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1、 通过研究“基因敲 除”的耗子将帮助研究 人类的癌症、糖尿病和 高血压等慢性疾病与遗 传的关系。 转基因羊具有生长快、 毛质、肉质好、疾 病少及耐粗饲料等 优点。在猴子的未受精卵中加入 附加基因,并利用它成功培育 出健康活泼的小猴“安迪”。通过对“安迪”的研究我 们可以简单地引进如老年性痴 呆病的基因、帕金森病基因等 ,加快针对这类疾病疫苗的开 发研究。 在生物体外对DNA分子进行 人工剪切、拼接，对基因进行 改造和重新组合，再导入生物 体内使导入的基因得以表达。甲生物乙生物取出优 秀基因“剪切 ” “拼接 ” 新类型表达 新的生物产品 基 因 敲 除 技 术转 基 因 技 术生物新类型敲 除
2、 不 利 基 因 新的生物产品 基因操作的工具基因的大小以纳米计算,要对它进行剪切、 拼接等操作,没有非常精细的工具是不行的。进 行基因操作最少需要以下三种工具:、基因的剪刀限制性内切酶（限制酶）一种限制酶只能 识别一种特定的核苷 酸序列，并在特定的 切割点上将DNA 分子 切断。目前已发现的 限制酶有200多种。重播DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏 性末端”。被同一种限制切断的几个DNA具有相 同的黏性末端,能够通过互补进行配对。、基因的针线DNA连接酶连接酶的作用是:将互补配对的两个黏性末 端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。重 播、基因的针线DNA连接酶连接酶的作用是:将互
3、补配对的两个黏性末 端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。3、基因的运输工具运载体要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在 乙生物体内进行表达,首先得将这个基因送到乙 生物的细胞内去!能将外源基因送入细胞的工具 就是运载体。运载体必须同时满足三 个要求：能与目的基因结 合；能进入受体生物细胞 并在受体生物细胞内复制并 表达；比较容易得到。科学家发现大肠杆菌、 枯草杆菌等的质粒能同时满 足以上三个要求。目前被较广泛提取 使用的目的基因有:苏 云金杆菌抗虫基因、人 胰岛素基因、人干扰素 基因、种子贮藏蛋白基 因、植物抗病基因等。 基因操作的基本步骤、提取目的基因将需要的基因从供体生物的细胞内提取出
4、来。供体生物细胞取出DNA用限制酶剪 去多余部分目的基因限制酶提取目的基因的方法用限制酶切 断成许多片段直接分离基因鸟枪法将供体生物的DNA用限制酶 切割为许多片段,再用运载体将 这些片段都运载到受体生物的不 同细胞中去。只要有一个细胞获 得了需要的目的基因并得以表达 ,基因工程就算成功了。该法最大的缺点是带有很大 的盲目性,工作量大,成功率低。 且不能将真核生物的基因转移到 原核生物中去。人工合成基因法DNA合成仪有两种方法: 逆转录法:以信使 RNA为模板,在逆转录酶的 作用下将脱氧核苷酸合成 合成DNA(基因)。直接合成法:根据 蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核苷酸顺序,再 据此推
5、算出基因DNA的脱 氧核苷酸顺序。用游离脱 氧核苷酸直接合成相应的 基因。2、目的基因与运载体结合用与提取目的基 因相同的限制酶切割 质粒使之出现一个切 口,将目的基因插入 切口处,让目的基因 的黏性末端与切口上 的黏性末端互补配对 后,在连拉酶的作用 下连接形成重组DNA 分子。3、将目的基因导入受体细胞并使之扩增导入扩增要让目的基因表达,必 须将它导入受体细胞并进行 扩增。为获得目的基因的表达 产物时,通常以大肠杆菌等 无害易得的细菌为受体。为 改进某种生物时,将欲改进 的生物细胞为受体。为使重组的DNA分子更容易进入受体细胞, 通常还要用一些物质对受体细胞进行处理,使受 体细胞具有更大的
6、通透性。4、目的基因的检测和表达前三步的处理十分繁锁,为保证目的基因得到有效 利用,通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。 这样,处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少,必 须将它从中检测出来。无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物细菌的检测,将每个受体细胞单独培养形成菌落,检 测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物 的菌落,保留有表达产物的进一步培养、研究。多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培 养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄 入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出相 应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应变化 的个体进一步培养、研究。例:用棉铃饲喂棉铃
7、虫,如虫吃后不出现中毒 症状,说明未摄入目的基 因或摄入目的基因未表 达。如虫吃后中毒死亡, 则说明摄入了抗虫基因 并得到表达。、基因工程与医药卫药卫 生我国生产的部分基因 工程疫苗和药物 基因工程药品的生产许多药品的生产是从 生物组织中提取的。受材 料来源限制产量有限,其 价格往往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模 工业化生产。若将生物合成相应药物成分的 基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药 物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产 成本。胰岛素是治疗糖尿病的特效 药，长期以来只能依靠从猪、牛 等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺 只能提取4-5g的胰岛素，其产量 之低和价格之
8、高可想而知。将合成的胰岛素基因 导入大肠杆菌，每2000L 培养液就能产生100g胰岛 素！大规模工业化生产不 但解决了这种比黄金还贵 的药品产量问题，还使其 价格降低了30%-50%!干扰素治疗病毒感染简直 是“万能灵药”！过去从人血 中提取，300L血才提取1mg！ 其“珍贵”程度自不用多说。人造血液、白细胞 介素、乙肝疫苗等通过 基因工程实现工业化生 产，均为解除人类的病 苦，提高人类的健康水 平发挥了重大的作用。人造血液及其生产 基因诊断与基因治疗运用基因工程设 计制造的“DNA探针” 检测肝炎病毒等病毒 感染及遗传缺陷,不但 准确而且迅速。我国研究人员正在制备用于基因 治疗的基因工程
9、细胞通过基因工程给 患有遗传病的人体内 导入正常基因可“一 次性”解除病人的疾 苦。、基因工程与农农牧业业、食品工业业运用基因工程技术,不但可以培养优质、高 产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培 养出具有特殊用途的动、植物。生长快、耐不良环境、肉质 好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转 基因牛(阿根廷)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基 因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠超级级 动动物特殊 动动物3、基因工程与环环境保护护 环境监测:基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检 测环境中的病毒、细
10、菌等污染。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来利用基因工程培育的“指示生物”能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污 染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物 。 环境污染治理:基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分 解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因 工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃 类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。欢迎您到http:/下载本课件电脑的学名为电子计算机，是由早期的电动计算器发展而来的。1946 年，世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”，用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大
11、学莫尔电工学院制造的。1956 年，晶体管电子计算机诞生了，这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下，运算速度也大大地提高了。1959 年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由约翰冯诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器)，有三间库房那么大，后逐步发展。 1946 年面世的“ENIAC”，它主要是用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院制 造的，它的体积庞大，占地面积170多平方米，重量约30吨，消耗近150千瓦的电力。显然，这样的计算机成本很高，使用不便。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用，事实上在1973 年根据美国最高法院的裁定，最早的电子数字
12、计算机，应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰阿坦那索夫和其研究生助手克利夫贝瑞(Clifford E. Berry ，1918-1963 ）于1939 年10月制造的“ABC“(Atanasoff - Berry-Computer）。之所以会有这样的误会，是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941 年剽窃了约翰阿坦那索夫的研究成果，并在1946 年时，申请了专利。 由于种种原因直到1973 年这个错误才被扭转过来。（具体情况参阅百度百科-“ 约翰阿坦那索夫”词条，希望大家记住ABC和约翰阿坦那索夫，希望以后的教科书能够修改这个错误）。后来为了表彰和纪念约翰阿坦那索夫在计
13、算机领域内作出的伟大贡献，1990 年美国前总统布什授予约翰阿坦那索夫全美最高科技奖项-“ 国家科技奖”。 编辑本段基本概念 分类从计算机的类型、工作方式、构成器件、操作原理、应用环境等划分，计算机有多种分类。 从数据表示来说，计算机可分为数字计算机、模拟计算机以及混合计算机三类 数字计算机按构成的器件划分，曾有机械计算机和机电计算机，现用的电子计算机，正在研究的光计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机等等。 各种计算机(8张) 电子计算机就其规模或系统功能而言，可分为巨型、大型、中型、小型、微型计算机和单片机。 综合起来说，计算机的分类是这样的： (1)按照性能指标分类 巨型机：高速度、
14、大容量 大型机：速度快、应用于军事技术科研领域 小型机：结构简单、造价低、性能价格比突出 微型机：体积小、重量轻、价格低 (2)按照用途分类 专用机：针对性强、特定服务、专门设计， 通用机：科学计算、数据处理、过程控制解决各类问题 (3)按照原理分类 数字机：速度快、精度高、自动化、 通用性强 模拟机：用模拟量作为运算量，速度快、精度差 混合机：集中前两者优点、避开其缺点，处于发展阶段 硬件计算机系统中所使用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的实体，如中央处理器（CPU）、存储器、外部设备（输入输出设备、I/O设备）及总线等。 中央处理器 主要功能是根据存储器内的程序， 中央处理器 逐条地
15、执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是：数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器（指令地址计数器）、地址寄存器等。 存储器 主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储设备称为主存储器 内存储器 ，磁盘、磁带、光盘等不能直接被中央处理器读的存储设备取称为外存储器（或辅助存储器）。高速缓存、主存储器、外部存储器和相应的软件，组成计算机的存储系统。 外部设备 主要功能是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计
16、算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式（如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置，负责电气性能的匹配 和信息格式的转换。 外部设备 软件对能使计算机硬件系统顺利和有效工作的程序集合的总称。程序总是要通过某种物理介质来存储的，它们是磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡等，但软件并不是指这些物理介质，而是指那些有程序设计人员预先设计编写的存放在存储体中的代码。可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄，有效的软件如同一个人的聪颖思维。 计算机的软件系统可分为系统软件和应用软件两部分。系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视及为其他应用软件提供接口和服务服务。应
