必修二第六章基因治療和人類基因組計(jì)劃課件

第三節(jié)基因治療和

人類基因組計(jì)劃第三節(jié)基因治療和

人類基因組計(jì)劃1傳統(tǒng)的治療疾病的方法有藥物治療和手術(shù)治療。如：糖尿病患者的病癥是尿糖、多飲、多食、多尿。病因是胰島細(xì)胞病變，導(dǎo)致胰島素分泌量下降，使血糖上升。該病的早期治療方案是：那么有沒有最根本、最徹底的治療辦法呢？3.幾年前，科學(xué)家將人體內(nèi)控制合成胰島素的基因成功地導(dǎo)入了一奶牛受精卵內(nèi)，從而穩(wěn)定地從乳汁中獲得了大量的胰島素。1.利用從動(dòng)物中提取出來的胰島素治療2.直接從人體血清中提?。ㄙM(fèi)用昂貴，產(chǎn)量少）（因?yàn)槭莿?dòng)物體內(nèi)的，效果不是很理想）（應(yīng)用了基因工程原理，但是病人還是必須定時(shí)注射胰島素，屬于藥物治療）

有！把正常胰島素基因轉(zhuǎn)入胰島細(xì)胞中，使細(xì)胞恢復(fù)合成胰島素的能力，即進(jìn)行基因治療。

傳統(tǒng)的治療疾病的方法有藥物治療和手術(shù)治療。那么有沒有2一、基因治療及策略

1.概念：

為細(xì)胞補(bǔ)上丟失的基因或改變病變的基因，以達(dá)到治療遺傳病的目的。一、基因治療及策略1.概念：3嚴(yán)重綜合免疫缺陷癥（SCID）氣泡兒童嚴(yán)重綜合免疫缺陷癥（SCID）4所謂“氣泡兒童”，是指那些一生下來就患有先天性SCID的兒童。該免疫缺陷癥表現(xiàn)為T細(xì)胞和B細(xì)胞的嚴(yán)重免疫缺陷，如不治療，嬰兒會(huì)在出生后一年內(nèi)，由于嚴(yán)重和反復(fù)的感染而夭折。SCID常規(guī)療法是進(jìn)行骨髓移植，但是它的配型很困難；而且如果捐獻(xiàn)者患有感染性的單核細(xì)胞增多癥，會(huì)導(dǎo)致病人產(chǎn)生淋巴瘤?！皻馀輧和蓖枰跓o菌、消毒的隔離環(huán)境中才能生存下來。所謂“氣泡兒童”，是指那些一生下來就患有先天性SCID的5

SCID病的病因：患者體細(xì)胞中的腺苷脫氨酶基因缺失，使細(xì)胞中不能合成腺苷脫氨酶（ADA）。

ADA在淋巴細(xì)胞中最多，ADA缺乏導(dǎo)致脫氧腺苷和脫氧三磷酸腺苷蓄積在細(xì)胞內(nèi)，特別是淋巴細(xì)胞內(nèi)。這兩種代謝產(chǎn)物對淋巴細(xì)胞具有毒性，它們能抑制核糖核苷酸還原酶活性而阻礙DNA合成，使淋巴細(xì)胞不能正常繁殖，從而使患者缺乏正常的免疫功能。腺苷肌苷脫氧腺苷脫氧肌苷ADAADASCID病的病因：腺苷肌苷脫氧腺苷脫氧肌苷ADAADA61990年第一例基因治療臨床試驗(yàn)獲得成功:

具體方法：將腺苷脫氨酶（ADA）基因轉(zhuǎn)移到SCID病人的T淋巴細(xì)胞中，然后把轉(zhuǎn)基因細(xì)胞回輸?shù)讲∪梭w內(nèi)。

1990年第一例基因治療臨床試驗(yàn)獲得成功:7克隆得到正常ADA基因以病毒DNA為載體，將ADA基因帶到T細(xì)胞ADA基因整合到T細(xì)胞的染色體上正常T細(xì)胞回注到病人體內(nèi)克隆得到正常ADA基因以病毒DNA為載體，將ADA基因帶到T8效果：3年后，病人50%的T淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生ADA，大大減輕了癥狀，使患者開始了正常人的生活。效果：9改變病變基因的方法先找到致病基因誘發(fā)其突變產(chǎn)生正?；蚪柚d體，把正?；蚍呕氐讲∪松眢w內(nèi)去進(jìn)入體內(nèi)的正?；驊?yīng)正常表達(dá)改變病變基因的方法10選擇治療基因與載體結(jié)合將基因轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)治療基因的表達(dá)改變病變基因的步驟：①從患者獲取適當(dāng)?shù)募?xì)胞，體外培養(yǎng)。②將治療基因體外導(dǎo)入細(xì)胞。③篩選、增生表達(dá)治療基因的細(xì)胞。④將細(xì)胞送回患者體內(nèi)。選擇治療基因與載體結(jié)合將基因轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)治療基因的表達(dá)改變病111985年,美國科學(xué)家首先提出1990年10月正式啟動(dòng)2019年公開發(fā)表工作草圖2019年圓滿完成測序任務(wù)1.過程：中國承擔(dān)了1%的測序任務(wù)，即3號染色體上的3000萬個(gè)堿基對。2000年4月提前完成。參加國：美國，英國，德國，日本，法國，中國（2019年9月，1％）二、人類基因組計(jì)劃及其意義1985年,美國科學(xué)家首先提出1.過程：中國承擔(dān)了1%的測序12測定人類基因組的全部核苷酸（或者說堿基）的序列，解讀其中包含的遺傳信息。2.目的：人類基因組測序,需測定人的

條染色體的DNA的堿基序列。24水稻雌雄同體，沒有性別，更沒有性染色體?；蚪M研究12條就夠了果蠅基因組測序,需測定人的

條染色體的DNA的堿基序列。5二倍體水稻有24條染色體，若進(jìn)行基因組研究，需要研究幾條？人類基因組由31.6億個(gè)堿基對組成，已發(fā)現(xiàn)的基因約3-3.5萬個(gè)。3.結(jié)果：測定人類基因組的全部核苷酸（或者說堿基）的序列，13(浙江第十屆初賽）人類基因組計(jì)劃的首要目標(biāo)是測定人類DNA中的堿基排列順序，測序的方法有多種。化學(xué)修飾法是一種傳統(tǒng)的DNA序列分析法，是由美國哈佛大學(xué)的Maxam和Gilbert發(fā)明的。其基本原理是：①用特制的化學(xué)劑處理末端具放射性標(biāo)記的DNA片段，造成堿基的特異性切割，由此產(chǎn)生一組由各種不同長度的DNA鏈組成的混合物；②將上述混合物經(jīng)凝膠電泳處理，將不同長度的DNA鏈按大小分離；③再經(jīng)放射自顯影后，根據(jù)X光底片上所顯現(xiàn)的相應(yīng)譜帶，讀出待測DNA片段上的堿基排列順序。

下面是測定DNA片段中胞嘧啶位置的過程示意圖：(浙江第十屆初賽）人類基因組計(jì)劃的首要目標(biāo)是14下列有關(guān)化學(xué)修飾法DNA序列分析敘述中，正確的是()(A)特定化學(xué)試劑的作用是破壞胞嘧啶脫氧核苷酸(B)凝膠電泳的作用是將不同長度（大?。┑腄NA片段分離開來(C)根據(jù)放射自顯影的結(jié)果可判定胞嘧啶在該DNA片段上的位置(D)若要判斷鳥嘌呤在該段DNA片段上的位置，在采用上述方法時(shí)，用類似的化學(xué)試劑處理后，獲得的混合物中，被32P標(biāo)記的有2種(E)理論上分析，按化學(xué)修飾法來測定一段DNA（雙鏈）中的全部堿基順序，最少要按上圖所示模式操作3次。下列有關(guān)化學(xué)修飾法DNA序列分析敘述中，正確的是(15人類基因組計(jì)劃是人類歷史上第一次由全世界各國不分大小、不分強(qiáng)弱，所有科學(xué)家一起執(zhí)行的科研項(xiàng)目。實(shí)施人類基因組計(jì)劃伊始，發(fā)達(dá)國家具有遠(yuǎn)見的科學(xué)家即號召全球各個(gè)國家的政府都重視這一項(xiàng)目，并號召全世界科學(xué)家共同參與，建議所有的進(jìn)展、所有的數(shù)據(jù)、所有的實(shí)驗(yàn)資源應(yīng)隨時(shí)公布于眾，讓全世界所有國家免費(fèi)享用。在實(shí)施過程中，各國科學(xué)家精誠合作、共享材料、共享數(shù)據(jù)，共同攻關(guān)。這在人類自然科學(xué)史上，是史無前例的。人類基因組計(jì)劃與另兩個(gè)有全球性意義的項(xiàng)目，即曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃相比，更顯示了人類的諧同與進(jìn)步。4.意義：人類基因組計(jì)劃是人類歷史上第一次由全世界各國16材料三1989年美國成立“國家人類基因組研究中心”。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、DNA分子雙螺旋模型提出者沃森出任第一任主任。1990年，歷經(jīng)5年辯論之后，美國國會(huì)批準(zhǔn)美國的“人類基因組計(jì)劃”于同年10月1日正式啟動(dòng)。美國的人類基因組計(jì)劃總體規(guī)劃是：擬在15年內(nèi)至少投入30億美元，進(jìn)行對人類全基因組的分析。此計(jì)劃在1993年作了修改，其主要內(nèi)容包括：人類基因組的基因圖構(gòu)建與序列分析；人類基因的鑒定；基因組研究技術(shù)的建立；人類基因組研究的模式生物；信息系統(tǒng)的建立。此外，還有人類基因組研究的社會(huì)、法律與倫理問題，交叉學(xué)科的技術(shù)訓(xùn)練，技術(shù)的轉(zhuǎn)讓，研究計(jì)劃外延等共9方面的內(nèi)容材料三175.應(yīng)用價(jià)值：①追蹤疾病基因②估計(jì)遺傳風(fēng)險(xiǎn)③用于優(yōu)生優(yōu)育④建立個(gè)體DNA檔案⑤用于基因治療

基因診斷——“基因探針”基因探針，是一段帶有檢測標(biāo)記，且順序已知的，與目的基因互補(bǔ)的核酸序列(DNA或RNA)?；蛱结樛ㄟ^分子雜交與目的基因結(jié)合，產(chǎn)生雜交信號，能從浩翰的基因組中把目的基因顯示出來。5.應(yīng)用價(jià)值：①追蹤疾病基因②估計(jì)遺傳風(fēng)險(xiǎn)③用于優(yōu)生優(yōu)育④建18討論:誰有權(quán)利知道基因檢測的結(jié)果?1.個(gè)人知道自己的基因檢測結(jié)果有什么價(jià)值？

可以判定自己的身體健康狀況，可以避免與環(huán)境因素有關(guān)的遺傳病發(fā)病，根據(jù)基因信息養(yǎng)成適合自己的生活習(xí)慣等等。2.保險(xiǎn)公司、企業(yè)雇主為什么想獲得他人的基因信息？

如果雇員的基因信息表明健康狀況有問題，可以拒聘；保險(xiǎn)公司了解了個(gè)人的基因信息，可以根據(jù)被保險(xiǎn)人不同的情況收取相應(yīng)的保險(xiǎn)費(fèi)。討論:誰有權(quán)利知道基因檢測的結(jié)果?1.個(gè)人知道自己的基因檢測191、基因治療是指（）A、把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的B、對有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，從而達(dá)到治療疾病的目的C、運(yùn)用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變，從而恢復(fù)正常D、運(yùn)用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，從而達(dá)到治療疾病的目的練習(xí)A1、基因治療是指（）練習(xí)A202、半乳糖血癥病人由于細(xì)胞內(nèi)不能合成1-磷酸半乳糖尿苷酰轉(zhuǎn)移酶，從而導(dǎo)致體內(nèi)半乳糖積累引起肝臟等功能變損。美國的一位科學(xué)家用帶有半乳糖苷酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)胞能夠利用半乳糖了，這種治療疾病的方法稱為：（）A免疫治療B化學(xué)治療C基因治療D藥