生物科技与法证科学市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

生物科技與法證科學講者:張錦賢 日期:2月5日第1页大綱1.生物科技之定義、發展史2.生物科技之範疇3.生物科技之應用4.生物科技之衍生問題5.法證科學簡介6.法證DNA 分析7.案例8.法證DNA分析之新發展及爭議問題第2页Biotechnology生物科技生物技術生物工藝生物工程(可譯自Biological Engineering)?生命科技、生命科學、生物科學第3页定義生物本身及其成份商業開發 (Primrose,S.B)第4页生物科技之發展史(一)釀酒(公元前60)漁農業(馴化技術)養蠶(?嫘祖)麵包發酵/醃製食品觀察及發現微生物工業原料之生產抗生素(20世中葉)傳统生物科技傳统生物科技第5页生物科技之發展史(二)確立重組DNA 技術(1972)Asilomar conference(1975)單克隆抗體(1975)重組胰島素(1982)聚合酶鏈反應(PCR)(1983)轉基因生物/基因改造生物(GMO)(1986)複製動物(Dolly,1996)DNA芯片(1997)破解人類基因組()現代生物科技現代生物科技第6页生物科技之範疇遺傳工程/基因工程單克隆抗體製造技術發酵技術下游處理技術工業微生物技術、酶工程、複製技術、蛋白質工程、細胞培養技術、生物芯片/晶片技術、生物信息技術等第7页遺傳工程/基因工程由人工操作來改變遺傳物質一種技術 重組DNA 技術利用酶將DNA 切割,連合及重組 EcoRI 識別位 GAATTC G AATTC CTTAAG CTTAA G 利用連合酶可將切開片段重新連合切割切割第8页遺傳工程/基因工程聚合酶鏈反應(PCR)(Kary Mullis,1983)複製特定DNA序列能够產生/複製數以百萬計相同DNA片段例子:藥物蛋白製造(*利用基因工程技術可將特定基因連合到細菌DNA 中,以製造藥物蛋白)第9页發酵技術在發酵缸中大量培養细胞和生產代謝產物工藝技術 藥物蛋白製造(*携有該特定/外來基因細菌,經過發酵過程,每一顆細菌,都像一所小工廠,不斷生產藥物蛋白)第10页下游處理從發酵液中分離和純化產品技術 藥物蛋白製造(*發酵液中藥物蛋白,經過下游處理(柱),提鍊成純藥物蛋白)第11页生物科技之應用(一)醫療重組蛋白胰島素、肝炎疫苗診斷以單克隆抗體、PCR 診斷疾病漁農業轉基因生物高產量乳牛、抗虫害植物環保以細菌降解污染物採礦生物淋溶技術(bioleaching)金、銅、鈷、鈾等第12页生物科技之應用(二)食品革新單細胞蛋白(SCP)、甜味劑(低熱)能源生物能源酒精法證科學 DNA紋印技術/DNA指模其它人造雪、螢光魚、複製猫第13页生物科技衍生問題轉基因生物安全性複製生物人宗教及倫理問題基因資料私隱問題基因治療幹細胞(stem cell)倫理問題生物戰第14页法證科學簡介法庭科學定義-法律事務科學應用宋朝宋慈(1186-1249)洗寃集錄1.分辨扼死或溺斃2.分辨焚屍或燒死3.滴血法第15页法證科學之範疇現場勘查技術毒理分析交通意外調查文件鑑證技術槍械及軍火鑑證纖維分析、工具痕跡分析血濺形態分析法證DNA 分析等第16页傳统血型分析只可用於排除某一疑犯分辨能力低約 50%香港華人是O型血型不能分析變壞樣品所需樣品份量多不能分析微量人體物質(比如:手皮細胞)第17页法證DNA分析可用於指證某一疑犯分辨能力高可分析變壞樣品所需樣品份量極少,如手皮細胞等技術可被自動化第18页現場勘查及物證檢驗每次接觸皆留下蛛絲馬跡Every contact leaves a trace(Edmund Locard)物證傳遞人傳人人傳物件 第19页現場勘查物理物證鞋印、玻璃碎、纖維等生物物證血漬、精液、唾液、毛髮、手皮細胞等第20页遺傳學人是由無數細胞組成每一顆細胞DNA/染色體皆相同(紅血球除外)染色體包含很多基因基因是一對,一個來自父親,另一個來自母親第21页遺傳學(圖解)母母父父孩子孩子第22页法證DNA 之分析步驟一:從生物樣品提取DNA步驟二:量度DNA片段/基因長度步驟三:較對DNA分析結果第23页步驟一:從生物樣品提取DNA1.將清洗過樣品放入膠管(1.5ml)2.加入水、樹脂3.將膠管放於100水浴,反應8分鍾(*樹脂能螯合水中二價金屬離子,使核酸酶不能破壞DNA)第24页步驟二:量度DNA片段長度1.切割或複製*基因*用內切酶切割(高質量DNA)用PCR複製 切割切割PCR切割切割第25页步驟二:量度DNA片段長度2.以電泳量度DNA 片段長度1234565樣品樣品長度標準長度標準電電泳泳方方向向凝膠凝膠 gel+_第26页血漬血漬疑人疑人A疑人疑人B_+電泳方向電泳方向步驟三:較對DNA分析結果 TPOX 6,10106第27页案例一罪案物證上之DNA來源血隱藏DNA(latent DNA)第28页案例二遺體身份之辨認疑母疑母疑父疑父死者死者第29页法證DNA分析之新發展化驗技術自動化 能够大量處理樣品,節省資源 免卻人為錯誤工具微型化 可現場進行分析 基因資料庫(全國性、某類人士)發展更靈敏及更廣泛分析方法 腐爛或久遠樣品 檢定其它特徵(種族、膚色等)第30页DNA 證供之爭議問題化驗所品質控制 参加認證計劃(美國罪證化驗所所長協會)化驗技術自動化基因資料私隱問題 立法監管第31页有關網址www.ied.edu.hk/biotech(香港教育學院科學系編制)www.govtlab.gov.hk(香港政府化驗所網址)第32页