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高中生物什么是基因治疗

发布时间:2022-07-09 17:20:39

❶ 高中生物

B.
解析:A.前半句没有问题,主要错在后面,重组质粒实在细胞外通过DNA连接酶连接后,导入受体细胞。
B,变异是不定向的,但是那是前提指自然状态下,排出生物工程下的情形。
C,整个细菌不可以作为载体,通常用细菌的质粒作为载体,且大肠杆菌不会侵染植物细胞。
D:基因治疗是通过向有缺陷的细胞中导入能够表达的正常的基因,使得细胞恢复正常的功能。是对具有缺陷的基因进行修复,而不是对具有缺陷的身体细胞进行修复。

❷ 高中生物问题(关于基因治疗)

1、基因治疗的理论最佳时期是受精卵时期,但在现实中不太可能
2、基因治疗不是利用基因工程产品进行治疗,而是利用基因工程的原理,进行治疗。又分为体外基因治疗和体内基因治疗。
3、基因治疗并不是替换基因,如果说是用正常基因来替换致病基因,那就是基因突变了,基因治疗是把正常的基因导入受体细胞,正常基因和致病基因同时存在。从而达到治疗的效果。
4、基因治疗的靶细胞不一定只是生殖细胞,体细胞应该也可以。

❸ 高中生物 名词解释

基因:是具有遗传效应的DNA片段。
杂交:两个基因型不同的个体相交。
自交:两个基因型相同的个体相交。
侧交:杂种与隐性亲本回交。
显性遗传:把杂种子一代中显现出来的遗传叫做显性遗传。

隐性遗传:把未显现出来的遗传叫做隐性遗传。

常染色体遗传:如果控制某种性状或疾病的基因位于常染色体上,而且基因是显性的,称为常染色体显性遗传;而常染色体上隐性基因控制的疾病或性状的遗传就是常染色体隐性遗传。

可遗传变异:由遗传物质引起的变异,可传给下一代。

不可遗传变异:由于遗传物质的改变所引起的变异是遗传的;由于环境条件的改变所引起的变异,一般只表现于当代,不能遗传下去。

基因突变:由于DNA分子中发生碱基对的增添,缺失或改变,而引起的基因结构 改变。

基因重组:指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。

染色体变异:当染色体的数目发生改变时(缺少,增多)或者染色体的结构发生改变时,遗传信息就随之改变,带来的就是生物体的后代性状的改变,这就是染色体变异。

染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们的形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育,遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体叫做一个染色体组。

单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫做单倍体。

多倍体:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。

诱变育种:诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株,进而培育成新的品种或种质的育种方法。

杂交育种:不同种群、不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。

单倍体育种:植物育种手段之一。即利用花药培养等方法诱导产生单倍体,并使其单一的染色体各自加倍成对,成为有活力、能正常结实的纯合体,从而选育出新的品种。

转基因技术:将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。

基因治疗:是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。

❹ 高中生物基因工程

基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体: 噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因 。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。第三步:将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ,最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ,其转化方法是:先用 Ca2+ 处理细胞,使其成为 感受态细胞 ,再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合,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。 3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。第四步:目的基因的检测和表达 1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。 2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。 3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。 4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 (三)基因工程的应用 1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。(四)蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)转录 翻译

❺ 一个高中生物问题

DNA分子杂交和重组DNA是不是都属于基因工程?

应该都可以讲是属于工基因工程,只不过DNA分子杂交属于基因工程应用时涉及到的一个原理。

基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,为什么不是导入有基因缺陷的DNA分子中?

基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用,从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。基因是携带生物遗传信息的基本功能单位,是位于染色体上的一段特定序列。将外源的基因导入生物细胞内必须借助一定的技术方法或载体,目前基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。腺病毒载体是目前基因治疗最为常用的病毒载体之一。基因治疗的靶细胞主要分为两大类:体细胞和生殖细胞,目前开展的基因治疗只限于体细胞。基因治疗目前主要是治疗那些对人类健康威胁严重的疾病。包括:遗传病(如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等)、恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病(如AIDS、类风湿等)。

广义的基因治疗是指利用基因药物的治疗,而通常说的狭义的基因治疗是指用完整的基因进行基因替代治疗,一般用DNA序列,主要的治疗途径是体外(ex vivo)基因治疗,即在体外用基因转染病人靶细胞,然后将经转染的靶细胞输入病人体内,最终给予病人的疗效物质是基因修饰的细胞,而不是基因药物。除间接体内法外,还可以用基因药物进行直接体内途径治疗,这些基因药物可以是完整基因,也可以是基因片段(包括DNA或RNA);可以是替代治疗,也可以是抑制性治疗(包括DNA转录水平和mRNA翻译水平)。基因药物不但可用于治疗疾病,而且可用于预防疾病。这类基因药物治法简单易行,发展迅速,新型基因药物不断产生。从1990年转移ADA基因到现在的大部分基因治疗临床试验都是体外基因治疗,先从病人体内获得某种细胞(例如T淋巴细胞),进行培养,在体外完成基因转移后,筛选成功转移的细胞扩增培养,然后重新输入患者体内。这种方法虽然操作复杂,但效果较为可靠,称其为。同时,科学家们又千方百计设计出更加简便的基因治疗方法。例如,1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒为载体,成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因cfdr 转入患者肺组织中。这种直接往人体组织细胞中转移基因的治病方法叫做体内(in vivo)基因治疗。

❻ 基因治疗

基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。

基因治疗方法
1.基因转移方法
(1)特异正常基因的分离与克隆:应用重组DNA和分子克隆技术结合基因定位研究成果,已有不少基因并将会有更多人类基因被分离和克隆,这是基因治疗的前提,在当代分子生物技术条件下,一般来说,只要有基因探针和准确的基因定位,任何基因都可被克隆。除此,现在既可人工合成DNA探针,还可用DNA合成仪在体外人工合成基因,这些都是在基因治疗前,分离克隆特异基因的有利条件。
(2)外源基因的转移:基因转移是将外源基因导入细胞内,其转移方法较多,常用的要有下列几类:
1)化学法:将正常基因DNA(及其拷贝)与带电荷物质和磷酸钙、DEAE-葡萄糖或与若干脂类混合,形成沉淀的DNA微细颗粒,直接倾入培养基中与细胞接触,由于钙离子有促进DNA透过细胞有作用,某些化合物可扰乱细胞膜,故可将DNA输入细胞内,并整合于受体细胞的基因组中,在适当的条件下,整合基因得以表达,细胞亦可传代。这种方法简单,但效率极低,一般1000-100000个细胞中只有一个细胞可结合导入的外源基因。要达到治疗目的,就需要从病人获得大量所需的受体细胞。当然,可以通过选择培养的方法来提高转化率。
2)物理法:包括电穿孔法和直接显微注射法。
①电穿孔法:电穿孔法是将细胞置于高压脉冲电场中,通过电击使细胞产生可逆性的穿孔,周围基质中的DNA可渗进细胞,但有时也会使细胞受到严重损伤。
②显微注射法:显微注射是在显微镜直视下,向细胞核内直接注射外源基因,这种方法应是有效的。但一次只能注射一个细胞,工作耗力费时。此法用于生殖细胞时,有效率可达10%。直接用于体细胞却很困难。在动物实验中,应用这种方法将目的基因注入生殖细胞,使之表达而传代,这样的动物就称为转基因动物,目前成功使用得较多的是转基因小鼠,它可作为繁殖大量后代的疾病动物模型。
③脂质体法:脂质体法是应用人工脂质体包装外源基因,再与靶细胞融合,或直接注入病灶组织,使之表达。
3)同源重组法:同源重组是将外源基因定位导入受体细胞的染色体上,在该座位因有同源序列,通过单一或双交换,新基因片段替换有缺陷的片段,达到修正缺陷基因的目的。如在新基因片段旁组装一Neo基因,则在同源重组后,因有Neo基因,可在含有新霉素的培养基中生长,从而使未插入新基因片段的细胞死亡。对于体细胞基因治疗,体外培养细胞的时间不能过长,筛选量大,故在临床上应用也受限制难以进行。今后如能改进技术,提高重组率,这种定点修正基因的方法仍是有前景的。
4)病毒介导基因转移:前述的化学和物理方法都是通过传染方式基因转移。病毒介导基因转移是通过转换方式完成基因转移,即以病毒为载体,将外源目的基因通过基因重组技术,将其组装于病毒上,让这种重组病毒去感染受体宿主细胞,这种病毒称为病毒运载体。目前应用的有两种病毒介导基因转移方法。
①反转录病毒载体:反转录病毒虽是RNA病毒,但有反转录酶,可使RNA转录为DNA,再整合到宿主细胞基因组。反转录病毒载体有以下的优点首先是具有穿透细胞的能力,可使近100%的受体细胞被感染,转化细胞效率高;其次,它能感染广谱动物物种和细胞类型而无严格的组织特异性;再者随机整俣的病毒可长期存留,一般无害于细胞,但也存在缺点:这种载体只能把其DNA整合到能旺盛分裂细胞的染色体,而不适合于那些不能正常分裂的细胞,如神经元。最严重的问题是由于病毒自身含有病毒蛋白及癌基因,就有使宿主细胞感染病毒和致癌的危险性。因此,人们有目的地将病毒基因及其癌基因除去,仅留它们的外壳蛋白,以保留其穿透细胞的功能,试图避免上述缺点。这种改造后的病毒称为缺陷型病毒。这样的病毒中的反转录酶可将RNA转化为DNA,有助于该DNA顺利进入宿主细胞的基因组,而该病毒则死亡。由于病毒整合基因组是随机的,所以还是可能激活细胞的原癌基因,以及因随机插入发生插入突变。在反转录病毒载体中,最常用于人类的是莫洛尼鼠白血病病毒,其人工构建的结构。
②DNA病毒介导载体:DNA病毒包括腺病毒、SV40、牛乳头瘤病毒、疱疹病毒等,一般认为这类病毒难于改造成缺陷型病毒。牛乳头瘤病毒重组后,可不插入宿主染色体中引起插入突变,又可在宿主染色体外独立复制,并表达出基因产物。有人发现,因缺少E1区而致复制缺陷的腺病毒,可在表达E1基因的细胞中繁殖。后来证明,载有外源DNA的复制缺陷腺病毒呈现相同繁殖的特点。1993年美法等国成功采用腺病毒载体进行心、脑、肺、肝内胆管和肌肉组织的体内基因转移。它代表了基因治疗的新方向。美国设计了一个新的腺病症载体,它是用一个化学连接器即赖氨酸链将DNA栓在病毒外壳上,这样组成的运输器,通过一个表面抗体而进入细胞核,使宿主基因与治疗基因共同表达。这个新病毒载体称为腺病毒多赖氨酸DNA复合体。采用复制缺陷的腺病毒进行基因治疗有以下优点:
①该病毒可感染分裂和非分裂的细胞,并能得到大量基因产物,对神经细胞、心肌细胞等基因缺陷的纠正有特殊意义;
②病毒颗粒相对稳定,并易于纯化和浓缩,且感染力不降低;
③可有效转导多种靶细胞后而少游离于细胞基因组外,并持续表达;
④已用于基因治疗的Ad5属腺病毒C亚群,无致癌性。前述的新腺病毒载体还有一大优点是可以成功地运载48000bp的基因,而其它病毒只能运输70 00bp的基因。这些优点显示了腺病毒介导载体的广阔应用前景。
2.选择靶细胞的原则
这里所指的靶细胞是指接受转移基因的体细胞。
选择靶细胞的原则是:
①必须较坚固,足以耐受处理,并易于由人体分离又便于输回体内;
②具有增殖优势,生命周期长,能存活几月至几年,最后可延续至病人的整个生命期;
③易于受外源遗传物质的转化;
④在选用反转录病毒载体时,目的基因表达最好具有组织特异性的细胞。目前使用得较多的是骨髓干细胞、皮肤成纤维细胞、肝细胞、血管内皮细胞和肌细胞等。许多遗传病与造血细胞有关,故可用于如β地贫、严重复合免疫缺陷病等的基因治疗。皮肤成纤维细胞易于移植和从体内分离,又可在培养中生长,并易存活,故有人用之于乙型血友病的基因治疗。有不少遗传病表现了肝细胞功能缺陷,因此,在家族性高胆固醇血症的治疗中,有将低密度脂蛋白(LDL)受体基因转移至肝细胞的尝试。在动物实验中已证明:β-半乳糖苷酶基因、ADA基因、小肌营养不良蛋白(minidystrophin)基因都已证明能在肌细胞中表达。
编辑本段基本程序
基因治疗
(一)治疗性基因的获得 (二)基因载体的选择 (三)靶细胞的选择 (四)基因转移方法 (五)转导细胞的选择鉴定 (六)回输体内
编辑本段基本步骤
目的基因的转移
基因治疗
在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类:病毒方法和非病毒方法。基因转移的病毒方法中,RNA和DNA病毒都可用为基因转移的载体。常用的有反转录病毒载体和腺病毒载体。转移的基本过程是将目的基因重组到病毒基因组中,然后把重组病毒感染宿主细胞,以使目的基因能整合到宿主基因组内。非病毒方法有磷酸钙沉淀法、脂质体转染法、显微注射法等。

❼ 什么是基因治疗

基因治疗是利用遗传操作,在基因水平上预防或者抑制疾病的发生或恶化的一种治疗手段。随着人类基因组计划的完成,目前已经发现约5000种基因与人类的疾病是密切相关的,并且随着人们对于这些基因的功能的认知,基因治疗已经逐渐成为生物医学中快速发展的重要领域,并且为一些遗传及后天疾病的治疗提供了希望。基因序列的异常是遗传疾病的基础,因此,这类疾病只能通过基因治疗的手段解决。同样,对一些目前常规疗法难以奏效的顽症,例如心血管疾病、肿瘤、艾滋病等疾病的治疗,基因治疗同样发挥着重要的作用。基因治疗虽然被认为尚缺乏充分的基础性研究,但其治疗的潜力仍然巨大,随着越来越多疾病的发病机制被定义在基因水平上,基因治疗的手段也必将发挥出巨大的潜力,并有望成为今后的常规治疗方法,造福于人类。

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