范文一:国际人类基因组计划
国际人类基因组计划:
人类基因组计划(英语:Human Genome Project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。
中国参加人类基因组计划:
中国的人类基因组计划在中国国家自然科学基金委员会的支持下
1、 于1994年启动,并得到国家高技术发展计划和国家自然科学基金的资助。
2、 1998年,中国南方基因组中心成立,中国科学院遗传研究所人类基因组中心成立;
3、 1999年北京华大基因研究中心(华大基因)成立,北方基因组中心成立。在此之前,国际人类基因组计划早已在各
个合作单位,规划和分配了各自应负责的染色体和其片段的测序工作。
4、 HGP在网上公布中国注册加入国际测序组织,中国成为继美、英、日、德、法后第六个加入该组织的国家。除了使
该计划具有更广泛的代表性外,此举也成为生命科学领域里国际间大规模研究合作的起始点,标志着中国的生物科学研究开始跻身国际前沿行列。
人类基因组计划的分阶段目标如下
1、 遗传图谱的绘制
2、 物理图谱的绘制
3、 序列测定
4、 辨别序列中的个体差异
5、 基因鉴定
6、 基因功能性分析
关于人类基因组计划的一切有趣的问题:
1、人会有自身的说明书吗?
不久的几年内,人们将看到一份描述人类自身的说明书,它是一本完整地讲述人体构造和运转情况的指南,届时危害人类健康的5000多种遗传病以及与遗传密切相关的癌症、心血管疾病、关节炎、糖尿病、高血压、精神病等,都可以得到早期诊断和治疗。另外,一个新生儿出世时,如果法律允许,他的父母愿意的话,可以拿到孩子的基因组图。这张图,将记录一个生命的全部奥秘和隐私。它不但能显露出这个孩子成年后,是不是一个色盲,大概长多高,会不会秃顶、发胖,还可准确地告诉父母:是什么病,会在什么时候可能要这孩子的命。
2、将来医生怎么看病?
将来,测一个人的全部基因序列不那么昂贵时,看病就方便多了。把人的基因图记录在一个光盘上,诊断时,医生先打开光盘,首先检查几个可能的“候选基因”,并把重要区域、重要基因、重要位点搞清楚;再看看需要注意什么,因为基因组的“情况”不同,某种药物有人用就灵验,有人用就不灵验,甚至会有生命危险,针对个体差异,医生开出“特效药”就行了。
3、胖子变成瘦子轻而易举?
作为实验动物,小白鼠贡献颇大。人类的肥胖基因,就是从小白鼠中先被发现的。有一种小白鼠吃得再少也发胖,大胖鼠生小胖鼠,这是“遗传”的。这就是性状,有性状就有基因,就有位点,有“致胖”的等位基因,就有“不胖”的等位基因。科学家把“不胖”的等位基因注射到“胖”小鼠身上,一月见效,“胖”小鼠怎么吃也没有原先那么胖了。根据小鼠的基因组与人的基因组的对应关系,科学家把人的基因组中“胖”基因也找出来了。“不胖”的等位基因和“致胖”的等位基因结构还很相似呢,只有那么一点点不一样。用不了10年,让胖子瘦身的药物便会出现,那时,胖子想瘦是很容易的事。
4、器官移植会不会很方便?
把人的有关基因转移到另一种动物身上,让它长出人的器官,这就是“转基因器官”。第一候选的动物就是猪,因为猪与人在进化上是近亲,肾、心脏构造与人的差不多,而且猪长得快,10多个月就长成了。对于需要移置心脏的病人来说,猪真的是既献肉又献“爱心”了。用转基因技术,让猪的心脏长成人的心脏,先要解决异种心脏的排斥问题,必须把猪的免疫排斥基因也换成人的,再把猪与心脏的发育、功能有关的基因也换成人的,而且要换成与需要心脏者完全一样的,这样“人面猪心”就成真了。这方面的进展很快,完全可以期望在本世纪,用猪来取代人的各种器官。不过,操作得小心,不然人的基因漏到猪肉里,那猪就要长出“人肉”了。
5、 人能活到多大?
要不了多少年,人便可以根据“基因图”调整自己的生活方式,使自己处于最佳的生命环境中,这样活150岁不成问题。现在,科学家已经可以拨动人体的生物钟,如果“生物钟”问题攻克了,人可以活到500岁。当然,科学的发展要有利于
人类的进步,人类过于追求长寿,对人类本身没有好处。所以,科学家还要负起人类的整体责任,有的事不可以做。 人类基因组计划的重大意义:
1、 鉴定人类全部基因,揭开人类生命的奥秘
2、 HGP把人类带入基因医学的新时代
3、 “工作框架图”的问世推动了模式生物基因组的研究
4、 HGP将带动生物制药产业迅速崛起
5、 HGP对相关生物技术产业将产生有利的推动作用
6、 HGP促进科学交叉与重组
国际人类基因组计划的发展前景
尽管取得了这些成绩,但由于经费和设备试剂等方面的欠缺,我国的人类基因组研究在总体水平上,仍然与国际基因组研究发展存在很大的差距,也与我国的大国地位不相符。
对于这一点,我国目前基因组研究还存在着分散、资源的集成度不高等问题,呼吁国家科研、教育、卫生及相关产业部门应打破部门界限,统一协调,迅速制订我国在今后5~10年内基因组研究的总体规划。
范文二:人类基因组计划
人类基因组计划
一、 H PG 的启动
人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。
二、 H PG 的主要任务
这一计划旨在为30多亿个碱基对构成的人类基因组精确测序,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息。
三、 H PG 的进展与未来
对人类基因组的研究在70年代已具有一定的雏形,在80年代在许多国家已形成一定规模。
1984年在Utah 州的Alta,White R and Mendelsonhn M受美国能源部(DOE)的委托主持召开了一个小型专业会议讨论测定人类整个基因组的DNA 序列的意义和前景(Cook Deegan RM,1989)
1985年5月在加州Santa Cruz由美国DOE 的Sinsheimer RL主持的会议上提出了测定人类基因组全序列的动议,形成了美国能源部的“人类基因组计划”草案。
1986年3月,在新墨西哥州的Santa Fe讨论了这一计划的可行性,随后DOE 宣布实施这一计划。
1986年遗传学家McKusick V提出从整个基因组的层次研究遗传的科学称为“基因组学” 1987年初,美国能源部和国立卫生研究院为HGP 下拨了启动经费约550万美元(全年1.66亿美元)
1988年,美国成立了“国家人类基因组研究中心”由Watson J出任第一任主任
1990年10月1日,经美国国会批准美国HGP 正式启动,总体计划在15年内投入至少30亿美元进行人类全基因组的分析。
1987年,意大利国家研究委员会开始HGP 研究,其特点是技术多样(YAC ,杂种细胞,cDNA 等)、区域集中(基本上限于Xq24-qter 区域)
1989年2月英国开始HGP ,特点是:帝国癌症研究基金会与国家医学研究委员会(ICRP-MRC)共同负责全国协调与资金调控,剑桥附近的Sanger 中心注重首先在线虫基因组上积累经验,改进大规模DNA 测序技术;同时建立了YAC 库的筛选与克隆、特异细胞系、DNA 探针、基因组DNA 、cDNA 文库、比较生物基因组DNA 序列、信息分析等的“英国人类基因组资源中心”。可谓“资源集中、全国协调”
1990年6月法国的HGP 启动。科学研究部委托国家医学科学院制定HGP ,主要特点是注重整体基因组、cDNA 和自动化。建立了人类多态性研究中心(CEPH ),在全基因组YAC 重叠群、微卫星标记(遗传图)的构建以及驰名世界的用作基因组研究的经典材料CEPH 家系(80个3代多个体家系)方面产生了巨大影响。
1995年德国开始HGP ,来势迅猛,先后成立了资源中心和基因扫描定位中心,并开始对21号染色体的大规模测序工作。
1990年6月欧共体通过了“欧洲人类基因组研究计划”,主要资助23个实验室重点用于“资源中心”的建立和运转。还有丹麦、俄罗斯、日本、韩国、澳大利亚等。
1994年,我国HGP 在吴旻、强伯勤、陈竺、杨焕明的倡导下启动,最初由国家自然科学基金会和863高科技计划的支持下,先后启动了“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”和“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构和功能研究”,1998年在国家科技部的领导和牵线下,1998年在上海成立了南方基因中心,1999年在北京成立了北方人类基因组中心,1998年,组建了中科院遗传所。1999年7月在国际人类基因组注册,得到完成人类3号染
色体短臂上一个约30Mb 区域的测序任务,该区域约占人类整个基因组的1%。
目前基因组学的研究出现了几个重心的转移:一是将已知基因的序列与功能联系在一起的功能基因组学研究;二是从作图为基础的基因分离转向以序列为基础的基因分离;三是从研究疾病的起因转向探索发病机理;四是从疾病诊断转向疾病易感性研究。
在后基因组时代,如果在已完成基因组测序的物种之间进行整体的比较、分析,希望在整个基因组的规模上了解基因组和蛋白质组的功能意义,包括基因组的表达与调控、基因组的多样化和进化规律以及基因及其产物在生物体生长、发育、分化、行为、老化和治病过程中的作用机制都必须发展新的算法以充分利用超级计算机的超级计算能力。
四、 我国对人类基因组计划的贡献
1994年,我国HGP 在吴旻、强伯勤、陈竺、杨焕明的倡导下启动,最初由国家自然科学基金会和863高科技计划的支持下,先后启动了“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”和“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构和功能研究”;
1998年在国家科技部的领导和牵线下,1998年在上海成立了南方基因中心;1999年在北京成立了北方人类基因组中心;1999年7月在国际人类基因组注册,得到完成人类3号染色体短臂上一个约30Mb 区域的测序任务,该区域约占人类整个基因组的1%,称之为“1%计划”。
人类基因组中国“1%”测序计划
1999年9月1日:国际公共领域测序计划接纳中国,杨焕明教授领回任务;
1999年11月12日:科技部中国生物工程开发中心、中科院生命科学和生物技术局、“863”计划生物领域专家委员会召开“参加国际人类基因组计划并完成1%基因组测序工作”专家讨论会,决定“863”计划出资3000万元,中科院出资1000万元;
1999年11月29日:科技部下达对国家人类基因组北、南方研究中心和中国科学院遗传所拨款通知,中科院同时下达专项经费。
2001年8月完成完全图,通过国家科技部和中科院的联合验收,并在8月27~8月30在杭州举行国际会议。
2002年4月完成水稻基因组测序,完成工作框架图。
五、 H PG 对人类的重要意义
科学家们测出人类基因组全序列之后,对人体这个复杂的系统会有更好的认识,针对基因缺陷的基因疗法也会更有前景。而据美国《时代》周刊预测,到2010年,利用基因疗法已经可以治疗血友病、心脏病及一些癌症等。在医学上,人类基因与人类疾病有相关性,与疾病直接相关的基因有5000―6000条,目前已有1500个相关基因被分离和确认。一旦弄清某基因与某疾病有关,人们就可以用基因直接制药,或通过筛选后制药,其科学价值和经济效益十分明显。
六、 基因组相关的伦理问题
1. HGP以及基因知识的应用不应该给病人、当事人、受试者以及利益相关者造成伤害,应该有利于他们,在利害均存在时应权衡利害得失,对造成的损害要给予赔偿
2. 无论在基因研究,还是在基因知识的应用是都必须坚持知情同意或知情选择原则
3. 对于可能携带不利基因的任何人,都应公正对待,不得歧视
4. 保护个人和家庭的基因隐私
5. 在HGP 中应维护国内和国际的互助团结
范文三:人类基因组计划
一、教学目的
1. 能够辨别和筛选重要信息和材料。
3.结合《这个世界的音乐》对达尔文的进化论观点进行评价。
4.引导学生进行研究性阅读。
二、 教学重难点
1. 重点:掌握筛选信息、整体把握的方法。
2、 难点:如何提高学生对说明性文字的阅读兴趣。
三、 教学设想教学方法
1. 点拔引导, 通过对疑难点的点拔, 引发学生的阅读兴趣。
2. 讲练结合, 通过练习提高文本阅读的可操作性。
四、 媒体设计
1. 拟采用多媒体授课的方式, 以扩大课堂的容量。
2. 在课前播放有关达尔文的影视片。
五、教学时数:二课时
六、教学步骤:
第一课时
教学要点:整体把握课文的思路, 筛选重要信息。
一、 导语设计
(将书打开到插图——达尔文头像) 大家一定还记得恩格斯《在马克思墓前的讲话》一文中, 把达尔文发现有机界的发展规律和马克思发现人类历史的发展规律相提并论。一百多年前, 达尔文的思想改变了人们对世界的看法, 一百多年来, 这思想影响了一代又一代的人。作为跨世纪的新一代, 你了解达尔文吗? 你知道进化论吗? 今天我们就一起来打开达尔文进化论之门。
二. 解题:
1. 板书课题 :辨析下列句子标点使用正确与否。
(1) 我们学习《物种起源*导言》。
(2) 我们学习《物种起源》导言。
(3) 我们学习《<物种起源&序言》。
(4) 我们学习《物种起源导言》。
2. 关于“导言”。导言即绪论。书的前面有一篇导言, 目的是让读者了解全书的要旨, 引导读者更好地理解全书的内容。(也可暂时不讲, 留待概括课文内容说用)
3. 介绍达尔文及其进化论。
出示ppt 课件:[查理? 罗伯特? 达尔文](charles robert darmin,1809—1882). 英国博物学家, 进化论的奠基人.22岁从剑桥大学毕业后, 以博物学家的身份乘海军勘探船“贝格尔号”作历时五年的环球旅行, 观察并搜集了动植物和地质等 方面的大量材料, 经归纳整理与综合分析, 形成了生物进化的概念, 于1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》一书, 成为生物学史上的一个转折点。随后 《动物和植物在家养下的变异》、《人类起源及性的选择》等书, 进一步充实了进化学说的内容。-------摘自《辞海》(1999年版)
[进化论] 亦称“演化论”, 旧译“天演论”。生物进化论是研究生物进化、生物发展规律以及如何运用这些规律的科学, 是生物学的一个重要部门。进化论一词最初是拉马克提出。达尔文的《物种起源》一书奠定了进化论的科学基础。而现代生物学的发展, 促进了生命起源、物种分化和形成等进化理论的进一步发展, 认为生物最初从非生物而来, 现代地球上生存的各种生物, 有共同的祖先, 它们在进化过程中, 通过变异、遗传和自然选择, 由低级到高级, 从简单到复杂, 种类由少到多。恩格斯认为达尔文的进化理论是19世纪自然得科学三大发现(能量守恒和转换定律、细胞学说和进化论) 之一。 ------摘自《辞海》(1999年版)
三. 研习课文
1. 整体把握, 理清思路
a.学生速读课文, 找出自己理解有疑难的词语, 先利用工具书自行解决, 教师再用幻灯片打出本文需要注意的词语。 琐屑:细小而繁多。审慎:周密而谨慎。趋向:①动词, 朝着某个方向发展; ②名词, 事物发展的动向。札记:读书时摘记的要点和心得。探讨:研究讨论。传布:广泛散布。(也可以放到第二课时课首检查用)
b.理出文章结构并用简洁的语言概括文段的主体信息。
c.学生相互交流各自对文章结构和段意的理解, 请一位同学回答。
d.教师板书并明确。
整理成书的过程(1)
写作经过 提前发表的原因(2)
(1—3) 内容过简的原因(3)
物种由演变而来(4)
基本观点 介绍研究的方法(5)
(4—7) 家养变异的作用(6)
强调观点的正确(7)
(解说:通过速读, 整体感知文章并初步筛选出文章的关键句及主要观点; 通过讨论交流, 理清文章结构。整体把握全文; 通过简洁的段意概括, 意在培养学生提炼观点、准确表达的语用能力。) (又:可以联系“导言”体裁谈内容)
2. 具体研习, 突出重难点。师生共同讨论解决以下问题, 完成对文中信息的筛选。 明确:①生物的种, 和变种一样, 是由以前别的种演变而来, 而不是分别创造出来的。 ②创造论在事实上决不能成立。
③生物的种不是不变的; 所谓同属的种, 都是其他大概已经灭亡的种所传下来的直系后代, 而现在认为同种的各项变种, 都是这同种的后代。
④确信自然选择作用, 它虽然不是物种变异的唯一条件, 也该是最重要的条件。
信息的整合:①与②、③意思相同, ③表述更加严密, 因此就保留③④
提示:注意标志性语言——这个结论、可以毫不怀疑地断言、我深信、我又确信
(2)完成对第四、五段相关信息的筛选(重点段落信息的分类和筛选) 。
重要的段落, 信息不但重要而且密集, 需要分类筛选, 使之井井有条。分类和筛选都有赖于辨析。分类, 需要初步的辨析, 才能作出概括; 筛选, 需要进一步辨析, 才能选得准确。
关于研究家养动物和栽培植物的两段文字来说, 初步的辨析, 可以概括为四点:研究目的, 研究价值(意义), 研究途径, 研究结论。其中“价值”是现成的, “目的”“途径”与“结论”是概括出来的。
分类后就可以筛选相关信息了。
目的:我们对于生物变异及相互适应的原因和方法, 迫切的需要有个明确的了解。
意义:我经常获得动物因由家养而变异的知识, 虽然还不够完备, 但总可以为处理这个问题和其他一切复杂事件提供最良好最可靠的线索。
结论:大量的、遗传的变异是可能的。人类选种力量的伟大, 能使微小的变异逐渐累积起来。
(3)完成练习二。筛选相应语句, 说明达尔文实事求是的科学态度。(难度逐渐加大, 由局部到整体, 培养学生全面理解和把握课文的能力)
教师引导, 概括归纳, 形成结论。
① 进行长期广泛的实地考察。
② 敢于怀疑与否定不符合事实的陈腐学说, 敢于创新知识。
③ 耐心搜集大量浩繁的材料, 加以整理研究。
④ 精细地研究事实, 专心思考, 冷静判断, 把每个观点都建立在事实的基础之上。 ⑤ 解决困难问题, 要选准突破口, 为进一步研究寻找最可靠的线索。
⑥ 研究超过要不断充实, 不断完善。
四、 作业:
第5段“因此”中“此”、第6段“理由”、第7段“这些关系”指什么?
第二课时
教学重点:
1、理解信息间的关系:指代和被指代的关系, 解证和被解证关系。
2、筛选关键语句特别是文中一些长句, 训练学生发现句中重要信息的能 力, 进而达到对句子的深入理解。
教学步骤:
一、 检查作业情况。
1、 词语解释
2、 对代词指代信息的确认(上课时作业1)
(1)第五段开头的“因此”指代什么内容?
明确:指代第四段中的一个重要内容, 即“仅仅以单方面的条件来解释生物变异及相互适应的原因和方法”是不合理的。
本题旨在训练学生对有关信息的全面把握能力, 思考时必须联系上下文, 还要对文中相关信息进行重新组合, 并能运用适当的语言进行表述。
(2)第六段开头, “根据上述理由”具体指什么理由?
(3)为什么某些生物的分布广泛而繁多, 而它的邻种却分布得狭小而稀少呢? 谁能解决这个问题呢? 然而这些关系, 实在是非常重要, 因为我相信, 这是决定地球上每一生物的现在和将来的命运, 以及变异的趋向的。
“这些关系”指的是(某种生物和邻种) 的关系, 它决定着地球上每一种生物的(命运) 和(变异趋向) 。
解答本题应该使学生认识到:某种生物和邻种分布状态的强烈反差在句中是次要信息。而“某种生物和邻种”才是重要信息, 它们构成了决定地球每一生物的“命运”和“变异趋向”的关系。
① 生物的种和变种一样, 是由以前别的种演变而来的, 而不是分别创造出来的。 ② 一般博物学家, 常以外部环境??作为唯一可能引起变异原因”是不合理的。 ③ 要想了解“生物变异及相互适应的原因和方法”就不能单凭一方面的条件。
二、筛选关键语句
(一) 科学论着的特点在于科学性, 表述极其准确, 遣词造句无不严谨周密。理解性的筛选, 主要就是筛选关键句。抓住关键句, 就能准确把握信息。
(1)“回国以后, 在1837年我就想到, 如果耐心搜集与这问题有关的各种材料, 加以整理研究, 也许可以得到一些结果。”这一句里面“搜集”“整理”“研究”“耐心”“也许”“一些”都是关键词语。
①“搜集”“整理”“研究”表明研究进化论的步骤和过程, 达尔文的研究是从客观事物出发的, 他的进化论是建立在事实的基础之上的。
②“耐心”透露材料的浩繁, 工作的艰巨, 也透露达尔文惊人的毅力。
③“各种”, 说明材料种类之多, 也透露达尔文全面展开研究的广阔视野。
④“也许”, 说明确立课题时的推断, 事前无法确知, 只是一种可能性。
⑤“一些”是说当时的期望值。
(2)“1844年又把这些札记加以充实, 写成当时我认为是正确的结论的纲要。”其中“又”“当
时”是关键词语。
①“又”字透露达尔文研究工作不断深入, 他有永不满足的科学精神。
②“当时”可见达尔文的思想是不断发展的, 不断完善的, 他总是不断超越自我, 一旦有了新的发现, 就修正自己的观点。
(3)“我虽然力求审慎, 使一切能根据正确的证据, 但是错误的窜入, 还是不可避免的。” 其中“窜入” 是关键词语。说明如果还有错误, 那不是由于主观疏忽, 乃是由于认识的局限性。
(二) 、辨析长句所包含的复杂信息。
短句的信息量小, 不难辨析; 长句的信息量大, 较难辨析要分析长句, 化长为短, 变难为易。
(4)“关于物种起源的问题, 如果一位博物学家, 对于生物相互间的亲缘关系它们的胚胎的关系、地理的分布以及在地质期内出现的程序等等事实, 加以思考, 那么, 我们可以推想得到, 生物的种, 和变种一样, 是由以前别的种演变而来, 而不是分别创造出来的。”
①“对于生物相互间的亲缘关系它们的胚胎的关系、地理的分布以及在地质期内出现的程序等等事实”, 是“思考”的对象, 也就是研究的资料, 可以概括为“研究物种起源所凭借的事实基础”。
②“对于-------事实, 加以思考, 那么, 我们可以推想得到”, 可以概括为“研究物种起源的方法”。
③“生物的种, 和变种一样, 是由以前别的种演变而来”, 这是对物种起源的推断, 也就是物种起源的基本观点。
④“不是分别创造出来的”, 所谓“分别创造出来的”正是“神创论”。“不是”即否定。可以概括为“对神创论的否定”。
(三) 把文字信息转换为图示信息理解复杂的句子意义。
(5)“所谓同属的种, 都是其他大概已经灭亡的种所传下来的直系后代, 而现在认为同种的各项变种, 都是这同种的后代。”用如下图示法理解, 比较容易。
同属的种 变 种
辨证法认为, 世界是普遍联系和永恒发展的, 世界的发展是事物内部的矛盾斗争引起的, 内因是变化的根据, 外因是变化的条件。试从课文中筛选出符合辩证法基本观点的例子。
① 世界是普遍联系的例子:生物相互间有亲缘关系, 而且互相适应, 即使它们的胚胎也有相互关系, 活在过去的地质时代的无数生物也有相互关系。
② 事物是永恒发展的例证:生物的种不是不变, 所谓同属的种, 都是其他大概已经灭亡的种所传下来的直系后代, 而现在认为同种的各项变种, 都是这同种的后代。生物都处在不断变异的过程中。
③ 内因是变化的根据的例证:生物变异是遗传的变异, 物种变异最重要的条件是自然选择。外部环境如气候、食物等等不是引起变异的唯一原因。
四、 归纳本课所学内容。
这节课, 我们主要针对文章中的一些长句作了相应的训练, 理解长句, 不能简单停留在懂得大意了, 而应深入挖掘句中关键词语的丰富信息, 还要注意一些修饰性词语如“必须”、“最”、“应该”、“可能”等, 对于关键词语在程度、时间等方面的限制作用。
五. 布置作业:
1、《琐忆》中鲁迅曾说:“进化论牵制过我, 但也有过帮助。”怎样理解这句话? 请加以思考有兴趣的同学可以读读达尔文的《物种起源》的片段。
2、结合课文内容, 查阅有关资料, 筛选重要信息, 了解达尔文学说的影响和后世的发展, 以及近代科学对达尔文学说的不同意见, 然后在班里交流。(建议课外阅读文章:语文读本《达尔文和进化论》, 课本《这个世界的音乐》, 了解有关达尔文主义和社会达尔文主义。进而比较达尔文的观点和托马斯的观点)
范文四:人类基因组计划
人类基因组计划
摘要:举世属目的人类基因组草图在多国科学家的共同努力下 ,历时 10 年已经绘制完成 ,这是人类科学史上的一个重大突破。它被科学家们称之为揭示人体奥秘的“生命天书”,被比作新世纪的“元素周期表”,被誉为“生命登月计划”。这一重大成果对于人类认识自身 ,推动生命科学、医学以及生物信息学等的发展具有重要意义。同时也带来诸多不可忽视的问题。本文主要对人类基因组的现状,展望及研究意义做了介绍。
关键词:基因组,人类基因组计划,历史,进展及其意义。
基因组(genome) :人类基因组是指人体所有遗传信息的总和,即人体每个体细胞中的全套基因构成基因组。它包括两个相对独立而又相互关联的核基因组和线粒体基因组。线粒体基因组的功能远比核基因组小 ,而且其功能又受核基因组影响,所以平时一般所说的基因组是指核基因组而言的。人体所有体细胞的核基因组完全相同,所以人类只有一个核基因组约含 3 万 5 千个基因。【1】
人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想,在2015年,要把人体内约10万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的谱图。换句话说,就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。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。
人类基因组计划研究历史
1866 年乔治·孟德尔(G·Mendel)通过培育豌豆开创了遗传研究 ,他指出一切遗传性状都是由“遗传因子”决定的。1926 年摩尔根(T·Morgen)提出遗传粒子理论 ,从细胞遗传学水平总结出基因的概念。1953 年詹姆斯·沃森(J·Watson)和弗朗西斯·克里克(F·Crich) 描述了 DNA 双股螺旋结构 ,说明了基因的化学本质是 DNA ,它控制蛋白质的合成过程。基因被看成是一段具有特定遗传功能的 DNA片段 ,从分子水平建立了基因的概念。1969 年分离出第一个基因。1989 年由美国能源部和美国国家卫生研究院(NIH)联合提出一项生命科学研究项目。经过一年多的酝酿、准备 ,于 1990 年 1 月开始 ,由美国发起 ,协同英国、德国、日本等共同实施一项为期长达 15 年的国际人类基因组计划 ,总投资 30 亿美元。1996 年绘制出酵母的基因图谱。1998年 5 月以杰出的分子生物学家克雷格·文特尔(C·Venter) 为首 ,从 NIH独立出来 ,组织一批科学家组建塞莱拉基因组 CeleraGenomics公司(私营) ,投资 3 亿美元 ,与国际人类基因组计划(政府资助)展开竞争 ,从此大大促进了这项研究工作的进度。1998 年底完成了蠕虫基因图谱(其中 40 %的基因与人体基因相同) ,这是人类基因组研究取得的重要成果。1999 年 9 月中国获准加入国际人类基因组计划 ,承担测定人类基因组全部序列的 1 %任务 ,即 3 号染色体上的 3000 万个碱基对。因此我国成为参与这一研究计划的唯一发展中国家 ,证明我国科学家有能力在重大国际合作中发挥积极的作用。2000 年 6 月 26 日参与人类基因组计划的六国科学家(美、英、德、法、中、日) 同时宣布 ,人类基因组草图历时 10 年提前绘制完成。这是全世界 16个基因组研究室的 1100 多位科学家 10 年艰苦奋战、通力合作的结果。2001 年 2 月 12 日 ,国际人类基因组计划科学家小组和美国塞莱拉基因组公司科学家小组联合宣布 ,他们又绘制出更加准确、清晰、完美的人类基因组图谱。这两个团体的科学家研究结果都认为人类体细胞的 23 对染色体中包含有
32 亿个碱基对 ,基因数目不会超过 3 万 5 千个 ,比以往估计的 5~10 万个基因少得多。主持塞莱拉基因组公司研究计划的文特尔教授指出 ,人类的基因数目约只有果蝇(113 万个基因)的两倍多 ,仅比老鼠多出 300 个基因 ,但其功能却远比动物复杂。绘制出人类基因组草图 ,只是完成了人类基因组计划的一部分。下一步还需要分析每个基因在人体内发挥的作用以及它们如何影响人的生长、发育、衰老和死亡的奥秘 ,寻找人类个体之间存在差异的基因和导致各种疾病的基因 ,以及如何对它们的活动加以控制等等 ,这将是更复杂、更艰巨、更富挑战性的任务。
随着人类基因组计划的完成 ,人们的注意力将开始转向蛋白质 ,一个以蛋白质和药物基因学为研究重点的后基因组时代已经拉开序幕。现在摆在人们面前的有关人类蛋白质组学的研究将是艰巨而复杂的课题。要识别人体内可能存在的几十万种以上蛋白质并确定其功能则绝非易事。【1】
进展及其意义
人类基因组计划正式启动以来 ,受到人类各界的极大关心 ,经过全球科学家的努力 ,各阶段进展一再提前 ,已提前完成绘制出基因的遗传图谱和物理图谱的草图 ,现在已进入大规模的测序阶段。目前已完成了人类基因组约 50 %的测序 ,预期在 2005 年将能完成人类基因组的全序列的测定。工作草图的质量和数量大大超出了预期 ,不仅覆盖了97 %的基因组 ,而且 85 %的基因序列已被组装 ,50 %以上的序列接近完成图标准 ,20 %的序列达到完成图标准 ,已有数千个基因被确定 ,几十个致病基因被定位。碱基对测序完毕之后 ,科学家将分析碱基对如何组成基因和各种基因的相应功能。基因组的研究将由结构基因组向功能基因组转变。弄清全部基因的位置、结构和功能 ,将为人类了解生命的奥秘 ,预防和治疗疾病铺平道路。
人类基因组的研究 ,许多致病基因将被查明。无论在疾病诊断还是防治方面 ,都为基因工程药物提供了广阔的研究领域。通过正常基因和致病基因的比较 ,我们将发现征服疾病的途径 ,这些途径可能相当一部分是基因工程药物 ,因此人类基因组的研究为生物制药提供了难得的发展机遇。随着人类基因组研究的进展 ,通过转基因技术或克隆技术生产的试剂盒和治疗药品逐渐增多 ,同时基因工程药物的发展也使治疗成本大幅度降低。如正在研制的人生长素 ,若从牛脑提取牛生长素治疗由于缺乏生长激素而导致的生长障碍 ,一个病人每疗程的用药需要数万头牛脑 ,由于价格昂贵承受不起而无法治疗 ,就算能支付 ,但是不仅疗效差 ,还可能引起某种脑死亡疾病。而通过分离克隆人生长素的基因 ,构建出高表达的基因工程菌 ,从 50 立升的发酵罐生产的一批菌体中可获得纯度高达 98 %的重组人生长素 10 余克 ,可满足近百位病人临床用药。我国 1987 年开始设立了人类基因组研究课题 ,并于1993 年和 1996 年正式启动了“中华民族基因中若干位点基因结构的研究”和“重大疾病相关基因的定位、克隆 ,结构与功能的研究”。由于投资所限 ,中国的人类基因组研究不像国外那样对全基因组或整条染色体作图和测序 ,而是根据我国人群资源的优势 ,突出基因多样性研究和疾病基因识别并围绕这两方面目标引进基因研究的新技术。
随着基因组研究成果的不断增多 ,而人类的基因组只有一套 ,大约含有约 10 万个基因 ,其中 ,已知只有近 1 %是“有用”基因 ———即能用于生产基因产品、进行基因治疗及能用于解释或阐明疾病发生机理和生命现象。正因为“有用”的基因如此有限而又与人的生命和健康息息相关 ,因此 ,基因便具有了极高的商业价值。在国外如果谁发现了基因的功能 ,便可以申请这个基因的专利权 ,一个申请了专利的有用基因具有极高的转让费 ,可达数千万甚至上亿美元。如美国某大学发现了人体的“肥胖”基因 ,2000 万美元的价格转让给一家制药公司 ,一年后 ,该公司又以 7000 万美元高价出手。基因之所以具有如此巨大的商业价值 ,就在于制药企业能据此发现并生产与其有关的各种疾病的防治药物 ,申请专利后可
垄断市场 ,从而获得无法估计的经济回报。目前 ,人类已测算出来的与疾病相关的 5000 个左右基因中 ,已有三分之一被成功分离和确认 ,并申请专利。如此 ,一些发达国家凭借科学和技术的优势 ,把手伸向第三世界 ,现在又把目光对准了中国。我国有十二亿人口 ,五十六个民族 ,疾病谱广泛复杂 ,内容多样 ,而且漫长的历史和长期的社会封闭形成的家族隔离群也最多最纯。这样丰富的基因资源自然成为西方某些强国眼中的“肥肉”。近年来 ,我国基因流失现象时有发生 ,据美国“科学”杂志 1996 年报道 ,美国哈佛大学与我国医学研究中心签约要从我国 2 亿人身上抽血样以供他们作分离、鉴定某些基因 ,每份血样仅付人民币 10 元。西夸纳公司已从我国成功地取走了哮喘病家系标本 ;丹麦人打着与我国共同调查中国高龄老人健康状况的旗号 ,意欲对我国的百岁以上的老人进行大规模采血。种种事实表明 ,我国宝贵的基因已出现了外流 ,并且外流态势日益加剧 ,任其发展 ,原本属于我们自已的基因资源被掠去 ,成为被别人垄断的商品 ,自己将永远失去控制权。针对这个问题 ,**作出批示 ,人无远虑 ,必有近忧 ,我们要珍惜我们的基因资源。我们国家一方面制定了《人类基因资源管理暂行办法》,一方面加强了人类基因组研究的步伐。我国科学家已寻找到 100 多个全长人类新基因 ,有 20 个已办理国际专利。根据国际发展态势及国内实际情况 ,中国基因组科学界提出在结构基因组学方面的研究目标是争取在 2001 年定位克隆 5 —10 个人类与疾病相关的基因 ,获得 500 —1000 个人类功能基因全长 DNA;2005年完成人类基因组 DNA 30Mb 测序 ,使中国的人类基因组识别和基因组 DNA 测序方面达到 1 %的贡献率。【2】
参考文献:
【1】宗安民,徐 力,韩 倩 人类基因组计划的现状和展望 河南医学研究第 10 卷 第 2 期 2001 年 6 月
【2】常凤滨 人类基因组计划研究的进展及其意义 晋 中 师 范 高 等 专 科 学 校 学 报 第 19 卷第 2 期 2002 年 6 月
范文五:人类基因组计划
2000年6月26日 美国总统克林顿和人类基因组的科学家共同宣布:人类基因组草图绘制完毕。这表明,人类基因组计划已初步完成。
整个计划的进展主要经历了以下几个大事件
1990年,人类基因组计划在美国正式启动
1991年,美国简历第一批基因组研究中心;
1993年,桑格研究中心在英国剑桥附近成立;
1997年,法国国家基因组测序中心成立;
1998年,中国在北京和上海设立国家基因组中心;
1999年,中国获准加入人类基因组计划,承担1%的测序任务,成为参与这一计划的唯一发展中国家;
2000年6月26日,中、美、日、德、法、英等6国科学家联合在学术期刊上发表人类基因组“工作框架图”及初步分析结果;
2001年8月26日,人类基因组“中国卷”的绘制工作宣告完成;
2003年4月14日,中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布人类基因组序列绘制成功,人类基因组计划的所有目标全部实现;
2004年10月,人类基因组完成图公布;
2005年3月,人类X染色体测序工作基因完成,并公布了该染色体基因草图;
2006年5月18日,美国和英国科学家在英国《自然》杂志网络版上发表了人类最后一个染色体—1号染色体的基因测序结果。