación ultravioleta, etc. Carcinógenos biológicos: como virus, parásitos e inflamación crónica.
(2)Factores cancerígenos intrínsecos: factores genéticos, factores raciales, género y edad, factores hormonales y factores inmunológicos.
8. ¿Cuáles son los problemas y desafíos más importantes a los que se enfrenta la sociedad humana en la actualidad? Por favor nombre al menos 4. ①Cuestiones de población ②Cuestiones de recursos ③Cuestiones ambientales ④Cuestiones de desarrollo
3. Preguntas de ensayo
1. Hablemos de la importancia y el impacto del desarrollo de la tecnología de clonación.
Respuesta: Extraer células somáticas de una oveja adulta, y luego inyectar el núcleo de esta célula somática en el óvulo de otra oveja, y a este óvulo se le ha extraído el núcleo y, finalmente, el óvulo recién sintetizado. La célula de la oveja Dolly se desarrolló en el útero de la tercera oveja.
2. Describir el sistema inmunológico humano y sus funciones. Hablemos de los métodos de inmunidad artificial y sus aplicaciones.
Respuesta: La función inmune humana tiene principalmente tres líneas de defensa: 1. Piel y membranas mucosas 2. Sustancias bactericidas y fagocitos en el cuerpo 3. Órganos inmunes y células inmunes
Función: 1. Resistencia La invasión de antígenos previene la aparición de enfermedades y mantiene la salud del cuerpo humano 2. Eliminación oportuna de células envejecidas, muertas y dañadas en el cuerpo humano 3. Identificar y eliminar células anormales (como las células tumorales). ) producido en el cuerpo humano en cualquier momento
Método de inmunidad artificial: la inyección de vacunas en el cuerpo, como las vacunas diarias, etc., pertenecen a la inmunidad artificial.
3. Tomemos como ejemplo los logros de los humanos modernos en la medicina y la agricultura utilizando la biotecnología para explicar el impacto que el progreso tecnológico y su aplicación tendrán en nosotros.
Respuesta: En la nueva era económica, la información de alta tecnología se convertirá en una importante fuerza productiva, impulsando el desarrollo de la sociedad humana; la bioingeniería de alta tecnología, como nueva fuerza, conducirá directamente al desarrollo de la sociedad; la revolución de la agricultura, la medicina y la salud, la industria alimentaria y la industria química, promoviendo el progreso de los nuevos materiales de alta tecnología, como hitos de la nueva economía, reconstruirá la base material de la nueva economía de alta tecnología; permitirá que las personas ya no sufran por la escasez de recursos. El dolor, como locomotora de la nueva economía, logrará el desarrollo sostenible de la sociedad humana y permitirá a las personas volar desde el abrazo de la tierra al espacio. la nueva economía también despegará con el desarrollo de la tecnología aeroespacial; la tecnología marina abrirá nuevas posibilidades para la humanidad. Un nuevo espacio para la vida económica y social que hará que la gestión de las personas sea más eficiente, la toma de decisiones más correcta y el análisis. más completo
4. Describa el valor de aplicación y el posible daño de la tecnología genéticamente modificada. Respuesta: 1) Tiene beneficios económicos obvios 2) Resuelve el problema del hambre de las personas en los países en desarrollo 3) Puede acortar en gran medida el período de crecimiento de los cultivos Daño: la reducción generalizada del rendimiento de los cultivos no afecta gravemente a todo el suministro de alimentos a largo plazo; pruebas de seguridad; producir toxinas; producir alérgenos imprevistos y desconocidos; reducir el valor nutricional de los alimentos o degradar ingredientes importantes en los alimentos; producir efectos secundarios resistentes a los antimicrobianos que pueden matar el cuerpo humano; que causan enfermedades, ¿cuáles son los factores externos? Respuesta: Los factores internos incluyen factores inmunológicos, factores neuroendocrinos, factores hereditarios, factores asexuales, factores psicológicos, factores de edad y género, etc.
Los llamados factores externos se refieren a ciertas causas experimentadas desde el mundo exterior ( naturaleza). Los factores de enfermedad son equivalentes a los parásitos, bacterias, virus, clamidia, micoplasmas, etc. conocidos actualmente. Estas sustancias existen en la naturaleza y causan enfermedades después de invadir el cuerpo humano desde el exterior.
6¿Cuáles son las principales evidencias para hablar de evolución biológica?
Respuesta: Evidencia anatómica comparada, evidencia embriológica, evidencia citogenética, evidencia biogeográfica, evidencia bioquímica y biológica molecular
7. Moléculas modernas que jugaron un papel decisivo en el nacimiento de la ingeniería genética. Cuáles son los tres principales descubrimientos teóricos y los tres principales inventos tecnológicos en el campo de la biología? Hablemos de las aplicaciones de la ingeniería genética.
Respuesta: Tres grandes descubrimientos: El ácido nucleico es la base del material genético. El dogma central de la estructura de doble hélice del ADN.
Tres grandes tecnologías: Corte específico del ADN. clonación de ADN. Secuenciación rápida de ADN;
Aplicaciones de la ingeniería genética: 1. Terapia génica; 2. Investigación sobre fármacos de ingeniería genética; 3. Aceleración del cultivo de nuevas variedades de cultivos. 4. Investigación sobre ingeniería evolutiva molecular. ;
8. Gen ¿Cuáles son los métodos comunes para obtener genes diana en ingeniería?
Respuesta: Construir una biblioteca de genes y obtenerla directamente del ADN del organismo que contiene el gen mediante PCR. También se puede obtener a partir de ARNm mediante transcripción inversa y PCR.
9. Describir el proceso de comprensión humana de los genes. Habla sobre el Proyecto Genoma Humano y sus implicaciones.
Respuesta; 1). El proceso de comprensión humana de los genes.
Mendel propuso claramente el concepto de factores genéticos por primera vez y propuso varias reglas para que los factores genéticos controlen los rasgos genéticos. También propuso la hibridación, la autofecundación y la retrospectiva (pruebas). ). Jiao et al. utilizaron los métodos científicos y eficaces de investigación genética del melocotón para estudiar las leyes de los factores genéticos.
A principios del siglo XX, Morgan y sus estudiantes utilizaron moscas de la fruta como materiales para experimentos híbridos para determinar la distribución de genes en los cromosomas y descubrieron que existen fenómenos de vinculación e intercambio entre genes, que es la tercera ley de la genética. Los experimentos de Avery confirmaron que el material genético que ingresa a las bacterias para cambiar sus propiedades es el ADN. Watson y Crick propusieron el modelo de doble hélice del ADN para ilustrar que las moléculas de ADN pueden servir como base material de la herencia. Durante la división celular, la síntesis del ADN se realiza en un modo de "replicación semiconservativa". Más tarde se descubrió además que el lenguaje de los genes, es decir, el código genético, se concibió como ATGC. La teoría genética que comenzó con la teoría de Mendel se ha convertido en genética molecular basada en la estructura molecular del ADN, lo que nos ha dado una comprensión precisa de las leyes de la herencia. Sin embargo, en la actualidad, todavía existen muchas complicaciones en la teoría genética.
(2). Proyecto Genoma Humano
1. Inicio: En 1986 se propuso el Proyecto Genoma Humano para determinar la secuencia de bases del ADN de todo el genoma humano.
En 1900, el Congreso de los Estados Unidos aprobó el "Proyecto Genoma Humano" con una inversión prevista de 3 dólares estadounidenses. mil millones en 15 años
En el plan de cooperación internacional participan científicos de muchos países, principalmente Estados Unidos, incluidos Gran Bretaña, Francia, Japón, Alemania y China.
***Participaron seis países y 16 centros experimentales
2. Objetivo principal
Establecer la secuencia de ADN de los cromosomas humanos
"Leer" y "comprender" todo el "lenguaje de nucleótidos" del genoma humano
Determinar los genes posición, estructura y función del Sentar las bases
Explicar diversos fenómenos de la vida
Elucidar la patogénesis de diversas enfermedades desde el nivel molecular
3. Importancia: El Proyecto Genoma Humano es un gran proyecto científico en la historia de la ciencia humana. La secuencia del genoma humano es la riqueza única de toda la humanidad y debe utilizarse en beneficio de toda la humanidad. El Proyecto Genoma Humano ha tenido un gran impacto Impulsadas por el PGH, las principales empresas del mundo han aumentado su intención de invertir en biotecnología, lo que también ha impulsado el surgimiento de nuevas disciplinas.