分子醫(yī)學(xué)與分子醫(yī)學(xué)技術(shù) ppt

1、分子醫(yī)學(xué)與分子醫(yī)學(xué)技術(shù),周 俊 宜,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生化教研室,分子醫(yī)學(xué)概述,生命的螺旋,從基因的角度重新認(rèn)識(shí)疾病，運(yùn)用基因技術(shù)預(yù)防和治療疾病、鑒定身份，器官再造，運(yùn)用基因技術(shù)防止新生兒疾病甚至設(shè)計(jì)更加“完美”的新生兒，培育新的動(dòng)植物品種…… 雖然目前基因技術(shù)大多數(shù)尚待完善，其發(fā)展和應(yīng)用的前景卻未可限量，這使人們看到了可以擁有一個(gè)更加美好世界的可能性。 但另一方面，隨著基因技術(shù)日益深入、廣泛地干預(yù)生命，許多人也產(chǎn)生了諸多憂慮，

2、從倫理、道德、法律、社會(huì)的角度來重新審視基因技術(shù)的應(yīng)用。,分子醫(yī)學(xué),1994年2月，美國國立衛(wèi)生研究院((NIH),卡普((Karp) , 布羅德((Broder),《癌研究》,“分子醫(yī)學(xué)的新方向 ”,,,,1994年9月, 《Nature》雜志,“分子醫(yī)學(xué)研討會(huì)”,“分子醫(yī)學(xué)的挑戰(zhàn)”,,,1995年 , 美國,《分子醫(yī)學(xué)》雜志正式創(chuàng)刊,,,標(biāo)志著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)入分子醫(yī)學(xué)新階段,根據(jù)卡普等的定義，分子醫(yī)學(xué)的內(nèi)容包括:,發(fā)現(xiàn)控制正常細(xì)

3、胞行為的基本分子,弄清基因異常與疾病發(fā)生的關(guān)系,通過檢查和糾正這些異?；?qū)膊∵M(jìn)行診斷、治療和預(yù)防,分子醫(yī)學(xué)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的主要不同在于前者對疾病的認(rèn)識(shí)和操作都是在分子和基因水平上進(jìn)行的。,分子醫(yī)學(xué)的基本內(nèi)容:,疾病的分子機(jī)理  疾病的基因診斷  疾病的基因治療  疾病的基因預(yù)防  分子醫(yī)學(xué)的社會(huì)、倫理問題,探索疾病的原因，是有效治療疾病的前提。目前，醫(yī)學(xué)對某些還缺少有效的治療方法，就是

4、因?yàn)閷Σ∫蛉狈ι钊氲恼J(rèn)識(shí)?；蚩茖W(xué)的發(fā)展，為人類從細(xì)胞內(nèi)部的微觀生理學(xué)和分子生物學(xué)水平上尋找病因提供了新的思路。,疾病的分子機(jī)理,維多利亞女王與尼古拉二世,英國女王維多利亞。她帶有血友病的基因，并將其傳給了她的兒女。血友病是一種遺傳性凝血障礙疾病，患者可能因很小的傷口而出血不止導(dǎo)致死亡。血友病在女性一般表現(xiàn)為隱性遺傳，較少發(fā)病，但會(huì)傳給后代；在男性則表現(xiàn)為顯性遺傳，顯示出病癥。維多利亞女王在科堡主持的一次歐洲王室成員集會(huì)，與會(huì)者有17人

5、是她的后裔，其中有她的孫女亞歷山德拉（21），她同俄國沙皇尼古拉二世結(jié)婚，導(dǎo)致他們的兒子患有血友病。,1949年波林發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥（病人的紅血細(xì)胞為鐮刀形）與血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常相關(guān)。,美國畢曉普和瓦慕斯等人的研究表明：動(dòng)物體內(nèi)的癌基因不是來自病毒，而是由于在動(dòng)物的正常細(xì)胞基因中本來就存在一個(gè)龐大的癌基因族，正常情況下這些原癌基因是不活躍的，但當(dāng)受到病毒入侵或遇到物理、化學(xué)等因素作用時(shí)，就可能被激活，突變?yōu)榘┗?。這也就解釋了化學(xué)污染

6、、吸煙、放射線輻射等因素致癌的原因。,,疾病的基因診斷,從廣義上講，大多數(shù)疾病都可以從遺傳物質(zhì)的變化中尋找出原因。而從技術(shù)上看，只要找到了與疾病相關(guān)的基因，基因診斷便立即可以實(shí)現(xiàn)。隨著“人類基因組計(jì)劃”的進(jìn)程，將大大加快疾病相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)與克隆，基因診斷將成為疾病診斷的常規(guī)方法。,單基因疾病的診斷：一般可在臨床癥狀出現(xiàn)之前作出診斷，不依賴臨床表型；有遺傳傾向的疾?。阂赘谢虻暮Y查，如高血壓，冠心病，肥胖等。  外源性病源體

7、：如病毒、細(xì)菌、寄生蟲等引起的傳染病，,美國前副總統(tǒng)漢弗萊<Humphrey)在1967年發(fā)現(xiàn)膀胱內(nèi)有一腫物，病理切片未發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞 良性“慢性增生性囊腫”，未進(jìn)行手術(shù)治療。九年后，他被診斷為患有“膀朧癌”，兩年后死于該病。,1994年，研究者用靈敏的PCR技術(shù)對上述漢弗萊1967年的病理切片進(jìn)行了P53抑癌基因檢查，發(fā)現(xiàn)那時(shí)的組織細(xì)胞雖然在形態(tài)上還沒有表現(xiàn)出惡性變化，但其P53基因的第227個(gè)密碼子已經(jīng)發(fā)生了一個(gè)

8、核苷酸的突變。就是這個(gè)基因的微小變化，使其抑癌功能受損，導(dǎo)致九年后細(xì)胞癌變的發(fā)生。這說明，在典型癥狀出現(xiàn)之前的很長時(shí)間，細(xì)胞癌變的信息已經(jīng)在基因上表現(xiàn)出來了,基因鑒定技術(shù),人體細(xì)胞有總數(shù)約為30億個(gè)堿基對的DNA，每個(gè)人的DNA都不完全相同，人與人之間不同的堿基對數(shù)目達(dá)幾百萬之多，因此通過分子生物學(xué)方法顯示的DNA圖譜也因人而異，由此可以識(shí)別不同的人。所謂“DNA指紋”，就是把DNA作為像指紋那樣的獨(dú)特特征來識(shí)別不同的人。由于DNA是遺

9、傳物質(zhì)，因此通過對DNA鑒定還可以判斷兩個(gè)人之間的親緣關(guān)系?！　NA鑒定技術(shù)是英國遺傳學(xué)家A·J·杰弗里斯（1950－）在1984年發(fā)明的。由于人體各部位的細(xì)胞都有相同的DNA，因此可以通過檢查血跡、毛發(fā)、唾液等判明身分。,DNA指紋,只要罪犯在案發(fā)現(xiàn)場留下任何與身體有關(guān)的東西，例如血跡和毛發(fā)，警方就可以根據(jù)這些蛛絲馬跡將其擒獲，準(zhǔn)確率非常高。DNA鑒定技術(shù)在破獲強(qiáng)奸和暴力犯罪時(shí)特別有效，因?yàn)樵诖祟惏讣?，罪犯?/p>

10、容易留下包含DNA信息的罪證。　　根據(jù)DNA指紋破案雖然準(zhǔn)確率高，但也有出錯(cuò)的可能，因?yàn)閮蓚€(gè)人的DNA指紋在測試的區(qū)域內(nèi)有完全吻合的可能。因此在2000年英國將DNA指紋測試擴(kuò)展到10個(gè)區(qū)域，使偶然吻合的危險(xiǎn)幾率降到十億分之一。,基因療法，即是通過基因水平的操作來治療疾病的方法。目前的基因療法是先從患者身上取出一些細(xì)胞（如造血干細(xì)胞、纖維干細(xì)胞、肝細(xì)胞、癌細(xì)胞等），然后利用對人體無害的病毒當(dāng)載體，把正常的基因嫁接到病毒上，再用這些病毒

11、去感染取出的人體細(xì)胞，讓它們把正?；虿暹M(jìn)細(xì)胞的染色體中，使人體細(xì)胞就可以“獲得”正常的基因，以取代原有的異?；?；接著把這些修復(fù)好的細(xì)胞培養(yǎng)、繁殖到一定的數(shù)量后，送回患者體內(nèi)，這些細(xì)胞就會(huì)發(fā)揮“醫(yī)生”的功能，把疾病治好了。,疾病的基因治療,一個(gè)外科庸醫(yī)正在從一個(gè)癡呆的精神病患者頭上取出“愚人之石”，該畫是16世紀(jì)博希所畫，以諷刺那個(gè)時(shí)代人們的無知。但在基因時(shí)代，如果真能取出致病的基因，那么這名患者也許就有救了。,,美國醫(yī)學(xué)家W

12、3;F·安德森等人對腺甘脫氨酶缺乏癥（ADA缺乏癥）的基因治療，是世界上第一個(gè)基因治療成功的范例。,1990年9月14日，安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女孩謝德爾進(jìn)行基因治療。這個(gè)4歲女孩由于遺傳基因有缺陷，自身不能生產(chǎn)ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在無菌的隔離帳里。他們將含有這個(gè)女孩自己的白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中，這種白血球都已經(jīng)過改造，有缺陷的基因已經(jīng)被健康的基因所替代。在以后的10個(gè)月內(nèi)她又接受了7

13、次這樣的治療，同時(shí)也接受酶治療。經(jīng)治療后，免疫功能日趨健全，能夠走出隔離帳，過上了正常人的生活。,謝德爾，1999,1990年沃爾夫（WOff）等發(fā)現(xiàn)，將帶有甲型流感病毒核蛋白編碼基因的質(zhì)粒注射到小鼠肌肉內(nèi)，可使小鼠能經(jīng)受致死劑量的甲型流感病毒的攻擊。這種裸露的DNA通過滴鼻和腸道也可以進(jìn)人細(xì)胞，并獲得成功的保護(hù)性免疫。這種具有疫苗作用的裸露DNA稱之為“基因疫苗”（gene vaccine）。,疾病的基因預(yù)防,基因疫苗不僅可用于病毒感

14、染，還可用于防治腫瘤，其主要優(yōu)點(diǎn)為可以誘導(dǎo)很有效的專一性T殺傷性細(xì)胞，后者可以殺死腫瘤細(xì)胞?；蛞呙绲陌踩詷O高，一是無直接副作用，二是無間接副作用，不存在對人體的毒性，機(jī)體耐受性好，輸注疫苗不引起其它疾患。1995年4月，經(jīng)美國FDA批準(zhǔn)進(jìn)行了首例應(yīng)用基因疫苗的人體臨床試驗(yàn)。因而，可以看到其實(shí)際應(yīng)用已指日可待了。,愛滋病基因疫苗,時(shí)鐘基因與抗衰老,人類從公元3500年前就開始尋找長生不老藥。老化的原因有多種因素，如蛋白質(zhì)損傷、DNA損

15、傷、細(xì)胞膜損傷、細(xì)胞內(nèi)積累廢棄物、端?？s短等?！　√嵘龎勖舷薜哪繕?biāo)可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)，除了治療疾病、均衡營養(yǎng)、減少環(huán)境污染、適量運(yùn)動(dòng)等方法外，發(fā)掘控制衰老或長壽的基因成為最有潛力的途徑之一。,“時(shí)鐘基因”： 破壞“時(shí)鐘1基因”（clock 1 gene）可使線蟲的壽命延長1.5倍?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，人類也有與時(shí)鐘1基因大致相同的基因。 “年齡1基因”（age 1）、“daf-2”等受損會(huì)延長壽命的基因。人類的DNA中原

16、來就有負(fù)責(zé)化解活性氧毒性的基因，我們也可以采取活化該基因的辦法，以防止老化?！?熱量限制可以延長包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的許多物種動(dòng)物的生命周期。限制熱量攝入而延長生命的現(xiàn)象與一種叫作SIR2基因有關(guān)。 “我還活著”基因一旦發(fā)生改變，就會(huì)使果蠅壽命延長一倍。 人體內(nèi)也存在這種基因，它是通過改變新陳代謝來發(fā)揮作用的。,DNA纏繞成的染色體末端，有稱做端粒（telomere）的區(qū)域。控制著細(xì)胞的分裂次數(shù)，端粒隨著細(xì)胞分裂每次變短，短到某個(gè)程度

17、，細(xì)胞將不再分裂。人的一生中，細(xì)胞大約能分裂50～60次。因此端粒是控制生理壽命的生物鐘，而端粒長短就成為表示細(xì)胞“年齡”的指標(biāo)。如果加入一種“端粒酶”阻止它縮短，就可使細(xì)胞保持年輕，人就像吃了“唐僧肉”一樣實(shí)現(xiàn)長生不老的夢想。,分子醫(yī)學(xué)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)最根本的區(qū)別在于前者可在基因水平上對疾病進(jìn)行操作。對遺傳物質(zhì)的操作可能引發(fā)的后果一開始就是科學(xué)界和公眾關(guān)注的問題。早在70年代初，基因重組技術(shù)剛開始出現(xiàn)的時(shí)候，以美國著名分子生物學(xué)家伯格（Be

18、rg）為首的11名科學(xué)家共同呼吁禁止開展基因工程的研究，并得到了美國國立衛(wèi)生研究院的贊同。,分子醫(yī)學(xué)的社會(huì)、倫理問題,科學(xué)家們對自己的研究工作可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果公開喚起公眾的注意，這在科學(xué)史上還是第一次，說明科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的操作所取的態(tài)度是極其謹(jǐn)慎的。 在那以后，利用基因工程技術(shù)在大腸桿茵中生產(chǎn)預(yù)定的蛋白質(zhì)分子被證明是無害可行的，因而在80年代以來得到了迅速的發(fā)展，但將基因操作直接應(yīng)用于人類疾病的治療則與一般的基因工程不可同日而語

19、。,分子醫(yī)學(xué)常用技術(shù),,,基 因 獲 取,獲取目標(biāo)基因常常是基因操作的首要步驟。常規(guī)方法有PCR法，基因文庫或cDNA文庫法以及化學(xué)合成法。應(yīng)根據(jù)具體的研究目的和實(shí)驗(yàn)條件選用合適的方法。,化學(xué)合成法,較短的基因（60-80bp）用途：PCR引物 測序引物 定點(diǎn)突變 核酸雜交探針,基因文庫,,,,,限制性內(nèi)切酶,,,,,,,……,,克隆、轉(zhuǎn)化、培養(yǎng)、鑒定,基因組DNA,,基因文庫,,,,,,,,

20、,,,,引物,,引物,,,3’,5’,5’,5’,PCR技術(shù),基因組,,,,引物設(shè)計(jì)：（1) 序列應(yīng)位于高度保守區(qū)，與非擴(kuò)增區(qū)無同源序列。（2）引物長度以15-40 bp為宜。（3）堿基盡可能隨機(jī)分布。（4）引物內(nèi)部避免形成二級結(jié)構(gòu)。（5）兩引物間避免有互補(bǔ)序列。（6）引物3’端為關(guān)鍵堿基；5’端無嚴(yán)格限制,PCR技術(shù)的基本過程,,模板DNA dNTP 引物Buffer,,預(yù)變性,,模板DNA dNTP 引

21、物Buffer,TaqDNA聚合酶,,,循環(huán)儀,94oC5’,94℃55 ℃72 ℃,,,,,,,,,加樣孔,,電泳圖譜,PCR,PT-PCR,,,DNA Marker,,基 因 檢 測,對一個(gè)基因或一段DNA片段進(jìn)行檢測鑒定是分子醫(yī)學(xué)技術(shù)中最常用到的手段。包括電泳檢測、序列分析、分光光度分析等方法。,DNA分子的電泳檢測,,,,,,,,,,,,電泳條帶,加樣孔,,,凝膠濃度與DNA片段大小電壓、電流與分辨率電泳緩沖液、

22、上樣緩沖液電泳的時(shí)間與環(huán)境溫度凝膠板的制備,法國VL凝膠成像系統(tǒng),核酸定量和純度分析,共軛雙鍵：對260nm波長紫外光有較強(qiáng)吸收。,,BECKMAN DU 800 核酸蛋白檢測儀,DNA序列檢測,基因重組與基因工程,基因重組技術(shù)作為分子醫(yī)學(xué)中最重要、最基本的技術(shù)之一，是許多分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施的基礎(chǔ)，在基因診斷、治療和預(yù)防中具有舉足輕重的意義。,現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人P·伯格（美國,1926－）在1960年以敏銳的科學(xué)預(yù)見力提出

23、一個(gè)大膽的設(shè)想：是否可以創(chuàng)造出一種人工方法，把外界的遺傳基因引入動(dòng)物體內(nèi)，以達(dá)到改變遺傳性狀和治療某些疾病的需要呢？1972年，伯格把兩種病毒的DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割后，再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來，于是產(chǎn)生了一種新的重組DNA分子，首次實(shí)現(xiàn)兩種不同生物的DNA體外連接，獲得了第一批重組DNA分子，這標(biāo)志著基因工程技術(shù)的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。,1973年，美國斯坦福大學(xué)教授S·科恩和

24、加州大學(xué)舊金山分校教授H·W·博耶將兩個(gè)不同的質(zhì)粒（一個(gè)是抗四環(huán)素質(zhì)粒，另一個(gè)是抗鏈霉素質(zhì)粒）拼接在一起，組成嵌合質(zhì)粒，并將其導(dǎo)入大腸桿菌，當(dāng)該重組質(zhì)粒進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)后，這些大腸桿菌能抵抗兩種藥物，而且這種大腸桿菌的后代都具有雙重抗藥性。這表明“雜合質(zhì)?！痹诖竽c桿菌的細(xì)胞分裂時(shí)也能自我復(fù)制。,,科恩隨后以DNA重組技術(shù)發(fā)明人的身份向美國專利局申報(bào)了世界上第一個(gè)基因工程的技術(shù)專利。這標(biāo)志著自然界不同物種間在億萬年中形

25、成的天然屏障被打破了，人類可以根據(jù)自己的意愿定向地改造生物的遺傳特性，甚至創(chuàng)造新的生命類型。 1977年，吉爾伯特（W·Gilbert）分別將編碼胰島素和干擾素的DNA經(jīng)過體外重新拼接后，導(dǎo)入大腸桿菌中，分別使大腸桿菌合成了胰島素和干擾素。,基因工程問世后的短短30年間，不僅催生了一個(gè)又一個(gè)基因工程的新成果，也催生了一個(gè)源于DNA研究的新興產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致眾多的生命科學(xué)高技術(shù)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。到2001年年初，美國生物技術(shù)公司已有

26、1400家，而這一數(shù)字還不包括為數(shù)更多的相關(guān)技術(shù)公司和傳統(tǒng)制藥公司，2000年底美國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的收入達(dá)到250億美元?？梢院敛豢鋸埖卣f，基因工程對生物、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都產(chǎn)生了革命性的影響，它對人們生活影響的深度和廣度早已超出了人們的想象。,,淡綠、橘黃、淺紅、金黃……用這些天然彩色蠶繭絲無需染色而織成色彩斑斕的綢緞，兼具華美外觀和環(huán)保內(nèi)質(zhì)。通過基因重組法選育高產(chǎn)彩色繭蠶品種獲成功。,玫瑰的栽培歷史可以追溯到5000年前，但通過色素呈

27、現(xiàn)出藍(lán)色的玫瑰卻從來沒有過。從藍(lán)色三葉草中提取制造藍(lán)色色素的基因，然后注入到玫瑰中，并成功地讓翠雀花素單獨(dú)顯色。,分:,切:,限制性內(nèi)切酶,,“分子手術(shù)刀 ”,限制性 酶活性 緩沖液 甲基化 底物性狀,,,“分子剪刀”的發(fā)現(xiàn)者,接:,DNA 連接酶,“分子針線”,,轉(zhuǎn):,篩:,基因載體宿主細(xì)胞克隆位點(diǎn),基因表達(dá),1 E.coli表達(dá)體系優(yōu)勢： 一種成熟的

28、基因克隆表達(dá)的受體細(xì)胞 繁殖迅速，培養(yǎng)代謝易于控制 易于進(jìn)行遺傳操作和高效表達(dá),,不足之處：1）缺乏適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)錄后和翻譯后加工機(jī)制。2）缺乏表達(dá)蛋白質(zhì)復(fù)性系統(tǒng)，表達(dá)蛋白無特異性空間結(jié)構(gòu)。3）表達(dá)產(chǎn)物不穩(wěn)定，易被細(xì)菌蛋白酶降解。,2 目的基因高效表達(dá),三個(gè)因素： 強(qiáng)化蛋白質(zhì)的生物合成 抑制蛋白質(zhì)的降解 恢復(fù)蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象,3目的基因表達(dá)產(chǎn)物的檢測,1）蛋白質(zhì)的PAGE,,對照 樣品 Marke

29、r,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2）表達(dá)蛋白生物學(xué)功能檢測,,,,,,,,,淀粉酶基因表達(dá),4目的蛋白的分離純化,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,分子篩親和柱離子交換抗原抗體,,,,目的蛋白,,安瑪西亞快速蛋白純化儀（FPLC）,基因探測,核酸標(biāo)記： 同位素標(biāo)記 非同位素標(biāo)記,核酸探針：探針是一段人工合成的堿基序列，連接上一些可檢測的物質(zhì)，根

30、據(jù)堿基互補(bǔ)的原理，利用探針到基因混合物中識(shí)別特定基因,核酸雜交：探測基因所依據(jù)的最基本的理論就是核酸堿基互補(bǔ)原則，最常用的方法就是核酸分子雜交，它應(yīng)用一段與目標(biāo)基因堿基互補(bǔ)的核酸作為探針去探測待測樣品,,DNA聚合酶Ⅰ,?-32P-dNTP,,,,DNA,,,,,,,缺口平移,,,,,5’-CCCCAAOHCCCAACCCCAACCCCAAOHCCCAA-----3’3’-GGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTT-

31、------5’,DNA聚合酶Ⅰ,5‘ 3’聚合酶5‘ 3’外切酶,,,,,,,5’,5’,,,5’-CCCCAACCC…… 3’-GTTGGG……,,末端標(biāo)記物,?-32P-dNTP,5’-CCCCAACCC……3’-GGGGTTGGG……,,基因芯片（Genechip） 基因芯片又稱DNA芯片或DNA微陣列。它高度集成成千上萬的網(wǎng)格狀密集排列的核酸分子（也叫分子探針）。 基因芯片能快速破

32、譯人類基因組和檢測基因突變，目前，該技術(shù)主要應(yīng)用于基因表達(dá)檢測、突變檢測、基因組多態(tài)性分析和基因文庫作圖以及雜交測序等方面。它的出現(xiàn)給分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來新的革命，成為后基因時(shí)代最重要的基因功能分析技術(shù)之一。,應(yīng)用基因微矩陣芯片研究宮頸癌相關(guān)基因表達(dá),DNA微點(diǎn)陣已廣泛和流行的用于疾病診斷、基因組比較、以及新型癌癥的分類。,基因轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)基因生物是指用實(shí)驗(yàn)方法導(dǎo)入的外源基因在染色體基因組內(nèi)穩(wěn)定整和并能遺傳給后代的一類動(dòng)物。

33、自從1982年P(guān)almiter等首次將大鼠生長激素基因?qū)诵∈笫芫研坌栽酥?，獲得了個(gè)體比對照組大一倍的轉(zhuǎn)基因“超級小鼠”以來，這項(xiàng)高新技術(shù)受到各國重視，發(fā)展迅速，取得不少突破，全世界已申請的工程動(dòng)物專利達(dá)到80多項(xiàng)。,囊性纖維變性是一種遺傳病，患者體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生粘稠的粘液，阻塞肺部、胰腺和消化器官的內(nèi)部通道，大約有一半的患者活不過31歲。英國PPT公司培育了植入人體基因的克隆羊，羊奶中含有能夠治療囊性纖維變性的人體蛋白。 維爾莫特所在

34、的研究所曾向德國一家藥廠出售一頭這樣的轉(zhuǎn)基因羊，獲得50萬英鎊。,“克隆”和“轉(zhuǎn)基因”之間最大的不同是前者紋絲不動(dòng)地保留了原來的遺傳性狀，而后者則改變了原來的遺傳性狀?！翱寺　笔菬o性繁殖，克隆動(dòng)物是不經(jīng)過生殖細(xì)胞而直接由體細(xì)胞獲得的新個(gè)體；而轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和普通動(dòng)物的區(qū)別只在于在受精卵或胚胎干細(xì)胞中轉(zhuǎn)入了另外的基因?！?如果能將克隆技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)結(jié)合起來的話，也許可以在短時(shí)間內(nèi)就得到許多一模一樣的擁有優(yōu)良性狀的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。也就是說，轉(zhuǎn)

35、基因動(dòng)物將不再是單個(gè)生產(chǎn)，而是批量生產(chǎn)。這對于制藥或器官移植等領(lǐng)域來說是一個(gè)很有潛力的發(fā)展方向,,克隆羊“多利”,,,,,,基因測序與信息技術(shù),基因測序是確定DNA雙股鏈上每個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元或堿基的確切順序的過程。測序經(jīng)常被稱為“破譯”，因?yàn)槠浣Y(jié)果就像解碼一樣。解碼結(jié)果包含數(shù)百頁和成千上萬行4種字母的序列。這些字母表示4種不同的堿基，分別用它們的首字母A、T、C、G表示，其排列順序中蘊(yùn)藏著各種各樣的遺傳信息和生命指令。,生物信息學(xué)((bi

36、oinformation) 是一門伴隨著基因組研究而產(chǎn)生的交叉學(xué)科。廣義地說，它是從事與基因組研究有關(guān)的生物信息的獲取、加工、儲(chǔ)存、分配、分析和解釋的一門學(xué)科。這個(gè)定義包含兩層意思，即對海量數(shù)據(jù)的收集、整理以及對這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用。, 基因組，指的是生物體內(nèi)的所有DNA，包括它的基因。人類基因組計(jì)劃要測定的是人體23對染色體中的所有DNA的序列，它由31.647億個(gè)堿基對組成，共有3萬至3.5萬個(gè)基因。換句話說，生命天書是由30多億

37、個(gè)字寫成的，如果將這30多億字排版到一張報(bào)紙上，那么大約需要20萬頁紙才能排完這部巨著。 由此可以想見，讀取這部巨著所要耗費(fèi)的時(shí)間將是如何的驚人。,解讀生命的“天書”---人類基因組計(jì)劃,英國著名化學(xué)家桑格。他因測定出胰島素的氨基酸排列順序獲1958年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，又因發(fā)明測定DNA序列的方法（即桑格法）獲1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),美國分子生物學(xué)家W·吉爾伯特因發(fā)明出另一種測定DNA序列的方法，與桑格分享1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

38、,美國生物化學(xué)家穆利斯、1993年因創(chuàng)建PCR技術(shù)獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。,根據(jù)桑格法開發(fā)的DNA自動(dòng)定序機(jī)使一周（24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)）解讀100萬甚至幾百萬個(gè)堿基成為可能。它為“人類基因組計(jì)劃”立下了汗馬功勞,,“人類基因組計(jì)劃”的主要任務(wù)包括： 找出人類DNA上的所有基因（當(dāng)時(shí)估計(jì)約10萬個(gè)，后來證實(shí)只有3-3.5萬個(gè)），確定30億個(gè)堿基對的排列順序； 建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并分析此計(jì)劃可能帶來的人種、倫理及社會(huì)問題；