¿Cuáles son los principales objetos de investigación de las ciencias y la tecnología de la vida?
Inmunidad activa artificial: Método de inocular el cuerpo humano con sustancias antigénicas (como vacunas y toxoides) para estimular el sistema inmunológico para que produzca inmunidad específica. Este método induce al cuerpo a producir inmunidad específica de forma lenta pero prolongada. Puede utilizarse para prevenir y controlar enfermedades infecciosas.
La definición de vida: 1. La vida es un sistema multimolecular compuesto de ácidos nucleicos y proteínas, con capacidad de autorrenovarse, reproducirse y responder al mundo exterior. La base material de la vida son las proteínas enzimáticas que regulan el metabolismo y los ácidos nucleicos que almacenan información genética. El problema es que se sabe que un organismo parecido a un virus no tiene ácido nucleico.
2. La vida es la forma de existencia del proteoma, y el factor básico de esta forma de existencia radica en el metabolismo natural y continuo con el mundo exterior circundante. Cuando cesa este metabolismo, cesa la vida y el resultado es la degradación de las proteínas. En otras palabras, un sistema con las funciones de alimentación, metabolismo, excreción, respiración, movimiento, crecimiento, reproducción y reactividad es vida. El problema es que algunas bacterias no respiran.
Genómica funcional (Genómica funcional): La genómica funcional (Genómica funcional) también suele denominarse posgenómica (Postgenómica). Utiliza la información y los productos proporcionados por la genómica estructural para desarrollar y aplicar nuevos medios experimentales para analizar de forma integral la función. de genes a nivel del genoma o del sistema, permitiendo que la investigación biológica pase del estudio de un solo gen o proteína al estudio sistemático simultáneo de múltiples genes o proteínas.
Ingeniería genética: A nivel genético, se refiere a un método muy similar al diseño de ingeniería, según los deseos humanos, los genes son principalmente cortados, empalmados y reorganizados in vitro, para luego transferirse al organismo. producir Producir los productos que la gente espera, o crear tipos biológicos con nuevas características genéticas que puedan transmitirse de manera estable a las generaciones futuras.
Células madre totipotentes: se refieren a células madre con un potencial de diferenciación ilimitado y que pueden diferenciarse en todos los tejidos y órganos. En otras palabras, tiene el potencial de formar una diferenciación individual completa. Se refiere a todas las células antes de que el óvulo fertilizado alcance la etapa de escisión de 32 células.
Ingeniería celular: La ingeniería celular se refiere a la manipulación genética a nivel celular, es decir, la tecnología para reproducir y cultivar rápidamente nuevas especies que necesitan las personas mediante la fusión celular, el trasplante nuclear, la transferencia de cromosomas o genes y la transferencia de tejidos y cultivo celular.
Proyecto Genoma Humano: En 1986, académicos estadounidenses propusieron el Proyecto Genoma Humano y países de todo el mundo comenzaron a cooperar en la investigación. Sus principales contenidos de investigación incluyen: mapeo genético del genoma humano; producción de mapas cromosómicos físicos; secuenciación completa del genoma humano.
Vitamina: un compuesto orgánico traza de bajo peso molecular que es necesario para mantener el funcionamiento normal del organismo. el cuerpo. No pueden sintetizarse en el organismo o se sintetizan en pequeñas cantidades y deben ser aportados por los alimentos.
Enfermedades moleculares: Las mutaciones genéticas provocan cambios en la estructura primaria de las proteínas, dando lugar a determinadas anomalías estructurales y funcionales en los organismos. Esta enfermedad se llama enfermedad molecular.
Inmunidad: se refiere al sistema inmunológico del cuerpo que reconoce sustancias antigénicas “propias” y “no propias” y tolera sustancias “propias”.
El proceso fisiológico de eliminación de sustancias antigénicas "no propias".
2. Preguntas de respuesta corta
1. Desde la perspectiva de reducir la incidencia de enfermedades genéticas, ¿qué medidas eugenésicas se deberían tomar?
Respuesta: A. Realizar exámenes físicos prematrimoniales; prohibir el matrimonio por incesto; c. Promover la maternidad apropiada para la edad: entre las niñas nacidas de madres jóvenes menores de 20 años, la incidencia de malformaciones congénitas es un 50% mayor. que la de las niñas nacidas de madres mayores de 40 años, la incidencia de neoplasias malignas congénitas es 10 veces mayor que la de las niñas nacidas de madres mayores de 25 a 34 años. d. Asesoramiento genético e. Diagnóstico prenatal.
f. Evite el contacto con teratógenos al comienzo del embarazo: por ejemplo, la estreptomicina puede dañar el nervio auditivo fetal, el cloranfenicol puede causar el síndrome de Gray y la radiación ionizante puede causar retraso en el crecimiento fetal.
2. ¿Cuál es la diferencia esencial entre Dolly, la oveja producida por clonación mediante ingeniería celular, y la oveja producida por desarrollo embrionario normal?
Respuesta: La reproducción asexual se refiere a un método reproductivo que produce directamente un nuevo individuo a partir de la madre sin la combinación de células germinales. Los métodos de reproducción asexual incluyen: propagación por fisión, propagación por gemación, propagación por esporas y propagación vegetativa. La reproducción sexual es una forma de reproducción en la que un óvulo fertilizado se convierte en un nuevo individuo.
El cigoto es la célula germinal sexual producida por los padres, que se combina con las células germinales hermafroditas para formar un cigoto. Las diferencias esenciales entre la oveja clonada Dolly y la oveja desarrollada a través de embriones normales son las mencionadas anteriormente.
¿Cuáles son las preocupaciones sobre la aplicación de alimentos genéticamente modificados?
Respuesta: Hay tres preocupaciones principales sobre la seguridad de los alimentos genéticamente modificados:
Primero, si los ingredientes emergentes en los alimentos genéticamente modificados representan una amenaza para los consumidores y si las nuevas sustancias son peligroso El segundo es si la tecnología modificada genéticamente es dañina para otros organismos además de los humanos, como los cultivos de algodón resistentes a los insectos. Pero una vez que se reduzca el gusano del algodón, otros organismos que se alimentan de él se verán afectados, poniendo así en peligro la biodiversidad; Las plantas genéticamente modificadas son muy competitivas. También amenaza la biodiversidad al desplazar a otras especies nativas.
4. ¿Describe la relación entre las enzimas y la vida humana?
Respuesta: Las enzimas juegan un papel importante en las actividades fisiológicas de humanos, animales y plantas. Por ejemplo, los alimentos que contienen almidón suelen ser hidrolizados por la amilasa contenida en la saliva humana y el jugo pancreático.
Existen más de 1.000 enzimas conocidas. La mayoría de las enzimas utilizadas en la industria se producen mediante fermentación microbiana y muchas enzimas se han convertido en cristales. Las enzimas se han utilizado ampliamente, como la amilasa, en procesos alimentarios, de fermentación, textiles, farmacéuticos y otros. La proteína se utiliza en medicina, curtido y otros procesos; la lipasa se utiliza para hidrolizar grasas y desengrasar la lana. Las enzimas también se utilizan para fabricar diversos disolventes y reactivos orgánicos, como ácido cítrico, acetona, butanol, etc.
5. ¿Qué son las células madre? ¿Qué tipos hay? ¿Qué valores de aplicación tiene?
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 a través de la división celular y pueden continuar diferenciarse en diversos tejidos y células, formando así diversos tejidos y órganos complejos del cuerpo. En la actualidad, las células madre suelen dividirse en células madre totipotentes (como las células madre embrionarias que pueden diferenciarse en todas las células de tejido adulto e incluso convertirse en individuos completos) y células madre pluripotentes (que tienen un potencial de diferenciación multidireccional y pueden diferenciarse). en otras células tisulares además de sus propias células tisulares), como células madre hematopoyéticas, células madre neurales, células madre mesenquimales, células madre de la piel, etc.) y células madre pluripotentes (que mantienen la autorrenovación de células tisulares específicas, como por ejemplo células madre epiteliales intestinales). La diferenciación y proliferación de células madre embrionarias forma la base del desarrollo animal, es decir, el desarrollo de un único óvulo fertilizado a un individuo con múltiples tejidos y órganos es la base para la regeneración de un animal adulto; tejidos y órganos.
6. Describe brevemente el principal mecanismo del envejecimiento.
Respuesta: 1. Polimerización reticulante de macromoléculas vitales y acumulación de pigmentos. 2. Destrucción y reducción de órganos, tejidos y células. Disminución de la función inmune.
7. ¿Cuál es la principal causa del cáncer?
Respuesta: (1) Carcinógenos externos.
Carcinógenos químicos: como aminas aromáticas, nitrosaminas, arsénico, cromo, cadmio, níquel, etc. Carcinógenos físicos: como radiaciones ionizantes, luz solar, rayos ultravioleta, etc. Carcinogénesis biológica: como virus, parásitos y estímulos inflamatorios crónicos.
(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 que enfrenta la sociedad humana hoy en día? Por favor nombre al menos cuatro. ①Cuestiones de población ②Cuestiones de recursos ③Cuestiones ambientales ④Cuestiones de desarrollo.
3. Preguntas de ensayo
1. Describe brevemente el proceso de clonación de la oveja "Dolly". Sobre 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, al que se le ha despojado de su núcleo. Finalmente, el óvulo recién sintetizado se convirtió en la oveja Dolly en el útero de la tercera oveja.
2. Describe el sistema inmunológico humano y sus funciones. Una breve discusión sobre los métodos y aplicaciones de la inmunidad artificial.
Respuesta: Hay tres líneas principales de defensa para la función inmune humana: primero, la piel y las membranas mucosas; segundo, las sustancias bactericidas y los fagocitos del cuerpo; tercero, los órganos y células inmunes;
Función: 1. Resistir la invasión de antígenos, prevenir la aparición de enfermedades y mantener la salud humana; 2. Eliminar oportunamente las células envejecidas, muertas y dañadas del cuerpo humano; 3. Identificar y eliminar las células anormales (como las células tumorales) producidas en el ser humano; cuerpo en cualquier momento.
Método de inmunidad artificial: La inyección de vacunas en el cuerpo, como la vacunación habitual, es inmunidad artificial.
3. Tome los logros de los humanos modernos en la medicina y la agricultura utilizando la biotecnología como ejemplos 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 y promoverá el desarrollo de la sociedad humana. Como nueva fuerza, la bioingeniería de alta tecnología conduce directamente a revoluciones en la agricultura, la medicina y la salud, la industria alimentaria y la industria química, y promueve el progreso de la nueva economía que se reconstruirán con nuevos materiales de alta tecnología, como hitos de la nueva economía; la base material de la nueva economía; la alta tecnología La nueva energía hará que la gente ya no se preocupe por la escasez de recursos. Como locomotora de la nueva economía, propiciará el desarrollo sostenible de la sociedad humana. La tecnología aeroespacial permite a las personas volar al espacio desde el abrazo de la Tierra, y la nueva economía también está despegando con el desarrollo de la tecnología aeroespacial; la tecnología marina abrirá nuevos espacios para la nueva vida económica y social de la humanidad; la tecnología suave hace que la gestión de las personas; más eficiente y una toma de decisiones más eficiente.
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: la producción de cultivos se reduce en grandes áreas y afecta gravemente todo el suministro de alimentos; no se han realizado pruebas de seguridad durante mucho tiempo; producir toxinas; producir alérgenos impredecibles y desconocidos; reducir el valor nutricional de los alimentos o degradar ingredientes importantes en los alimentos; efectos secundarios que pueden matar a las personas;
5. ¿Cuáles son las causas internas y externas de las enfermedades? Respuesta: Los factores intrínsecos incluyen factores inmunológicos, factores neuroendocrinos, factores genéticos, factores asexuales, factores psicológicos, factores de edad y género, etc.
Los llamados factores externos se refieren a algunos factores patógenos sentidos por el mundo exterior (naturaleza), que equivalen a parásitos, bacterias, virus, clamidia, micoplasmas, etc. Estas sustancias existen en la naturaleza y provocan enfermedades tras invadir el cuerpo humano desde el exterior.
¿Cuál es la principal evidencia de la evolución biológica?
Respuesta: Evidencia anatómica comparada, evidencia embriológica, evidencia citogenética, evidencia biogeográfica, evidencia bioquímica y biología molecular.
7. ¿Cuáles son los tres principales descubrimientos teóricos y los tres principales inventos tecnológicos en el campo de la biología molecular moderna que jugaron un papel decisivo en el nacimiento de la ingeniería genética? Hablemos de las aplicaciones de la ingeniería genética.
Respuesta: Tres grandes descubrimientos: El ácido nucleico es el principio básico de la estructura de doble hélice del ADN.
Tres tecnologías: escisión específica de ADN, clonación molecular de ADN y secuenciación rápida de ADN;
Aplicaciones de ingeniería genética: 1. Terapia genética; 2. Investigación sobre fármacos de ingeniería genética; 3. Acelerar la cultivo de nuevas variedades de cultivos. Investigación en ingeniería evolutiva molecular;
8. ¿Cuáles son los métodos comunes para obtener genes diana en ingeniería genética?
Respuesta: Las bibliotecas de genes se construyen y obtienen directamente del ADN de organismos que contienen genes mediante PCR, o del ARNm mediante transcripción inversa y PCR.
9. Describe el proceso mediante el cual los humanos comprenden los genes. Una breve discusión sobre el Proyecto Genoma Humano y su importancia.
Respuesta; 1). El proceso de comprensión humana de los genes
Mendel propuso claramente el concepto de factores genéticos por primera vez, propuso algunas reglas para que los factores genéticos controlen los rasgos genéticos y también propuso investigaciones genéticas científicas y efectivas como la hibridación, métodos de autocruzamiento y retrocruzamiento para estudiar los patrones de factores genéticos. A principios del siglo XX, Morgan y sus estudiantes utilizaron moscas de la fruta como materiales para determinar la distribución de genes en los cromosomas mediante experimentos híbridos, 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, indicando que las moléculas de ADN pueden servir como base material de la herencia. Durante la división celular, la síntesis de ADN es un modo de "replicación semiconservativa". Más tarde se descubrió además que el lenguaje de los genes, el código genético, concibió el ATGC. La teoría de la herencia que comenzó con la teoría de Mendel se ha desarrollado hasta llegar a la genética molecular basada en la estructura molecular del ADN, lo que nos brinda una comprensión clara de las leyes de la herencia. Sin embargo, todavía existen muchas complicaciones en la teoría genética.
(2). Proyecto Genoma Humano
1. Inicio: 1986, propuso el Proyecto Genoma Humano: medir la secuencia de bases del ADN de todo el genoma humano.
En 1900, el Congreso de Estados Unidos aprobó una inversión de 3.000 millones de dólares durante 15 años en el Proyecto Genoma Humano.
En este proyecto de cooperación internacional participaron científicos estadounidenses, entre ellos Reino Unido, 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 "leer" todo el "lenguaje de nucleótidos" del genoma humano
Determinar la ubicación de genes, estructura y función
Revelar los misterios de los seres humanos: encontrar el origen de los ancestros, países o naciones humanos, salir de los malentendidos de la teoría étnica, rastrear las causas de las enfermedades, comprender las diferencias entre enfermedades étnicas y sentar las bases para el diagnóstico y tratamiento clínico.
Explicar diversos fenómenos de la vida
Explicar la patogénesis de diversas enfermedades a 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 un bien común de toda la humanidad y debe utilizarse en beneficio de toda la humanidad. El Proyecto Genoma Humano tuvo un enorme impacto. Impulsada por el HGP, la intención de las mayores empresas del mundo de invertir en biotecnología ha aumentado drásticamente, lo que también ha impulsado el surgimiento de nuevas disciplinas.