生命延续的本质-遗传与变异.pptVIP

科学家的胆识*1986年，R.Dulbecco发表短文??《肿瘤研究的转折点：人类基因组测序》（Science,231:1055－1056）文中指出，“如果我们想更多地了解肿瘤，我们从现在起必须关注细胞的基因组。……从哪个物种着手努力？如果我们想理解人类肿瘤，那就应从人类开始。……人类肿瘤研究将因对DNA的详细知识而得到巨大推动。”HGP在争议声中诞生*计划的必要性问题计划的现实性问题科学研究领域的选择问题为什么不选择基因组小的或有经济意义的生物？认为“制图”是在沙漠里建公路，“测序”是把“垃圾”分类，选择“模式动物”是拼凑“诺亚方舟”。1990年，历经5年辩论之后，美国国会批准美国的“人类基因组计划”于10月1日正式启动。美国的人类基因组计划总体规划是：拟在15年内至少投入30亿美元，进行对人类全基因组的分析041989年美国成立“国家人类基因组研究中心”。诺贝尔奖金获得者J.Waston出任第一任主任051985年6月，在美国加州举行了一次会议，美国能源部提出了“人类基因组计划”的初步草案011987年初，美国能源部与国家医学研究院（NIH）为“人类基因组计划”下拨了启动经费约550万美元，1987年总额近1.66亿美元。同时，美国开始筹建人类基因组计划实验室031986年6月，在新墨西哥州讨论了这一计划的可行性。随后美国能源部宣布实施这一草案02HGP的诞生为什么选择人类的基因组进行研究？*人类是在“进化”历程上最高级的生物掌握生老病死规律了解生命的起源认识自身疾病的诊断和治疗12345人类科学史上的三大工程曼哈顿原子弹计划1942-194501阿波罗登月计划1961-197202人类基因组计划032、HGP的主要任务*转录图谱遗传图谱01物理图谱0203序列图谱04遗传图谱——孟德尔的“新生”*遗传多态性：在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群体中的出现频率皆高于1%。01遗传学距离：在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为1cM02遗传图谱：又称连锁图谱，是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因组图。03作用：遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。04物理图谱——路标与路轨*物理图谱：是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。目的：是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来转录图谱——生命的乐章*转录图谱：是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。序列图谱——重中之重*通过测序得到基因组的序列图谱。01DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。02大规模测序的基本策略*逐个克隆法：对连续克隆系中排定的克隆逐个进行亚克隆测序并进行组装（公共领域测序计划）全基因组法：在一定作图信息基础上，直接将基因组分解成小片段随机测序，利用超级计算机进行组装（美国Celera公司）模式生物体的研究*在人类基因组计划中，包括对五种生物基因组的研究：大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种“模式生物”通过对进化不同阶段的生物体基因组序列的比较，发现基因组结构组成和功能调节的规律。人类基因组基本信息01人类基因组：02由30.79亿bp组成；03含2.89万基因；04与蛋白质合成有关的基因占2%；05人类蛋白质：0661%与果蝇同源；0743%与线虫同源；0846%与酵母同源；人类基因组草图的基本信息02人类基因组计划表明：基因数量少得惊人人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”三分之一为“垃圾”DNA人类基因组计划的不足：还不知道哪些基因在何时何地以何种程度表达新生肽链合成以后还经过多种剪切、拼接、加工和修饰等复杂的过程后，才实现功能013、HGP的进展与未来*2000年6月26日，人类基因组的基本构图由美国总统克林顿与英国首相布莱尔联合宣布完成，这一天也因此成为人类历史上“值得载入史册的一天”。01同时发表两套报告02Science,Vol.291,550703Nature,Vol.409,86004HGP大事记*1991年，美国建立第一批基因组研究中心。1993年，桑格研究中心在英国剑桥附近成立。1997年，法国国家基因组测序中心成立。1998年，中国在北京和上海设立国家基因组中心