基因工程硕士论文提纲范文
作文《基因工程》

基因工程篇一基因工程:我的基因里住着个吃货?要说基因工程,其实离咱们老百姓的生活还挺远,至少比隔壁老王家的狗子离咱们远。
不过,一想到这玩意儿能改基因,我就忍不住琢磨,我是不是能改改我的基因,让我少吃点?毕竟,我妈从小就说我基因里住着个吃货,这几年更是验证了这个说法。
就拿上周来说吧,我本来打算一周瘦五斤,结果呢?计划赶不上变化,变化赶不上我的食欲。
那天中午,单位食堂做了糖醋排骨,那香味儿,啧啧,隔着老远都能闻到,直往我鼻子里钻。
我本来想着就吃一小块,意思意思得了,谁知道,一筷子下去,就再也停不下来了。
那排骨,外酥里嫩,酸甜可口,简直是人间美味!我一口气吃了三大块,还偷偷夹了两块鸡腿,最后还喝了两碗米饭汤,那叫一个满足。
别说瘦五斤了,当天晚上体重蹭蹭往上涨,我直接放弃了减肥计划,躺床上默默地反思人生。
后来我越想越难受,这基因到底有多强大啊,居然能控制我的食欲!要是能用基因工程技术改改我的基因,让我对高热量食物没那么大的兴趣,那该多好啊!想想以后能轻松减肥,不用再为吃太多而自责,人生都变得轻松快乐了。
篇二基因工程:超级草莓和我的纠结基因工程这玩意儿,听着挺高大上的,但其实它就在我们身边。
比如,超市里那些又大又红的草莓,大部分都是基因改良的结果。
我前几天去超市买草莓,就特意挑了几个长得特别大的,回家一尝,哇塞,又甜又多汁,简直比小时候吃过的草莓好吃一百倍!但是,我心里又有点纠结。
这些超级草莓,长得这么好,产量这么高,是不是用了什么特殊的技术?会不会对人体有什么不好的影响?虽然超市里卖的草莓都经过了检测,但总觉得心里没底,毕竟基因这玩意儿,太神秘了。
那天晚上,我还在想这个问题,突然想起我一个在农业大学读研究生的表弟,他好像就在研究基因工程方面的课题。
我赶紧给他打电话,问了他好多问题,从超级草莓的培育过程,到基因工程的安全性,他都给我耐心讲解。
听完他的解释,我心里踏实了不少。
他告诉我,现在基因工程技术已经很成熟了,只要科学规范操作,安全性是有保障的。
基因工程论文

基因工程论文基因工程的概述和应用进展摘要:基因工程是一种利用转基因技术对生物体的基因进行改造和编辑的科学领域。
本论文旨在阐述基因工程的原理、方法和工具,并重点探讨其在农业、医学和环境领域的应用。
基因工程为人类提供了改良农作物、研发新药和解决环境问题的新途径,同时也引发了一系列伦理和安全问题。
本文将综述基因工程的优势和挑战,并对其未来发展进行展望。
一、引言基因工程作为一项新兴的科学技术,已经在农业、医学和环境领域取得了显著的进展。
通过改良生物体的基因,基因工程可以实现对生物体性状的控制和调整,为人类社会带来了巨大的潜力和机遇。
二、基因工程的原理和方法基因工程的核心在于对生物体的基因进行编辑和改造。
其中,基因克隆、基因转染和基因编辑是主要的基因工程技术。
基因克隆通过将感兴趣的基因序列插入到载体中,如质粒,然后将其导入宿主细胞中,实现对外源基因的操控。
基因转染则是将外源基因转入目标细胞或生物体中,以达到改变其性状的目的。
基因编辑则通过使用诸如CRISPR-Cas9等技术,直接改变生物体的基因序列,以实现对特定基因的编辑、删除或替换。
三、基因工程在农业领域的应用基因工程在农业领域的应用主要集中在农作物的改良上。
通过转基因技术,科学家们能够改良作物的抗病性、耐逆性和产量等性状,实现对农作物整体性状的优化和提升。
此外,基因工程还可以解决传统农业面临的问题,如除草剂抗性、杂草控制和育种加速等。
四、基因工程在医学领域的应用基因工程在医学领域的应用主要涉及基因治疗和新药开发。
通过改变人体细胞的基因序列,基因治疗可以治疗一些难治性疾病,如癌症和遗传性疾病。
同时,基因工程也为新药的开发提供了新的途径,通过对疾病相关基因的研究和操控,研发出针对特定疾病的靶向药物。
五、基因工程在环境领域的应用基因工程在环境领域的应用主要涉及生物修复和生物能源开发。
基因工程可以改造微生物,使其具备降解有害污染物的能力,从而用于生物修复。
此外,基因工程还可以改造植物和微生物,使其能够高效生产生物燃料,为可再生能源的开发做出贡献。
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生物基因工程论文3200字_生物基因工程毕业论文范文模板生物基因工程论文3200字(一):高中生物基因工程专题教学的完善策略分析【摘要】基因工程近些年来一直都属于生物学科之中的热门研究领域,在研究者不懈的努力下,基因工程可谓硕果累累、前景可观。
高中生物教材里的基因工程专题内容也同时引入了一些前沿研究成果,新技术、新概念的介绍很多,使广大师生倍感兴奋。
与此同时,因为可汲取的相关教学经验还不是特别多,致使教师在教学过程的不够理想。
针对这种情况,教师应当从教学目标、教学方法以及重难点把握几个角度做出努力,以此突破教学困境、提升教学效果。
【关键词】高中生物;基因工程;专题教学;完善策略在普通高级中学生物课程标准里面,基因工程被放到教材选修3的现代生物科技专题里面,是下属的第一个子专题。
它主要涉及到了DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序,以及基因工程应用、蛋白质工程崛起等内容。
此专题里面的这些内容具有一定的专业性,若是不从目标、方法及重难点几个角度分别做出教学完善,则无法真正满足学生的心理需要。
一、对教学目标内容进行调整首先,教师应当做的是根据教学实际情况,全面贯彻新课程理念及下属目标,之所以强调这一点,主要在于基因工程是生物学科的前沿课题,虽然列入专题,却并不能等同于专业教育,因此一定要从高中教育实际情况出发,从联系学生生活出发,最终促进学生兴趣的提升、科学素养的进步,使之得到知识、技能及情感等多个方面的发展,最终促进教学效果的全面优化。
其次,教师需要对教材特点进行认真研究,明确此专题应当采取何种教学思路。
在本专题下面,教材里面给出了四节内容,其中包括DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序,以及基因工程应用、蛋白质工程崛起,这样的顺序安排是比较科学的,它从基础出发,一直延伸到了前沿技术,可以带领学生一步一步进入到基因工程的广袤知识世界中。
在此基础上,教师可以引用下述思路实现具体的教学优化,其一是利用创新思想贯穿整个專题的做法,我们看这个专题之中的内容,可以说真正体现出了创新和基因工程之间的关系,比如在蛋白质工程崛起这部分内容里面,因为生产、生活的现实需求,第二代基因程,即蛋白质工程迅速发展,便可以说是创新的必然选择。
基因工程论文五篇范文

基因工程论文五篇范文第一篇:基因工程论文基因工程科技又称基因拼接技术和DNA重组技术,以下是小编为大家准备的基因工程论文,希望对大家有帮助!基因工程论文:浅谈基因工程在农业生产中的应用摘要:基因工程在农业生产上已经被十分广泛地应用。
基因技术的突破,使科学家们得以传统育种专家难以想象的方式,改良动植物,大大提高了经济效益。
关键词:基因;应用基因在农业生产上的应用已经非常广泛,但其中的道理未必广为人知。
那么所谓基因到底是什么呢?它是控制生物性状的基本单位,记录着生物生殖繁衍的遗传信息。
并且通过修改基因能改变一个有机体的部分或全部特征。
它的作用主要是以转基因技术和基因克隆技为核心。
通过它们改良动植物的品种,从而大大提高经济效益。
那么下面我们就谈谈它们是怎样为人类服务的呢?一、转基因技术转基因技术就是按照人们预先设计的生物蓝图,把所需要的基因从一种生物的细胞提取出来,在体外进行“外科手术”,然后把所需要的基因导入另一种生物的细胞中,从而有目的地改造生物的遗传特性,创造出符合人类需要的新品种。
转基因技术能培养出多种快速生长的转基因鱼、转基因羊、产奶量高的转基因牛等,还能培育出抗旱、抗涝、抗盐碱、抗枯萎病和抗除草剂的转基因作物,还培育出抗虫作物,科学家将杀虫基因转入植物体内后,植物体内就能合成霉素蛋白,产生这种霉素蛋白基因的作物有烟草、马铃薯、番茄、棉花和水稻等,其中效益最大的是抗虫棉。
二、基因克隆技术“多莉的诞生”意味着人类可以利用动物的一个组织细胞,像翻录磁带或复印文件一样,大量生产出相同的生命体。
利用它可以拯救濒临灭迹的物种,或是复制一些优良品种等等。
然而在进一步细想克隆,却也着实让人深虑。
首先,若是无节制地“复制”某种物种,就会打破自然界的生态平衡,破坏优胜劣汰的自然法则,给自然界带来了混乱。
其次,从理论上说“克隆”哺乳动物的成功,即为“克隆”人类准备了前提条件,再经过技术的不断改善,毫无疑问,不久以后就能“克隆”出人。
基因工程论文:基因工程原理及进展

论文题目:基因工程原理及进展课程名称:化学与人类文明学院:专业:年级:学号:学生姓名:指导教师:完成时间:20XX年XX月XX日目录一、前言二、摘要三、关键词四、正文1、外源目标基因的分离、克隆及功能结构分析2、构建能在受体生物细胞中表达的重组目标基因3、外源重组目标基因的导入4、转基因细胞或个体的鉴别和筛选5、转基因品系的效益分析6、生态与进化安全保障7、消费安全评价(1)消费安全评价一般要考虑以下一些主要的方面(2)让我们来了解一下基因工程在农业、工业及环境保护、医药、食品等方面的应用(3)我们了解一下基因工程的进展状况五、参考文献前言基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。
所谓基因工程(genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。
是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
它克服了远缘杂交的不亲和障碍。
科学界预言,21世纪是一个基因工程世纪.基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预,要认识它,我们先从生物工程谈起:生物工程又称生物技术,是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术,利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工,提供大量有用产品的综合性工程技术。
生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。
生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品,例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料,还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务.基因工程原理及进展一、摘要:基因工程技术是一项正在蓬勃发展的技术,它将给人类社会带来一场深刻的变革,我们有必要了解基因工程的概念、原理、技术程序,以及基因工程在农业、工业、医药等方面的应用和进展情况。
基因工程提纲

1.1 DNA重组技术的基本工具1.基因工程是在水平上进行设计施工的,因此又叫做技术,这种技术是在生物体外,通过体外和等技术,赋予生物新的遗传特性。
2.基因操作的工具包括基因的“剪刀”――;基因的“针线”――;基因的“运输工具”――。
3.限制酶主要来源于。
限制酶的作用特点是能够识别DNA 中,切开两个之间的。
限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:和。
4.DNA连接酶的作用是,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。
根据酶的来源不同,可以将这些酶分为两类:和。
5.目前基因工程中经常使用的运载体有、和。
6.质粒是一种、、独立于之外,并具有能力的DNA分子,除了存在于细菌中还存在于酵母菌等生物中。
7.作为基因进入细胞的载体,必须具备的条件是、、、、。
1.2 基因工程的基本操作程序1.基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:、、、。
2.目的基因主要是指,也可以是一些。
获取目的基因的途径有、、。
3.PCR是利用的原理,将基因的核苷酸序列加以复制,使其数目呈方式增加。
需要的前提是,扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,相应互补序列结合,然后在的作用下进行延伸,如此重复循环多次。
4.基因工程的核心是,其目的是。
5.一个基因表达载体的组成有:、、和。
6.将目的基因导入植物细胞的方法有、和。
采用最多的方法是,通过农杆菌的转化作用,就可以使进入植物细胞,并将其插入到植物细胞中的上,使的遗传性状得以稳定维持和表达。
7.基因工程选取原核生物作为受体细胞的原因是由于其具有其他生物没有的一些特点,如、、等。
8.大肠杆菌常用的转化方法是:先用处理细胞,再将与此种细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
9.检测目的基因是否成功插入到转基因生物的染色体上的方法是采用,此方法使用的探针是,与检测目的基因是否转录出mRNA所用的探针。
检测目的基因是否翻译成蛋白质,检测方法是从转基因生物体内提取蛋白质,用相应的进行杂交,若有出现,表明目的基因已形成蛋白质产品。
基因工程论文:基因工程原理及进展

论文题目:基因工程原理及进展课程名称:化学与人类文明学院:专业:年级:学号:学生姓名:指导教师:完成时间:20XX年 XX月XX日目录一、前言二、摘要三、关键词四、正文1、外源目标基因的分离、克隆及功能结构分析2、构建能在受体生物细胞中表达的重组目标基因3、外源重组目标基因的导入4、转基因细胞或个体的鉴别和筛选5、转基因品系的效益分析6、生态与进化安全保障7、消费安全评价(1)消费安全评价一般要考虑以下一些主要的方面(2)让我们来了解一下基因工程在农业、工业及环境保护、医药、食品等方面的应用(3)我们了解一下基因工程的进展状况五、参考文献前言基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。
所谓基因工程(genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。
是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
它克服了远缘杂交的不亲和障碍。
科学界预言,21世纪是一个基因工程世纪。
基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预,要认识它,我们先从生物工程谈起:生物工程又称生物技术,是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术,利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工,提供大量有用产品的综合性工程技术。
生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。
生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品,例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料,还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。
试论基因工程论文2300字_试论基因工程毕业论文范文模板

试论基因工程论文2300字_试论基因工程毕业论文范文模板试论基因工程论文2300字(一):试论基因工程在林业生产中的应用论文摘要:近现代生物技术研究代表之一就是基因工程,基因工程在过去的近十年里发展迅速,林业上已经有二十多种树种应用进了转基因技术。
林业生产中应用进基因工程的方面包括增強植物的光合作用,提高植物对病害的抵御能力,培育抗除草剂作物,生物固氮等。
本文就以基因工程展开分析,并且对基因工程在林业生产中的应用加以论述,供参考。
关键词:基因工程;林业生产;应用基因工程是一种新的生物技术科学生物技术,基因工程在1970年代诞生,基因工程是以分子生物学和分子遗传学基础理论的研究工程,它涵盖了广泛的内容,可分为两种:传统生物技术和现代生物技术。
在过去的几千年里,酿造、制作酱料和育种技术已经被用于传统的生物技术。
近20年来,随着许多与生物技术相关的理论和技术的发展,特别是实验手段的发展,现代生物技术得到了发展,并被纳入了高科技领域。
基因工程是现代生物技术的代表,树木基因工程是通过适当的基因转移技术,引入有用的外源基因,获得转基因植物,最后进行树木遗传改良或相关的研究。
一、基因工程的发展历程基因工程正在最近十年的发展历程里,已经获得了大量的转基因植物,包括改变植物质量和适应能力的转基因植物和抗病虫害的转基因植物以及抗除草剂的转基因植物等。
大量的成功转基因材料已经进入了试验阶段,主要分布在美国、英国、比利时、荷兰等国家,其中中国也取得了一些重大成就。
一九八六年至一九九七期间,世界上已经有四十五个国家在六十多种植物上进行了二点五万株转基因植物的田间试验,仅仅在一九九六年至一九九七年这一年里就有一万例关于转基因植物的报道,直到一九九七年年底,在世界范围内,已经有12种作物的4 8种转基因作物产品被允许进入商业化生产,转基因植物种植面积已经达到一千两百八十万公顷,其中美国就占了百分之六十的比例。
预计,全球转基因植物产品市场已从一九九六年的不足五亿美元增加到两千年的七十亿至一百亿美元。
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基因工程硕士论文提纲范文基因工程硕士论文提纲范文目录 4-8中文摘要 8-10Abstrat 10-12缩略词表 13-14第一章前言 14-311.1 课题的提出 14-151.2 文献综述 15-261.1 模式植物成花调控研究 15-161.2 光周期途径16-171.3 赤霉素途径17-181.4 春化途径18-201.5 自主途径20-221.6 年龄途径22-231.7 常温途径23-241.8 开花调控途径的整合 24-251.9 开花基因表达调控方式 25-261.3 多年生植物成花调控研究 26-281.4 柑橘成花调控研究进展 28-301.4.1 柑橘成花习性 28-291.4.2 柑橘成花调控机理进展 29-301.5 本研究的目的、内容与意义 30-31第二章普通枳和早实枳成花转变期基因差异表达分析 31-531 前言 312 材料和方法 31-351 材料 312 总RNA提取 31-323 mRNA分离 32-334 第一链DNA合成 335 实时定量PCR检测 33-346 大规模平行测序技术347 MPSS数据分析 34-358 差异表达基因的功能分类 359 基因差异表达的验证 353 结果与分析 35-493.1 转录组测序结果组装 35-373.2 早实枳和普通枳中MPSS标签序列的差异表达 37 3.3 Unigenes的长度分布及注释 37-383.4 差异表达基因的功能分类 38-403.5 筛选成花调控基因 40-463.6 验证差异表达基因 46-494 讨论 49-534.1 转录组测序为成花转变研究提供大量信息 494.2 枳成花转变涉及所有的成花调控途径 49-514.3 成花转变阶段表达差异基因参与成花调控 51-53 第三章枳PtFCA的分离、表达分析及功能鉴定 53-87 3.1 前言 533.2 材料和方法 53-623.1 材料 53-543.2 总RNA提取 543.3 mRNA分离 543.4 第一链DNA合成 54-553.5 实时定量PCR检测 553.6 3 RACE 55-563.7 载体及菌株 563.8 超表达载体构建 56-573.9 细胞定位载体构建 573.10 分子荧光互补载体构建 573.11 酵母双杂交载体构建 573.12 载体转化农杆菌 573.13 阳性菌落检测及保存 57-583.14 花序侵染法转化拟南芥 583.15 阳性苗鉴定 58-593.16 转基因拟南芥的表型统计 593.基因枪介导的洋葱表皮亚细胞定位 59-60 3.基因枪介导的烟草B2悬浮细胞系双分子荧光互补 603.酵母双杂交 60-623.20 基因的结构和序列分析 623.3 结果与分析 62-823.3.1 PtFCA基因的分离及序列分析 62-643.3.2 PtFCA选择性剪切验证 64-653.3.3 PtFCA聚类分析 65-683.3.4 PtFCA亚细胞定位 68-693.3.5 PtFCA在普通枳和早实枳不同发育阶段的表达模式 69-71 3.3.6 PtFCA在普通枳和早实枳空间表达模式 71-723.3.7 PtFCA在fa-1拟南芥中的功能验证 72-743.3.8 PtFCA互作蛋白筛选 74-783.3.9 FCA-FY互作在植物中具有保守性 78-793.3.10 PtFCA基因对温度和ABA的响应 79-823.4 讨论 82-873.4.1 FCA的基因结构和序列在植物中的保守性及多样性 82-833.4.2 PtFCA可能参与调控枳成花时间和根系发育 83-843.4.3 PtFCA通过WW结构域与发育相关的蛋白互作 84-853.4.4 PtFCA表达受到ABA和环境温度影响 85-87第四章全文小结与展望 87-89参考文献 89-106附录 106-119附录Ⅰ:部分操作步骤及培养基配方 106-109附录Ⅱ:附图及附表 109-117附录Ⅲ:作者简介 117-119致谢 119附送:基因芯片——“生物信息精灵”基因芯片——“生物信息精灵”浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用二十世纪是物理科学的世纪,而二十一世纪则是生命科学的世纪。
生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康,农业发展以及生存环境密切相关,而且还将对其它学科的发展起到促进作用,所谓今天的科学,明天的技术,后天的生产。
而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。
现代生物技术,是一门领导尖端科技的学科,正因如此,我很想知道它与数学我得专业课,计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。
基于此,我利用课余时间查阅了许多网站、书籍,并有了小小的收获。
现就基因芯片技术,浅谈如下。
一、基因芯片简介基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。
基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。
每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。
在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。
由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。
基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。
二、基因芯片技术生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生,它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术,将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程,如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上,使这些分析过程连续化和微型化。
也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术,制作成具有不同用途的便携式生化分析仪,使生物学分析过程全自动化,分析速度成千上万倍地提高,所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。
可以预见,在不远的将来,用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。
生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一,分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。
目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段,国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。
生物芯片技术还可以用于治疗,例如已开发出在4平方毫米的芯片上布满400根有药物的针,定时定量为病人进行药物注射。
另外,科学家还在考虑制作定时释放胰岛素治疗糖尿病的生物芯片微泵及可以置入心脏的芯片起搏器等。
生物芯片技术与组合化学相结合将开辟另一个极有价值的应用方向,即为新药研制提供超高通量筛选平台技术,这必将使新药研究开发和传统中药的成分评估获得重大突破。
三、基因芯片的应用技术举例1、基因破译目前,由多国科学家参与的人类基因组计划,正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。
众所周知,染色体是DNA的载体,基因是DNA上有遗传效应的片段,构成DNA的基本单位是四种碱基。
由于每个人拥有30亿对碱基,破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨型工程。
与传统基因序列测定技术相比,基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。
基因芯片的检测速度之所以这么快,主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶,可进行并行检测;同时,由于微凝胶是三维立体的,它相当于提供了一个三维检测平台,能固定住蛋白质和DNA并进行分析。
美国正在对基因芯片进行研究,已开发出能快速解读基因密码的基因芯片,使解读人类基因的速度比目前高1000倍。
图1所示为一种内嵌基因芯片的基因检测装置。
2、基因诊断通过使用基因芯片分析人类基因组,可找出致病的遗传基因。
癌症、糖尿病等,都是遗传基因缺陷引起的疾病。
医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。
借助一小滴测试液,医生们能预测药物对病人的功效,可诊断出药物在治疗过程中的不良反应,还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。
利用基因芯片分析遗传基因,将使10年后对糖尿病的确诊率达到50%以上。
未来人们在体检时,由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血,转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。
利用基因诊断,医疗将从千篇一律的大众医疗的时代,进步到依据个人遗传基因而异的定制医疗的时代。
3、基因环保基因芯片在环保方面也大有可为。
基因芯片可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染,还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。
这种对环境友好的基因一旦被发现,研究人员将把它们转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。
4、基因计算DNA分子类似计算机磁盘,拥有信息的保存、复制、改写等功能。
将螺旋状的DNA的分子拉直,其长度将超过人的身高,但若把它折叠起来,又可以缩小为直径只有几微米的小球。
因此,DNA分子被视为超高密度、大容量的分子存储器。
基因芯片经过改进,利用不同生物状态表达不同的数字后还可用于制造生物计算机。
基于基因芯片和基因算法,未来的生物信息学领域,将有望出现能与当今的计算机业硬件巨头――英特尔公司、软件巨头――微软公司相匹敌的生物信息企业。
四、基因芯片的实际应用基因芯片在生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域有极其重要的应用价值。
在基因芯片的驱动下,人类正进入一个崭新的生物信息时代。
1、在美国科学家第一次将一个他们称之为生物芯片的计算机芯片植入人体的细胞上,从而使人体细胞与计算机连接。
这是美国科学家波利斯鲁宾斯基(Boris Lubinsk)和他的同事黄永(译音)在3月份的美国《生物医学微设备》杂志中著文披露的。
2、人体细胞外面包有一个细胞膜,该细胞膜具有使特定物质单向通过的功能。
多年来,科学家们一直寻求找到用电冲击的方法,使所希望的物质进入细胞膜,但直到目前为止,所用的方法有时成功,有时失败。
而使用鲁宾斯基和黄永研究出来的新方法,细胞膜由计算机得到一个信号,让某些物质进入到细胞中。
随具体场合的不同,这些物质可以是例如用来改变基因的遗传物质,也可以是药物或蛋白质。
这样,就可以更好地使这些物质发生效力。
鲁宾斯基等科学家打算研制出能对例如神经细胞和肌肉等人体组织发出指令的生物芯片,这样至少会使人所服用的药物发挥更大的效力。
俄亥俄州立大学生物医学工程中心主任莫里罗弗拉里称鲁宾斯基的这项发明是处在发展阶段早期的具有潜在作用的实验室工具。
美国科学家们称,他们已经找到了一种能使人体细胞和电路进行交配的生物工程芯片,它能在医学和基因工程学方面发挥关键的作用。