一、什么是第三代基因测序技术?
第三代基因测序技术即基于纳米孔的单分子读取技术
在纳米孔测序技术中,DNA分子依靠核酸外切酶以一次一个碱基的速度通过小孔。这个酶能清楚地区分出4个DNA碱基编码:A、C、G、T,也可以检测出该碱基是否被甲基化,一个单孔能在大约70天左右测定一个完整的基因序列。
纳米孔技术不需要荧光标记物并且很可能不需要进行扩增,能直接并快速“读”出DNA,同时足够廉价,使进行大量重复实验成为可能。
纳米孔公司已经研发出包含几百个纳米孔的芯片,该芯片可以用在一台机器上,快速且廉价地给大量DNA进行排序。 参考网址on
二、克隆技术和纳米技术是怎没回事?(简要说明)
克隆技术就是将一种生物的DNA提取出来再放进类似物种的卵内以此繁育出与之前的生物一模一样(从DNA上)的生物的技术. 克隆在英文里是Clone.
克隆的定义是: 一个共同前体通过无性繁殖而形成的一群基因结构相同的细胞或个体。对于基因克隆,则指一个基因反复扩增后产生的多个拷贝。
来自同一个祖先、经过无性繁殖所产生相同的分子(DNA、RNA)、细胞的群体或遗传学上相同生物个体。用做动名词(cloning)即指获得克隆的过程或手段。
由一个共同祖先无性繁殖的一群遗传上同一的脱氧核糖核酸分子、细胞或个体所组成的特殊生命群体
纳米技术就是加工精度在100纳米以下的技术.很多材料在纳米的等级下会有一些特殊的特性或是有些特性会得到增强,所以应用前景很可观.
1纳米=10^-9米
三、转基因和纳米技术在生活中有那些应用?
转基因生物
保持生物生命特征的物质是细胞核中的基因(DNA)。所谓转基因生物,即为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能(如抗病虫害、增加营养成分)的基因片断,通过基因技术加入到目标生物当中。
转基因食品
转基因食品就是移动动植物的基因并加以改变,制造出具备新特征的食品种类。人们可以用鲜鱼的基因帮助西红柿、草莓等普通植物来抵御寒冷;把某些细菌的基因接入玉米、大豆的植株中,就可以更好地保护它们不受害虫的侵袭。而以这些转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。
历史背景
1983年
世界上第一例转基因植物——一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。
1993年
世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西红柿正式投放美国市场。
1996年
世界转基因作物种植总面积仅为170万公顷
2002年
全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万公顷。
迄今
全世界已有近50个国家和地区开展转基因作物种植实验,有16个国家的近600万农民以种植转基因作物为主。
四、克隆技术和纳米技术分别是怎么回事?简要说明。
克隆技术,是由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。克隆通常是一种人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(如植物)。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一种生物完全一样。克隆可以是自然克隆,例如由无性生殖或是由于偶然的原因产生两个遗传上完全一样的个体(就像同卵双生一样)。但是我们通常所说的克隆是指通过有意识的设计来产生的完全一样的复制。
克隆技术,已经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因――DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。克隆绵羊“多利”由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的便是动物克隆技术。 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。
从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:
第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,制造纳米计算机与纳米机器人,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的加工来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。
第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。
五、什么是纳米科技
什么是纳米?
纳米是尺寸或大小的度量单位,是一米的十亿分之一(千米→米→厘米→毫米→微米→纳米), 4倍原子大小,万分之一头发粗细。纳米技术是是指制造体积不超过数百个纳米的物体,其宽度相当于几十个原子聚集在一起。
纳米科技及其研究内容
纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 用扫描隧道显微镜的针尖将 原子一个个地排列成汉字, 汉字的大小只有几个纳米。纳米科技的研究内容包括: 创造和制备优异性能的纳米材料,设计、制备各种纳米器件和装置,探测和分析纳米区域的性质和现象 。
纳米科技研究目标和可能的应用
材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复;
微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统;
医学与健康 快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物“导弹”技术;耐用的人体友好的人工组织和器官;复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统
航天和航空 低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料
环境和能源 发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境; 孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物;纳米颗粒修饰的高分子材料
生物技术和农业 在纳米尺度上,按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。,生物仿生化学药品和生物可降解材料,动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等。