* 1990年时死亡原因主要是心血管病、癌症等。
在一些发达国家，婴儿死亡率中的50％归因于遗传病。
我国每年出生1500万婴儿中，3％带有先天缺陷，其中80％与遗传病有关。
加上，医学生物学研究的深入，使越来越多的代谢疾病和器质性疾病中遗传因素被揭示出来，归入多基因遗传病，所以遗传病对人类健康的威胁益凸现出来。
二、遗传病的诊断和治疗 1、遗传病的诊断有三个层次 （1）检查特征的异常代谢成份
如：
镰刀状贫血病 血红蛋白 血友病 凝血因子Ⅷ
（2）调查家族病史，以查明遗传病的遗传特征 （3）检查异常基因是遗传病确证的关键步骤。
RFLP技术(限制性内切酶图谱多态性技术)的应用，使异常基因的检查有可能从研究实验室进入医院。
2、限制性内切酶图谱多态性技术（RFLP）
基因突变后，使限制性内切酶切点改变，导致电泳条带的改变。
在RFLP实际操作中，还是要使用放射性探针。
DNA电泳与限制性酶切图谱
RFLP技术亦可用于检查缺陷基因携带者。
RFLP技术还可用于其他领域，如:亲缘关系确认、法医学等等。
3、遗传病的治疗
遗传病的治疗分为三个层次： （1）生理水平的治疗——对症治疗
如：苯丙酮尿症——限制膳食中苯丙氨酸含量
白化病——戴帽子和墨镜 （2）蛋白质水平治疗
向病人体内补充缺失的蛋白质。 如：血友病－－补充凝血因子Ⅷ。
有时，补充必要的酶也很起作用。纤维性囊泡化病（CF）是美国白色人种中较为常见的遗传病。病儿从肺、胰腺等处分泌粘液，阻碍呼吸、消化等功能。5岁前可能因呼吸阻碍致死。
（3）基因治疗
遗传病的根治应该是基因治疗，但是基因治疗的难度很高。
1990年第一例基因治疗临床试验使腺苷酸脱氨酶（ADA）基因进入骨髓细胞，再送回病人
体内，治疗严重综合免疫缺失症（SCID）获得初步效果。
实施基因治疗的必要步骤如下：
? 找到致病基因
? 克隆得到大量与致病基因相应的 正常基因 ? 采取适当方法把正常基因放回到病人身体内去 ? 进入体内的正常基因应正常表达
三、人类基因组计划
1、人类基因组计划的启动
1986年诺贝尔奖获得者R.Dulbecco提出人类基因组计划——测出人类全套基因组的DNA
碱基序列（1n:3X109b）
美国政府决定于1990年正式启动HGP，预计用15年时间，投入30亿美元，完成HGP。 由国立卫生研究院和能源部共同组成“人类基因组研究所（NHGRI）”逐渐地，HGP扩展为多国协作计划。参与者包括：欧共体、日本、加拿大、俄罗斯、巴西、印度和中国等国的科
学家。
不同物种基因组的大小与长度
* Lamda 噬菌体 * 48.6 kb, 17 微米 * 大肠杆菌 * 4,000 kb, 1.56 mm
* 酿酒酵母 * 13,500 kb, 4.6 mm
* 果蝇
* 165,000 kb, 56 mm
* 人
* 2,900,000 kb, 990 mm
(2)一些模式生物和病源物的全基因组测定 物种 全基因组 完成年份
7
酿酒酵母 1.35 x 10 bp 1996
6
枯草杆菌 4.2 x 10 bp 1997 幽门螺杆菌 1.6 x 106 bp 1997
6
梅毒螺旋体 1.13 x 10 bp 1998
理论意义：
酵母—第一次揭示真核生物全基因组。 已大致确定：5885个编码蛋白基因 140个rRNA基因 40个SnRNA 275个tRNA基因
实践意义：
病源微生物——病理机制 药物、疫苗
人类基因组计划发展过程:
* 1986 [美] Dulbecco首次提出了“人类基因组工程”。原计划约10-15年完成，耗资30亿美
元，其宏伟的程度堪与Manhatto原子弹计划和Appolo登月计划相提并论。
* 1990 4月美国宣布开始实施人类基因组测序工作。 * 1999 破译出人类第22号染色体的遗传密码。 * 2000 完成了人类第21号染色体的测序。
* 预计从原定的2003年6月提前到2001年6月完成。
* 2000年6月26日美，英，日，德，法，中六国共同宣布人类基因组工作草图绘制成功。
* 2000年
* 3月塞莱拉公司宣布完成了果蝇的基因组测序。
* 12月14日英美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一
种植物的基因序列。
* 2001年：1、2月，HGP和美国塞莱拉（Sequencing）公司将各自测定的人类基因组工作框架图分别发表在Nature和 Science上，这表明人类基因组计划（HGP）进入了一个展新的阶段。
* 2003年4月14日
* 美，英，日，德，法，中六国科学家完成了人类基因组序列图的绘制，实现了人类基因组
计划的所有目标。
* 2003年人类表观基因组计划(Human Epigenome Project )于10月7日正式启动。这是世界上首项针对控制人类基因“开”和“关”的主要化学变化进行的图谱绘制工作，它将帮助科学家
建立人类遗传与疾病之间的关键联系。
* 2004年10月国际人类基因组计划合作组织在《Nature》杂志上宣布误差小于10万分之一的人类基因组完成图已成功绘就。已将原来15万个“缺隙”减少到341个。完成图显示人类基
因组只含有2～2.5万个基因，比原来的估计要少。
3、对人基因组计划的质疑
花这样大力气集中做一件事是否值得？ 是否冲击了生命科学其他重要问题的研究？
目前估计，3x109bp中 仅5％ 编码蛋白质 95％ 不编码蛋白质
4、人类基因组计划的重大影响
（1）在HGP推动下，世界大公司投入生物技术意向剧增。
（2）推动新学科兴起
生物信息学 Bioinformatics 基因组学 Genomics
* 2002 中国杨焕明等在《Science》发表了水稻全基因组框架序列图
* 基因总数：46022~55615，约为人类的2倍；
* 其中10,000个基因的功能已确定；
* 水稻的―垃圾‖序列多位于基因外，人类的―垃圾‖序列多位于基因内；
* 2002年，英、美、德等国的上百位科学家12月5日在英国《Nature》杂志上联合宣布他们
成功破译了小鼠的基因组。
* 中、美、日、法等10个国家和地区的科学家于2005年8月11日在（Nature）杂志发表了水稻基因组“精细图”，覆盖率达95.3％，这对国际水稻基因组计划的贡献率达20％。共定位了
37,500个基因，还率先在动植物中完成了对着丝粒的测序。
* 由美国、以色列、德国、意大利和西班牙的67名科学家组成的国际黑猩猩基因测序与分析
联盟初步完成了黑猩猩基因组序列草图与人类基因组序列的比较工作。
* 黑猩猩和人类基因组的ＤＮＡ序列相似性达到99％；即使考虑到ＤＮＡ序列插入或删除，两者的相似性也有96％。在2005年9月1日出版的《Nature》杂志和9月2日出版的《Science》
杂志都以这项重大的研究成果作为封面文章。
第七讲 多利羊带来的挑战与困惑
一、多利羊风暴
1997．2．27 Nature（385：810－813）
英国爱丁堡罗斯林研究所 伊恩?威尔穆特小组： 多利羊 1996. 7 出生 1996. 11 收到文章
1997. 2 文章发表
文章发表，在全世界引起巨大反响。
一方面学术界高度评价 1997.3.2 美国华盛顿邮报
奥勒冈州沃尔小组：成功克隆两只恒河猴（1996.8出生）
1997.3.5台湾地区吴明杰小组：5只克隆猪。
世界首例冷冻克隆牛胚胎移植犊牛在山东降生
* 2003年10月2003年10月8日凌晨3：18，一头叫―梨花‖的黑白花奶牛在山东莱阳农学院产下一头黑色雌性牛犊，它是我国首批体细胞克隆牛双双的后代，科研人员将双双的冷冻胚胎植入梨花的体内，也就是通过借腹生子的方法，产下了蓓蓓。用这种方法移植克隆牛是世界首
例。
另一方面，人们马上意识到克隆人的威胁。
政界纷纷出来表态。
1997.3.4（美）克林顿总统宣布：禁止联邦政府资助人体克隆实验。 1997.3.5（意）卫生部长在众议院宣布：禁止人体和动物克隆。 1997.3.11 世界卫生组织（WHO）宣布：禁止人体克隆试验。
1997.3.11 欧盟委员会宣布：反对人体克隆试验。
中国卫生部宣布：禁止人体克隆试验。
一条科学成就的宣布，在全世界范围内，在短短几十天左右时间，从学术界到经济界、政
界引起巨大而深刻的反响，是空前的 。 ―克隆‖一词也顿时变得妇孺皆知。
二、从一个细胞到一只羊
所有有性繁殖的生物，都是从一个受精卵发育到完整的生物体。
婴儿 1012个细胞 成人 1014个细胞 (1克肝或胃，由2.5－3亿个细胞组成。) 人体总共有200多种细胞类型。
1、细胞分化
在个体发育中，细胞后代在形态结构和功能上发生差异的过程，称为细胞分化。
2、细胞的发育潜能
由一个细胞可能分化发育出多少种细胞？这就是细胞的发育潜能。
大致有三种不同的发育潜能。
全能性——
具有能使后代细胞形成完整个体的潜能的细胞称全能性细胞。
例如：受精卵
多能性——
具有分化出多种组织或细胞（但是不能形成完整个体）的潜能的细胞称多能性细胞。
例如，生血多能干细胞
单能性——
只能分化成一种细胞的干细胞称单能干细胞 。
例如，单能生血干细胞
3、对于植物来说，分化成熟的植物细胞体，仍保持全能性，仍有可能发育成完整植株。
第一例从一个植物体细胞 一棵植株的实验。
对于动物来说：
随着分化的演进，细胞逐渐丧失其分化潜能。
全能性 多能性 单能性 分化成熟的体细胞。
实际上，动物细胞丧失全能性的过程，开始得很早。
4、分化成熟的动物细胞已失去全能性。不可能发育成为完整的动物个体。原因何在？
陆续出现一些探索动物细胞全能性丧失原因的实验。
1952 豹蛙
囊胚细胞核 去核卵母细胞
蝌蚪 可育的蛙
爪蟾：肠上皮细胞核仍保持全能性
1978 黑斑蛙 (童第周) 蛙红细胞核 去核未受精卵细胞
蝌蚪
1981 克隆小鼠的实验
Illmensee & Hoppe 的克隆小鼠实验
将核注入已去核 的受精卵中
以上实验得出的结论：
囊胚阶段的细胞乃至成熟的体细胞，其细胞核仍具有全能性—— 可能发育成完整个体。
细胞核保持着全套基因组。
看来，关键在于细胞质。细胞质中有着决定细胞分化全能性的物质，称为分化决定子。
后来实验证明，细胞质中的分化决定子，是RNA。它们对紫外线敏感，对RNase敏感。 在卵子形成过程中，卵母细胞中含有2－5万种mRNA，每种约600个拷贝。这些RNA构
成母体信息，决定受精卵的发育潜能。