C44 Geometry of Life.pdf
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真 核 細 胞<br />
Nova: <strong>Geometry</strong> <strong>of</strong> <strong>Life</strong> 生 命 藍 圖<br />
以 分 子 層 次<br />
去 觀 察 生 命<br />
古 老 不 正 確 的 生 命 藍 圖<br />
生 命 藍 圖 由 少 數 的 主 要<br />
控 制 基 因 在 指 揮 進 行 。<br />
所 有 生 物 都 有 這 些 控 制<br />
者 之 對 等 基 因 , 顯 現 了<br />
生 物 間 的 高 度 同 質 性 。<br />
30’<br />
<strong>C44</strong><br />
1
真 核 細 胞<br />
DNA 複 製<br />
染 色 體 聚 集 準 備 分 裂<br />
回 顧 整 個 細 胞 分 裂 與 胚 胎 發 展 的 生 命 藍 圖<br />
胚 胎 第 一 次 分 裂<br />
mRNA<br />
基 因 表 現<br />
合 成 蛋 白 質<br />
心 臟 也 是<br />
很 早 啟 動<br />
所<br />
有<br />
生<br />
物<br />
都<br />
遵<br />
循<br />
非<br />
常<br />
相<br />
似<br />
的<br />
胚<br />
胎<br />
發<br />
展<br />
過<br />
程<br />
細 胞 分 裂 中 的 染 色 體<br />
最 先 形<br />
成 胚 軸<br />
2
真 核 細 胞<br />
若 把 胚 胎 物 質 轉 移<br />
就 有 突 變 產 生<br />
胚 胎 演 化 過 程 受 到 幾 個 主 要 基 因 的 引 導<br />
基 因 表 現<br />
Homeobox genes<br />
胚 胎 的 發 育 過 程 並 非 隨 機 發<br />
生 , 是 由 少 數 指 揮 者 , 有 秩<br />
序 地 控 制 其 他 基 因 的 表 現 。<br />
Hoagland &<br />
Dodson (1998)<br />
The Way <strong>Life</strong><br />
Works, p.165<br />
指 揮 者 像 總 開 關 ,<br />
控 制 著 其 他 開 關 。<br />
3
真 核 細 胞<br />
在 胚 胎 早 期 把 腳 的 控 制 基 因 移 植 到 頭 部 ( 右 圖 )<br />
JD Watson (2003) DNA, the secret <strong>of</strong> life, p. 225<br />
4
真 核 細 胞<br />
蛋 白 質 序 列<br />
由 各 種 蛋 白 質 的 序 列 可 推 得 生 物 間 的 親 疏 遠 近<br />
生 物 間 驚 人 的 相 似 性<br />
◎ 醣 解 作 用 酵 素 triose isomerase<br />
人 類 (249 個 胺 基 酸 )<br />
細 菌 (255 個 ) 相 同 115 個 (46%)<br />
鳥 類 (249 個 ) 相 同 223 個 (90%)<br />
兔 子 (248 個 ) 相 同 244 個 (98%)<br />
人 類 與 黑 猩 猩 整 體 基 因 只 有 1% 差 異<br />
◎ 血 紅 素 hemoglobin 完 全 相 同 →<br />
A 鏈 (141 個 ) B 鏈 (146 個 )<br />
◎ 細 胞 色 素 cytochrome 完 全 相 同<br />
(104 個 ) ↓<br />
演<br />
化<br />
樹<br />
已 經 有 分 工 的 團 藻<br />
比 較 生 物 的 蛋 白 質 序 列 ,<br />
可 推 出 其 親 緣 遠 近 關 係 。<br />
演 化 論 可 在<br />
分 子 層 次 證 明<br />
5
真 核 細 胞<br />
細 菌 質 體 基 因<br />
接 入 人 類 有 用 基 因<br />
基 因 密 碼 之 解 讀 方 法 適 用 於 人 類 或 細 菌 , 相 互 通 用<br />
腺 病 毒<br />
攜 有 正 確 基 因<br />
基 因 治 療 .. 把 正 確 基 因 利 用<br />
病 毒 帶 入 人 體 細 胞 , 取 代 缺<br />
陷 基 因 , 可 治 療 遺 傳 疾 病 。<br />
植 入 細 菌<br />
大 量 生 產 基 因 產 物<br />
糖 尿 病 .. 缺 乏 胰 島 素<br />
血 友 病 .. 缺 乏 凝 血 因 子 VIII<br />
遺 傳 疾 病 可 以 用 細 菌 所 表 現<br />
出 來 的 人 類 蛋 白 質 治 療 , 效<br />
果 完 全 一 樣 。<br />
WIKIPEDIA<br />
6
基 因 複 製 時 產 生 錯 誤 是 否 絕 對 不 利 ?<br />
『 錯 誤 所 產 生 的 突 變 是 演 化 推 動 力 量 』<br />
胚 胎 的 分 化 是 如 何 控 制 的 ?<br />
『 由 若 干 關 鍵 基 因 homeobox 主 導 』<br />
物 種 間 蛋 白 質 的 高 度 相 似 有 何 涵 意 ?<br />
『 演 化 論 在 巨 觀 與 微 觀 都 是 正 確 的 』<br />
基 因 轉 殖 技 術 如 何 幫 助 人 類 ?<br />
『 以 大 腸 菌 生 產 有 用 的 蛋 白 質 』<br />
『 把 正 確 基 因 導 入 病 人 細 胞 中 表 現 』
關 鍵 名 詞<br />
生 命 藍 圖<br />
DNA 複 製<br />
染 色 體<br />
基 因 表 現<br />
胚 軸<br />
胚 胎 相 似<br />
Homeobox<br />
指 揮 者<br />
基 因 序 列<br />
蛋 白 質 序 列<br />
血 紅 素<br />
細 胞 色 素<br />
親 緣 關 係<br />
演 化 樹<br />
分 子 遺 傳 學<br />
生 命 同 質 性<br />
基 因 突 變<br />
載 體<br />
細 菌 質 體<br />
糖 尿 病<br />
胰 島 素<br />
腺 病 毒<br />
血 友 病<br />
基 因 治 療
有 關 胚 胎 的 發 育 過 程 何 者 有 誤 ?<br />
(1) 胚 胎 發 育 由 許 多 主 控 基 因 所 主 導<br />
(2) 主 控 基 因 表 現 後 可 啟 動 下 游 基 因<br />
(3) 胚 胎 的 各 環 節 有 其 特 定 主 控 基 因<br />
(4) 各 環 節 基 因 可 轉 譯 其 特 定 蛋 白 質<br />
(5) 特 定 蛋 白 質 執 行 所 指 定 生 理 功 能
有 關 基 因 轉 殖 、 表 現 何 者 有 誤 ?<br />
(1) 所 有 生 物 都 使 用 相 同 的 密 碼 字 母<br />
(2) 不 同 物 種 間 的 基 因 完 全 不 能 互 用<br />
(3) 突 變 所 導 致 的 基 因 變 異 可 能 無 害<br />
(4) 突 變 所 導 致 的 基 因 變 異 可 能 致 命<br />
(5) 幾 億 年 來 自 然 界 都 在 行 基 因 工 程
細 胞 、 分 子 與 人 類<br />
真 核 細 胞<br />
上 課 進 度 一 覽<br />
C41 細 胞 、 組 織 、 代 謝<br />
C42 基 因 遺 傳<br />
C43 胚 胎 成 長 發 育<br />
<strong>C44</strong> 分 子 生 物 學<br />
S40 核 酸<br />
C41a 水 塘 生 物<br />
C41c 肌 肉 與 骨 骼<br />
C41d 肝 臟<br />
C42a 記 憶<br />
C42b 蒼 蠅 王<br />
C43a 誕 生<br />
C43b 創 世 紀<br />
生 物 科 技<br />
C51<br />
C52<br />
C53<br />
C54<br />
S50<br />
打 開 潘 朵 拉 的 盒 子<br />
有 用 生 物 科 技<br />
對 社 會 與 環 境 的 影 響<br />
回 顧 DNA 時 代<br />
生 物 技 術<br />
C52a 基 因 偵 探<br />
C52b 海 洋 生 物 寶 藏<br />
C54 DNA 時 代 1~6<br />
意 識<br />
C61<br />
C62<br />
C63<br />
不 可 思 議 內 在 世 界<br />
心 思 控 制 的 力 量<br />
每 個 人 的 終 極 問 題<br />
C61a 大 腦 演 化 等<br />
C61b 腦 海 漫 遊
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