生命与化学-2-continu.ppt

克隆 克隆分为基因克隆、细胞克隆和个体克隆三大 类 基因克隆是指在分子(DNA)水平上开展研究工 作以获得大量的相同基因及其表达产物。 细胞克隆则是在细胞水平上开展研究工作以获 得大量相同的细胞。 个体克隆则是经过一系列的操作产生一个或多 个与亲代完全相同的个体，这种克隆所用的生 物材料可能是一个细胞，也可能是一个组织。 在某宾馆宾馆 里，一群全身散发荧发荧 光的转转基因鱼鱼正在一个水箱里游动动。这这 些鱼鱼是在基因工程学和胚胎移植技术术的合力下被制造出来的。 可在乳腺中产生药用或其他有用蛋白的转基因羊 转基因抗虫棉 Dolly “多莉”的产生与三只 母羊有关；一只是怀 孕三个月的芬兰多塞 特母绵羊，两只是苏 格兰黑面母绵羊。芬 兰多塞特母绵羊提供 了全套遗传信息，即 提供了细胞核（称之 为供体）；一只苏格 兰黑面母绵羊提供无 细胞核的卵细胞；另 一只苏格兰黑面母绵 羊提供羊胚胎的发育 环境子宫，是“多 莉”羊的“生”母。 出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完 全相同的外貌。 “多莉”出生后生长正常，并于1997年底与一 头威尔士高山羊自然交配怀孕。在1998年4月 13日凌晨4时生下了一只雌性的体重为2.7千克 的小羊羔，取名为“邦妮（Bonnie）”。这说 明生世不凡的“多莉”具有正常的生育能力。 台湾首例体细胞克隆双胞胎小 乳羊成长顺利(图) 2002年10月09日 08:52 美国科学家声称首次成功克隆人类胚胎 2001-11-26 07:52:01 他们这样做的目 的不是为了克隆 人，而是为了制 造胚胎干细胞供 治疗多种疾病之 用。 在这些干细胞发 展成组织之前， 可以被培育成一 些代用细胞，治 疗帕金森综合症 ，糖尿病以及其 它疾病。 人类基因组计划 破解人类基因组全部30亿个碱基对的顺序， 人类基因组中全部基因的定位，并开展模式生物 基因组研究。 1. 将人类全部遗传信息表达在 四张图中 遗 传图、物理图、序列图和基因图。 2.由此计划带来的公共卫生、教育、医疗等领域 所涉及的伦理学和法学等的研究。 人类基因组计划的最终目标是弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用 科学家首次公布人类类基 因组组草图图“基本信息” 继2000年6月26日科学家成功绘制出人类基因组“工作框 架图”之后，2001年2月12日，中、美、日、德、法、英6国 科学家联合宣布，他们又绘制出了更加准确、清晰、完整 的人类基因组图谱 。 经过初步测定和分析，人类基因组共有32亿个碱基对 ，包含了大约3万到4万个蛋白编码基因。 下图为 中国科研人员在提取DNA测序模板的资料照片 。 在未来35年的时间内，国际人类基因组计划的研究内容将 集中在以下几个方面： 4.继续研究由于基因组计划带 来的社会、伦理和法律等方面 的内容。 1.克隆和测定人类及模式生物（特别是小鼠）的全长DNA序 列； 2.开发基因识别的软件； 3.开展第三代遗传标记研究； 中国科研人员在进行基因 组草图“基本信息”测序 后基因组计划 （Post-genome Project) 中的基因组化学 (A) 蛋白质基因组学 (B) 药物基因组学许多遗传性疾病、癌症发 病机理的阐明，药物分子设计与合成。 后基因组计划真正理解基因组的功能 (A) 人类蛋白质组计划 （Proteome Project) 人类蛋白质组计划对象不是单一或少 数蛋白质，它着重全面性和整体性，需要体系 内所有蛋白质组分的物理、化学及生物学参数 . 蛋白质的生物学功能多样，分子结构 比核酸要复杂的多 遗传信息表达的主要产物为蛋白质和酶 。 蛋白质和酶是生物的主要组成物质，而 且是主要生物功能的执行 (B) 基因育种和基因药物 从理论上讲，基因工程可以把任何不同种 类生物的基因组合在一起，从而赋予生物 所需要的遗传特性。这样得到的生物称为 转基因生物（如转基因动物和转基因植物 ）。 利用转基因植物或转基因动物生产药用蛋 白质（称为“基因工程药物”，简称“基因 药物”） 科学家将根据人类基因图谱，分析人体蛋白在化学 和生物学上的正常和变异特性，特别是当人体出现癌症 、抑郁症等病变时，蛋白细胞的化学变化。到那时，人 类就可以通过调整基因指令，修正人体蛋白的非正常变 化。但这一工作的难度要远远大于全球科学家花费10年 努力才接近完成的基因图谱研究，需要生物学、化学、 物理学、计算机学等多学科人才展开规模空前的通力合 作。 从生理过程来看，基因向细胞发出指令，制造蛋 白质；蛋白质再执行维持人的生命活动的功能，如产 生热量、分解废物、对抗感染等。 2003年诺贝尔化学奖获得者（8 October 2003 ） Peter Agre Johns Hopkins University School of Medicine，Baltimore, USA “for the discovery of water channels” Roderick MacKinnon Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University, New York, USA “for structural and mechanistic studies of ion channels”. Molecular channels let us enter the chemistry of the cell A side view of a pore (blue dots) in the water-channel protein AQP1, which pierces the cell membrane. Cell exterior is at top, interior at bottom. The pore is about 2.8 angstroms across at its narrowest. From outside the c