基因组学方法(杨焕明主编;中国生物技术发展中心,深圳华大基因研究院编著)思维导图

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高二语文 人类基因组计划及其意义 备课资料

高二语文 人类基因组计划及其意义 备课资料

人类基因组计划及其意义

【备课资料】

一、杨焕明——破译基因密码的斗士

争来的1%——奠定中国基因强国路

深圳梧桐山,暴雨过后更显生机。“金凤凰”深圳华大基因研究院(以下简称“金凤凰”)就坐落在山下的北山工业区综合楼内。

6月18日上午,记者与温州科技馆馆长助理姜经忠先生如约来到“金凤凰”,而采访对象温籍院士杨焕明前一晚刚从外地飞抵深圳,他一个月都会有几天在这里办公。

在11楼,忽然乡音传来,记者看到一张熟悉的笑脸,正微笑着与工作人员打招呼。两鬓斑白却神采奕奕,身着一件印着英文的大T恤、休闲大短裤,胸前挂着一个数码相机,背上背着一个鼓鼓的背包——这便是杨焕明,虽然与记者之前对院士“西装革履”形象的想象大相径庭,但备感亲切。

由于临时有外国客人到访洽谈合作,杨焕明邀请记者和姜经忠参与了他们正式洽谈前的介绍会。与会人员大部分时间用的是英语交流,大量的生命科学专业词汇让记者着实“招架不住”,细心的杨焕明便主动当起了我们的翻译,一个个生涩的英语单词经他专业的处理之后,成了生动、通俗的科普知识。

半小时后会毕,杨焕明又爽快地当起我们的“导游”。研究院设在综合楼的1楼和7~11楼,他带我们从11楼办公大厅走到楼下的克隆实验室、测序设备室及超级计算机机房等一一参观,并侃侃而谈,对各项设备更是如数家珍。“这些设备与科技人员一起在‘炎黄计划’旷世工程的第一步‘炎黄一号’(世界上第一个完整的中国人、亚洲人、黄种人基因组图谱)项目完成中立下了汗马功劳。”

目前,年轻一代的科学家在杨焕明的悉心培养下正逐步挑起基因测序、基因组研究的大梁,旷世工程“炎黄计划”正如火如荼地开展。

人类基因组计划及其意义

人类基因组计划及其意义

材料四
研究人的基因组,可以知道猴子是怎么变成人 的。古代的“猴子”(或是古猿),为什么一 部分变成今天的猴子,一部分变成了今天的人 ,只要把人的基因组搞清楚,再把猴子的基因 组搞清楚,两者比一比,那些差异就是原因。 现在,“人类基因组计划”及其它研究成果, 又有了一个令人不敢相信的说法:人类真的有 一个“夏娃”!现在地球上所有的人,都是一 个非洲妇女的后代。这个妇女大概生存在20万 年前。最近,对只是父传子的Y染色体的研究 证明,“亚当”居然也是非洲人。真是不可思
人 类 基 因 工 程 蓝 图
人类基因源自文库计划简介
由美、英、日、德、法、中六国参与的国际人类基因组计划 是人类文明史上最伟大的科学创举之一。其核心内容是测定人基 因组的全部DNA序列,从而获得人类全面认识自我最重要的生物 学信息。1999年9月1日中国正式加入该计划,承担了1 %人类基 因组(约三千万个碱基)的测序任务。
杨焕明,1952年10月6日生于浙江温州。 1982年在南京铁道医学院生物系获硕士学位, 1988年在丹麦哥本哈根大学医学遗传学研究所获 博士学位。后到法国马赛免疫中心人类分子遗传 实验室进行研究。曾先后在美国哈佛大学、洛杉 矶大学加州分校攻读博士后。1997年任中国医学 科学院、中国协和医科大学医学遗传学教授,博 士生导师。
21世纪第一项伟大的科技成就
人类基因组计划是生命科学中的一项 世界性重大科学工程,旨在得到人类基因 组的全部核酸序列,鉴定人类的全部基因。 人类将通过此项计划的实现,破译生命 “天书”,解读了人类自身的奥秘。

深圳华大基因研究院简介

深圳华大基因研究院简介

深圳华大基因研究院简介

1999年9月9日,随着"国际人类基因组计划 1% 项目"的正式启动,北京华大基因研究中心在北京正式成立。华大基因坚持“以任务带学科、带产业、带人才”,先后完成了国际人类基因组计划“中国部分”(1%)、国际人类单体型图计划(10%)、水稻基因组计划、家蚕基因组计划、家鸡基因组计划、抗SARS 研究、炎黄一号等多项具有国际先进水平的科研工作,在《Nature》和《Science》等国际一流的杂志上发表多篇论文,实现了科研由参与到接轨、由同步到引领的历史性升华,为中国和世界基因组科学的发展做出了突出贡献,奠定了中国基因组科学在国际上的领先地位;同时建立了大规模测序、生物信息、克隆、健康、农业基因组等技术平台,其测序能力及基因组分析能力正在经历从亚洲第一到世界领先的历史性跨越;开创了科学、技术、产业相互推动的发展模式;开展了广泛的国际国内科技合作与交流;建设了一支具有世界一流水平、年轻的产学研队伍;再现了基因组科学和产业发展的深圳速度和深圳奇迹。

抓住新技术突破的机遇,华大基因主力于2007年南下深圳,成立了致力于公益性研究的事业单位深圳华大基因研究院,并于当年10月完成了第一个中国人的基因组序列图谱,又在2008年1月与英美科学家一起启动了“国际千人基因组计划”,2008年3月启动了“大熊猫基因组计划”,2008年10月完成了大熊猫基因组框架图和手工克隆猪的研制,2009年4月启动了“世界三极动物基因组计划”,2009年8月启动了“万种微生物基因组计划”, 2009年12月与国家农业部和深圳市人民政府共建了“基因组学农业部重点实验室”。在国际合作方面,华大基因已启动了“中丹合作糖尿病项目”、“中国欧盟合作肠道微生物项目”,并与丹麦科学家成立了“中丹癌症研究中心”、与香港中文大学成立了“中‧华‧基因组研究中心”。

高一人类基因组计划及其意义知识要点与能力训练 试题

高一人类基因组计划及其意义知识要点与能力训练 试题

卜人入州八九几市潮王学校人类基因组方案及其意义知识要点与才能训练

【背景知识】

杨焕明简介

杨焕明,1952年生于。1978年毕业于大学;1988年于丹麦哥本哈根大学医学所获博士学位;1992年成为HY波士顿哈佛医学院博士后。在成为中科院遗传所人类基因组中心主任、国际人类基因组方案中国协调人之前,任中国医学科学院和中国协和医科大学医学遗传学教授,博导。为争取和主持完成中国参与人类基因组1%序列的测定立下汗马功绩。2021年被科学HY人杂志评为年度科研领袖人物。

人类基因组方案的背景

早在19世纪60年代,奥地利植物学家格里戈尔·孟德尔已经通过植物杂交实验提出了“遗传因子〞的概念,并发现了生物遗传的别离定律和自由组合定律。然而遗憾的是,这一划时代的发现,当时并没有引起人们的重视。孟德尔的成就被埋没了30多年,直到1900年,3个不同国籍的植物学家几乎同时发现了孟德尔的成就,并意识到它的重要性。孟德尔的再发现,对20世纪的遗传学的开展就像哥伦布发现新大陆,遗传学从此翻开了新的一页。

1902年萨顿和博维里发现,孟德尔所说的遗传因子从亲代到子代的传递过程与细胞内染色体从亲代到子代的传递过程存在着平行现象,所以他们认为遗传因子可能在染色体上。1909年荷兰遗传学家约翰逊提出了“基因〞这个现代尽人皆知的名词,取代了“遗传因子〞的概念。此后,HY科学家摩尔根和他的同事用果蝇实验无可辩驳地证明了基因就是在染色体上,并提出了经典遗传学的连锁与互换定律。

基因在染色体上,而染色体是由蛋白质和核酸构成的,那么到底谁是遗传物质呢?生物化学和生物物理学的开展说明,核酸才是真正的遗传物质。

基因组学研究的方法与数据分析

基因组学研究的方法与数据分析

基因组学研究的方法与数据分析随着科技的飞速发展,人类对基因组学的研究也越发深入。基

因组研究在医学、农业、科学等领域的应用越来越广泛,对人类

社会的发展有着巨大的促进作用。而在进行基因组研究时,方法

和数据分析则是非常重要的环节。

1. 基因组学研究的方法

(1)基础技术

基因组研究最基础的方法就是DNA的提取和测序技术。DNA

提取可以采用多种方法,包括化学法、机械法、磁珠法和膜过滤

法等。其中磁珠法最常用,因为它不仅提取效率高,而且可以自

动化进行。测序技术也是基因组研究中至关重要的一环。目前测

序技术主要分为两类,即Sanger测序和高通量测序(NGS)。Sanger测序是传统的测序方法,基于补齐法,需要耗费大量时间

和金钱,而NGS技术则能够实现大规模测序,快速、准确、高效。NGS又可以分为Illumina、Ion Torrent、PacBio等多个平台,各有

优缺点,需要根据实验目的进行选择。

(2)单基因研究

单基因研究通常针对某一个基因的表达或变异情况进行研究,主要方法有PCR、qPCR和萃取化合物等。PCR技术是通过酶促反应扩增目标序列,进行检测和定量。qPCR技术则利用荧光信号实时监测反应过程,提高了定量的准确性和灵敏度。萃取化合物是对基因产物中的蛋白质、核酸、代谢产物等进行分离和纯化,便于后续的分析和鉴定。

(3)全基因组研究

全基因组研究则是通过对整个基因组的测序和分析,探究基因信息、变异和表达情况等。全基因组测序可以通过WGS(全基因组测序)和WES(全外显子测序)两种方式进行。WGS技术可以对整个基因组进行测序,对生物种群的基因组变异、遗传多样性和演化历程进行探究;而WES技术则只对编码蛋白的外显子区域进行测序,可以更快速、经济地实现基因水平的相关研究。

[整理]高中生物教材中的人物

[整理]高中生物教材中的人物

高中生物教材中的人物

1、邹承鲁(1923~2006):江苏无锡人,生物化学家。1958年,他参加发起人工合成牛胰岛素工作,并负责胰岛素A和B链的拆合。这项工作的完成确定了胰岛素全合成路线,为人工合成胰岛素做出了重要贡献。0

2、威尔逊(E.B.Wilson,1856~1939):美国人,细胞生物学家。1905年他和斯特蒂文特确定了染色体同性别的关系,并提出XX为雌性,XY为雄性。0

3、施莱登(M.J.Schleilden,1804~1881):德国人,植物学家。细胞学说建立者之一。1938年,他通过研究植物的生长发育,首先提出细胞是构成植物体的基本单位。0

4、施旺(T.Schwann,1810~1882):德国人,动物学家。细胞学说建立者之一。1939年,他发表了研究报告《关于动植物的结构和一致性的显微研究》。0

5、维萨里(A.Vesalius,1514~1564):比利时人,人体解剖学创始人。1543年,他通过大量的尸体解剖研究,发表了巨著《人体构造》,揭示了人体在器官水平的结构。

6、比夏(M.F.X.Bichat):法国人,解剖学家。他指出器官由低一层次的结构——组织构成,并把组织分为21种。0

7、虎克(R.Hooke,1635~1703):英国人,物理学家,细胞的发现者和命名者。1665年,他用显微镜观察植物的木栓组织,发现由许多规则的小室组成,他把观察到的图像画了下来,并把“小室”称为cell~~细胞。00

8、列文虎克(A.van Leeuwenhoek,1632~1723):荷兰人,博物学家,微生物学的开拓者。他用自制的显微镜进行观察,对红细胞和动物精子进行了精确的描述,发现了原生动物和细菌,并描述了细菌的3种类型。0

生命科学中的基因组学研究方法

生命科学中的基因组学研究方法

生命科学中的基因组学研究方法

生命科学中的基因组学研究方法是研究基因组的结构、组成和功能的一种科学方法。随着技术的不断发展和进步,基因组学在生命科学领域中发挥着越来越重要的作用。本文将为您介绍一些常见的基因组学研究方法。

1. DNA测序技术

DNA测序技术是基因组学研究中最重要的方法之一。它可以用来确定DNA分子序列,进而揭示基因组中的各种信息。目前,DNA测序技术主要包括传统的链终止法、荧光测序技术和高通量测序技术(如Illumina测序技术)。这些技术使得我们能够快速、准确地测序大量的DNA分子,从而帮助我们更好地理解基因组的组成和功能。

2. 基因组组装

基因组组装是将测序得到的DNA片段按照基因组的顺序进行拼接,构建出完整的基因组序列。基因组组装是一项复杂的任务,需要结合测序数据分析和计算方法。目前,常见的基因组组装方法包括字典序列拼接、重叠图方法、凝胶电泳和光学图像分析等。这些方法在不同的研究领域中发挥着重要的作用,如人类基因组计划中的基因组组装工作。

3. 基因组注释

基因组注释是将基因组序列中的各种功能元件进行鉴定和注释的过程。常见的基因组注释方法包括基因预测、重复序列鉴定、调控元件鉴定等。基因预测是通过比对已知的基因序列和蛋白质序列来识别基因序列中编码蛋白质的区域。重复序列鉴定可以帮助我们发现基因组中的重复序列,这些重复序列在基因组结构和功能中起着重要的作用。调控元件鉴定可以帮助我们发

现基因组中的转录因子结合位点、启动子和增强子等,这些功能元件对基因的调控和表达起着关键作用。

4. 基因表达分析

河北省省级以上工程技术研究中心突破50家等

河北省省级以上工程技术研究中心突破50家等

河北省省级以上工程技术研究中心突破50家等

发表时间:2009-11-10T14:07:48.827Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年7月中旬刊供稿作者:[导读] 据加拿大新闻社报道,在未来的25年时间里,这项计划将对海底发生的情况进行长期监测

河北省省级以上工程技术研究中心突破50家

近日,河北省又有6家工程技术研究中心全面完成建设计划任务,顺利通过省科技厅、省财政厅、省发展改革委组织的验收,被纳入省级工程技术研究中心管理序列。从而,我省省级以上工程技术研究中心总数突破50家。这6家工程技术研究中心分别是:石家庄市农科院建设的省小麦工程技术研究中心、博深工具有限公司建设的省金刚石工具工程技术研究中心、巨力集团有限公司建设的省吊索具工程技术研究中心、省电力研究院建设的省输变电工程技术研究中心、宣化钢铁集团有限责任公司建设的省钢结构用钢工程技术研究中心和河北盛华化工有限公司建设的省氯碱工程技术研究中心。对获批组建以及通过认定的省级

工程技术研究中心,省科技厅将在资金、政策等方面予以重点支持。

作为我省提高自主创新能力和核心竞争力的基本阵地之一,省级工程技术研究中心进一步整合了科技、人才和重点企业在产业化生产条件、融资能力等方面的优势,在提高企业创新能力,推进结构调整和产业升级方面发挥着重要作用。

加拿大启动“海王星”海底观测站计划

加拿大7月3日在西部太平洋沿岸省份不列颠哥伦比亚的埃斯奎莫尔特海军基地启动了“海王星”海底观测站计划,预计今年底即可开始传送观测数据。

据加拿大新闻社报道,在未来的25年时间里,这项计划将对海底发生的情况进行长期监测。该计划由加拿大维多利亚大学牵头,耗资1亿加元(约合9000万美元),其基础设施主要由加拿大阿尔卡特-朗讯公司研发。

基因组学技术的进展及其研究方法

基因组学技术的进展及其研究方法

基因组学技术的进展及其研究方法随着科学技术的不断进步,人类对生物学的研究越来越深入,

其中一项重要的研究领域便是基因组学。基因组学是指研究某一

生物体全部基因组的学科,它也是现代生物学的一个重要分支。

本文将介绍基因组学技术的进展及其研究方法。

一、基因组学技术的进展

基因组学技术的发展,使得科学家们对生物体的基因有了更深

入的了解,特别是人类基因组计划的启动,让我们对基因组学技

术有了更多的关注和研究。基因组学技术的主要进展如下:

1.高通量测序技术

高通量测序技术指的是一种能够快速高效地读取目标DNA序

列信息的技术。随着研究技术的发展,人类开始尝试将其应用于

核酸测序领域。高通量测序技术的出现,使得人类基因组计划的

完成成为了可能。现在,高通量测序技术已经被广泛应用到医学、农业、生物学以及环境科学等领域。

2.基因芯片技术

基因芯片技术是一种通过特殊的装置来同时测定数万甚至几十万个基因表达水平的方法。它能够帮助科学家们一次性地检测多种基因的表达情况,从而更加全面地了解生物体的基因特征和变化。基因芯片技术已经成功的应用到了预防、诊断和治疗疾病等领域。

3.CRISPR-Cas基因编辑技术

CRISPR-Cas基因编辑技术是一种基于细菌免疫系统的编辑技术,它能够对生物体的DNA进行精准和快速的编辑,使得人类可以有效地处理各种基因相关疾病。目前,这项技术已经被广泛应用到了农业、动物医疗和生物医药等领域。

二、基因组学技术的研究方法

基因组学技术的研究方法有很多种,这里只介绍几种最常用的方法:

1.引物扩增法

引物扩增法是指通过引物在DNA的两端引发反应,得到目标DNA的大量复制品。这项技术使得科学家们可以快速、高效地获取目标DNA,并对其进行分析。

基因组学研究的方法与应用

基因组学研究的方法与应用

基因组学研究的方法与应用

引言:

基因组学是研究生物个体的遗传物质——基因组的组成、结构、功能及其在生物体生长、发育、繁殖等生物学过程中的作用的学科,是现代生物学的重要分支之一。本文将从研究方法和应用两

个方面来探讨基因组学的发展与前景。

一、基因组学研究的方法

1. 基因测序技术

基因组学研究的首要任务是确定基因组序列。随着第一代测序

技术的问世,人类基因组计划取得了重大突破。如今,第三代单

分子测序技术的出现推动了测序速度和效率的提升,使得人们可

以更好地研究高等生物的基因组。其中,高通量测序技术能够快

速地完成整个基因组的测序,而单细胞测序技术能够在单个细胞

水平上进行基因组检测。

2. 基因组编辑技术

CRISPR-Cas9技术的出现引起了基因组学领域的巨大革命。通

过使用CRISPR-Cas9工具,在基因组中进行高效、精准的编辑成

为可能。这项技术能够对基因进行切割、替换和插入,为疾病治疗、农作物改良等领域提供了新的希望。

3. 系统基因组学

系统基因组学是基于整体观念对基因组进行研究的方法。它将

基因组学与生物信息学相结合,综合各种实验和分析方法,从宏

观角度揭示基因组中各个部分之间的相互作用和调控机制。该方

法可以全面了解基因组的结构和功能,揭示基因与基因、基因与

环境之间的复杂关系。

二、基因组学的应用

1. 医学应用

基因组学在医学领域的应用广泛,特别是在个体化医疗和疾病

诊断方面。通过对基因组的分析,可以帮助人们了解个体患病风险、个体药效反应,从而指导治疗方案的制定。此外,基因组学

还在肿瘤的精准医疗、遗传疾病的筛查及基因治疗等方面发挥着

基因组学方法

基因组学方法

基因组学应用:介绍了基因组学在疾病研究、药物来自百度文库发、生物进化等多个领 域的应用案例。
前沿进展与展望:展望了基因组学领域的未来发展趋势,包括新技术、新方 法和新应用等方面的探索。
从目录的内容来看,《基因组学方法》不仅涵盖了基因组学的基础知识和实 验技术,还深入探讨了基因组数据的分析和解读方法,以及基因组学在多个领域 的应用案例。这体现了该书在内容上的深度和广度。
摘录四:“基因组学的研究不仅是科学的探索,更是对人类自身的探索。在 这个过程中,我们不仅要追求科学的真理,更要尊重生命的尊严。”这段话强调 了基因组学研究中的人文关怀和伦理责任。
摘录五:“未来的基因组学将更加注重跨学科的合作,从计算机科学到统计 学,从生物学到医学,多学科的融合将为基因组学的发展提供无限可能。”这段 话展望了基因组学领域的未来发展趋势。
目录分析
《基因组学方法》是一本专注于基因组学领域的权威著作,旨在为读者提供 全面、深入的基因组学实验和研究方法。通过对其目录的细致分析,我们可以对 这本书的结构、内容以及所涵盖的关键领域有一个清晰的认识。
该书的目录结构清晰,内容丰富,涵盖了基因组学从基础到前沿的多个方面。 全书大致可以分为以下几个部分:
导论与基础知识:这部分内容主要介绍了基因组学的基本概念、发展历程和 研究意义,为后续章节的学习打下基础。
基因组学实验技术:详细介绍了基因组学实验的各种技术方法,包括基因组 测序、基因表达分析、基因组组装和注释等。

基因组学研究中的新技术与新方法

基因组学研究中的新技术与新方法

基因组学研究中的新技术与新方法

在过去的几十年间,随着基因组学研究的深入和发展,我们已经从粗略的基因

测序方法发展到了精细的全基因组测序技术,这些技术不断地为我们带来了新的发现和研究思路。然而,就像所有科技领域一样,基因组学研究中也不断涌现着新的技术和方法,它们不但可以更好地帮助我们了解基因组,还为生命科学研究的各个领域带来了更加丰富的可能性。

一、单细胞测序技术

我们知道,基因组测序技术的一个主要挑战在于需要足够的DNA或RNA输入量。对于某些普通细胞(如人体细胞),这通常不是问题。但是,对于复杂的样本,如环境样品中的微生物群落或肿瘤小时候,由于存在大量细胞的杂合性和异质性,整体测序只能提供相对不精确的结果。幸运的是,随着单细胞测序技术的发展,我们能够用更精确的方式检测组织或群落中的个体细胞。

单细胞测序技术是一种可以通过将单细胞隔离、准确分离后进行培养、DNA

扩增和细胞测序的方式,来实现定量分析单细胞基因组和转录组的技术。由于单细胞的高异质性,使得单细胞测序技术需要强大的数据分析技巧来对基因和转录本进行解析。这项技术的应用非常广泛,例如在肿瘤、脑科学和医学检测等领域中都可以使用。

二、空间组学技术

空间组学技术是一种可以分析组织内不同细胞种类发展情况和空间分布的新兴

技术。与许多检测技术不同,空间组学技术可以为分子测定提供空间分辨率,这使其在神经科学、肿瘤科学和免疫学等领域中具有广泛的用途。

空间组学技术的基本原理是根据组织中每个单细胞的位置,将其相应的基因表

达数据分别绑定到组织的形态结构。这种方法可以帮助鉴定哪些基因会在组织内的特定区域表达,从而挖掘出与细胞类型、状态、型态和微环境的联系,为下一步分

基因组学的研究方法和成果

基因组学的研究方法和成果

基因组学的研究方法和成果

基因组学是生物学领域中最具有潜力和活力的领域之一,其研

究范围涉及基因、DNA序列、蛋白质、细胞、组织及生物体等多

个层面。基因组学的研究方法和成果不断推进了生命科学的发展,并为人类疾病的诊断和治疗提供了新的思路和方向。

一、基因组学的研究方法

1.测序技术

测序技术是基因组学研究的核心工具之一。它的原理是通过分

离和测序DNA序列,得到基因组的完整序列。第一代测序方法是

手动的,通常花费数月时间才能测定一个较小的基因组,现在已

经发展出了高通量测序技术,能够在数天内测定出整个人类基因组。

2.高通量筛选技术

高通量筛选技术是基于DNA序列的研究方法之一,其主要原

理是利用成千上万的微小反应池同时扩增DNA序列,然后通过分

离和筛选,从复杂的基因组数据中识别出特定的DNA序列。这种

技术被应用于对人类基因组的研究,对于识别致病基因以及发现

新药物具有重要的作用。

3.组学分析

组学分析是基于大规模、高通量的数据分析,能够在基因表达、蛋白质组、代谢组、信号通路等方面对基因组进行全面的分析。

例如,对基因组数据进行全基因组关联研究(GWAS),可以发现基

因与人类疾病之间的关系,进而为疾病的治疗和预防提供新的思

路和方法。

二、基因组学的主要成果

1.基因组学在疾病预防和治疗方面的应用

基因组学的应用已经扩展到从婴儿到老年人的各个方面,其中

最主要的一个应用就是在疾病预防和治疗方面。例如癌症、糖尿病、心血管疾病、神经系统疾病等等都是基因组学研究的热点领

域,通过深入研究基因变异与疾病之间的关系,可以发现疾病发

挑灯看剑 沙场征战 理论物理 跨界生物信息 负戟吟啸 文化自信 大师科普 弘扬科学精神

挑灯看剑 沙场征战 理论物理 跨界生物信息 负戟吟啸 文化自信 大师科普 弘扬科学精神

挑灯看剑沙场征战理论物理跨界生物信息负戟吟啸文化自信大师科普弘扬科学精神

作者:王渝生

来源:《中国科技教育》2018年第03期

王渝生,中国科学院理学博士,教授,博士生导师,国家教育咨询委员会委员,中国智慧工程研究会副会长,中国科学院自然科学史研究所原副所长,中国科学技术馆原馆长。

2018年3月7日,84岁的著名理论物理学家、中国科学院院士郝柏林在北京逝世。

郝柏林辞世前不久,1月20日,在杨焕明院士召集的一次聚会上,我们同桌用餐,我还拍了一张郝柏林和杨焕明二位院士交谈的照片,当时郝柏林刚从一个学术会议上赶来,会牌还挂在胸前。不想他老人家竟匆匆去了,真是人生无常!逝者往矣,生者要多多保重。

1934年6月26日,郝柏林生于北京。抗战时期,郝柏林在四川读小学,家中买了一套《中华少年自然科学丛书》,这套草纸印的32开本书,从天文气象讲到化学生物,把年幼的郝柏林引进神秘的自然科学。1946年念初一时,郝柏林就读了十来本学校图书馆的天文科普书,升至初二时,因为物理老师讲得好,他立志要学习理论物理。

1949年北京解放,正值郝柏林读初二,同无数青少年一样,他满怀热情参加了各种政治活动。在此后至高中毕业的8个学期里,郝柏林做了7个学期的学生会工作,而且在学生会的职位是公开竞选得来的。因为是学生会干部,郝柏林可以每周“因公”旷课达30小时。学期结束考试,老师给了郝柏林及格分数,但他经过检查发现自己实际并没有达到及格线,于是向老师提出疑问。结果老师将所有学生召集起来开会,问同学们像郝柏林这样的学生应不应该给及格。郝柏林的同学当然回答“应该”。尽管最后的成绩单上依然是及格分数,但郝柏林事后一直耿耿于怀,因为这个分数是不真实的,这也为他以后一丝不苟、坚持真理埋下了伏笔。

人类生命信息学研究中的基因组学方法探究

人类生命信息学研究中的基因组学方法探究

人类生命信息学研究中的基因组学方法探究

人类生命信息学是一门综合性的学科,它涉及了生物学、计算机科学、统计学、数学等多个领域,在近年来取得了重大突破。其中,基因组学是人类生命信息学中的重要分支,它通过研究基因组DNA序列和结构,揭示了生物基因信息的本质。在本文中,我们将探究人类生命信息学研究中的基因组学方法。

一、基因组学的研究内容

基因组学是一门研究生物体基因组结构、功能、遗传信息变异和遗传进化等的学科。随着生物科技的发展,研究人员能够探究更多的基因组信息,如同源基因、非编码RNA、调控序列等。基因组学的研究内容也不断扩展,研究人员可以使用多种技术手段来获取基因组序列,如PCR、Sanger测序、Illumina测序、Nanopore测序等。

二、基因组学的技术方法

1、PCR法

PCR是一种简单而有效的基因组学技术,可以将DNA扩增成数亿倍,从而可以用微量的dna样本进行测序。PCR绝大多数用于样本获取步骤中对目标序列的扩增,测序步骤主要采用Sanger 测序法。

2、Sanger测序法

Sanger测序技术是最早和最成熟的基因组学技术之一,它可以

精确获得DNA序列信息,但通常需要大量的DNA样本,且处理

过程较为繁琐,所以这种技术在高通量测序出现后逐渐不再主流。

3、Illumina测序法

Illumina是目前最流行的高通量基因组学测序技术。该技术采

用桥式PCR技术,以低成本、高效率和高清晰度的方式获得DNA 序列。在具体操作流程中,需要将DNA拆分成小段,然后进行测序,最后将这些小断的序列再组合起来。

基因组学研究的意义和方法

基因组学研究的意义和方法

基因组学研究的意义和方法

随着人类科学技术的不断进步,基因组学研究已经成为当前生

命科学研究领域中的前沿课题。在这个领域中,科学家们研究生

物体的基因组构成、基因表达和基因调控等相关问题。基因组学

研究有着广泛的应用和意义,可以为疾病诊断、治疗和预防提供

依据,同时也可以为优化农业生产和保护生态环境提供一些参考。

一、基因组学研究基础

基因组学是对生物体基因组的研究,涉及到基因所在的DNA

序列和其在生物体生命过程中的作用机制。基因组学的核心就是

研究生物体内部基因的结构、功能和调控等问题。生物体的基因

组由DNA序列组成,而基因是指在染色体上存在的与某种生命现

象相关联的特定DNA序列。每种生物体都有特定的基因组,其中

包括许多基因,不同的生物体所含基因数目也不同。

二、基因组学研究的方法

基因组学研究的方法可以分为两种,一种是基于实验的方法,

如PCR和基因芯片技术等。另一种是基于计算机的生物信息学技

术,如基因组学数据库建设和序列分析等。对于某些复杂的疾病如癌症,基因芯片技术可以检测大量基因,找出与疾病相关的基因和其变异。而对于全基因组研究则需要使用更先进的技术,如基因组测序技术。比如通过大规模基因组测序和基于RNA的测量技术,可以研究基因调控机制和基因和蛋白质之间的相互作用,了解生命机制的深层次性质。

三、基因组学研究的意义

基因组学研究的意义在于,可以为疾病的诊断、治疗和预防提供依据。例如,通过对有关基因的研究,可以确定肿瘤细胞生长所需的信号途径,以寻找切实有效的肿瘤治疗方法。另外,基因组学研究还可以为优化农业生产和保护生态环境提供一些参考。基因组学可以揭示生物之间的演化关系,同样有助于人们更好地了解自然规律,管理人类粮食和环境。

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