1、動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)連正興連正興第一頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)緒 論 細(xì)細(xì) 胞：由膜所圍成的能獨(dú)立進(jìn)行生長(zhǎng)的繁殖的原生胞：由膜所圍成的能獨(dú)立進(jìn)行生長(zhǎng)的繁殖的原生質(zhì)團(tuán)。是構(gòu)成所有生物的基本單位。質(zhì)團(tuán)。是構(gòu)成所有生物的基本單位。 細(xì)胞遺傳學(xué)是從遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)角度研究細(xì)胞細(xì)胞遺傳學(xué)是從遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)角度研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞的增殖與分化、衰老與凋亡、的結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞的增殖與分化、衰老與凋亡、基因的表達(dá)基因的表達(dá)(biod)(biod)與調(diào)控、細(xì)胞的起源與進(jìn)化等細(xì)與調(diào)控、細(xì)胞的起源與進(jìn)化等細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。胞生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。 細(xì)胞區(qū)別于非生命界的主要特性：細(xì)胞區(qū)別于非生命界

2、的主要特性： 能夠?qū)ι孢M(jìn)行自我調(diào)節(jié)的開放體系、在同外界進(jìn)行物質(zhì)、能能夠?qū)ι孢M(jìn)行自我調(diào)節(jié)的開放體系、在同外界進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的條件下，處于動(dòng)態(tài)平衡量、信息交換的條件下，處于動(dòng)態(tài)平衡 生命體由多層次、非線性、多側(cè)面的復(fù)雜體系，而細(xì)胞是是生命體由多層次、非線性、多側(cè)面的復(fù)雜體系，而細(xì)胞是是生命體的結(jié)構(gòu)與功能單位，有了細(xì)胞才有完整的生命活動(dòng)。生命體的結(jié)構(gòu)與功能單位，有了細(xì)胞才有完整的生命活動(dòng)。第二頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)緒論(xln) 生命體的一切生命現(xiàn)象，如生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳、生命體的一切生命現(xiàn)象，如生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳、分化、代謝和應(yīng)激等，都是通過細(xì)胞這個(gè)生命體來實(shí)分

3、化、代謝和應(yīng)激等，都是通過細(xì)胞這個(gè)生命體來實(shí)現(xiàn)的，因此著名現(xiàn)的，因此著名(zhmng)(zhmng)生物學(xué)家生物學(xué)家WilsonWilson：“一切生物一切生物物學(xué)問題的答案都將到細(xì)胞中找到解決。因?yàn)樗猩飳W(xué)問題的答案都將到細(xì)胞中找到解決。因?yàn)樗猩矬w都是，或者曾經(jīng)是一個(gè)細(xì)胞物體都是，或者曾經(jīng)是一個(gè)細(xì)胞”。脫離開細(xì)胞，現(xiàn)代脫離開細(xì)胞，現(xiàn)代生物學(xué)的所有分支都將失去意義。生物學(xué)的所有分支都將失去意義。 以基因工程為主的現(xiàn)代生物技術(shù)主要是通過細(xì)胞的操作以基因工程為主的現(xiàn)代生物技術(shù)主要是通過細(xì)胞的操作來實(shí)現(xiàn)的。由此看來細(xì)胞學(xué)與農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物高技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。由此看來細(xì)胞學(xué)與農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物高技術(shù)有

4、著密不可分的關(guān)系，將解決人類生活中的重大問題，有著密不可分的關(guān)系，將解決人類生活中的重大問題，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。 第三頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)緒 論 細(xì)胞與生物大分子：細(xì)胞與生物大分子： 細(xì)胞是動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)體系：細(xì)胞是動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)體系： 遺傳信息結(jié)構(gòu)體系：如遺傳信息結(jié)構(gòu)體系：如DNADNA儲(chǔ)存著物種的全部遺傳信息，可是這些儲(chǔ)存著物種的全部遺傳信息，可是這些分子必須的細(xì)胞內(nèi)組裝成有一定秩序的結(jié)構(gòu)關(guān)系，才能分子必須的細(xì)胞內(nèi)組裝成有一定秩序的結(jié)構(gòu)關(guān)系，才能(cinng)(cinng)發(fā)揮其重要作用。發(fā)揮其重要作用。 膜結(jié)構(gòu)體系：網(wǎng)絡(luò)屏障、信息溝通膜結(jié)構(gòu)體系：網(wǎng)絡(luò)屏障

5、、信息溝通 細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)體系：生物化學(xué)反應(yīng)有序性、細(xì)胞分裂等細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)體系：生物化學(xué)反應(yīng)有序性、細(xì)胞分裂等 分子對(duì)于細(xì)胞來說是歸屬關(guān)系，大分子所表現(xiàn)的一些屬性分子對(duì)于細(xì)胞來說是歸屬關(guān)系，大分子所表現(xiàn)的一些屬性只有在細(xì)胞這個(gè)體系中才具有生命的意義。生物大分子脫只有在細(xì)胞這個(gè)體系中才具有生命的意義。生物大分子脫離了細(xì)胞就失去了意義。細(xì)胞外的大分子即使再?gòu)?fù)雜，變離了細(xì)胞就失去了意義。細(xì)胞外的大分子即使再?gòu)?fù)雜，變化再大，也只能稱為生物化學(xué)反應(yīng)，還稱不上為生命活動(dòng)，化再大，也只能稱為生物化學(xué)反應(yīng)，還稱不上為生命活動(dòng)，目前還不存在無細(xì)胞的生命體。目前還不存在無細(xì)胞的生命體。 各種分子在細(xì)胞內(nèi)建立起一定的

6、時(shí)空關(guān)系，相互協(xié)調(diào)配合，才能各種分子在細(xì)胞內(nèi)建立起一定的時(shí)空關(guān)系，相互協(xié)調(diào)配合，才能表現(xiàn)出有生命意義的活動(dòng)。因此試圖利用總表現(xiàn)出有生命意義的活動(dòng)。因此試圖利用總DNADNA來恢復(fù)滅絕物來恢復(fù)滅絕物種還有很大困難。種還有很大困難。第四頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)細(xì)胞(xbo)的組成第五頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)一節(jié)、細(xì)胞研究(ynji)的發(fā)展歷史 科學(xué)的發(fā)展總是與工具的改進(jìn)是分不開的（顯微鏡、電科學(xué)的發(fā)展總是與工具的改進(jìn)是分不開的（顯微鏡、電鏡等）鏡等）1.細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)：荷蘭的眼鏡商荷蘭的眼鏡商JanssenJanssen于于16041604年發(fā)明了可以放大年發(fā)明了可以

7、放大10-3010-30倍的顯微鏡，可以觀倍的顯微鏡，可以觀察昆蟲與跳蚤，因此有被稱為察昆蟲與跳蚤，因此有被稱為“跳蚤鏡跳蚤鏡”，盡管沒有發(fā)現(xiàn)細(xì)胞，但將，盡管沒有發(fā)現(xiàn)細(xì)胞，但將光學(xué)放大裝置轉(zhuǎn)變成顯微鏡的一個(gè)界標(biāo)（光學(xué)放大裝置轉(zhuǎn)變成顯微鏡的一個(gè)界標(biāo)（肉眼的直觀肉眼的直觀(zhgun)(zhgun)范圍為范圍為200um200um，而細(xì)胞為，而細(xì)胞為30um30um以下以下）16651665年英國(guó)物理學(xué)家年英國(guó)物理學(xué)家Robert HookeRobert Hooke創(chuàng)制了可以放大創(chuàng)制了可以放大40-14040-140倍的顯微鏡，并倍的顯微鏡，并開展了大量的觀察（包括礦物、動(dòng)物和植物標(biāo)本）工作，并將

8、自己觀察到的現(xiàn)開展了大量的觀察（包括礦物、動(dòng)物和植物標(biāo)本）工作，并將自己觀察到的現(xiàn)象編寫成了象編寫成了“顯微圖譜顯微圖譜”一書，此時(shí)將軟木塞的空洞稱為一書，此時(shí)將軟木塞的空洞稱為CellsCells，但并，但并不具有細(xì)胞的含義，此后才發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)容物。不具有細(xì)胞的含義，此后才發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)容物。第六頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)最早期(zoq)的顯微鏡第七頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)1. 細(xì)胞細(xì)胞(xbo)的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn) 16741674年荷蘭科學(xué)家年荷蘭科學(xué)家LeeuwenhoekLeeuwenhoek（只上過高中，當(dāng)過學(xué)徒只上過高中，當(dāng)過學(xué)徒工和布商，工和布商，3939歲才開始進(jìn)行科

9、學(xué)研究，磨制了歲才開始進(jìn)行科學(xué)研究，磨制了550550個(gè)透鏡，自制了個(gè)透鏡，自制了247247臺(tái)顯微臺(tái)顯微鏡，但僅存下鏡，但僅存下9 9臺(tái)，對(duì)其中一臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，放大倍數(shù)為臺(tái)，對(duì)其中一臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，放大倍數(shù)為270270倍；倍；16801680年當(dāng)選為年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)外籍會(huì)員；英國(guó)皇家學(xué)會(huì)外籍會(huì)員；16991699年獲得巴黎科學(xué)院通訊院士稱號(hào)年獲得巴黎科學(xué)院通訊院士稱號(hào)），），利用自制的顯微鏡：利用自制的顯微鏡：觀察了水中的原生動(dòng)物、人和哺乳類的精子等微小觀察了水中的原生動(dòng)物、人和哺乳類的精子等微小活細(xì)胞；活細(xì)胞；同時(shí)同時(shí)(tngsh)(tngsh)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)量：細(xì)菌為對(duì)細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)量：細(xì)

10、菌為3um3um、紅細(xì)胞、紅細(xì)胞為為7.2um7.2um。第八頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)人工(rngng)光源顯微鏡第九頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)2、細(xì)胞遺傳學(xué)的創(chuàng)立(chungl)與形成18381838年顯微鏡分辨率的提高（可達(dá)年顯微鏡分辨率的提高（可達(dá)1um1um）、切片機(jī)的出現(xiàn)，德國(guó)植物學(xué)家）、切片機(jī)的出現(xiàn)，德國(guó)植物學(xué)家SchleidonSchleidon根據(jù)自己的觀察，論證了所有植物體都是由細(xì)胞組成的；根據(jù)自己的觀察，論證了所有植物體都是由細(xì)胞組成的；18391839年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家SchwannSchwann證明了動(dòng)物體也是由細(xì)胞所組成，并總結(jié)前人的工

11、作后證明了動(dòng)物體也是由細(xì)胞所組成，并總結(jié)前人的工作后提出了提出了一切生物體都是由細(xì)胞所組成的一切生物體都是由細(xì)胞所組成的。18551855年年VirchowVirchow提出了：提出了：細(xì)胞是所有生物的結(jié)構(gòu)與生命細(xì)胞是所有生物的結(jié)構(gòu)與生命(shngmng)(shngmng)活動(dòng)單位；活動(dòng)單位；生物的特性取決于細(xì)胞的特性，多細(xì)胞生物的每個(gè)細(xì)胞即是一個(gè)活動(dòng)單位生物的特性取決于細(xì)胞的特性，多細(xì)胞生物的每個(gè)細(xì)胞即是一個(gè)活動(dòng)單位細(xì)胞只能通過細(xì)胞的分裂而來。細(xì)胞只能通過細(xì)胞的分裂而來。18831883年提出了染色體學(xué)說年提出了染色體學(xué)說，染色體是遺傳單位的攜帶者。，染色體是遺傳單位的攜帶者。1884188

12、4年提出細(xì)胞核含有控制遺傳的因子年提出細(xì)胞核含有控制遺傳的因子18921892年提出了細(xì)胞的原生質(zhì)學(xué)說（年提出了細(xì)胞的原生質(zhì)學(xué)說（將細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)容物稱為原生質(zhì)將細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)容物稱為原生質(zhì)），細(xì)胞的概），細(xì)胞的概念基本形成。念基本形成。第十頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)2、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)的創(chuàng)立與形成19021902年年CannonCannon提出遺傳因子位于染色體上提出遺傳因子位于染色體上19051905年年FarmerFarmer提出了減數(shù)分裂。提出了減數(shù)分裂。19091909年將遺傳因子定名為基因。年將遺傳因子定名為基因。 19091909年年HarrisonHarrison證明胚神

13、經(jīng)細(xì)胞可以在離體條件下生長(zhǎng)證明胚神經(jīng)細(xì)胞可以在離體條件下生長(zhǎng)(shngzhng)(shngzhng)分化，開創(chuàng)了組織培養(yǎng)技術(shù)。分化，開創(chuàng)了組織培養(yǎng)技術(shù)。19141914年實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)得到了快速發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了早期胚胎分裂球年實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)得到了快速發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了早期胚胎分裂球具有全能性。具有全能性。19341934年用高速離心機(jī)對(duì)細(xì)胞核與細(xì)胞器進(jìn)行了分離實(shí)驗(yàn)，開始了細(xì)年用高速離心機(jī)對(duì)細(xì)胞核與細(xì)胞器進(jìn)行了分離實(shí)驗(yàn)，開始了細(xì)胞器的研究。胞器的研究。19391939年電子顯微鏡的出現(xiàn)（放大倍數(shù)為年電子顯微鏡的出現(xiàn)（放大倍數(shù)為1000010000倍）。倍）。19531953年年DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，雙螺旋

14、結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，19771977年生長(zhǎng)激素抑制素的大年生長(zhǎng)激素抑制素的大腸桿菌中表達(dá)奠定了分子細(xì)胞學(xué)的基礎(chǔ)。腸桿菌中表達(dá)奠定了分子細(xì)胞學(xué)的基礎(chǔ)。第十一頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)(biod)與調(diào)控第十二頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)3、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)研究的內(nèi)容 細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá) 細(xì)胞核是細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存的場(chǎng)所遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存的場(chǎng)所，也是遺傳信息，也是遺傳信息轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄(zhun l)出出mRNA、rRNA與與tRNA的場(chǎng)所。的場(chǎng)所。 染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)的載體染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)的載體，核仁是轉(zhuǎn)錄，核仁是轉(zhuǎn)錄rRNA與裝配核糖體亞基的場(chǎng)

15、所。與裝配核糖體亞基的場(chǎng)所。 核膜與核孔復(fù)合體是核質(zhì)之間物質(zhì)與信息交換核膜與核孔復(fù)合體是核質(zhì)之間物質(zhì)與信息交換的結(jié)構(gòu)與屏障。的結(jié)構(gòu)與屏障。第十三頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)3、細(xì)胞遺傳學(xué)研究(ynji)的內(nèi)容 細(xì)胞骨架體系細(xì)胞骨架體系 細(xì)胞骨架主要細(xì)胞骨架主要維持細(xì)胞的形態(tài)與保持細(xì)維持細(xì)胞的形態(tài)與保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理布局胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理布局，保證細(xì)胞內(nèi)大，保證細(xì)胞內(nèi)大分子的運(yùn)輸、細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞信分子的運(yùn)輸、細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞信息傳遞、基因表達(dá)息傳遞、基因表達(dá)(biod)與大分子加工。與大分子加工。 細(xì)胞核骨架：核基質(zhì)、核纖層與核孔復(fù)合細(xì)胞核骨架：核基質(zhì)、核纖層與核孔復(fù)合體體 細(xì)胞

16、質(zhì)骨架：微管、微絲等細(xì)胞質(zhì)骨架：微管、微絲等第十四頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)3、細(xì)胞遺傳學(xué)研究(ynji)的內(nèi)容 細(xì)胞增殖及其調(diào)控細(xì)胞增殖及其調(diào)控 生物體的生長(zhǎng)發(fā)育是由細(xì)胞的增殖與分化造成生物體的生長(zhǎng)發(fā)育是由細(xì)胞的增殖與分化造成的，的，利用細(xì)胞增殖與分化的原理可以利用細(xì)胞增殖與分化的原理可以(ky)提高動(dòng)提高動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育速度植物的生長(zhǎng)發(fā)育速度（生長(zhǎng)激素的使用）；（生長(zhǎng)激素的使用）； 可以探討腫瘤的形成機(jī)制，尋找出有效的治療可以探討腫瘤的形成機(jī)制，尋找出有效的治療方法；方法； 關(guān)鍵因素分析關(guān)鍵因素分析 細(xì)胞周圍的控制細(xì)胞增殖的因子細(xì)胞周圍的控制細(xì)胞增殖的因子 控制細(xì)胞增殖的關(guān)鍵基因

17、控制細(xì)胞增殖的關(guān)鍵基因第十五頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)腫瘤(zhngli)的形態(tài)第十六頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)3、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)研究的內(nèi)容 細(xì)胞分化及其調(diào)控細(xì)胞分化及其調(diào)控 分化是生物體發(fā)育的基礎(chǔ)，是構(gòu)成復(fù)雜機(jī)體的基礎(chǔ)，只有分化是生物體發(fā)育的基礎(chǔ)，是構(gòu)成復(fù)雜機(jī)體的基礎(chǔ)，只有分化才能形成具有不同功能的細(xì)胞，行使特定的機(jī)能分化才能形成具有不同功能的細(xì)胞，行使特定的機(jī)能 細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性可以使人們了解細(xì)胞分化的機(jī)理，控制細(xì)胞分化進(jìn)可以使人們了解細(xì)胞分化的機(jī)理，控制細(xì)胞分化進(jìn)程程 體細(xì)胞克隆體細(xì)胞克隆的成功標(biāo)志著已經(jīng)分化的細(xì)胞可以脫程分化，重的成功標(biāo)志著已經(jīng)分化的細(xì)

18、胞可以脫程分化，重新形成新的個(gè)體新形成新的個(gè)體 腫瘤的形成是由于不分化與去分化的結(jié)果腫瘤的形成是由于不分化與去分化的結(jié)果，因此利用分化誘導(dǎo)，因此利用分化誘導(dǎo)，使腫瘤細(xì)胞分化，達(dá)到使腫瘤細(xì)胞分化，達(dá)到(d do)治療目的。治療目的。第十七頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)體細(xì)胞克隆(k ln)分化(fnhu)細(xì)胞的去程序化第十八頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)克隆(k ln)挽救瀕危動(dòng)物第十九頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)How are PluripotentLines Characterized? Morphology: small cells (812 cm) grow in a

19、ggregates high nuclear cytoplasmic ratio Cell surface proteins: alkaline phosphatase (AP) endogenous telomerase SSEA1, ECMA7, EMA1, etc. Gene expression, epigenetic profiles Differentiate into three germ layers Form teratomas Contribute to germline chimeras第二十頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)Mouse embryonic stem c

20、ells as embryonic stem cell archetype In 1981, The first mouse embryonic stem cells (mESCs) were isolated from in vitro proliferation of the ICM derived from an E3.5 to E4.5 days post coitum (dpc) blastocyst (Evans & Kaufman 1981; Martin 1981). mESCs growing conditions: feeder cells supplemented

21、by EC conditioned medium (Smith & Hooper 1987) Gp130 family: leukemia inhibitory factor (LIF) Other molecules: ciliary neurotrophic factor (CNTF), interleukin-6 (IL-6), etc. (Yoshida et al. 1994; Ware et al. 1995; Yoshida et al.1996; Kunath et al. 2007).第二十一頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)第二十二頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺

22、傳學(xué)Progress of iPS induction Genes: Mouse: SOX2, OCT4, c-Myc and Klf4 Human: SOX2, OCT4, c-Myc and Lin28 Gene Number: 4 genes: 3 genes: 2 genes: 1 gene:第二十三頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)Methods of induction:RetrovirusIn separate vectorsIn one vector disassociated with 2APurified proteinsProkaryote EukaryoteCondi

23、tional medium of eukaryotic cell transfected with 4 genes ?第二十四頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)組織(zzh)再生蠑螈斷肢創(chuàng)口周圍的皮膚、肌肉、骨骼等各種細(xì)胞(xbo)會(huì)聚集到一起，從成體細(xì)胞(xbo)反向變?yōu)椤坝啄辍奔?xì)胞(xbo)，形成具有再生能力的芽基細(xì)胞(xbo)群。盡管這些芽基細(xì)胞(xbo)看起來都差不多，但它們都記住了各自的來源，從肌肉細(xì)胞(xbo)而來的仍再生為肌肉細(xì)胞(xbo)，從神經(jīng)鞘細(xì)胞(xbo)而來的仍再生為神經(jīng)鞘細(xì)胞(xbo)。第二十五頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)3、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)研究的內(nèi)容

24、細(xì)胞的衰老與凋亡細(xì)胞的衰老與凋亡 細(xì)胞總體的衰老導(dǎo)致了生物體的衰老，但生物體的衰老細(xì)胞總體的衰老導(dǎo)致了生物體的衰老，但生物體的衰老與細(xì)胞的衰老還存在著很大的不同。與細(xì)胞的衰老還存在著很大的不同。 細(xì)胞的衰老是由于傳代次數(shù)的限制所造成細(xì)胞的衰老是由于傳代次數(shù)的限制所造成，同時(shí)也是自然規(guī)，同時(shí)也是自然規(guī)律和法則；人們希望通過細(xì)胞衰老的研究來延長(zhǎng)壽命，如線律和法則；人們希望通過細(xì)胞衰老的研究來延長(zhǎng)壽命，如線蟲壽命的延長(zhǎng)意味著人類的壽命可以達(dá)到蟲壽命的延長(zhǎng)意味著人類的壽命可以達(dá)到500歲，果蠅的實(shí)驗(yàn)歲，果蠅的實(shí)驗(yàn)預(yù)計(jì)人類的壽命可以達(dá)到預(yù)計(jì)人類的壽命可以達(dá)到156歲；歲； 細(xì)胞的凋亡是生命科學(xué)研究中新興

25、的領(lǐng)域。細(xì)胞的凋亡是生命科學(xué)研究中新興的領(lǐng)域。凋亡是由于一系凋亡是由于一系列基因控制并受復(fù)雜信號(hào)影響的細(xì)胞自然列基因控制并受復(fù)雜信號(hào)影響的細(xì)胞自然(zrn)死亡現(xiàn)象死亡現(xiàn)象。也是生理正常發(fā)育與病理過程的重要平衡因素。也是生理正常發(fā)育與病理過程的重要平衡因素。第二十六頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)3、細(xì)胞遺傳學(xué)研究(ynji)的內(nèi)容 細(xì)胞的起源與進(jìn)化細(xì)胞的起源與進(jìn)化 35億年前已經(jīng)在地球上出現(xiàn)了原始細(xì)胞；億年前已經(jīng)在地球上出現(xiàn)了原始細(xì)胞； 擁有擁有(yngyu)生命活動(dòng)的物質(zhì)只有以細(xì)胞的形式出生命活動(dòng)的物質(zhì)只有以細(xì)胞的形式出現(xiàn)時(shí)才能夠在地球上存在?，F(xiàn)時(shí)才能夠在地球上存在。 細(xì)胞的進(jìn)化有人認(rèn)

26、為是共生所致；細(xì)胞的進(jìn)化有人認(rèn)為是共生所致； 分子遺傳學(xué)的發(fā)展為細(xì)胞的進(jìn)化提供了強(qiáng)有力分子遺傳學(xué)的發(fā)展為細(xì)胞的進(jìn)化提供了強(qiáng)有力的研究手段與方法。的研究手段與方法。第二十七頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)3、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)研究的內(nèi)容 細(xì)胞工程和組織工程細(xì)胞工程和組織工程 對(duì)細(xì)胞進(jìn)行改造，達(dá)到修復(fù)、治療等目的對(duì)細(xì)胞進(jìn)行改造，達(dá)到修復(fù)、治療等目的，如用胰島細(xì)胞治療，如用胰島細(xì)胞治療糖尿病，雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)藥品或抗體，定向殺死靶細(xì)胞，胚胎干糖尿病，雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)藥品或抗體，定向殺死靶細(xì)胞，胚胎干細(xì)胞治療等；細(xì)胞治療等； 組織工程體外培養(yǎng)特定的組織組織工程體外培養(yǎng)特定的組織，用以治療組織損傷，美

27、，用以治療組織損傷，美容等目的（人耳鼠等）容等目的（人耳鼠等） 體細(xì)胞克?。后w細(xì)胞克?。和炀葹l危挽救瀕危(bnwi)物種，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因等操作物種，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因等操作。 iPS 單細(xì)胞生命的人工合成單細(xì)胞生命的人工合成“辛西婭辛西婭”，是將，是將通過化學(xué)合成通過化學(xué)合成“絲狀支絲狀支原體亞種原體亞種”DNA，并將其植入去除了遺傳物質(zhì)的，并將其植入去除了遺傳物質(zhì)的山羊支原體體內(nèi)，創(chuàng)造出世界上首個(gè)山羊支原體體內(nèi)，創(chuàng)造出世界上首個(gè)“人造單細(xì)胞生人造單細(xì)胞生物物”(科學(xué)界的壞小子科學(xué)界的壞小子 文特爾）文特爾）第二十八頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)組織(zzh)工程第二十九頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)

28、胞遺傳學(xué)4、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)的研究進(jìn)展19531953年發(fā)現(xiàn)了年發(fā)現(xiàn)了DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)19581958年提出了遺傳信息的中心法則年提出了遺傳信息的中心法則19601960年提出了蛋白質(zhì)合成的操縱元學(xué)說年提出了蛋白質(zhì)合成的操縱元學(xué)說19701970年在腫瘤病毒中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶年在腫瘤病毒中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶1970-1970-：DNADNA重組、剪接技術(shù)的迅速發(fā)展，遺重組、剪接技術(shù)的迅速發(fā)展，遺傳工程技術(shù)迅速傳工程技術(shù)迅速興起興起20062006年年iPSiPS（Induced Pluripotent Stem Induced Pluripotent Stem CellCell）

29、發(fā)現(xiàn)。）發(fā)現(xiàn)。20102010年人造單細(xì)胞生物年人造單細(xì)胞生物(shngw)(shngw)“新西婭新西婭”誕生誕生第三十頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)4、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)的研究進(jìn)展 19771977年第一次將高等動(dòng)物的生長(zhǎng)激素釋放年第一次將高等動(dòng)物的生長(zhǎng)激素釋放抑制素引入大腸桿菌，合成了生長(zhǎng)激素釋抑制素引入大腸桿菌，合成了生長(zhǎng)激素釋放抑制素放抑制素 19791979年將小鼠年將小鼠胰島素基因引入大腸桿菌胰島素基因引入大腸桿菌，合成了胰島素合成了胰島素 19901990年啟動(dòng)了人類基因組計(jì)劃年啟動(dòng)了人類基因組計(jì)劃 19971997年乳腺細(xì)胞年乳腺細(xì)胞體細(xì)胞克隆羊的誕生體細(xì)胞克隆羊的誕生

30、，證，證明了分化明了分化(fnhu)(fnhu)的細(xì)胞可以脫程分化的細(xì)胞可以脫程分化(fnhu)(fnhu)，形成新的個(gè)體形成新的個(gè)體第三十一頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)二節(jié)、細(xì)胞遺傳學(xué)研究(ynji)意義改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能：改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能：生物的生殖生物的生殖發(fā)育、遺傳、神經(jīng)活動(dòng)等重大生命現(xiàn)發(fā)育、遺傳、神經(jīng)活動(dòng)等重大生命現(xiàn)象都是以細(xì)胞為基礎(chǔ)的；象都是以細(xì)胞為基礎(chǔ)的；研究研究(ynji)(ynji)人類思維活動(dòng)以及動(dòng)物的人類思維活動(dòng)以及動(dòng)物的記憶記憶：人大腦的活動(dòng)是靠：人大腦的活動(dòng)是靠10101212個(gè)細(xì)胞個(gè)細(xì)胞的互相協(xié)調(diào)而進(jìn)行的；的互相協(xié)調(diào)而進(jìn)行的；病理學(xué)分析：病理學(xué)分析：一切病

31、變是細(xì)胞的異常一切病變是細(xì)胞的異常所造成的；所造成的；基因工程操作：基因工程操作：基因工程是通過細(xì)胞基因工程是通過細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的；來實(shí)現(xiàn)的；疾病治療：疾病治療：細(xì)胞治療對(duì)挽救人類生細(xì)胞治療對(duì)挽救人類生命將做出巨大貢獻(xiàn)；命將做出巨大貢獻(xiàn)；器官移植：器官移植：器官移植、細(xì)胞修復(fù)器官移植、細(xì)胞修復(fù)等操作將延長(zhǎng)人類的生命。等操作將延長(zhǎng)人類的生命。第三十二頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)轉(zhuǎn)基因與轉(zhuǎn)基因細(xì)胞(xbo)的核移植第三十三頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)核移植（體細(xì)胞克隆(k ln)）第三十四頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)三節(jié)、細(xì)胞(xbo)遺傳學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域 功能基因組學(xué)研究：功

32、能基因組學(xué)研究： 利用差異顯示篩選新的基因利用差異顯示篩選新的基因 通過通過(tnggu)基因打靶、基因打靶、RNAi等技術(shù)研究基因的等技術(shù)研究基因的功能；功能； 利用細(xì)胞芯片篩選靶向藥物利用細(xì)胞芯片篩選靶向藥物 基因表達(dá)的時(shí)空性基因表達(dá)的時(shí)空性 不同時(shí)間、不同組織中基因表達(dá)的差異（也可不同時(shí)間、不同組織中基因表達(dá)的差異（也可以是不同細(xì)胞類型中同一個(gè)基因表達(dá)的差異以是不同細(xì)胞類型中同一個(gè)基因表達(dá)的差異 不同生理時(shí)間中基因表達(dá)的差異，為適時(shí)控制不同生理時(shí)間中基因表達(dá)的差異，為適時(shí)控制動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育奠定基礎(chǔ)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育奠定基礎(chǔ)第三十五頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)基因芯片(j yn xn pin)第三十六頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)外顯子測(cè)序以外顯子捕獲結(jié)合Solexa測(cè)序?yàn)槔右哉f明： 基因組DNA首先被隨機(jī)打斷成500bp左右的片段，隨后在DNA片段兩端分別連接上接頭。 經(jīng)過PCR庫檢合格后的DNA片段與NimbleGen 2.1M Human Exome Array芯片進(jìn)行雜交。去除未與芯片結(jié)合的背景DNA后，將經(jīng)過富集的外顯子區(qū)域的DNA片段洗脫下來。 這些DNA片段又隨機(jī)連接成長(zhǎng)(chngzhng)DNA片段后，再次被隨機(jī)打斷并在其兩端加上測(cè)序接頭，經(jīng)過LM-PCR的線性擴(kuò)增，在經(jīng)qPCR質(zhì)量檢測(cè)合格后即可上機(jī)測(cè)序。第三十七頁，共四十三頁。緒論-動(dòng)