生命科學

基因改造生物(Gene modified organism, GMO)的不孕處理-上

基因改造生物(Gene modified organism, GMO)的不孕處理-上
國立竹北高級中學生物科張雅菱老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

所謂的基因改造(gene modification)是一種基因重組(gene recombination)的現象,包含基因的殖入(insertion,將來自其他物種的外源基因殖入表現)或剔除(deletion,將特定的基因剔除使其無法表現)。

生物體的遺傳物質經分子生物學技術進行基因改造後,即特稱為基因改造生物(gene modified organism, GMO),簡稱「基改生物」。

自從1973年第一個基因改造的大腸桿菌問世後,隨著生物科技的發展,基因重組技術越來越普及,也因此在實驗室中要造出一個基因改造生物已經是越來越容易的事情。例如:利用細菌來大量製造人類胰島素,製造出具有抗蟲害的作物,養出體積比天然鮭魚大七倍的大鮭魚,還有風靡一時的螢光魚等。

基因轉殖魚(Transgenic Fish)-下

基因轉殖魚(Transgenic Fish)-下
台中縣立東新國民中學自然領域楊世銘老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

台大蔡懷楨教授的團隊最先發表開發成功的稻田魚(Chou et al ., 2001)及斑馬魚(Hsiao et al .,2001),牠們不止在外表會發出晶瑩剔透的綠色螢光,其實他們的全身組織都會,甚至於產下的卵、胚胎、稚魚及仔魚全身也都有綠色螢光。

但轉殖生物對於生態系的影響與衝擊,往往是研究人員最難克服的問題,而台灣的螢光魚根據長期的觀察,發現牠們與正常的野生種並無不同。不止可以生活在一起,也可以交配繁衍帶有螢光的子代。

但為了確保不因人為疏失而對生態平衡造成影響研究團隊只讓基因轉殖親代種魚具有繁衍能力,但其後之子代變成沒有孕育的能力而無法再繁殖下一代。

基因轉殖魚(Transgenic Fish)-上

基因轉殖魚(Transgenic Fish)-上
台中縣立東新國民中學自然領域楊世銘老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

基因轉殖應用在水產動物上是近幾年興起的一項科技。而部份魚類因為具有其他模式動物(如線蟲、果蠅、蟾蜍、小鼠等)所沒有的優點,例如卵多,卵徑大,胚胎透明(可直接在解剖顯微鏡下觀察器官形成),沒有產卵期的限制,基因轉殖操作簡單等優點。所以像稻田魚(medaka; Oryzias latipes ) 和斑馬魚(zebrafish; Danio rerio ) 這類觀賞用淡水魚搖身一變成為現代分子生物及胚胎發育絕佳模式動物(model fish)。

基因的上位作用 -上

基因的上位作用 (Epistasis)-上
國立竹北高中徐淨/國立竹北高級中學生物科張雅菱老師修改/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

基因的交互作用有很多種,一般常見的顯性作用(dominance),其交互作用的基因是位於同一基因座(locus);而上位作用(epistasis)則是兩交互作用的基因分別位於不同的基因座上。上位作用常和顯性作用混淆,其實兩者的定義與作用是不相同的。

顯性作用一般又有完全顯性(complete dominance)、半顯性(partial dominance)和等顯性(co- dominance)三種。

孟德爾的豌豆實驗就是一種完全顯性。例如,表現出高莖豌豆或矮莖豌豆都受同一基因座上的基因控制(T或t),這對位於同一基因座的基因稱為「對偶基因(alleles)」或「等位基因」。TT(顯性同型合子,dominant homozygous)、Tt (異型合子,heterozygous)兩種基因型(genotype)表現高莖性狀(顯性性狀);而tt (隱性同型合子,recessive homozygous)則表現矮莖(隱性性狀)。當只要有1個顯性基因出現時,此性狀將表現出顯性性狀。動物一些致死、半致死或缺陷基因也呈現完全顯性遺傳,且有害基因通常為隱性的。

台灣生殖法規(Law of Assisted Reproduction)的現況-下

台灣生殖法規(Law of Assisted Reproduction)的現況-下
台北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

5.受術夫妻,不得要求使用特定人捐贈的生殖細胞;捐贈人亦不可要求將自己的生殖細胞用於特定的受術夫妻。

6.為避免血統混亂,生殖細胞捐贈的人工生殖不得為直系血親、直系姻親、四等親內的旁系血親施行人工生殖,也規定人工生殖機構不可將同一捐贈者的生殖細胞提供給兩對以上的受術夫妻使用。

7.生殖細胞經捐贈後,不得要求返還,除非捐贈人經醫師診斷有生育功能障礙者,可請求返還未經銷毀的生殖細胞。

8.捐贈的生殖細胞,在遇到下列情形時,人工生殖機構應予以銷毀:
(1)提供受術夫妻完成活產一次。
(2)保存逾十年。
(3)捐贈後發現不適合人工生殖使用。

9.受術夫妻本身的生殖細胞在遇下列情形時,人工生殖機構應予銷毀:
(1)生殖細胞提供者要求銷毀
(2)生殖細胞提供者死亡
(3)保存逾十年。(可在生殖細胞提供者的書面同意下,延長其保存期限。)

台灣生殖法規(Law of Assisted Reproduction)的現況-上

台灣生殖法規(Law of Assisted Reproduction)的現況-上
台北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

懷孕需要有四大條件,包括有男方有正常的精子,女方有正常的卵子,精卵能完成受精,以及受精卵能順利著床,方能成功的懷孕生子。然而有部分的男女因生殖構造有異常或缺陷,或者有其他生理、心理方面的疾病,無法或不適合以自然的方式孕育下一代,這時便需要人工生殖技術的幫忙,為避免手術施行相關的爭端,於是人工生殖法便孕育而生。

我國的人工生殖法,因牽扯代理孕母、複製人等爭議,歷經十三年的漫長立法、六任的衛生署長,終於在民國96年3月5日,經立法院三讀通過,在民國96年3月21日,由總統公佈施行。下文節錄主要內容,供讀者參考。

染色體數目變異產生的疾病(Chromosome)

染色體數目變異產生的疾病(Chromosome)
新竹縣立竹東高級中學生物科何淑媛老師/國立臺灣大學動物所陳俊宏教授責任編輯

Karyotype_color_chromosomes_white_background

圖片來源:維基百科

在體細胞進行有絲分裂或是生殖細胞進行減數分裂時,因為若干原因造成染色體的分離異常現象,也就是沒有平均分配到子細胞中,使得子細胞的染色體產生數目上的變異。染色體數目的變異可分為整倍體(Euploidy)及非整倍體(Aneuploidy)的改變:整倍體中有單倍體或三倍以上的多倍體、缺對體或雙缺對體等,動物若發生這些情況的存活率極低,即使能存活,也很難繁殖後代。能夠存活但有個體疾病的動物,大多是非整倍體的染色體數目改變所造成。然而,植物的單或多倍體的現象卻相當常見。

發生在體細胞的染色體數目變異,影響程度視其發生在胚胎發育的早或晚期、在哪一個染色體發生、以及發生的組織部位而定。1919年史特地凡特(A. H. Sturtevant)摩根(T. H. Morgan)和柏力其(C. B. Bridges)發現果蠅的雌雄嵌合體(chimera),經過研究發現在受精卵第一次有絲分裂時,一個分配到正常的XX染色體,另一個因為失去其中一個X染色體,只分配到一個X染色體,這兩個細胞會發育成身體的左右兩側,XX的一側會表現出雌性,而只含一個X的一側則是表現出雄性性徵。如果是在胚胎發育末期的有絲分裂才發生X染色體的缺失,那麼雄性占的比例就會比較小。在人類的雄性胚胎,若是某個細胞缺失了Y染色體,日後發育出的個體也會有雌雄鑲嵌的現象。

全身性紅斑性狼瘡 (Systemic Lupus Erythematosus)-下

全身性紅斑性狼瘡 (Systemic Lupus Erythematosus)-下
國立竹北高級中學97級曾怡儒學生撰寫/國立竹北高級中學生物科張雅菱老師編輯/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

抗核抗體(antinuclear antibody,ANA)是一種視自己的細胞核為抗原的抗體。它是最普遍的檢查項目,通常SLE病患呈陽性反應。實驗室的追蹤檢查還有全血球計數分析(Complete Blood Count,CBC)、常規尿液分析、紅血球沈降速率(Erythrocyte Sedimentation Rate,ESR),通常患者紅血球沉降速率會增加,特別是發病的時候最明顯。X光也可以幫助醫生觀察各器官是否受到SLE的破壞。另外,腎臟或皮膚的切片(活組織)檢查也可以做為罹病的參考依據。醫生可綜合以上所有病歷、症狀和檢體報告作為診斷的依憑。

Pages