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分子医学概论2分子医学概论课程内容分子医学与分子医学技术相关理论基本技术（实验）：离心技术、电泳技术、层析技术、分光光度技术、基因操作技术、免疫分析技术视频教学：基因奥秘、生命赞歌、PCR技术及应用、免疫反击

战等问题式自主学习：分子医学技术的原理和应用、分子医学前沿技术分子医学技术的应用实验：基因诊断、基因鉴定、免疫学检测等实验课题设计：专家讲座、资料查阅、实验设计、分组报告和答辩3分子医学概论1)本课程中学生的作

业、实验报告、讲座感想等均需写在每位同学的实验记录本中，不能用打印稿或零星纸张。2)请同学们独立完成每一次实验课的作业或实验报告等。部分实验课安排了思考题，需连同实验报告同时完成。3）实验记录本相当于本课程考核试卷，请同学们认真对待，于课题设计报告时由每班

学习委员交实验课老师。考核完后由分子医学实验室统一管理。无实验记录本者按缺考处理。注意事项4分子医学概论*分子医学与分子医学技术*分子生物学实验室安全与环保*视频：21世纪的生命科学5分子医学概论Molecularmedicineandmolecularmedi

caltechnology*分子医学与分子医学技术6分子医学概论7分子医学概论分子生物学的成长过程8分子医学概论19世纪末核素9分子医学概论1944年确认了遗传的物质基础是DNA。10分子医学概论1953年JWatson和FCricK提出了DNA双螺旋结构模型。以D

NA半保留复制机制，揭示了生物界遗传性状能世代遗传的分子奥秘。11分子医学概论12分子医学概论13分子医学概论1968年,NirenbergM,遗传密码学说。N2HCOOH遗传信息核酸中4种符号（A、C、G、T/U）5’

AUG三联体密码14分子医学概论1965年,Jacobf基因操纵子.结构基因调控序列ABC15分子医学概论1972年,P.Berg:构建第一个DNA重组分子2种病毒DNA的重组。16分子医学概论17分子医学概论1977年，基因工程产品的出现H.W.Boyer,第一个

基因工程产品(SSsomatostatin）人体生长激素释放激素(SS)抑制和调节多种激素的作用从动物脑中提取:5mg---50万只羊脑基因工程9升大肠杆菌培养液18分子医学概论19分子医学概论70年代DNAsequencingGraessmann和Di

cumako莫定了用显微注射法转移基因。Grahant等对磷酸钙介导的DNA转移过程进行了详细的研究，使这技术能被普遍接受和应用。80年代PCR技术的出现定点突变的研究与应用20分子医学概论80年代的代表性研究领域基因工程

产品的开发应用癌基因的发现DNA-蛋白质分子相互辨认人类基因组计划开始酝酿90年代的代表性研究领域基因诊断技术渐趋成熟基因治疗合法化人类基因计划的启动分子生物学各分支学科的建立与发展21分子医学概论从20世纪50年代起，分子生物学领域的

研究成果共获得40项诺贝尔医学-生理科学奖，说明分子生物学在生命科学研究中的重要性。22分子医学概论从基因的角度重新认识疾病，运用基因技术预防和治疗疾病。目前基因技术大多数尚待完善，前景却未可限量。从伦理、道德、法律、社会的角度审视基因技术的应用和对生命的干预。分子医学(Molecu

larMedicine)“Molecularmedicineencompassesthediscoveryoffundamentalmolecularcomponentsthatdeterminenormalcellularbeha

vior,thedissectionofaberrantgeneticexpressionorinteraction,andthemodulationorcorrectionofthoseaberrationsfor

thepurposeofdiseasediagnosis,treatmentandprevention.Thekeydifferencebetweenthemolecularmedicineandthetraditionalmedicineisthatthefo

rmerbasesitsunderstandingofthediseasesandoperationsuponamolecularandgeneticlevel.”23分子医学概论1994年2月，美国国立卫生研究院(

(NIH)卡普((Karp),布罗德((Broder)《癌研究》CancerResearch“分子医学的新方向”“Newdirectionsinmolecularmedicine”24分子医学概论1994年9月,《Natu

re》杂志“分子医学研讨会”theseminarofmolecularmedicine“分子医学的挑战”‘ChallengeofMolecularMedicine’1995年,美国:“MolecularMedicine”杂志正式创刊25分子

医学概论根据Karp等的定义，分子医学的内容包括:发现控制正常细胞行为的基本分子弄清基因异常与疾病发生的关系通过检查和纠正这些异常基因对疾病进行诊断、治疗和预防分子医学与传统医学的主要不同在于前者对疾病的认识和操作都是在分子和基因水平上进行的。26分子医学概论分子医学研究研

究内容：疾病的分子机理疾病的基因诊断疾病的基因治疗疾病的基因预防研究技术：基础生化技术核酸技术蛋白质技术细胞技术动物实验技术前沿技术分子文库技术分子突变谱技术表达谱技术生物信息技术干细胞技术……27分子医学概论分子医学研究内容疾病的分子

机理从细胞内部的微观生理学和分子生物学水平上寻找病因.疾病的基因诊断单基因疾病的诊断；有遗传倾向的疾病；外原性病原体。疾病的基因治疗体细胞基因治疗；生殖细胞基因治疗疾病的基因预防基因疫苗等28分子医学

概论探索疾病的原因，是有效治疗疾病的前提。目前，医学对某些还缺少有效的治疗方法，与对病因缺乏深入认识密切相关。基因科学的发展，为人类从细胞内部的微观生理学和分子生物学水平上寻找病因提供了新的思路。1疾病的分子机理29分子医学概论尿黑酸症尿

液接触空气黑色常染色体隐性遗传病tyrosine尿黑酸氧化分解尿黑酸氧化酶先天性缺乏尿黑酸氧化酶基因表达1898年：30分子医学概论1949年波林发现镰刀型细胞贫血症（病人的红细胞为镰刀形）与血红蛋白结构异常相关。镰形红细胞贫血病人Hb(HbS)β亚基N-val·his·leu·thr·p

ro·val·glu······C肽链CACGTG基因正常成人Hb(HbA)β亚基N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu······C肽链CTCGAG基因31分子医学概论正常血细胞镰形红细胞32分子医学概论美国

毕晓普和瓦慕斯等人的研究表明：动物体内的癌基因不是来自病毒，而是由于在动物的正常细胞基因中本来就存在一个庞大的癌基因族，正常情况下这些原癌基因是不活跃的，但当受到病毒入侵或遇到物理、化学等因素作用时，就可能被激活，突变为癌基因。这也就解释了化学污染、吸烟、放射线辐射等因素致癌的原因。33

分子医学概论2疾病的基因诊断从广义上讲，大多数疾病都可以从遗传物质的变化中寻找出原因。而从技术上看，只要找到了与疾病相关的基因，基因诊断便可实现。基因诊断将成为疾病诊断的常规方法。单基因疾病的诊断：一般可在临床症状出现之前作出诊断，不依赖临床表型。

有遗传倾向的疾病：易感基因的筛查，如高血压，冠心病，肥胖等。外原性病原体：如病毒、细菌、寄生虫等引起的传染病。34分子医学概论β－地中海贫血症甲型和乙型血友病镰状红细胞贫血Duchenne肌营养不良症囊

性纤维变性病Southern印迹法PCR技术SSO法RFLP法35分子医学概论RLFP分析法36分子医学概论37分子医学概论38分子医学概论基因鉴定技术人体细胞有总数约为30亿个碱基对的DNA，每个人的DNA都不完全相同，

人与人之间不同的碱基对数目达几百万之多，因此通过分子生物学方法显示的DNA图谱也因人而异，由此可以识别不同的人。所谓“DNA指纹”，就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。由于DNA是遗传物质，因此通过对DNA鉴定还可以判断两

个人之间的亲缘关系。DNA鉴定技术是英国遗传学家A·J·杰弗里斯（1950－）在1984年发明的。由于人体各部位的细胞都有相同的DNA，因此可以通过检查血迹、毛发、唾液等判明身分。39分子医学概论DNA指纹只要罪犯在案发现场留下任何与身体有关的东西，例如血迹和毛发，警方就可以根据这些

蛛丝马迹将其擒获，准确率非常高。DNA鉴定技术在破获强奸和暴力犯罪时特别有效，因为在此类案件中，罪犯很容易留下包含DNA信息的罪证。根据DNA指纹破案虽然准确率高，但也有出错的可能，因为两个人的DNA指纹在测试的区域内有完全吻合的可能。因此在2000年英国将DNA指纹测试扩

展到10个区域，使偶然吻合的危险几率降到十亿分之一。40分子医学概论基因疗法，即是通过基因水平的操作来治疗疾病的方法。目前的基因疗法是先从患者身上取出一些细胞（如造血干细胞、纤维干细胞、肝细胞等），然后利用对人体无害的

病毒当载体，把正常的基因嫁接到病毒上，再用这些病毒去感染取出的人体细胞，让它们把正常基因插进细胞的染色体中，使人体细胞就可以“获得”正常的基因，以取代原有的异常基因；接着把这些修复好的细胞培养、繁殖到一定的数量后，送回患者体内，这些细胞就

会发挥“医生”的功能，把疾病治好了。3疾病的基因治疗41分子医学概论1.直接法即将外源性功能基因以逆转录病毒、质粒载体或脂质体类包囊，或以裸露DNA的形式直接注入体内，让基因在体内表达。2.间接法即将受体细胞（例如淋巴细胞、骨髓干

细胞、皮肤或纤维细胞等）在体外培养导入外源性功能基因，然后把这种经遗传修饰的受体细胞输回或移植入患者体内，让外源基因表达。体细胞基因治疗生殖细胞基因治疗以校正生殖细胞的缺陷为目标，所产生的性状可代代相传。42分子医学概论43分子医学概论44分子医学

概论异基因脐血干细胞移植治疗手术。78天后,代表肌肉萎缩情况的肌酸磷酸激酶从6800降到一两千；移植前DMD基因第19号外显子缺失，移植后45天、73天两次检测DMD基因均已恢复正常，缺失的19号外显子已经显现出来！全球首例接受基因治疗的神经肌肉遗传病患者经过了79

天考验。45分子医学概论深圳市赛百诺基因技术有限公司研制开发的抗癌新药——“重组人p53腺病毒注射液”（商品名“今又生”），10月16日获得国家仪器药品监督管理局颁发的新药证书。46分子医学概论糖尿病是患者胰腺不能

正常分泌胰岛素，引起血糖过高而至，其死亡率仅次于癌症和心脏病。全世界的糖尿病患者已达数千万人。20世纪初，医生们就采用胰岛素治疗糖尿病。但胰岛素以往主要靠从牛、猪等大牲畜的胰脏中提取，一头牛的胰脏或一头猪的胰脏

只能产生30毫升的胰岛素，而一个病人每天则需要4毫升的胰岛素，胰岛素产量远远不能满足需要。1978年，美国化学家W·吉尔伯特研究小组，利用重组DNA技术成功地使大肠杆菌生产出胰岛素。47分子医学概论干扰素是两位美国科学家在1957研究病毒的

干扰现象时发现的一种抗病毒的特效药。干扰素本是我们身体内部少数几种能抵御病毒的天然防御物质之一，是在病毒入侵细胞以后从仍然健康的细胞中自然产生的。但人体内产生的干扰素数量非常小，所以当时生产的干扰素数量很少而十分昂贵。过去，用白细胞生产干扰素，每个细胞最多只能产生100～100

0个干扰素分子；而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产，在1～2天内，每个菌体能产生20万个干扰素分子。48分子医学概论1990年沃尔夫（WOff）等发现，将带有甲型流感病毒核蛋白编码基因的质粒注射到小鼠肌

肉内，可使小鼠能经受致死剂量的甲型流感病毒的攻击。裸露的DNA通过注射、滴鼻和肠道也进人细胞，并使之获得保护性免疫。这种具有疫苗作用的裸露DNA称之为“基因疫苗”（genevaccine）。4疾病的基因预防基因疫苗整株疫苗成分疫苗基因

疫苗49分子医学概论分子医学研究技术50分子医学概论基因蛋白质基因表达经典技术体系新技术体系生物信息技术分子文库技术突变谱技术表达谱技术干细胞技术基因获取基因检测基因重组基因表达基因标记基因探测51分子医学概论经典技术体系52分子医学概论获取目标基因PCR法基因文库法化学合成法基因文库53分子医学

概论PCR可以把指定的基因片段数量指数放大染色体54分子医学概论核酸检测和鉴定-+55分子医学概论凝胶成像分析系统核酸蛋白分析仪56分子医学概论基因重组和基因表达分切接转筛表57分子医学概论58分子医学概论59分子医学概论6

0分子医学概论61分子医学概论基因探针与标记复性RNADNA62分子医学概论三种印迹技术的比较63分子医学概论64分子医学概论65分子医学概论66分子医学概论生物信息技术67分子医学概论生物信息学((bioinformation)是一门伴随着基

因组研究而产生的交叉学科。广义地说，它是从事与基因组研究有关的生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释的一门学科。这个定义包含两层意思，即对海量数据的收集、整理以及对这些数据的应用。68分子医学概论基因组，指的是

生物体内的所有DNA，包括它的基因。人类基因组计划要测定的是人体23对染色体中的所有DNA的序列，它由31.647亿个碱基对组成，共有3万至3.5万个基因。换句话说，生命天书是由30多亿个字写成的，如果将这30多亿字排版到一张报纸上，那么大约需要20万页纸才能排

完这部巨著。由此可以想见，读取这部巨著所要耗费的时间将是如何的惊人。解读生命的“天书”---人类基因组计划69分子医学概论随着主要模式生物的基因组测序完毕,在测序基因组之后——功能基因组学：基因功能分析，进

化分析，比较基因组分析等.70分子医学概论分子文库71分子医学概论基本策略；;构建不同的文库基于核酸杂交的筛选基于抗原抗体反应的筛选72分子医学概论基因文库73分子医学概论噬菌体展示技术74分子医学概论75分子医学概论76分子医学概论酵母双杂交系统GeneBin

dingDomainActivationDomainUASDNAmRNA结合域激活域77分子医学概论BaitProteinPreyProtein蛋白质相互作用AActivationDomainAActivationDomainBBai

tProteinBindingDomain78分子医学概论ReporterGeneBaitProteinBindingDomainPreyProteinActivationDomain双杂交系统UAS79分子

医学概论ReporterGeneBaitProteinBindingDomainPreyProteinActivationDomain80分子医学概论突变谱81分子医学概论Kamath(Nature,2003,

421:220)利用RNAi技术阻断了线虫19757个基因中的16757基因,并分析了相应的表型。82分子医学概论RNAi技术83分子医学概论InitiationStepATPATPADP+ppiADP+ppiDICERKINASERdRP84分子医学概论Ef

fectorStep•siRNAbinding•siRNAunwinding•RISCactivation85分子医学概论表达谱86分子医学概论生物芯片87分子医学概论88分子医学概论Medium-d

ensityDNAmicroarrayfluorescenceimages⚫DNAarraywithadistanceof400umofcenter-to-center⚫SYBRstainsssDNAprobe(Up)⚫Cy5(red)andFluorX(Green)stainimmob

ilizedDNAprobes(Right)ArrayArea:0.6cmx0.3cm89分子医学概论蛋白质组学2Delectrophoresis1.2.90分子医学概论ProteolyticdigestionGCGProteolyticfragmentsPureprotein2D

electrophoresisSampleMALDI-TOFCapillaryElectrophoresisHPLCN-AminoacidsequencingMassspectrumDatabasesearchingLC/MS/MS91分子医学概论92分子医学概论转基因生

物和动物克隆技术93分子医学概论转基因生物是指用实验方法导入的外源基因在染色体基因组内稳定整和并能遗传给后代的一类动物。自从1982年Palmiter等首次将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵雄性原核中，获得了个体比对照组大一倍

的转基因“超级小鼠”以来，这项高新技术受到各国重视，发展迅速，取得不少突破，全世界已申请的工程动物专利达到80多项。94分子医学概论囊性纤维变性是一种遗传病，患者体内会产生粘稠的粘液，阻塞肺部、胰腺和消化

器官的内部通道，大约有一半的患者活不过30岁。英国PPT公司培育了植入人体基因的克隆羊，羊奶中含有能够治疗囊性纤维变性的人体蛋白。维尔莫特所在的研究所曾向德国一家药厂出售一头这样的转基因羊，获得50万英

镑。95分子医学概论96分子医学概论分子生物学的最大弱点过于微观化，容易勿视整体。生物遗传受多种内外环境因素的影响，在获得大量微观资料后，必然要回到整体水平进行综合研究。——个体与体系、体外与体内分子医学的社会、伦理问题分子医学与传统医

学最根本的区别在于前者可在基因水平上对疾病进行操作。对遗传物质的操作可能引发的后果一开始就是科学界和公众关注的问题。97分子医学概论*高校实验室安全与环保99分子医学概论在我国高校实验室安全与环保隐患危机四伏，不可忽视实验室安全与环保的事故屡有发生触目惊心，令人反省（10种类型案例

为证）100分子医学概论（1）剧毒品中毒事故——1994年11月北京某著名高校化学系学生朱令铊中毒。（暗取证据、网上求医第一例、95年4月才用普鲁士蓝解毒剂、100％残废）1997年，在北大化学系发生同样事情，两个学生

被人投毒，因有朱令前车之鉴，治疗及时，很快痊愈。现两人在美国，中毒者陆晨光曾经看过朱令，对其父说：“感谢朱令，是她救了我的命。”朱令用她的半条命普及了一条医疗常识。101分子医学概论（2）火灾事故——2008年

3月13日大火烧毁东南大学10个实验室◎有三十多个房间被烧毁，包括10个实验室。现场一位白发苍苍的老师用“无法估计”来形容损失，“光是建筑设计院在四楼的设备，可能就值上千万吧，那些没来得及转移的研究成果、软件、设计文档，还有多少毕业

同学的论文资料，这些更是宝贝，多少钱都买不来的。”102分子医学概论世界上知名实验室火灾事故——1998年5月美国位于阿卡迪亚国家公园旁的杰克逊实验室火灾◎杰克逊实验室每年向全球输出300万只白鼠，用以

进行癌症、艾滋病、糖尿病及其他疾病遗传学研究。◎这次意外大火，供实验用的50万只白鼠被烧死，将降低全球遗传学研究的速度，至少要2、3年时间才能补充这次遭焚烧的白鼠数量。◎实验室的安全防火非常必要，不仅仅是财物的损

失，而且有些损失是无法用时间和金钱弥补的。103分子医学概论（3）化学爆炸事故——1999年太原机械学院“4.29”重大爆炸伤亡事故◎太原机械学院化工实验室爆炸,死亡4人,其中年龄最大的副教授年仅37岁。◎爆炸原因：实验室过氧化甲乙酮引发的重大事故。ＰＯＭＥＫ属高第三爆炸物，危险

性很大，很易热分解，着火感度很高，且具有传爆性。104分子医学概论（4）放射源事故——1993年内蒙某农牧学院实验室药品库被盗27个放射源铅罐，虽被追回，造成了巨大的损失。105分子医学概论（5）管理事故——2002年1月某大学电机系四年级学生刘海洋

私自从实验室携带火碱溶液、硫酸溶液对北京动物园黑熊和棕熊进行投喂、倾倒事件，为了“考证黑熊嗅觉是否灵敏”。106分子医学概论（6）触电事故——大连某理工类大学三束实验室发生触电事故，造成一位研究生死亡。（7）安全环境事故——2001年8月1日中国矿业大学校煤炭安全

博士、副教授、硕士生导师戚宜欣，仅仅是为了取一把管钳而跌死在安全实验室里。107分子医学概论（8）生物安全责任事故——2003年春季的非典疫情曾让很多人心中充满了恐惧，可是时隔一年，2004年在北京、安徽又发现了非典疫情，究其原因，是病毒“跑”

出了实验室（台湾、新加坡），属于重大责任事故108分子医学概论（9）安全设施事故——1994年，香港科技大学化学系,一女学生被氢氟酸喷到,抢救来不及致死。(楼道设有一个铭牌，从而加大管理和投入，所有化学类实验室都安装了一个紧急警报装置)109分子医学概论（10）毒气中

毒重大事故（7.3事件）——2009年7月3日，浙江某著名高校化学系催化所两位教师莫某某、徐某某，在做实验过程中误将本应接入307实验室的一氧化碳气体接至通向211室的输气管，导致一位还有四个月就要毕业的女博士于某一氧化碳中毒死亡，另外一位男博士轻度中毒。

两位老师涉嫌危险物品肇事罪被公安局立案侦查，实行强制监视居住。110分子医学概论高温烤箱电炉酒精灯双蒸水仪离心机紫外透射仪冷库强酸酚/仿溴化乙錠放射源细菌病毒寄生虫各类生物样本水、电、火111分子医学概论高校实验室是安全隐患普在、灾害事件频发的不安全场所，因此重

视和加强实验室安全与环保工作刻不容缓，迫在眉睫。建立一个安全的教学和研究实验环境，减少学习及研究过程中所发生灾害的风险，确保实验者的健康及安全，从而满足人身安全感的基本需要。112分子医学概论