高中生物：人类基因组计划课件中图版必修2.ppt

人类基因组计划 概述 研究进展 基因组工业的前景 缘起 目标 意义 人类科学史上的三大工程 人类基因组计划 曼哈顿原子计划 阿波罗登月计划 1 缘起 1 美国 肿瘤计划 的搁浅 人类基因组计划于1990年10月正式启动 2 目标 完成人类基因组全部dna序列测定 人类单倍体基因组含30亿碱基对 bp 的dna序列 包括约3 4万个基因 分布于22条常染色体和x y性染色体 四张图 物理图转录图遗传图序列图 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 模式生物体的研究 利用酵母 线虫 果蝇 斑马鱼 小鼠等模式生物体进行基因的除或转基因的研究 从而在整体水平认识基因的功能 discoverycannotbewaited 世界上每分钟有10个儿童死于营养不良每小时有11个美国人死于用药不当爱兹病毒每天在一个病人身上扩增一亿倍 人类基因组计划大事记1986年3月诺贝尔奖获得者雷纳托 杜贝科在 科学 杂志上撰文 呼吁早日实施人类基因组 hgp 测序计划1987年10月科学家公布首个有403个位点的遗传图1990年4月美国宣布基因组测序的5年计划1990年8月美国国立健康研究院开始在大肠杆菌等4种模式生物体上实施大规模的测序工作1990年10月美国确定把当年的10月1日作为官方实施hgp的起始日期 被誉为生命科学 阿波罗登月计划 的国际人类基因组计划启动1991年10月日本宣布实施水稻基因组测序计划1992年6月克里格 文特创建私人的基因组研究机构1992年10月美国和法国研究小组分别完成首个y染色体和第二代20号染色体的物理图 1992年12月美法两国科学家完成了小鼠和人的遗传图1993年10月美国公布了1993 1998年的5年测序计划 并预计到2005年能够完成人类基因组的测序工作1995年12月美 法两国科学家公布了有15000个标记的人类基因组的物理图1996年2月百慕大会议召开 国际人类基因组计划的参与者一致同意人类基因组的测序数据在24小时内向公众公开1996年4月dna芯片进入商业化应用1996年10月酵母菌的完整序列被测出1998年2月日本 美国 欧洲 中国等科学家商定联合开展水稻基因组的测序工作1998年10月人类基因组计划的公立阵营宣布提前于2001年完成人类基因组的工作草图 整个终图的完成期将从2005提前到2003年1998年12月英国的桑格中心和华盛顿大学的科学家宣布破译美丽线虫的基因组序列 1999年9月公立阵营宣布将在未来三年内花费1 3亿美元破译老鼠的基因组序列1999年12月英 日 美三国科学家联合完成首条人类染色体 22号染色体 的测序任务2000年3月塞莱拉公司宣布完成果蝇基因组的测序工作 这是已被破译的基因数量最大的一个基因组2000年5月德国和日本的科学家公布了人类21号染色体的全部序列2000年6月美国白宫召开会议 宣布人类基因组 工作框架图 完成2000年10月科学家宣布将在2001年3月前完成河豚鱼基因的测序工作2000年12月美 英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱 这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列2001年2月人类基因组计划公立阵营在15日出版的 自然 杂志 塞莱拉公司在16日出版的 科学 杂志上公布各自的人类基因组测序草图 1999年12月用 逐个克隆法 获得第一条人类染色体 22号染色体完成序列 2000年3月用 全基因组鸟枪法 获得果蝇全基因组序列 2000年6月公共领域测序计划工作框架图 2000年12月美 英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱 这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列 逐个克隆法 对连续克隆系中排定的bac克隆逐个进行亚克隆测序并进行组装 公共领域测序计划 人类基因组计划 大规模测序基本策略 全基因组鸟枪法 在一定作图信息基础上 绕过大片段连续克隆系的构建而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 六国科学家公布人类基因组细节研究成果一 基因数量少得惊人 一些研究人员曾经预测人类约有14万个基因 但塞莱拉公司将人类基因总数定在2 6383万 3 9114万个之间 如果最终确定出的基因数在这个范围内 比如3万个左右 那么 人类只比果蝇多大约1 3万个基因 塞莱拉公司的科学家测出的序列准确地覆盖了基因组的95 并已经确定了所有基因的2 3 平均测序精度为99 96 二 人类基因组中存在 热点 和大片 荒漠 人类基因组序列中所谓的 荒漠 就是包含极少或根本不包含基因的部分 基因组上大约1 4的区域是长长的 没有基因的片段 基因密度在第17 第19和第22号染色体上最高 在x染色体 第4 第18号和y染色体上相对贫瘠 三 35 3 的基因组包含重复的序列 这意味着所有这些重复序列 即原来被认为的 垃圾dna 应该被进一步研究 事实上 第19号染色体57 是重复的 除了重复片段 科学家还鉴定了210万个人与人之间不同的基因序列 这些序列被称为 单核苷酸多态性 它们通常是无害的 四 地球上人与人之间99 99 的基因密码是相同的 研究发现 来自不同人种的人比来自同一人种的人在基因上更为相似 在整个基因组序列中 人与人之间的变异仅为万分之一 2003 5 28 2003 6 2冷泉港人类基因组完成图发布会 人类基因组研究国内研究进展 1999年7月 中国科学院遗传所人类基因组中心在国际人类基因组hgsi注册 承担了其中1 即3号染色体上3000万个碱基的测序任务 使我国成为继美 英 德 日 法之后第六个参与该计划的国家 也是唯一的发展中国家 2001年8月经过来自中国科学院基因组信息学中心 国家人类基因组南方中心以及国家人类基因组北方中心的科学家和工