【正文】 重新編程（ repreogram, remodel） 對多利羊實驗的質疑。 ? 胎羊丟失率： 62%（ 13 頭） ? 以形態(tài)特征， DNA microsatellite analysis ? 產出小 羊均顯示供體羊特征 實驗成功的關鍵，血清饑餓 使細胞核和去核卵細胞處于細胞周期中相匹配的階段。 三、多利羊實驗的設計和實施 實驗過程 嚴密的實驗設計 精心的操作過程 嚴格的結果檢驗 ? 50～ 60 天，超聲檢查， 21 頭胎羊，以后每 14 天查一次。 從實驗小鼠到羊，也有所不同。 到 1980s 初，克隆實驗已用小鼠取得成功。這些 RNA 構成母體信息，決定受精卵的發(fā)育潛能。它們對紫外線敏感，對 RNase 敏感。細 胞質中有著決定細胞分化全能性的物質，稱為分化決定子。 細胞核保持著全套基因組。 1952 豹蛙 囊胚細胞核 去核卵母細胞 蝌蚪 可育的蛙 爪蟾：腸上皮細胞核仍保持全能性 1978 黑斑蛙 (童第周 ) 蛙紅細胞核 去核未受精卵細胞 蝌蚪 1981 克隆小鼠的實驗 Illmensee amp。不可能發(fā)育成為完整的動物個體。 實際上，動物細胞喪失全能性的過程，開始得很早。 對于動物來說： 隨著分化的演進，細胞逐漸喪失其分化潛能。 例如，單能生血干細胞 對于植物來說，分化成熟的植物細胞體，仍保持全能性，仍有可能發(fā)育成完整植株。 例如：受精卵 多能性 —— 具有分化出多種組織或細胞（但是不能形成完整個體）的潛能的細胞稱多能性細胞。 大致有三種不同的發(fā)育潛能。 細胞分化 在個體發(fā)育中，細胞后代在形態(tài)結構和功能上發(fā)生差異的過程，稱為細胞分化。 嬰兒 1012 個細胞 成人 1014 個細胞 (1 克肝或胃，由 － 3 億個細胞組成。 ―克隆 ‖一詞也頓時變得婦孺皆 知。 中國衛(wèi)生部宣布：禁止人體克隆試驗。 世界衛(wèi)生組織（ WHO）宣布：禁止人體克隆試驗。 （美）克林頓總統(tǒng)宣布：禁止聯(lián)邦政府資助人體克隆實驗。 另一方面，人們馬上意識到克隆人的威脅。 世界首例冷凍克隆牛胚胎移植犢牛在山東降生 ?2022 年 10 月 2022 年 10 月 8 日凌晨 3： 18，一頭叫 ―梨花 ‖的黑白花奶牛在山東萊陽農學院產下一頭黑色雌性牛犢，它是我國首批體細胞克隆牛雙雙的后代，科研人員將雙雙的 冷凍 胚胎植入梨花的體內，也就是通過借腹生子的方法，產下了蓓蓓。 第七講 多 利羊帶來的挑戰(zhàn)與困惑 一、多利羊風暴 1997． 2． 27 Nature（ 385： 810－ 813） 英國愛丁堡羅斯林研究所 伊恩 威爾穆特小組： 多利羊 1996. 7 出生 1996. 11 收到文章 1997. 2 文章發(fā)表 文章發(fā)表，在全世界引起巨大反響。 ?黑猩猩和人類基因組的ＤＮＡ序列相似性達到 99％；即使考慮到ＤＮＡ序列插入或刪除，兩者的相似性也有 96％。共定位了37,500 個基因，還率先在動植物中完成了對著絲粒的測序。 （ 2）推動新學科興起 生物信息學 Bioinformatics 基因組學 Genomics ?2022 中國楊煥明等在《 Science》發(fā)表了水稻全基因組框架序列圖 ?基因總數(shù)： 46022~55615，約為人類的 2 倍； ?其中 10,000 個基因的功能已確定； ?水稻的 ―垃圾 ‖序列多位于基因外，人類的 ―垃圾 ‖序列多位于基因內； ?2022 年，英、美、德等國的上百位科學家 12 月 5 日在英國《 Nature》雜志上聯(lián)合宣布他們成功破譯了小鼠的基因組。完成圖顯示人類基因組只含有 2～ 萬個基因，比原來的估計要少。 ?2022 年 10 月國際人類基因組計劃合作組織在《 Nature》雜志上宣布誤差小于 10 萬分之一的人類基因組完成圖已成功繪就。 ?2022 年人類表觀基因組計劃 (Human Epigenome Project )于 10 月 7 日正式啟動。 ?2022 年： 2 月， HGP 和美國塞萊拉（ Sequencing）公司將各自測定的人類基因組工作框架圖分別發(fā)表在 Nature 和 Science 上，這表明人類 基因組計劃（ HGP）進入了一個展新的階段。 ?12 月 14 日英美等國科學家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜。 ?2022 年 6 月 26 日美，英，日，德，法，中六國共同宣布人類基因組工作草圖繪制成功。 ?2022 完成了人類第 21 號染色體的測序。 ?1990 4 月美國宣布開始實施人類基因組測序工作。 已大致確定： 5885 個編碼蛋白基因 140 個 rRNA 基因 40 個 SnRNA 275 個 tRNA 基因 實踐意義 ： 病源微生物 ——病理機制 藥物、疫苗 人類基因組計劃發(fā)展過程 : ?1986 [美 ] Dulbecco 首次提出了 “ 人類基因組工程 ” 。參與者包括：歐共體、日本、加拿大、俄羅斯、巴西、印度和中國等國的科學家。 實施基因治療的必要步驟如下： ? 找到致病基因 ? 克隆得到大量與致病基因相應的 正?；? ? 采取適當方法把正常基因放回到病人身體內去 ? 進入體內的正?；驊１磉_ 三、人類基因組計劃 人類基因組計劃的啟動 1986 年諾貝爾獎獲得者 提出人類基因組計劃 ——測出人類全套基因組的 DNA堿基序列（ 1n:3X109b） 美國政府決定于 1990 年正 式啟動 HGP，預計用 15 年時間，投入 30 億美元，完成 HGP。 （ 3）基因治療 遺傳病的根治應該是基因治療，但是基因治療的難度很高。病兒從肺、胰腺等處分泌粘液，阻礙呼吸、消化等功能。 有時，補充必要的酶也很起作用。 遺傳病的治療 遺傳病的治療分為三個層次： （ 1）生理水平的治療 ——對癥治療 如： 苯丙酮尿癥 ——限制膳食中苯丙氨酸含量 白化病 ——戴帽子和墨鏡 （ 2）蛋白質水平治療 向病人體內補充缺失的蛋白質。 DNA 電泳與限制性酶切圖譜 RFLP 技術亦可用于檢查缺陷基因攜帶者。 限制性內切酶圖譜多態(tài)性技術（ RFLP） 基因突變后，使限制性內切酶切點改變，導致電泳條帶的改變。 二、遺傳病的診斷和治療 遺傳病的診斷有三個層次 （ 1）檢查特征的異常代謝成份 如： 鐮刀狀貧血病 血紅蛋白 血友病 凝血因子Ⅷ （ 2）調查家族病史，以查明遺傳病的遺傳特征 （ 3）檢查異?；蚴沁z傳病確證的關鍵步驟。 我國每年出生 1500 萬嬰兒中， 3％帶有先天缺陷，其中 80％與遺傳病有關。 ?1900 年的主要死亡原因是流感、結核病及腸胃疾病 ?1990 年時死亡原因主要是心血管病、癌癥等。 （ 3）隨著醫(yī)學的進步，對人類威脅很大或引起嬰兒死亡率甚高的許多傳染病，如：鼠疫、天花等已得到控制。 相當一部分常見病或多發(fā)病，如：糖尿病、高血壓、神經分裂癥、支氣管哮喘等，都屬多基因遺傳病。如：先天 愚型病是因為有三條 21 號染色體所致。 此外，遺傳病還有兩個類型： 染色體病 由于染色體畸變，包括染色體數(shù)目或結構改變所致的遺傳病，稱為染色體病。即病因明確地在于一對基因的突變或缺陷。 X連鎖顯性遺傳 ?抗維生素 D 佝僂病 （ Vitamin Dresistant rickets） (1) 患者女性多于男性； (2) 每代都有患者； (3) 男性患者的女兒都為患者； (4) 女性患者 的子女患病的機會為 1/2 Y連鎖遺傳 毛耳 (hairy ears) 遺傳病對人類健康的影響到底有多大？ (1) 單基因遺傳病的患者在人群中比例不高。 血友病家族的一個著名的例子是英國維多利亞女王（ 1819－ 1901）家族。其中凝血因子Ⅷ和Ⅸ位于Ⅹ－染 色體上。 血凝機制包括一系列蛋白水解酶活化過程的級聯(lián)反應。這是人類遺傳病中最常見最嚴重的一種。 CC 純合子在初生嬰兒中占 1/106，在很小年紀就得心臟病。 LDL 受體基因在 19 號染色體上。 LDL 受體分布在細胞表面，功能是把血流中 的 LDL 吸收到細胞中來。正?；蚝?10－ 34 個 CAG 拷貝，病人含 40 以上甚至 100 個拷貝。 最終找到缺陷基因位于 4 號染色體。 顯性遺傳病 ： 裂手裂足 (龍蝦爪手 ) 多指 短指 軟骨發(fā)育不全 亨廷頓氏病 是一種神經癥狀疾病，患者出現(xiàn)不由自主動作，漸漸記憶喪失，行為失常，直至行動失控、致死。這些地區(qū)恰恰又是一種惡性瘧疾流行地區(qū)。 問題在于血紅蛋白 ?鏈一個谷氨酸殘基變成了纈氨酸殘基。也是常染色體隱性遺傳。因為腦發(fā)育受阻，嚴重腦力呆滯，智商 0－ 50。 病 苯丙酮尿癥 亨廷頓氏病 血友病 （ PKU） 例 纖維性囊泡化 (CF) 家族性高膽固 紅綠色盲 醇血癥 肌營養(yǎng)不良癥 鐮刀狀貧血癥 苯丙酮尿癥（ PKU） 亦是苯丙氨酸代謝紊亂病癥。 征 才可能表現(xiàn)病 癥。 遺傳病的類型和特征 迄今已記錄的遺傳病有 3000 多種，找到了 200 多個與遺傳病有關的基因。 ?可以遺傳給下一代子女。 后來的研究證明加洛特的預見是對的。 第六講 遺傳病和人類基因組計劃 一、 遺 傳病的特征與分類 第一例遺傳病的發(fā)現(xiàn) 1902 年英國醫(yī)生加洛特（ ）從家族病史，發(fā)現(xiàn)并研究了第一例遺傳病――尿黑酸癥，并發(fā)現(xiàn)該病在家族中的遺傳遵循孟德爾規(guī)律，由單個隱性基因控制。 轉基因植物亦已在大田中廣為播種。 （ 3）轉基因動物和植物 轉基因動物首先在小鼠獲得成功。 （ 2）提高奶酪產量 生產奶酪的凝乳酶傳統(tǒng)上來自哺乳小牛的胃。基因工程的最后一步，是把所獲得的蛋白質分離純化，得到蛋白質產品。 蛋白質的分離純化 ——生物分離技術 重組 DNA 分子進入寄主細胞后，其中的目的基因能否表達，表達效率高低，還有很大差別。若受體細胞是細菌，通常稱轉化；若受體細胞是動 /植物細胞，通常稱轉染。 此酶識別一定堿基序列，有的還可切出 “ 粘性 ” 末端，使得目的基因和載體的連接非常容易。 其次 ， 要把目的基因 ―裝 ‖到載體中去。 載體有好幾種，常用的有： 質粒－－環(huán)狀雙鏈小分子 DNA，適于做小片斷基因的載體。經過 20 次循環(huán)，即可擴增 106倍，總共只需幾個小時。 PCR 的三個步驟為一次循環(huán)，約需 5－ 10 分鐘。 第二步 —— 50 ℃ 溫度下，引物 DNA 結合在適于配對的 DNA 片斷上。 PCR 法，全稱多聚酶鏈式反應，是近年來開發(fā)出來的基 因工程新技術，它的最大優(yōu)點是把目的基因的尋找和擴增，放在一個步驟里完成。 克隆 ——生物分子，細胞，生物個體的無性增殖過程都稱為克隆。 （ 2）目的基因的擴增