第一篇:信息技术与生物论文
浅谈计算机辅助教学软件在生物教学中的应用
三角塘镇渔池学校 黄检桥
摘要 随着计算机的普及,各门学科教学工作者也积极地开展学科教学与计算机信息技术的的结合的探索,由于计算机现代化的教学手段以其形、光、声和色等多种功能作用于学生的多个感官,不仅能吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,更能激发学生的求知欲,极大地调动他们的学习热情,使其积极主动地投入到学习之中,呈现最佳的学习状态。利用现代化教学手段能够真实、生动、形象地展示生物的各种生理活动,显示生物的宏观世界和微观世界,把抽象的内容形象化。计算机软件运用了视、听并用的记忆效果,在帮助学生认识与记忆学习材料方面起到积极作用,从而大大提高了教学效果。
关键词 计算机辅助教学 视觉刺激 听觉刺激 直观性
随着计算机的普及,信息技术知识与学科教学结合有了更多的探索,我结合几年来在生物学科的教学实践,开展了计算机软件辅助教学的探索实验,取得了良好的效果。
一、能更好地激发学生学习生物学的兴趣
计算机现代化的教学手段以其形、光、声和色等多种功能作用于学生的多个感官,不仅能吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,更能激发学生的求知欲,极大地调动他们的学习热情,使其积极主动地投入到学习之中,呈现最佳的学习状态。如讲“DNA结构和复制”一节,我采取声像点睛的方式,首先让同学们看一段课外阅读,思考什么是遗传物质,DNA为什么能控制性状的遗传,引导学生去探索DNA结构与功能的关系。然后打开显示器,就可出现DNA的基本组成单位及代表各种化学分子的图形„„在复制过程中,首先出现一个旋转的DNA空间结构,有一个动态的自动解旋、碱基的配对和形成两条DNA分子的过程,这是在其他教学手段中所不能比拟的。在演示DNA分子复制 的同时,还可进行强化训练,也可自学练习。如碱基配对有一定的规律:这就是A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。在计算机的显示器上如碱基配对不符,会发出“嘟嘟”的响声。(我用它的谐音“不不”)这就对学生出现了声刺激,如果对了会发出清脆悦耳的音乐声。学了这节课后,同学们记忆深刻,课后练习时正确率达到90%。对计算机辅助教学具有极大的兴趣。
二、突出生物教学的直观性,并且能使微观世界宏观化 直观性原则是生物教学中一个重要原则。利用现代化教学手段能够真实、生动、形象地展示生物的各种生理活动,显示生物的宏观世界和微观世界,把抽象的内容形象化,如讲葫芦藓的生殖特点。葫芦藓个体小,生殖过程必须借助于水的条件才能完成。采用现代化的教学手段,显示器上首先出现葫芦藓的完整植株,再把各个部分用分解的形式描述:其蒴帽和蒴盖脱落后,由孢蒴中放散出大量的孢子,孢子萌发形成原丝体、长出假根和芽体,由芽发育成葫芦藓植株(配子体)。配子体中的精子器和颈卵器放大,精子器中产生精子,借助水游到颈卵器中与卵细胞融合,完成受精过程。受精卵在颈卵器中进一步发育成胚,长出长柄„„。整个的显示过程形象逼真,给同学以直观的感受,使不易理解的教学难点轻松自如地解决。通过计算机软件的显示,90%的同学都能自己概括出葫芦藓的生殖过程。
三、能化难为易、化繁为简、化抽象为具体
生理学科的特点是细微、动态、抽象。如人体的细胞、血液的流动和尿的生成等。这些均是教学中的难点、重点,但又看不见、摸不 着,理解起来有一定的困难。
比如,讲血液循环时,过去我用“讲述 版画”的形式讲授,以语言讲述为主,板画为辅,虽然也能强调重点,但缺点是既不真实,也缺乏动感。如果应用计算机软件来显示这一生理过程,既能真实、艺术地再现心脏的结构和血液流动的动态过程,化静为动,化抽象为形象,增强了学生的感性认识,使枯燥乏味的生命运动现象变得新颖有趣。在显示之前可设思考题,让同学带着问题去看。如心室收缩时,心房处于什么状态?血液为什么没有流回心房?心房收缩时心室处于什么状态?另外,教师可先出示模型,使同学对心脏的形态、大小,各部分结构有一个大致的了解。打开显示器,首先出现的是心脏剖面图。用光点把4个腔进行强化,接着就是瓣膜的强化。血管与4个腔相连,分别用红光和蓝光强化,然后就是心脏搏动和血流方向,说明心脏是动力器官,使同学进一步懂得心脏的重要性,为下节讲体育锻练对心脏的影响奠定基础。另外在显示过程中,可以根据时间放慢速度,边讲边显示。这样学生在形象化、趣味化的接受知识过程中,又得到教师适时、适度的强化,使这一难于理解的知识变得易于接受。以后测验这一内容时,85%的同学都能用绘图的方式画出血流的方向,绝大部分同学都能准确掌握这部分内容。
四、能加快学生对知识的接受速度,提高一节课的知识含量 计算机辅助教学软件运用了视、听并用的记忆效果,在帮助学生认识与记忆学习材料方面起到积极作用,从而大大提高了教学效果。“葫芦藓的生殖和蕨类植物的生殖”这一节,过去用一节课时间特别 紧张甚至还需延长时间,现在通过运用软件教学,大大缩短学生对重点、难点的学习理解过程,仅用半节课就完成了。
计算机辅助教学通过屏幕显示为生物教学提供更新的视觉刺激,通过声音为生物教学提供口技般的听觉刺激。生物教学采用现代信息化的教学手段,优化我们的教学结构,使我们的生物教学充满生机与活力,将为培养我们的生物科技人才做出更大贡献。
第二篇:生物信息技术与设计生命
生物信息技术与设计生命
BIOMECICAL INFORMATION TECHNOLOGY AND
STHYNETIC LIFE
摘 要
本文所讨论的设计生命主要为设计微生物,设计微生物即通过生物技术将多种不同DNA片段结合在一起后导入剔除了遗传物质的细胞内使之成为一个全新的由人类设计的微生物。
本文一共分为三章。第一章简要阐述设计微生物技术的原理过程。第二章主要讨论分析设计微生物的利弊:一方面设计微生物对于当今社会意重大意义,如帮助环境保护、开发新能源与促进可持续发展等;另一方面设计微生物可能造成极大的危害,如细菌武器等。
第三章在第二章的基础上阐述了对设计微生物技术未来的发展趋势与展望,个人对于新型微生物的设想。
ABSTRACT The main topic of this essay is synthetic microorganism , synthetic microorganism is a kind of man-made life.Combine DNA pieces extracted from different organisms together to make new chromosomes ,then put them into a cell whose genetic codes has already been eliminated ,after the man-made chromosomes coming into force ,a synthetic life is made.There are three parts of this essay.The first part gives a brief introduction of the theory of synthetic life.The second part mainly focuses on the influence synthetic microorganism may have on our society.On one hand , some certain kinds of microorganisms can be created to make contributions to environment protection ,fuel production and sustainable development.On the other hand , synthetic microorganisms can do harm to our society if a designed virus is released.In the third part ,I express my own opinion and expectation on the future of synthetic microorganism technology ,and what kind of new microorganisms we shall create.关 键 词
设计生命 生物信息技术 设计微生物
KEY WORDS Synthetic life ;synthetic microorganism ;biological technology
引 言
生物科学作为科学研究之中发展潜力极大的一部分,在极短的时间内,大量的新技术被开发并应用到生活中,而微生物的设计,也是我非常关注的。
相较于已经广为人知的设计婴儿,设计微生物似乎因为缺少如婴儿那样具体宏观的表现,但是对于设计微生物技术,人们是绝对不可轻视的。
正因为微生物很多情况下不为人所察觉,如果微生物设计技术落入反人类组织之手,创造出可快速传播、抗药性极强且有一定潜伏期的新型病毒,便可以在无人察觉的情况下传播疾病,其后果是毁灭性的。
然而如果正确的使用这一技术,如创造出可以强力吸收温室气体的微生物,那对于可持续发展是有极大帮助的。
本文的写作目的,就是通过本人对于设计微生物现况的理解,进而对于微生物设计的未来发展作出设想。
本文着重于通过讨论微生物设计技术被应用于不同方面时的不同影响,提高人们对于微生物设计技术的重视,进而分析微生物设计技术应当如何运用,在什么地方可以大力发展。
一、设计微生物技术的科学含义
1.合成人造DNA(1)合成较短的DNA片段,通过同源重组将DNA片段连接成较长的片段
(2)将人造DNA引入其他细胞
(3)人造 DNA中(已人为拼接入)的限制酶表达并将细胞中原有的遗传物清除,人造DNA开始在新细胞中表达,得到一个全新的人工设计的微生物。
简单来说,设计微生物就是将已有的各类基因在人类的操作下结合在一起,然后进行表达,这与设计婴儿相似,但不同之处在于,设计婴儿的基因来自人类,而设计微生物的基因来源是多种多样的。
二、设计微生物的社会影响
1设计微生物可以造福人类
1.1 解决温室效应与能源紧缺问题
人类向大气中排放了大量的二氧化碳,仅凭不断减少的森林与湿地已经无法维持全球的气温平衡,如果人们可以设计制造一种微生物,使得它能以二氧化碳等温室气体为能量来源,或者可以以二氧化碳为原料,生产清洁能源的话,我们现在面临的种种问题便迎刃而解了。
1996年,人们在1.5英里的深海中发现一种生活于沸水中的微生物,它以氢元素为能量来源,可以将二氧化碳转化为甲烷,这对于上述微生物的设计非常有帮助。
如果人们破译了该微生物的遗传密码,得到能够控制生物以二氧化碳为原料的DNA片段,并与其他基因拼接,创造出一种微生物,它可以大量吸收二氧化碳,而生产出清洁能源或者其他对人类有益的物质,那么对于减轻温室效应、保护环境与缓解能源紧缺问题,将是有极大的帮助的。
1.2 制造疫苗
当流感袭来时,人们并不能及时得到疫苗。事实上,我们总是在某种疾病最肆虐时才有打疫苗的机会。而即使人们掌握了某种疾病的发病规律(比如季节、年龄等),我们也很可能要为打疫苗而在不同的时间去不同的地方,这实在是非常影响生活的,更何况,使用注射器会增加受感染的几率。而大量的接种会导致打错疫苗或重复接种。
如果能够把各种互不妨碍作用效果的疫苗组合在一起,不仅给生活带来便利,也可以减少医疗垃圾的产生,是个事半功倍的做法。
例如,某人对A类疫苗过敏,而对B、C类疫苗无过敏反应,并且B、C类疫苗可以同时接种,不影响各自的作用效果(如白喉、百日咳、破伤风三合一疫苗),那么可以将疫苗B、C结合成一种混合疫苗,一次性接种。
2.设计微生物可以破坏社会
合成病毒
病毒的破坏力不小,结构却并不复杂。这也意味着它们可以为一些反人类组织所用。2002年,美国纽约州立大学石溪分校生化专家埃克卡德·威尔默教授研究小组就曾合成出过结构相对简单的脊髓灰质炎病毒。这是人类第一次完全依靠化学途径成功合成病毒。
美国哈佛公共卫生学院院长巴里·布卢姆评价说:“红色警报真的拉响了!这篇论文意味着更为复杂的病毒可以被合成出来,甚至自然界根本不存在的病毒也可以被合成出来。”
其实,对世界各地成千上万的生物实验室来说,这个研究小组的工作纯属“小儿科”。许多科学家早就相信,只要接受过一些科学训练,具备一些病毒基因组信息的知识,再加上一些常规的实验仪器,任何人都可以在实验室里合成出小儿麻痹症病毒,只不过这之前从来没有人做过尝试。
以此事实为基础,如果真的有拥有相应知识的人为反人类组织效力,那么他们可以将多种病毒的遗传因子混合,使得设计病毒拥有多种病毒的特质,如长达十五年的潜伏期(当疾病真正开始爆发,研究疫苗为时已晚),极强的传染性,像超级细菌一样的抗药性等等。那么人类的噩梦便降临了。
三、对设计微生物的未来设想
由第二章我们可以知道设计微生物技术具有双面性,但是这并不代表我们不能化弊为利。人之所以会出现腹胀等,是因为肠道内的微生物会产生甲烷,而甲烷是一种燃料。如果通过生物技术使得微生物产生甲烷的效率大大增强,让它可以在短时间内生成大量气体,然后将这种微生物引入动物的肠道内,让动物在生长过程中不断制造燃料,在生长成熟后再宰杀,就等于是将养殖场和燃料制造厂结合在了一起。
以当今的养猪场和养牛场为例,大多数被饲养的猪与牛一生都挤在狭小的空间中,并没有多大的活动空间,也就是说人们并不认为它们拥有道德感与自尊心,没有必要进行过优的对待。
在此背景下,可以将存储气体的容器设置于饲养场附近,气体通过管道来收集,管道一端连于储气容器,另一端接于动物的肛门,管道还可分为两根,上弯的一根收集因较热而上升的甲烷,下弯的一根收集排泄物进行沼气发酵。既使得饲养环境更好,也生产了大量能源。
而关于第二章中提到的疫苗改进法,人们需要接种疫苗,但是不管怎么制作混合多效疫苗,打针是不可避免的,为什么不能通过别的方法来接种呢。
有些传染性极强的传染病病毒可以通过水和食物传播(如霍乱),它们并非通过注射感染人体,却可以出现在人体的血液中,如果人们可以将病毒改造,使得它只能繁殖人为指定的代数,如乙肝疫苗中需要10微克的抗原含量,假如10微克是大约2n个抗原的质量,那么所设计的病毒只可以繁殖n代,然后用设计过的病毒将抗原携带或包裹,得到新型的疫苗。这种疫苗无需通过针管注射,只要在医生的指导下在水中加入适量的设计病毒饮用下去,便可以达到和注射疫苗一样的效果。
参考文献:
肠道疾病患者粪便中的产甲烷菌许宝孝 张达荣 苏皖文 肖树东
《人工合成病毒可能被恐怖分子利用》作者:亦云
北京科技报 2005-02-03 《Super Cells: Building with Biology》
Nina Tandon and Mitchell Joachim 《Current Opinion in Cell Biology》
http:// hi.baidu.com/dashan169/item/2aff3d21839dd752c28d595d
第三篇:学校论文:教育信息技术与生物实验教学的整合
校级论文评选
教育信息技术与生物实验教学的整合
摘要:教育的新一轮改革,把学生的操作动手能力当作一项很重要的考核指标。而在实际教学中,能有条件进行实验操作的学校少之又少,特别是农村学校。且学生的操作水平普遍低下。这时,信息技术的出现不失为一个良好契机。信息技术与生物实验教学的有效整合将是今后一个重要的研究方向。这也是本文阐述的重要论点。
关键词:信息技术 实验教学 整合研究
信息技术的迅速兴起,以前所未有的态势渗透到人们生活的各个角落,《基础教育改革纲要(试行)》中指出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合。”信息技术的兴起,为教育的发展提供了一个新的方向。使教学模式、教学手段、教育观念以及教育体制都发生了本质上的变化。
高考,生物被分在理科;许多学生对理科的兴趣不高,原因是教材中本来有大量学生活动,实验,但在实际教学过程中,学生动手操作少,学生在过多的看书本实验而没有亲手操作的情况下,由有浓厚的兴趣,到逐渐失去,进而没有兴趣。有些实验虽通过信息技术展示,能吸引学生,但又与实验操作脱节。
在新课改的教育背景下,信息技术的加入能进一步优化实验教学,提高实验教学的效果。
一、运用信息技术复习抽象知识,为实验打好基础
实验内容很多时候是已学知识的再观察,通过学生自主动手加深对已有知识点的理解,以实验带动知识点;比如观察细胞有丝分裂的实验,本质就是对有丝分裂过程的再巩固,利用多媒体信息技术在实验前播放该动态过程,有助于在显微镜下对有丝分裂的实验观察和实验结果的描述,避免盲目实验。
二、运用信息技术在实验前展示步骤,便于学生规范实验操作方法
校级论文评选
一个实验能不能成功,就看实验前的准备以及实验设计,就如同打仗前必做的战略部署。实验原理、实验步骤大多依靠教师讲述或者学生自主阅读,语言文字多、学生费时间、难理解,理解不当,便会可能出现操作失误。这时候,利用多媒体信息技术展示:用实物代替表示实验材料,用简略文字加箭头替代实验步骤,强调注意事项,节省时间留给学生。学生对照多媒体所展示的步骤,进行实验,避免记忆错误导致实验失败,提高实验的成功率的规范度。比如利用显微镜观察细胞的实验,可通过多媒体展示显微镜的相关构造图,介绍其步骤。
(显微镜结构图)
很多学生站在试验台旁第一眼看着仪器比较茫然,不知如何开始,甚至在摸索过程中出现不可挽回的失误。可见多媒体展示课件多么必要,也许有老师会认为,直接展示步骤,不利于发展学生的探究精神和提高科学素养,可是教师也该知道,学生他不是科学家,还是处在需要引导阶段,所以我们应该明白的是,先规范好学生的实验操作、再学生探究完成相似实验,之后学生才能创造性地去研究一些现象,就如同婴儿先学走路,再鼓励他学会跑步,他才有可能完成更高难度的项目。
三、对于花费时间长的或不便操作的实验,可以通过多媒体信息技术来演示。
实验的目的是培养动手操作能力,而在高中生物所设定的实验目标中,有一些实验不要求实地操作;例如“基因工程极其应用”中的操作过程、噬菌体侵染细菌过程等,普通中学很难具备能完成科技含量太高的实验,又如,“光合作用的探究历程”“孟德尔的相对性状的实验”等需要花费较长时间的实验。这类实验平常大都通过教师对实验现象的讲解“填鸭式”的塞到学生脑中,既抽象又难以理解,学生没有一个感性的、直观的认识,就如同背英语单词一样空洞乏味。致使学生对实验现象理解失败。因此,多媒体技术的出现,可将这微观的、抽象
校级论文评选 的实验制成动画、Flash等,可动态、直观的模拟实验,在虚拟实验中,教师可利用计算机的可控制性进行精心没计,从多方向、多角度、多层次展示实验过程,促使学生形象化思维的形成,激发学生学习生物的兴趣,提高教学效果。比如格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验。与传统实验相比,虚拟生物实验更加直观也更加易于理解。
利用信息技术与中学生物实验的融合,可以突破常规实验条件的局限,对那些难以观察到的、复杂的、困难的实验进行模拟,使之成为常规实验的的补充。应用多媒体技术使生物实验现象和过程清晰呈现于大屏幕,逼真的声、光、动画效果,有效地刺激了学生的直观感觉。也让抽象的、难以观察的实验过程浅显化,也创造出了一种学习实验探究的氛围。
信息技术使生物实验教学克满了新奇、充满了活力。但我们要谨记:虚拟实验永远无法替代真实实验,信息技术只是辅助手段。在信息技术与生物实验教学的整合中还有较多的困难需要克服,还有不少问题需要研究解决。信息技术与生物实验教学的整合还处于试验探索阶段,需要我们去不断的研究、探索。
参考文献:
1.农村初中生物实验教学与信息技术的高效整合,j.issn.1671-489x.2013.31.001
2、谈谈利用信息技术优化初中生物实验教学,sum,No.88 2013 No.9 3.现代信息技术应用于中学生物实验教学的实践 1674-098X(2011(05(c)-0143-02
第四篇:生物信息技术的发展与未来论文—研讨课
生物信息技术的发展与未来
11212213徐秋
生物信息技术的发展与未来论文
生物技术是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。而信息技术是研究信息的获取、传输和处理的技术,由计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成,即是利用计算机进行信息处理,利用现代电子通信技术从事信息采集、存储、加工、利用以及相关产品制造、技术开发、信息服务的新学科。生物信息技术是生物技术与信息技术的相辅相成而形成的。生物信息技术与人们的日常生活息息相关,在医学等方面做出了重大贡献。
下面我就研讨课讨论的几个方面进行一些综述。
探索生命天书
DNA(脱氧核糖核苷酸)生物分子,可组成遗传指令,以引导生物发育与生命机能运作,主要功能是长期性的资讯储存。DNA中的有效遗传片段——基因,生命的密码,记录和传递遗传信息,决定生物体的生长、病、老死等一切生命现象。
人类基因组计划(HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。破译人类生物信息技术的发展与未来
11212213徐秋
遗传信息,将对生物学,医学,乃至整个生命科学产生无法估量的深远影响。随着对基因组的理解更加深入,新的知识会使医学和生物技术领域发展更为迅速。基于DNA载有的信息在细胞生命活动中的指导作用,在分子生物学水平上深入了解疾病的产生过程将大力推动新的疗法和新药的开发研究。
而重组DNA通过限制性内切酶处理产生目标DNA片段、片段与载体结合、引入宿主细胞、培养筛选等步骤来达到定向改变基因的目的。重组DNA是一种人工合成的脱氧核糖核酸。它是把一般不同时出现的DNA序列组合到一起而产生的。从遗传工程的观点来看重组DNA是把相关的DNA添加到已有生物的基因组中,比如细菌的质粒中,其目的是为了改变或者添加特别是的特性,比如免疫。重组DNA与遗传重组不是一回事。它不是重组细胞内或者染色体上已经存在的基因组,而完全是通过外部工程达到的。
然而当人类完全破译了自身的天书之后,是否能够突破自然的局限按照自身的意愿改造自我呢?人类以及社会伦理是否能够接受人类在未来对自身基因的重组?历史告诉我们,人类社会的进步需要创新,而二十一世纪又是生物学的世纪,现代社会的发展需要生物学的前进。而事物都具有两面性,也许基因工程有许多对人类潜在的,不可忽视的危害。但我们不能因噎废食,应该迎接新的挑战,充分接受新的事物。户枢不蠹,流水不腐,作为生医的一员,我们也应该努力接受新的科学理念,跟上时代的步伐,为生物世纪的发展贡献自己的一份力量。生物信息技术的发展与未来
11212213徐秋
生物信息技术能否成为战胜疾病的蛇杖?
3月31日、4月2日、4月5日,江苏省卫生厅通报了南京市医院收治了5例人感染H7N9禽流感确诊病例。其中南京籍3例,外地籍2例。5例病例均危重,医院正全力救治。基因序列分析显示,该病毒对神经氨酸酶抑制剂类抗流感病毒药物敏感。由此可以看出生物信息技术在人类医学上的重要性,贴近人类的生活,服务人类的生活。生物导弹由单克隆抗体与药物、酶或放射性同位素配合而成,因带有单克隆抗体而能自动导向,在生物体内与特定目标细胞或组织结合,并由其携带的药物产生治疗作用。生物导弹在核医学上,特别在人体扫描图技术和肿瘤定位方面已获得很大进展。现在已经在肿瘤治疗,类风湿性关节炎,牛皮癣,脑、心血管病,胃炎、支气管炎等方面做出了很大的贡献。除了能够诊断、治疗癌症和某些疾病外,最有希望的是在组织与器官移植过程中用以净化骨髓。应用抗T细胞的单克隆抗体就可以防止致死性反应。
另一方面基因工程依据已经破译的基因序列和功能,找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选,甚至基于已有的基因知识来设计新药,就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因,从而根治顽症。例如重组药物胰岛素在治疗糖尿病方便获得很大的突破。并且一些困扰人类健康的主要疾病,例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。基因治疗在基因工程的基础之上,通过基因置换、基因修复、基因修饰、基因失活、免疫调节等方法手段达到了通过修饰基因治疗人类疾病的目的。现代医学研究证明,人类疾病都直接或生物信息技术的发展与未来
11212213徐秋
间接地与基因有关
单基因遗传病:红绿色盲、血友病、白化病等
多基因遗传病:先天性心脏病、小儿精神分裂症无脑儿等 通过基因治疗等生物信息技术战胜了很多困扰人类多年的疾病。设想在技术相当发达的明天,我们能否通过对人类基因的增删完善达到让人类摆脱疾病的目的?
疾病是体内的基因与人体生活的环境因素共同决定的。环境因素包括生活因素、生活习惯、生活方式等。单靠基因改变是很难达到目的的。增删基因非常危险,并且仍然可能发生基因突变。在日常生活中,我们应当确定疾病与体内基因的关系,调整自己生活的环境因素,来避免疾病或者延缓疾病的到来。毕竟人的一生中,绝大多数基因基本上是不会改变的,相反,人的生活环境和生活习惯等是可以改变的。
基因芯片
基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG,与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。基因芯片又称为DNA微阵列(DNA microarray),可分为三种主要类型:1)固定在聚合物基片(尼龙膜,硝酸纤维膜等)表面上的核酸探针或cDNA片段,通常用同位素标记生物信息技术的发展与未来
11212213徐秋 的靶基因与其杂交,通过放射显影技术进行检测。这种方法的优点是所需检测设备与目前分子生物学所用的放射显影技术相一致,相对比较成熟。但芯片上探针密度不高,样品和试剂的需求量大,定量检测存在较多问题。2)用点样法固定在玻璃板上的DNA探针阵列,通过与荧光标记的靶基因杂交进行检测。这种方法点阵密度可有较大的提高,各个探针在表面上的结合量也比较一致,但在标准化和批量化生产方面仍有不易克服的困难。3)在玻璃等硬质表面上直接合成的寡核苷酸探针阵列,与荧光标记的靶基因杂交进行检测。该方法把微电子光刻技术与DNA化学合成技术相结合,可以使基因芯片的探针密度大大提高,减少试剂的用量,实现标准化和批量化大规模生产,有着十分重要的发展潜力。基因芯片在疾病诊断方面做出了重大贡献。在环境保护上,基因芯片也广泛的用途,一方面可以快速检测污染微生物或有机化合物对环境、人体、动植物的污染和危害,同时也能够通过大规模的筛选寻找保护基因,制备防治危害的基因工程药品、或能够治理污染源的基因产品。还在包括现代农业、司法等方面做出了应有的贡献。
第五篇:生物信息技术专业
生物信息技术专业
专业简介
学科:理学
门类:生物科学类
专业名称:生物信息技术专业
生物信息技术专业是一个新兴的多学科交叉的专业,随着计算机技术和生物技术应用领域的扩展,这两门技术呈现出相互交叉的趋势,并产生了一门崭新的交叉学科---生物信息技术。
专业信息
主要课程:高级语言程序设计、计算机组成原理、数据结构与算法、数理逻辑、操作系统、计算机网络、数据库系统、生物学、生物化学、高等多元分析、分子生物学、遗传学、生物信息学引论、统计遗传学与基因作图、分子进化分析、基因组信息学、生物信息学软件工程、生物识别技术及应用等。修业年限:4年。
授予学位:理学学士学位。
专业就业状况
毕业生可以推荐保送或考取硕士研究生,参与就业的毕业生大多数集中在北京、上海及沿海地区的知名IT企业、科研院所、大型国企、政府机关等从事生物信息技术方面的科学研究、开发应用或教学工作。院校分布(部分)
哈尔滨工业大学。