人类基因组计划

遗传图
物理图


序列图
转录图
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遗传图谱

又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态
性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因
组图。

遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条
件。

第1代标记

来自百度文库
第2代标记
第3代标记
物理图谱

通过序列标签位点对构成基因组的DNA分子进行测定，从而对某
研究意义
1、HGP对人类疾病基因研究的贡献
人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。 对于单基因病，采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路，导 致了亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病 基因的发现，为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。对于心血 管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、 自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。 健康相关研 究是HGP的重要组成部分，1997年相继提出：“肿瘤基因组解剖计 划”“环境基因组学计划”。
人类基因组计划（HGP）
概况



人类基因组计划于20世纪80年代提出，由国际合作 组织包括有美、英、日、中、德、法等国参加进行 了人体基因作图，测定人体23对染色体由3×109核 苷酸组成的全部DNA序列，于2000年完成了人类基 因组“工作框架图”。2001年公布了人类基因组图 谱及初步分析结果。 其研究内容还包括创建计算机分析管理系统，检验 相关的伦理、法律及社会问题，进而通过转录物组 学和蛋白质组学等相关技术对基因表达谱、基因突 变进行分析，可获得与疾病相关基因的信息。 人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划 并称为三大科学计划。
研究进展




1990年10月，美国政府正式启动，预期在2005年完成人类 基因组全部序列的测定； 1993年年美国国立卫生研究院和能源部修改了其五年计划 的指标； 1994年遗传图谱传图的五年计划提前完成； 1995年人第3、11、12和22号染色体的中等精度的图谱公 布；人第16、19号染色体的高分辨率物理图谱分别完成。 英国、日本、法国、德国的科学家先后加盟，遂扩展成国 际性合作计划； 1996年举行了国际合作的人类基因组大规模测序战略会议； 1997年美国国立卫生研究院成立国家人类基因组研究所 (NHGRI)； 1998年美国国立卫生研究院与能源部提出新的五年计划 (1998-2003)，旨在2003年底前完成整个人类基因组的测 序，将在2001年底前产生人类基因组序列的工作草图。
5、HGP对社会经济的重要影响
生物产业与信息产业是一个国家的两大经济支柱；发现新功能基因的社会和经 济效益；转基因食品；转基因药物（如减肥药，增高药）
6、HGP对生物进化研究的影响
生物的进化史，都刻写在各基因组的“天书”上；草履虫是人的亲戚——13亿 年；人是由300～400万年前的一种猴子进化来的；人类第一次“走出非洲”— —200万年的古猿；人类的“夏娃”来自于非洲，距今20万年——第二次“走出 非洲”？
研究意义
2、HGP对生物技术的贡献
（1）基因工程药物：分泌蛋白（多肽激素，生长因子，趋化因子，凝 血和抗凝血因子等）及其受体。 （2）诊断和研究试剂产业：基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯 片、疾病和筛药模型。 （3）对细胞、胚胎、组织工程的推动：胚胎和成年期干细胞、克隆技 术、器官再造。
3、HGP对医学的贡献
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目标
—最初目标 — 终级目标 研究进展 延伸计划 研究意义 参考资料
最初目标
最初目标通过国际合作，用15年时间 (1990～2005)至少投入30亿美元，构建详细 的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA 的全部核苷酸序列，定位约10万基因，并对 其它生物进行类似研究。

HGP包括：DNA序列图前计划和DNA序列图计划。 序列图前计划：

7、HGP带来的负面作用
1)基因歧视。个人遗传信息有可能落入他人之手，给携带某些“不利基 因”或“缺陷基因”者的升学、就业、婚姻等带来麻烦，使某些人群 受到“基因歧视”。 2)多样性灭绝。如果允许利用基因工程方法生育子女，即根据人体基因 图谱制作一个“标准的”人体基因模型，设计出“十全十美”的后代， 那么就有可能抹杀人类社会在种族、肤色、智商等方面的多样性，从 根本上抹杀人类的多样性。 3）种族优越论。人体基因研究成果可能被别有用心的人利用。他们依 据基因理论宣扬“种族优越论”，诋毁其他民族甚至借口发动侵略战 争，推行种族灭绝政策。
基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病 预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。
研究意义
4、HGP对制药工业的贡献
筛选药物的靶点：与组合化学和天然化合物分离技术结合，建立高通量的受体 、酶结合试验以知识为基础的药物设计：基因蛋白产物的高级结构分析、预测 、模拟—药物作用“口袋”。 个体化的药物治疗：药物基因组学。
2014-12-5
延伸计划
模式生物（包括小鼠、果蝇、线虫、斑马鱼、酵母等）的
基因组计划。 人类元基因组计划：对人体内所用共生菌群的基因组进行 序列测定，并研究与人体发育和健康相关基因的功能。 国际人类基因组单体型图计划（简称HapMap计划）：目标 是构建人类DNA序列中多态位点的常见模式。由于每个个体 （除了孪生子和克隆动物）的基因组都有独特之处，因此有 必要对个体之间的差异在基因组上进行定位。其完成将为研 究人员确定对人类健康和疾病以及对药物和环境反应有影响 的相关基因提供关键信息。 人类基因组多样性研究计划：对不同人种、民族、人群的 基因组进行研究和比较。这一计划将为疾病监测、人类的进 化研究和人类学研究提供重要信息。
基因所相对之遗传讯息及其在染色体上的相对位置做一线性排列。

完整的物理图谱应包括人类基因组的不同载体DNA克隆片段重叠
群图，大片段限制性内切酶切点图，DNA片段或一特异DNA序列 （STS）的路标图，以及基因组中广泛存在的特征型序列（如CpG
序列、Alu序列，isochore）等的标记图，人类基因组的细胞遗传
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参考资料




章波,王燕.人类基因研究报告,2006,12 崔亚丽.人类基因组计划及其意义[J]，中学生物教学,2001,4 李建会.人类基因组研究的价值和社会伦理问题[J]，自然辩证法研究所， 2001，17:24-27. 陈竺，黄薇等.人类基因组计划现状与展望[J].自然杂志，2000,22： 125-133. 李卫文.改变世界的计划-人类基因组计划[J].生物学杂志， 2011,18(2):47-49. 图片来自http://baike.baidu.com/view/22966.htm 引用网址： http://www.bioon.com/biology/Class422/3271.shtml生物谷 http://www.cas.cn/zt/jzt/kyzt/lrgzdgjdkxjh/200402/t20040223_266 5076.shtml中国科学院 http://www.wiki8.com/renleijiyinzujihua_42895/医学百科

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转录图谱

在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上 绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信
息的图谱。

在人类基因组中鉴别出占具2%~5%长度的全部基因
的位置、结构与功能，最主要的方法是通过基因
的表达产物mRNA反追到染色体的位置。
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终极目标

阐明人类基因组全部DNA序列； 识别基因； 建立储存这些信息的数据库； 开发数据分析工具； 研究HGP实施所带来的伦理、法律和社会问题。
我国人类基因组研究工作的进展


我国已建立了多民族人群的DNA样品库，并与世界 其他人群进行了比较。 疾病基因的研究也取得了可喜的进展，克隆了遗传 性高频耳聋的致病基因，定位了若干单基因疾病的 染色体位点。 在白血病和某些实体肿瘤相关基因的结构，功能研 究方面也取得重大突破，已获得EST(表达序列标 签)10多万条，克隆了1000条以上新基因的全长 cDNA。
学图（即染色体的区、带、亚带，或以染色体长度的百分率定标 记），最终在分子水平上与序列图的统一。
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序列图谱

随着遗传图谱和物理图谱的完成，测序 就成为重中之重的工作。DNA序列分析技术 是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、 DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得 到基因组的序列图谱。
大规模测序基本策略 逐个克隆法 全基因组鸟枪法
研究进展





1999年7月，中国科学院遗传研究所人类基因组中心在国 际人类基因组组织注册成功，负责测定全部序列的1%； 1999年12月国际基因组计划联合小组宣布，已完整译出人 第22号染色体的遗传密码； 2000年4月美国塞莱拉(Celera)基因研究公司宣布，该公 司已破译出一名实验者的完整遗传密码； 2000年5月，德国与日本科学家合作完成了人第21号染色 体的基因测序工作； 2000年5月，提前完成了人类基因组的工作草图； 2001年2月，工作草图的具体序列信息、测序所采用的方 法以及序列的分析结果被国际人类基因组测序联盟和塞雷 拉基因组的科学家分别公开发表于《自然》与《科学》杂 志。这一工作草图覆盖了基因组序列的83％，包括常染色 质区域的90％。
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