本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣3.0版授權釋出 細胞、分子與人類 Cell, Molecule and Human 生命科學院 通識課程 2 學分 限非主修生物科系 生化科技學系 莊 榮 輝 本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣3.0版授權釋出 第04單元 基因 1

Genetic Modified Organism 真核細胞 《DISCOVERY MAGAZINE I：GENETICS 基因的祕密》影片截圖 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。 依據著作權法第46、52、65條合理使用。 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。依據著作權法第46、52、65條合理使用。 Genes: Genetic Recall 基因遺傳 GMO Genetic Modified Organism 基因改造生物 (基改) 蒼蠅王：記憶的基因 生物科技帶來的大衝擊 生物所有的生理表現，全都是由基因所控制。 《DISCOVERY MAGAZINE I：GENETICS 基因的祕密》影片截圖 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。依據著作權法第46、52、65條合理使用。 人工改變基因就會導致生物的變異，人類是否有資格主導這種操作？ C42 2

真核細胞 CREB 蛋白質對『長期記憶』極為關鍵 要產生 CREB 必須︰ 刺激次數要足夠 刺激的強度足夠 《DISCOVERY MAGAZINE I：GENETICS 基因的祕密》影片截圖 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。 依據著作權法第46、52、65條合理使用。 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。依據著作權法第46、52、65條合理使用。 WIKIPEDIA / Magnus Manske 要產生 CREB 必須︰ 刺激次數要足夠 刺激的強度足夠 產生 CREB 後才能啟動長期記憶 (LTP)︰ 強化神經元之間的傳遞 基因表現 (turn-on) 3

真核細胞 基因與遺傳之人為操作，是極嚴肅的爭議問題 Prometheus 問題︰ 自天上盜取火種給人類，因而被罰以巨鳥啃食肝臟。 這些科技與地動說或演化論在本質上有何不同 ？ 基因與遺傳之人為操作，是極嚴肅的爭議問題 異種器官移植 基因改造作物 《DISCOVERY MAGAZINE I：GENETICS 基因的祕密》影片截圖 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。 依據著作權法第46、52、65條合理使用。 DNA 晶片 跨物種基因轉移 基因篩檢 無性生殖 《DISCOVERY MAGAZINE I：GENETICS 基因的祕密》影片截圖 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。 依據著作權法第46、52、65條合理使用。 發 現 vs 創 造 Prometheus 自天上盜取火種給人類，因而被罰以巨鳥啃食肝臟。 問題︰ 社會是否應該容許這些新科技？ 4 WIKIPEDIA / David Shanknone

真核細胞 先哲們會如何想？ 應當深刻考慮這些問題： 異種生物之間的基因是否可以互相移植？ 異種生物之間的器官是否可以互相移植？ 異種之間無法交配 異種生物之間的基因是否可以互相移植？ 異種生物之間的器官是否可以互相移植？ 無性生殖的複製生物可否應用在醫學或農業？ 個人的基因資訊是否可提供醫學或研究使用？ 人類可否選擇胎兒的基因組成？ 或放棄胎兒？ WIKIPEDIA / Jan Arkesteijn 先哲們會如何想？ 5 Central Dogma 發生在原核及真核細胞中，可說是所有生物細胞必定遵循的基本生命法則。只是真核細胞的整個流程，比原核細胞稍微複雜；而兩者的主要差異，在於細胞核的有無，也因此在各自的基因表現上，有不同程度的調節控制手法。 原核細胞好像單身宿舍，吃飯睡覺全在一間小房間中進行，一切快速有效，也沒有複雜的規矩；而真核細胞好像住三房兩廳的房子，有隔離的臥室 (細胞核)、客廳 (細胞質)、廚房 (粒線體)、浴廁 (溶脢體)、走道及樓梯 (內質網)、玄關 (高爾基體) 等，住起來較舒服，但是打掃運作較繁複，而且規矩可能很多。

我們如何長期記憶一件事情？ 『一串神經細胞網不斷重複受刺激』 怎樣才能牢固記住一件事情？ 『事件發生的次數與強度要足夠』 為何大家如此畏懼基因改造或轉殖？ 『無法預期結果的強大科技工具』 對未知的恐懼 基因改造有何利弊之處？ 時間是重要因素 『縮短演化時間以進化出優質新物種』 『人為方法短期內造成全球劇烈改變』 6

對『基因科技』之認同程度？ (1) 可接受所有基因操作科技 (2) 部份接受：異種器官移植 (3) 部份接受：基因改造食品 (4) 部份接受：限制於實驗室 (5) 完全無法接受 (見仁見智) 7

關鍵名詞 長期記憶 神經元 neuron 突觸 synapse CREB 基因表現 基因組 (座) genome 基因改造 基因轉殖 基礎科學 → 科技應用 → 社會問題 長期記憶 神經元 neuron 突觸 synapse CREB 基因表現 基因組 (座) genome 基因改造 基因轉殖 器官移植 基因晶片 基因篩檢 無性生殖 複製人 訂製胎兒 商業保險 個人隱私 政府控制 環境污染 物種污染 政治角力 刺 激 ↓ 臺灣大學 莊榮輝。 神經元 → 突觸 → 反應 (3) 神經元 → WIKIPEDIA / UC Regents Davis campus  反應 (2) 8 反應 (1)

版權標示 9 2 3 頁碼 作品 授權條件 作者/來源 《DISCOVERY MAGAZINE I：GENETICS 基因的祕密》影片截圖 依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 Logopedia / wikia (http://logos.wikia.com/wiki/Discovery_Channel)， 瀏覽日期2012/04/20。 3 9

10 3 4 頁碼 作品 授權條件 作者/來源 WIKIPEDIA (http://zh.wikipedia.org/wiki/File:National_Park_Service_9-11_Statue_of_Liberty_and_WTC_fire.jpg)，瀏覽日期：2012/04/25。 WIKIPEDIA / Yikrazuul (http://en.wikipedia.org/wiki/File:CREB.png)， 瀏覽日期：2012/04/25。 4 《DISCOVERY MAGAZINE I：GENETICS 基因的祕密》影片截圖 Discovery 製作，出版年份：2000，協和國際多媒體代理。 依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 WIKIPEDIA / David Shanknone (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Prometheus_at_Rockefeller_Center_by_David_Shankbone.jpg)，瀏覽日期：2012/04/25。 10

11 4 5 8 頁碼 作品 授權條件 作者/來源 WIKIPEDIA (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Prometheus_Adam_Louvre_MR1745_edit.jpg)， 瀏覽日期：2012/04/25。 5 (http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Thomas_Hunt_Morgan.jpg)， 瀏覽日期：2012/04/25。 (http://schools-wikipedia.org/images/38/3835.jpg.htm)， 瀏覽日期：2012/04/25。 WIKIPEDIA / Marc Lieberman (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Francis_Crick.png)， 瀏覽日期 2012/04/25。 (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gregor_Mendel.png)， 瀏覽日期 2012/04/25。 (http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Pauling.jpg)， 瀏覽日期 2012/04/25。 (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Charles_Darwin_by_Julia_Margaret_Cameron_2.jpg)， 8 WIKIPEDIA / UC Regents Davis campus  (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Smi32neuron.jpg)， 瀏覽日期 2012/03/09。 臺灣大學 莊榮輝。 11