基因工程的应用和前景

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1、第十二章基因工程的应用和前景2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景2第一节人类基因组计划第二节在医药方面的应用第三节在工农牧渔业方面的应第四节基因工程与环境保护第五节基础理论研究第六节伦理学问题2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景3提出：美国科学家于1985年率先提出、于1990年正式启动的，计划用15年、耗资30亿美元。后来，美、英、日、法、德、中六国共同参与.我国1999年9月加入，负责人类3号染色体短臂上的一个约30MB区域的测序任务，该区域占整个人类基因组的1%。中国是第6个

2、参与国概念：测定人类基因组约30亿个碱基对的排序，进而破译全部基因的遗传信息。人类基因组由大约30亿硷基对组成,分布在细胞的23对染色体中,大约含有4万左右个作为生命活动基本单位的编码基因第一节人类基因组计划（HGP）2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景4人类基因组精确测序，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息绘制四张图谱（遗传图、物理图、序列图、转录图）遗传图根据基因交换的发生頻率来判定基因与其他标记的相应位置；物理图谱则根据在染色体上起著某种标记作用的已知核苷酸

3、序列的出现为基因定位HGP的主要内容第一节人类基因组计划2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景5遗传图谱转录图谱0.7cM或kb序列图谱物理图谱100kbSTSmap第一节人类基因组计划2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景6指基因或DNA标记在染色体上的相对位置与遗传距离cM（基因或DAN片段在染色体交换过程中分离的频率）遗传图（连锁图）第一节人类基因组计划2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景7以已知核苷酸序列的DNA片段（序列标签位点，SequenceTaggedSite,S

4、TS）为“路标”，以碱基对作为基本测量单位（图距）的基因组图物理图第一节人类基因组计划2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景8以EST（ExpressedSequenceTag，表达序列标签）为标记，根据转录顺序的位置和距离绘制的图谱EST：通过从cDNA文库中随机挑选的克隆进行测序所获得的部分cDNA的5'或3'端序列称为表达序列标签（EST），一般长300-500bp左右转录图第一节人类基因组计划2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景9序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图，也是最详

5、尽的物理图。1m既包括可转录序列，也包括非转录序列，是转录序列、调节序列和功能未知序列的总和序列图（分子水平的物理图）第一节人类基因组计划2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景10基因组计划的意义对于进一步研究基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的机制，以及生物的进化等也具有划时代的意义。推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济效益在人类健康领域，将有助于对各种遗传疾病的诊断、治疗和预防具有划时代的意义发现新的致病基因发展一些复杂疾病的早期基因诊断方法，如“肿瘤基因组解剖计划”通过基

6、因治疗解决传统方法无法解决的疑难杂症疾病易感基因的识别及对风险人群进行生活方式、环境因子的干预人类基因组多样性与个体化医学第一节人类基因组计划2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景11第二节在医药方面的应用基因诊断基因治疗基因工程药物2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景12基因诊断的概念：利用分子生物学的技术和原理，利用核酸分子杂交、多聚酶链式反应(PCR)等技术来检测标本上基因存在的缺陷或表达异常等遗传信息，和由病毒、细菌或寄生虫等病原微生物感染而引起的疾病对人体状态和某些遗传性疾病

7、作出诊断的方法I.基因诊断基因诊断方法主要用于诊断下列两种类型疾病：1、人体自身基因的突变基因结构的异常基因表达的异常2、外来生物的入侵如：运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速第二节在医药方面的应用2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景13基本过程：分离、扩增待测的DNA片断区分或鉴定DNA的异常能正确扩增靶基因能准确区分单个碱基的差别无干扰或较少，不影响DNA的鉴定便于完全自动化操作，适合大面积、大人群普查标准第二节在医药方面的应用2021/

8、7/6第十二章基因工程的应用和前景14核酸分子杂交聚合酶链反应（PCR）单链构象多态性检测限制酶酶谱分析DNA序列测定DNA芯片技术基因诊断常用分子生物学技术β—珠蛋白的DNA探针→镰刀状细胞贫血症苯丙氨酸羧化酶基因探针→苯丙酮尿症白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针→白血病第二节在医药方面的应用2021/7/6第十二章基因工程的应用和前景15PCR-ASODNA芯片技术限制性片断长度多态性分析法基因诊断基本方法介绍第二节在医药方面的应用2021/7/6第十