多基因遺傳克隆基因組和干細胞

多基因遺傳克隆基因組和干細胞第一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、質量性狀(qualitativetrait)和數(shù)量性狀(quantitativetrait)性狀：生物所具有的形態(tài)、機能或生化特點。第二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、質量性狀(qualitativetrait)和數(shù)量性狀(quantitativetrait)第三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五120cm165cmaaAA或Aa垂體性侏儒和正常人的身高第四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五質量性狀：在群體中，性狀的變異分布不連續(xù)，不同個體間有質的差別。120cm165cmaaAA或Aa垂體性侏儒和正常人的身高130140150160170180190200身高(cm)8070605040302010變異數(shù)數(shù)量性狀：在群體中，性狀的變異分布是連續(xù)的，不同個體之間的差異只有數(shù)量上的差異，沒有質的不同。第五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、多基因假說1、一種遺傳性狀或遺傳病受兩對或兩對以上基因的控制。2、每對基因彼此間沒有顯性和隱性的關系。3、每對基因對表型的效應都很小，但是各對基因的作用有積累效應。、4、數(shù)量性狀的遺傳，還與環(huán)境因素有很大的關系。Nilsson-Ehle微效基因加性效應第六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一種遺傳性狀的表達受多對基因控制，每一個基因對表型的效應都很小，并且性狀的形成還受到環(huán)境因素的作用，這種性質的遺傳方式叫多基因遺傳。多基因遺傳：單基因遺傳：數(shù)量性狀質量性狀第七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五三、多基因遺傳的特點數(shù)量性狀親代極高個體極矮個體

AABB

A’A’B’B’子1代中等身高AA’BB’子2代ABAB’A’BA’B’ABAABBAABB’AA’BBAA’BB’AB’AABB’AAB’B’AA’BB’AA’B’B’A’BAA’BBAA’BB’A’A’BBA’A’BB’A’B’AA’BB’AA’B’B’A’A’BB’A’A’B’B’第八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五AABBAAB’B’A’A’BBA’A’B’B’AABB’A’A’BB’AA’BBAA’B’B’AA’BB’數(shù)量性狀第九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五親代極高個體極矮個體

AABBCCA’A’B’B’C’C’子1代中等身高

AA’BB’CC’子2代總計0’1’2’3’4’5’6’1615201561第十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五20151566110’1’2’3’4’5’6’高矮1、兩個極端變異(純種)的個體雜交2、兩個中間類型的子1代個體之間雜交3、子一代隨機雜交的群體4、環(huán)境因素第十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五四、多基因遺傳病1、發(fā)病率：1%-10%2、易患性和閾值易患性（liability）：由遺傳基礎和環(huán)境因素的共同作用，決定了一個個體是否易于患病。發(fā)病閾值（threshold）：使某個個體患病的易患性的最低界限值。（指在一定的環(huán)境條件下，閾值代表著造成發(fā)病所需要的最低限度的該病致病基因數(shù)量。）易感性(susceptibility)：由遺傳基礎決定某種多基因遺傳病發(fā)病風險的高低。第十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五閾值(threshold)

低高易患性605040302010變異數(shù)平均值第十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五3、遺傳度在多基因遺傳病中，易患性的高低受遺傳基礎和環(huán)境因素的雙重影響，其中遺傳基礎所起作用的大小稱為遺傳度或遺傳率（heritability）。一般用百分率（%）來表示。遺傳度=遺傳因素遺傳因素+環(huán)境因素×100%第十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五4、多基因遺傳病發(fā)病風險1）多基因遺傳病在一級親屬中的發(fā)病率明顯低于單基因遺傳病。Edward公式f=P1/2群體發(fā)病率：0.1%-1%遺傳率：70%-80%第十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五0.10.20.40.60.81246810一般群體發(fā)病率(%)402010864210.80.60.40.2患者一級親屬發(fā)病率(%)1009080706050403020100第十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五4、多基因遺傳病發(fā)病風險2）發(fā)病有家族聚集傾向1）多基因遺傳病在一級親屬中的發(fā)病率明顯低于單基因遺傳病。Edward公式f=P1/23）患病人數(shù)越多，發(fā)病風險越大5）性別差異與發(fā)病風險4）患者病情越重，再發(fā)風險越大第十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第十一章克隆與醫(yī)學第一節(jié)、克隆的概念及發(fā)展史第二節(jié)、克隆技術研究意義與問題第三節(jié)、動物克隆技術的應用前景第十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五IanWilmut:Dolly第十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進行無性繁殖的?？茖W家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆，這門生物技術叫克隆技術。第一節(jié)克隆的概念及發(fā)展史究竟什么叫做“克隆”？克隆(Clone)

：指生物體通過細胞進行無性繁殖所形成的基因型完全相同的后代個體組成的種群?！翱寺　币辉~于1903年被引入園藝學，以后逐漸應用于植物學、動物學和醫(yī)學等方面。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經過雌雄兩性生殖細胞的結合、只由一個生物體產生后代的生殖方式。第二十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五細胞全能性克隆第二十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五個體克隆組織器官克隆細胞克隆分子克隆繁殖性克隆治療性克隆體細胞克隆第二十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五1938年漢斯·斯皮曼建議用成年的細胞核植入卵子的辦法進行哺乳動物克隆（提出設想）1962年約翰·格登宣布他用一個成年細胞克隆出一只蝌蚪（爪蟾），從而引發(fā)了關于克隆的第一輪辯論1984年斯蒂恩·威拉德森用胚胎細胞克隆出一只羊。這是第一例得到證實的克隆哺乳動物1997年第一個用成年哺乳動物細胞克隆出的個體----克隆羊多利出世了2000年美國科學家用無性繁殖技術成功地克隆出一只猴子"泰特拉"，這意味著克隆人本身已沒有技術障礙2001年美、意科學家聯(lián)手展開克隆人的工作世界克隆史第二十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五多莉（Dolly）的產生芬蘭多塞特母綿羊：乳腺上皮細胞蘇格蘭黑面母綿羊：卵細胞第二十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五中國克隆動物研究史60年代，生物學家童第周對蠑螈、金魚、鯽魚進行細胞核移植。1990年5月，西北農業(yè)大學畜牧所克隆一只山羊。1992年，江蘇農科院克隆一只兔子。1993年，中科院發(fā)育生物學所與揚州大學農學院合作，克隆一只山羊。1995年7月，華南師范大學與廣西農業(yè)大學合作，克隆一頭奶牛、黃牛雜種牛。1995年10月，西北農業(yè)大學畜牧所克隆6頭豬。第二十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五1996年12月，湖南醫(yī)科大學人類生殖工程研究室克隆6只老鼠。中國農科院畜牧所克隆一頭公牛犢。1999年6月，中國科學院動物研究所研究員陳大元率領的研究小組，通過將大熊貓體細胞植入去核后的兔子卵細胞中，成功地培育出了大熊貓的早期胚胎。

同年10月，中科院動物研究所和福州大熊貓研究中心合作首次培植成功異種克隆大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓研究再次走到世界前列。2000年5月，我國科技人員利用胚胎克隆出兩只小白兔。2000年6月，西北農林科技大學生物工程研究所培育出世界上第一例成年體細胞克隆山羊第二十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五動物克隆的研究意義用于生物學和醫(yī)學研究的實驗動物改良動物品種治療人類疾病保護瀕危動物第二十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五治療性克隆第二十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五克隆人的問題？！第二十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第三十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

克隆人在這個世界進入新世紀之后似乎正款款向人類走來,意美權威科學家相繼宣布攜手共同展開克隆人的研究，英國政府也解除了克隆人類最初級胚胎的禁令，從而打開了一個神秘的克隆人的禁區(qū)。那么，你贊成克隆人技術嗎？辯辯辯正方：Yes!!反方：No!!克隆人？第三十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五希特勒能夠復活嗎？生態(tài)學的觀點：表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境----克隆人并不可怕第三十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五１.醫(yī)學倫理學２.實驗操作技術數(shù)據(jù)：將434個體細胞的核移植至434個去核卵中，產生的融合細胞為277個，成功率為63.8%；移植至輸卵管成功者247個，成功率為89.2%；在輸卵管能夠發(fā)育到桑椹期胚胎階段者29個，成功率為11.7%；將29個桑椹期胚胎移植至13只代理羊子宮中獲得成功者1個，妊娠率7.7%。因此，總的成功率為1:434，即用434個含體細胞核的卵移植入去核卵內，經過種種階段，最后只產生出一只克隆羊，即“多利”。第三十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五1.克隆人對人口遺傳多樣性會產生消極影響。這種擔心尚缺乏根據(jù)，除非大規(guī)模應用，不會對世界人口的遺傳多樣性產生明顯影響。

2.違背人的尊嚴，不利于保護人類遺傳物質的安全。因為人是最高等生物，人類要制造出貌同自身，而又列在人之外的可供人隨意奴役的克隆人，顯然甚失人的尊嚴。人類經過進化，已脫離動物界，組成人類社會，人類的遺傳物質是全人類的共同遺產，人類有責任保護其安全，不容許任意修飾基因組。第三十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五3.人性、人格和家庭觀念將會受到沖擊，是對人的個性、不確定性和相互聯(lián)系性的嚴重挑戰(zhàn)。4.克隆人將被視為物件，可隨意宰割利用，人類將會受到“人工克隆人工具化”(instrumentalizationthroughartificialhumancloning)的威脅。5.會給優(yōu)生學(人種改良學)開方便之門，慫恿一些人去操縱另一些人，敗壞人的重要社會價值。這在近代史上曾有慘痛教訓。第三十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第十二章人類基因組計劃與基因組學（humangenomeprojectandhumangenomics）第三十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五基因組（genome）生殖細胞含1套基因組

1套來自父本生殖細胞體細胞含2套基因組

1套來自母本生殖細胞第三十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

完整的人類基因組包含：1-22號常染色體核基因組X和Y染色體線粒體基因組第三十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五人類基因組計劃humangenomeproject,HGP20世紀科學史上的三大里程碑：曼哈頓原子彈計劃，阿菠蘿登月計劃，人類基因組計劃。2000.6.26工作框架圖2000.2.12序列完成圖1986,RenatoDulbecco,Science1988,J.Waston，1988.4HUGO，1990.10.1第三十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五1999.9.1第五次倫敦國際人類基因組戰(zhàn)略討論會.楊煥明１％:3號染色體短臂D3S3610－端粒，30Mb第四十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第四十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五人類基因組計劃人類基因組計劃的三個主要目標圖示第四十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第四十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五“鳥槍法”測序路線：即直接將基因組DNA分割成20kb左右的小片段進行隨機測序，再用超級計算機組裝成重疊線。所形成的序列圖稱celera序列。

……………

GTCCGATCGGTTCATGCC

TCGGTTCATGCCAATGCCGTCC…………第四十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五基因圖（genemap）

即在序列圖基礎上，用不同的方法測定各個基因所在區(qū)域位置。ABC第四十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五后基因組計劃（past-genomeproject，PGP）人類基因組多樣性計劃環(huán)境基因組學

功能基因組學（蛋白組學）疾病基因組學

比較基因組學藥物基因組學

生物信息學

第四十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五基因表達圖：三維轉錄圖。不同時間不同基因不同表達水平不同發(fā)育期不同組織不同表達水平同一組織同一基因功能基因組學第四十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五GeneBank：美國國家生物技術信息中心（NCBI）

EMBL：美國歐洲生物學信息研究所（EBI）

DDBL：日本信息生物學中心（CIB）生物信息學已改變了基礎生命科學研究的運作方式，極大地提高了工作效率。第四十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五基因組的倫理、法律和社會問題專利基因組信息的公開第四十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五細胞分化：受精卵通過卵裂產生的同源細胞在形態(tài)結構、生理功能和蛋白質合成等方面產生穩(wěn)定性差異的過程。第十六章干細胞與醫(yī)學第五十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五干細胞：具有自我更新和分化潛能的細胞胚胎干細胞成體干細胞，組織干細胞全能干細胞多能干細胞單能干細胞全能性多能性單能性第五十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第4天：早期胚泡第3天：桑椹期第1天：受精第2天：二細胞期第5天：晚期胚泡全能干細胞第五十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周第三月第四月第五月第六月第七月第八月小寶寶就要出生了第五十三頁，共七十頁，