醫(yī)學細胞生物學緒論

1、醫(yī)學細胞生物學,medical cell biology,2024/3/25,medical cell biology,2,教學用書,第一章 緒 論,Chapter 1introduction,2024/3/25,medical cell biology,4,[教學內(nèi)容],概述細胞生物學與醫(yī)學的關系細胞生物學發(fā)展史上的重要進展我國細胞生物學的發(fā)展戰(zhàn)略生命科學研究的動態(tài)和趨勢,2024/3/25,medical cell bi

2、ology,5,[本章要求],1.掌握醫(yī)學細胞生物學的概念2.掌握醫(yī)學細胞生物學的研究對象和任務3.了解醫(yī)學細胞生物學與醫(yī)學的關系4.了解醫(yī)學細胞生物學發(fā)展簡史5.了解醫(yī)學細胞生物學的研究動態(tài),2024/3/25,medical cell biology,6,一切生物都是由細胞構成的有機整體,The Earth,,,,,4?106余種生物,,,,2024/3/25,medical cell biology,7,一個受精卵（1個細

3、胞）,各種組織和器官執(zhí)行各種復雜生命活動,各種組織和器官,?,?,?,人的個體發(fā)育過程,?,2024/3/25,medical cell biology,8,一切生命現(xiàn)象的奧秘都要從細胞中尋求答案Answers to All Secrets of Life Phenomena Must Be Sought from cell,2024/3/25,medical cell biology,9,一.細胞生物學的概念二.細胞生物學研究

4、的目的和任務三.細胞生物學研究的對象和范圍四.細胞生物學研究的內(nèi)容,第一節(jié) 概述,2024/3/25,medical cell biology,10,一.細胞生物學的概念,細胞生物學學科的形成細胞生物學與細胞學比較細胞生物學與細胞學區(qū)別醫(yī)學細胞生物學概念,2024/3/25,medical cell biology,11,細胞生物學學科的形成,2024/3/25,medical cell biology,12,細胞生物學（C

5、ell Biology）,細胞學（Cytology）+ 分子生物學（Molecular Biology）的新學科。亦可稱為細胞分子生物學（Cell and molecular Biology）。,2024/3/25,medical cell biology,13,細胞生物學（cell biology）,是從細胞、亞細胞和分子三個水平研究細胞生命活動規(guī)律（細胞的結構、功能及其相互關系）的科學。,2024/3/25,medical cell

6、 biology,14,細胞生物學與細胞學比較,2024/3/25,medical cell biology,15,細胞生物學與細胞學區(qū)別,深刻性：從細胞的三個層次對細胞進行剖析，并把細胞的生命活動同分子水平和超分子水平的結構變化聯(lián)系起來。綜合性：研究的內(nèi)容極其廣泛，涉及到許多領域，并同生理學、遺傳學、發(fā)育生物學和生物化學相互融匯在一起。,2024/3/25,medical cell biology,16,,醫(yī)學是以人體為研究對象，主

7、要研究人體生老病死的機制，研究疾病的發(fā)生，發(fā)展以及轉歸的規(guī)律，從而對疾病進行診斷，治療和預防，以達到增強人體健康，使人延年益壽的目的。,2024/3/25,medical cell biology,17,醫(yī)學細胞生物學（medical cell biology）,是研究細胞的結構、功能與疾病發(fā)生的關系的學科。,2024/3/25,medical cell biology,18,二、研究的目的和任務,目的：闡明各種生命活動的現(xiàn)象和本質(zhì)，

8、在細胞和亞細胞及分子水平探索疾病發(fā)生的機制及防治措施。任務：對生命活動現(xiàn)象的發(fā)展規(guī)律加以控制和利用，為防病治病提供細胞、亞細胞和分子水平上的依據(jù)，為人類健康服務。,2024/3/25,medical cell biology,19,三、細胞生物學研究的對象和范圍,研究的對象研究的范圍,2024/3/25,medical cell biology,20,研究的對象,細胞生物學研究的對象是細胞。細胞是一切生物的基本結構單位，是由膜圍成

9、的能獨立進行生長繁殖的原生質(zhì)團。,2024/3/25,medical cell biology,21,研究的范圍,極其廣泛：研究細胞各種組成成分（細胞膜、細胞質(zhì)、細胞器）的結構、功能及其相互關系；研究細胞總體的和動態(tài)的功能活動；研究這些相互關系和功能活動的分子基礎。,2024/3/25,medical cell biology,22,四.細胞生物學研究的內(nèi)容,研究的內(nèi)容研究的熱點,2024/3/25,medical cell b

10、iology,23,研究的內(nèi)容,2024/3/25,medical cell biology,24,研究的熱點,細胞周期調(diào)控（cell cycle control）；細胞凋亡（ cell apoptosis）；細胞衰老（cellular senescence）；信號轉導（signal transduction）；DNA的損傷與修復（DNA damage and repair）,2024/3/25,medical cell bio

11、logy,25,第二節(jié) 細胞生物學與醫(yī)學的關系,細胞生物學是基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學的基礎 例：家族性高膽固醇血癥(familial hypercholesterolemia)臨床醫(yī)學的實踐為細胞生物學的研究提出新課題 細胞生物學在臨床醫(yī)學實踐中占有重要的地位,2024/3/25,medical cell biology,26,第三節(jié)細胞生物學發(fā)展史上的重要進展,2024/3/25,

12、medical cell biology,28,,細胞學說的創(chuàng)立細胞學的經(jīng)典時期實驗細胞學時期細胞生物學的興起,2024/3/25,medical cell biology,29,第一階段 細胞學說的創(chuàng)立,1665年，英國胡克（Hooke）首先發(fā)現(xiàn)“細胞”，并將其命名為“Cell”。1675年，列文虎克（Leeuwenhoek)首次發(fā)現(xiàn)活細胞。1809年，Lamark認為只有具有細胞的機體，才有生命1802年，Ｍilbel

13、 認為植物的每一部分都有細胞存在1824年，Dutrochet 進一步描述了細胞的原理 1831年，布朗（Brown)發(fā)現(xiàn)細胞核。1835年，迪雅爾丹（Dujardin)首次發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)透明的膠狀內(nèi)含物——“肉樣質(zhì)”（sarcode)。1836年，Valentin發(fā)現(xiàn)細胞核中的核仁。,,2024/3/25,medical cell biology,30,1665-R.Hooke,主要貢獻著有《顯微圖譜》一書，首次發(fā)現(xiàn)木栓中有許多

14、蜂窩狀小孔，并將小孔命名為“cell”,2024/3/25,medical cell biology,31,《顯微圖集》其中收集的就有著名的軟木切片細胞圖。,,2024/3/25,medical cell biology,32,1667-A.van Leeuwenhoek,主要貢獻首先發(fā)現(xiàn) 細菌、原生動物、紅細胞、精子等活細胞，初次觀察到某些細胞中的核。,2024/3/25,medical cell biology,33,183

15、8-M.Schleiden,主要貢獻證實植物體是由細胞所組成,施萊登著作中的插圖,2024/3/25,medical cell biology,34,1839-T.Schwann,主要貢獻證明動物體是由細胞所組成，并總結出了一切生物是由細胞所組成的“細胞學說”。,2024/3/25,medical cell biology,35,細胞學說的基本內(nèi)容,認為細胞是有機體，一切動植物都是由細 胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產(chǎn)物所構成；

16、每個細胞作為一個相對獨立的單位，既有 它“自己的”生命,又對與其它細胞共同組 成的整體的生命有所助益；新的細胞可以通過老的細胞繁殖產(chǎn)生,2024/3/25,medical cell biology,36,1840-J.Purkinje,主要貢獻提出組成細胞的原生質(zhì)概念,2024/3/25,medical cell biology,37,1855-R.Virchow,主要貢獻1855年，德國Virchow提出“細胞病

17、理學說”——“一切細胞來自細胞，細胞是人體生命活動的基本單位 。機體是細胞的總和，機體的病理就是細胞的病理。疾病是由于細胞的變化引起的” 。動物只能來自動物，植物只能來自植物一樣”，“細胞只能來自細胞”。他的觀點支持并豐富了施萊登和施旺的細胞學說。,2024/3/25,medical cell biology,38,,細胞學說的提出是細胞生物學發(fā)展的起點，對現(xiàn)代生物學的發(fā)展具有重大意義。恩格斯把細胞學說、能量轉化與守恒定律和進化論并列

18、為19世紀自然科學的“三大發(fā)現(xiàn)”。,2024/3/25,medical cell biology,39,,細胞學說的創(chuàng)立細胞學的經(jīng)典時期實驗細胞學時期細胞生物學的興起,2024/3/25,medical cell biology,40,第二階段 細胞學的經(jīng)典時期,時間：19世紀中期~20世紀初研究方法：顯微鏡 形態(tài)描述研究特點：應用固定和染色技術（制片技術）在光鏡下觀察細胞形態(tài)結構和細胞分裂活動。,2024/3/25,

19、medical cell biology,41,,1841年，Remak發(fā)現(xiàn)雞胚血細胞的直接分裂（無絲分裂）。其后，F(xiàn)lemming和Strasburger分別在動物、植物細胞中發(fā)現(xiàn)間接分裂（有絲分裂）。1883年和1886年，Van Beneden和Strasburger分別在動物與植物細胞中發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂。,2024/3/25,medical cell biology,42,1873-A.Schneider,主要貢獻首先提出植物

20、有絲分裂,,2024/3/25,medical cell biology,43,,Flemming—主要貢獻 動物有絲分裂,2024/3/25,medical cell biology,44,1879-W.Flemming,主要貢獻表明在核分裂過程中染色體縱裂為二，分別移入兩個細胞核中。,2024/3/25,medical cell biology,45,1887-A.Weismann,主要貢獻主張行有性生殖的生物，染色體數(shù)要有周

21、期性的減半與復原變化,2024/3/25,medical cell biology,46,第二階段 細胞學的經(jīng)典時期,一些細胞器的發(fā)現(xiàn)19世紀末，在光鏡下陸續(xù)觀察到幾種重要的細胞器 1831年, Brown發(fā)現(xiàn)細胞核1871年，Ｍiescher 從膿細胞中分離出了核酸 1883年，Van Beneden和Boveri發(fā)現(xiàn)中心體。 1897年，Banda發(fā)現(xiàn)線粒體。 1898年，Golgi發(fā)現(xiàn)高爾基體。,2024/3/25,

22、medical cell biology,47,1888-T.Boveri,主要貢獻發(fā)現(xiàn)中心粒,2024/3/25,medical cell biology,48,1894年R. Altaman,主要貢獻發(fā)現(xiàn)線粒體,2024/3/25,medical cell biology,49,1898-C.Golgi,主要貢獻發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀體，即高爾基體,2024/3/25,medical cell biology,50,細胞生物學發(fā)展簡史,細胞

23、學說的創(chuàng)立細胞學的經(jīng)典時期實驗細胞學時期細胞生物學的興起,2024/3/25,medical cell biology,51,第三階段 實驗細胞學,時間：20世紀初~中葉研究特點：從形態(tài)結構的觀察深入到生理功能、生化、遺傳發(fā)育機理的研究。研究方法：使用了現(xiàn)代物理、化學的新技術、新方法。,2024/3/25,medical cell biology,52,,1887年～1900年 1887年，O.Hertwig和

24、R. Hertwig用實驗方法研究海膽卵的受精作用和蛔蟲卵發(fā)育中的核質(zhì)關系，從而把細胞學和實驗胚胎學結合起來，發(fā)展了實驗細胞學,2024/3/25,medical cell biology,53,,1900年～1926年 細胞學與遺傳學相結合 1. 1900年,孟德爾遺傳法則（1865年）被重新發(fā)現(xiàn)。 2. 1902年,Boveri和Sutton提出染色體遺傳理論。 3. 1910年,Morgan研究果蠅的遺傳和變異

25、，提出——基因位于染色體上,呈直線排列,并成為連鎖群。 4. 1926年,Morgan的《基因論》出版。,2024/3/25,medical cell biology,54,實驗細胞學階段,孟德爾（Mendel，1822～1884）: 現(xiàn)代遺傳學的奠基者.,2024/3/25,medical cell biology,55,第三階段 實驗細胞學,1926年～50年代 細胞生化，細胞生理等全面發(fā)展⒈ 細胞生化方面：⑴

26、 1924年，孚爾根（Feulgen）染色顯示DNA。⑵ 1940年，Brachet用昂納（Unna）染色液測定RNA。,2024/3/25,medical cell biology,56,第三階段 實驗細胞學,⒉ 細胞生理方面： 1943年，Cloude用快速離心機分離出線粒體，從而促進了對細胞器的作用和化學組成的研究?！　?943年Cloud分離出細胞核和細胞器,2024/3/25,medical cell bio

27、logy,57,第三階段 實驗細胞學,⒊ 其它方面： ①1932年，荷蘭籍德國人F. Zernike成功設計了相差顯微鏡，并因此獲1953年諾貝爾物理獎。 ②1933年，德國人M.Knoll和E.A.F.Ruska發(fā)明了第一臺電子顯微鏡，1940年，美、德制造出分辨力為0.2nm的商品電鏡。④ 1981年，瑞士人G.Binnig和H.RoherI在IBM蘇黎世實驗中心發(fā)明了掃描隧道顯微鏡,而與電鏡發(fā)明者Ruska同獲1986年度

28、的諾貝爾物理學獎,2024/3/25,medical cell biology,58,1932-F.Zernicke,主要貢獻發(fā)明相差顯微鏡，1953年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,59,1933-M.Knoll E.Ruska,主要貢獻發(fā)明電子顯微鏡,,Transmission electron microscope,2024/3/25,medical cell biology,60,(

29、 掃描電鏡）,分辨率：2nm,第三階段 實驗細胞學 ⑸,2024/3/25,medical cell biology,61,(透射電鏡）分辨率：２nm,第三階段 實驗細胞學 ⑸,,2024/3/25,medical cell biology,62,,細胞學說的創(chuàng)立細胞學的經(jīng)典時期實驗細胞學時期細胞生物學的興起,2024/3/25,medical cell biology,63,第四階段 細胞生物學的興起,1941年，Be

30、adle 和Tatum提出了“一個基因一個酶”的理論。1944年，Avery在微生物的轉化實驗中證明了DNA是遺傳物質(zhì)。1953年，Watson和Crick提出了DNA分子雙螺旋結構模型。1958年，Crick創(chuàng)立了“中心法則”——DNA→RNA→蛋白質(zhì)。1961年，Jacob和Monod提出了乳糖操縱子學說。,2024/3/25,medical cell biology,64,1953-J.D.Watson F.H.C.Cri

31、ck,M.H.F.Wilkins,主要貢獻提出DNA雙螺旋模型，1962年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,65,2024/3/25,medical cell biology,66,,2024/3/25,medical cell biology,67,1958-F.H.C.Crick,主要貢獻提出DNA——RNA——蛋白質(zhì)遺傳信息單向傳遞的“中心法則”,2024/3/25,medical ce

32、ll biology,68,1960-E.Jacob J.Monod,主要貢獻提出操縱子學說，1965年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,69,1961-P.Mitchell,主要貢獻提出線粒體氧化磷酸化耦聯(lián)機制化學滲透學說，1978年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,70,1968-M.W.Nirenberg,主要貢獻闡明遺傳密碼在蛋白質(zhì)合成中的作用

33、，1968年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,71,1969-T.C.Hsu,主要貢獻發(fā)明染色體分帶技術,2024/3/25,medical cell biology,72,1969-R.Huebner G.Todaro,主要貢獻創(chuàng)立癌基因學說,2024/3/25,medical cell biology,73,1970-D.Baltimore,主要貢獻發(fā)現(xiàn)反轉錄酶，1975年獲諾貝爾獎,2

34、024/3/25,medical cell biology,74,1971-Sutherland,主要貢獻發(fā)現(xiàn)了cAMP，并提出了第二信使學說，1971年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,75,1972-S.J.Singer G.L.Nicolson,主要貢獻創(chuàng)立生物膜的流動鑲嵌模型,2024/3/25,medical cell biology,76,1972-S.B.Prusiner,主要貢

35、獻發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)性質(zhì)的感染因子prion，1997年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,77,1975-G.Milstein G.Kohler,主要貢獻發(fā)明利用雜交瘤技術制作單克隆抗體，1984年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,78,1976-E.Neher B.Sakmann,主要貢獻發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)膜上的離子通道，1991年獲諾貝爾獎,2024/3/25,

36、medical cell biology,79,1978-1988-B.Nusslein-VolhardE.Wieschaus,主要貢獻闡明同源異構型基因在控制生物個體發(fā)育中的作用，1996年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,80,1994-A.G.Gilman M.Rodbell,主要貢獻在G蛋白發(fā)現(xiàn)過程中的貢獻，1994年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biolo

37、gy,81,1997-I.Wilmut et al,主要貢獻用乳腺細胞同去染色質(zhì)的卵細胞融合成功克隆羊,2024/3/25,medical cell biology,82,1997-K.Luger et al,主要貢獻利用高分辨率X射線晶體分析技術顯示核小體核心組蛋白八聚體的原子水平結構。,2024/3/25,medical cell biology,83,1998-R.Furchgott et al,由于在NO方面的研究獲得199

38、8年度諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,84,1999-G.Blobel,主要貢獻創(chuàng)立了細胞內(nèi)蛋白質(zhì)運輸?shù)男盘枌W說，闡明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)合成的分子機制，1999年獲諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,85,2000-美、英、日、法、德、中國,主要貢獻人類基因組草圖繪制完成,2024/3/25,medical cell biology,86,2001-L.H.Har

39、twell,P.M.Nurse R.T.Hunt,主要貢獻發(fā)現(xiàn)了“細胞周期的關鍵調(diào)節(jié)分子”而獲得2001年的諾貝爾獎。,2024/3/25,medical cell biology,87,2002-S.Brenner,H.R.Horvitz,J.E.Sulston,主要貢獻在細胞凋亡研究方面的杰出貢獻而獲得2002年的諾貝爾獎,2024/3/25,medical cell biology,88,細胞膜通道研究的突破,,瑞典皇家科學院

40、８日宣布，將２００３年諾貝爾化學獎授予美國科學家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，以表彰他們在細胞膜通道方面做出的開創(chuàng)性貢獻。,2024/3/25,medical cell biology,89,,2007 涉及胚胎干細胞和哺乳動物DNA重組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn),馬里奧-卡佩奇,馬丁-埃文斯,奧利弗-史密斯,2024/3/25,medical cell biology,90,2009年在細胞分裂時染色體如何完

41、整地自我復制以及染色體如何受到保護以免于退化---解決辦法存在于染色體末端—端粒，以及形成端粒的酶—端粒酶,,伊麗莎白·布萊克本,,卡蘿爾·格雷德,,杰克·紹斯塔克,2024/3/25,medical cell biology,91,第四節(jié) 細胞生物學的發(fā)展戰(zhàn)略,2024/3/25,medical cell biology,92,細胞生物學的發(fā)展戰(zhàn)略,細胞的結構與機能染色體的結構及其基因表達調(diào)控細胞

42、骨架及核骨架系統(tǒng)胞外基質(zhì)細胞周期調(diào)控細胞分化、衰老、死亡及相關基因的研究細胞信號轉導,2024/3/25,medical cell biology,93,細胞生物學的發(fā)展戰(zhàn)略,細胞社會學細胞結構體系的組裝生殖有關的細胞生物學問題腫瘤的細胞生物學進化細胞生物學細胞工程,2024/3/25,medical cell biology,94,細胞的結構與機能,2024/3/25,medical cell biology,95,

43、染色體的結構及其基因表達調(diào)控,2024/3/25,medical cell biology,96,2024/3/25,medical cell biology,97,細胞骨架及核骨架系統(tǒng),2024/3/25,medical cell biology,98,胞外基質(zhì),2024/3/25,medical cell biology,99,細胞周期調(diào)控,2024/3/25,medical cell biology,100,細胞分化、衰老、死亡及

44、相關基因研究,2024/3/25,medical cell biology,101,2024/3/25,medical cell biology,102,細胞信號轉導,2024/3/25,medical cell biology,103,細胞社會學(cell sociology),在體外研究細胞的社會行為，用人工的細胞組合研究不同發(fā)育時期的相同細胞或不同細胞的行為; 研究細胞之間的識別、粘連、通訊以及由此產(chǎn)生的相互作用、作用本質(zhì)、以及對

45、形態(tài)發(fā)生的影響等。,2024/3/25,medical cell biology,104,細胞結構體系的組裝,2024/3/25,medical cell biology,105,生殖有關的細胞生物學問題,2024/3/25,medical cell biology,106,腫瘤的細胞生物學,Signaling Pathways and Cancer,2024/3/25,medical cell biology,107,2024/3/2

46、5,medical cell biology,108,2024/3/25,medical cell biology,109,2024/3/25,medical cell biology,110,進化細胞生物學,2024/3/25,medical cell biology,111,細胞工程,生命科學研究的動態(tài)和趨勢,第五節(jié),2024/3/25,medical cell biology,113,生命科學研究的動態(tài)和趨勢,人類基因組計劃蛋

47、白質(zhì)組基因診斷和治療生物導彈轉基因技術克隆技術 基因芯片納米技術干細胞,2024/3/25,medical cell biology,114,人類基因組計劃Human Genome Project,2024/3/25,medical cell biology,115,人類基因組學 human genomics,人的所有遺傳信息的總和。,2024/3/25,medical cell biology,116,2024/3

48、/25,medical cell biology,117,人類基因組計劃概況,啟動時間：1990年（美國）計劃耗時：約15年（1990——2005）經(jīng)費：30億美元（1個堿基=1美元）實施者：NIH和DOE(54%)領導者：Watson J、Collins F等主要參加國：英國(33%)、法國(2.8%)、德國(2.2%)、日本(7%)、中國(1%),2024/3/25,medical cell biology,118,202

49、4/3/25,medical cell biology,119,2024/3/25,medical cell biology,120,2024/3/25,medical cell biology,121,2024/3/25,medical cell biology,122,1999年12月1日，英、美、日等國首次破譯了人類第22號染色體中所有與蛋白質(zhì)合成有關的基因序列，發(fā)現(xiàn)了至少545個基因。,HGP,2024/3/25,medical

50、 cell biology,123,我國在1993年和1997年啟動了“中華民族基因組中若干位點基因結構的研究”和 “重大疾病相關基因的定位、克隆、結構與功能研究”項目，在上海和北京相繼成立了國家人類基因組南、北兩個中心。,HGP,2024/3/25,medical cell biology,124,1999年7月中國科學院遺傳所人類基因組中心在國際人類基因組HGSI注冊，承擔了其中1%，即3號染色體上3000萬個堿基的測序任務。,第三

51、號染色體,HGP（1%工程）,2024/3/25,medical cell biology,125,1%的測序結果,1%的序列：識別出122個基因目前已知的86個基因有55個基因功能明確8個是與腎細胞癌、肌肉萎縮、貧血等疾病直接相關的基因36個為首次發(fā)現(xiàn)的新基因,2024/3/25,medical cell biology,126,“人類基因組計劃”已經(jīng)圓滿完成,2024/3/25,medical cell biology,12

52、7,HGP研究新發(fā)現(xiàn)(2001.2.15),堿基組成：31.647億個堿基對基因數(shù)：3萬—3.5萬與蛋白質(zhì)合成有關的基因比例：約2%人與人之間堿基的相同率：99.99%已發(fā)現(xiàn)疾病基因：1778個（為未知疾病基因的40%）重復序列：35.3%的基因組包含重復序列.,2024/3/25,medical cell biology,128,人類的基因圖譜,2024/3/25,medical cell biology,129,2024/

53、3/25,medical cell biology,130,HGP的意義及對人類生活的影響基礎研究：人類種族的起源；人的生、老、病、死；細胞分化、胚胎發(fā)育、人類思維、人類記憶的高級生命活動的分子基礎。 應用研究：將建立疾病診斷、疾病治療、遺傳保健及優(yōu)生優(yōu)育等全新的人類醫(yī)學。 不利影響：對社會、倫理道德、法律等方面的影響。,2024/3/25,medical cell biology,131,克隆技術Clone techniqu

54、es,2024/3/25,medical cell biology,132,Dolly(多利),克隆羊,,,多莉羊與寄母,多莉羊與生母,1997年，Wilmut等,2024/3/25,medical cell biology,133,1997年2月27日，《Nature》封面，“多莉”(Dolly)克隆羊,克隆羊,多利和邦妮,2024/3/25,medical cell biology,134,首只克隆羊多利被執(zhí)行“安樂死”,2024

55、/3/25,medical cell biology,135,克隆猴,——1998年,2024/3/25,medical cell biology,136,克隆猴,2024/3/25,medical cell biology,137,90年代后，我國科學家利用胚胎細胞相繼克隆成了兔、羊、豬、牛、小鼠等幾種動物。,2024/3/25,medical cell biology,138,2000年，他們從成年羊的耳朵取下皮膚細胞，培養(yǎng)出了體細

56、胞克隆羊“元元”和“陽陽”。這些工作奠定了他們在國內(nèi)外同行中的地位。,中國的克隆羊,2024/3/25,medical cell biology,139,2002年初，我國首批成年體細胞克隆牛群體誕生,2024/3/25,medical cell biology,140,成活的5頭克隆牛已懷孕,2024/3/25,medical cell biology,141,轉基因技術transgenic techniques,2024/3/2

57、5,medical cell biology,142,transgenic techniques,利用分子生物學技術，將某些生物的基因轉移到其它物種中，改造生物的遺傳物質(zhì)，使遺傳物質(zhì)得到改造的生物向人類需要的目標轉變。,2024/3/25,medical cell biology,143,2024/3/25,medical cell biology,144,,,超級小鼠,,超級小鼠,2024/3/25,medical cell biol

58、ogy,145,轉基因動物transgenic animal,體內(nèi)基因組中穩(wěn)定地整合有外源基因的動物。,2024/3/25,medical cell biology,146,2024/3/25,medical cell biology,147,研究工具基因的結構與功能的關系，細胞發(fā)育的潛能性，細胞核與細胞質(zhì)的相互關系，胚胎發(fā)育調(diào)控，腫瘤，神經(jīng)與發(fā)育等。,transgenic animal,2024/3/25,medical cell

59、 biology,148,轉基因動物在醫(yī)學中的應用,生物制藥主要目標是比較經(jīng)濟地生產(chǎn)能夠從容易獲取的流體(如培養(yǎng)發(fā)酵液、乳汁、尿或血液)中提取的貴重人用(或獸用)治療蛋白。首選動物一般是牛、山羊、綿羊、豬和家兔。,2024/3/25,medical cell biology,149,乳汁中分泌人凝血因子IX的轉基因山羊,轉基因山羊的實驗,2024/3/25,medical cell biology,150,在人類遺傳病分析治療中的應

60、用,遺傳病的動物模型——研究人類遺傳疾病疾病的模型動物： 動脈粥樣硬化 鐮刀形紅細胞貧血 初老期癡呆癥 自身免疫病 淋巴組織生成 真皮炎 前列腺癌小鼠等,2024/3/25,medical cell biology,151,人類的器官移植,現(xiàn)已生產(chǎn)出為人類提供器官的轉基因豬。目前轉基因豬的肝臟可用于虛弱的無法接受肝臟移植手術的急性病人進行離體灌注。這些豬經(jīng)過遺傳工程改造，可表達能封閉補體介導的高敏排斥反應

61、的蛋白質(zhì)，從而減少排異反應。,2024/3/25,medical cell biology,152,2024/3/25,medical cell biology,153,干細胞 Stem cell,是一類具有自我更新能力（Self-renewing）和分化潛能的細胞，能夠產(chǎn)生高度分化的功能細胞。,骨髓干細胞轉變?yōu)槟X細胞,2024/3/25,medical cell biology,154,2024/3/25,medical cell b

62、iology,155,2024/3/25,medical cell biology,156,2024/3/25,medical cell biology,157,造血干細胞（hemopoietic stem cell, HSC）,2024/3/25,medical cell biology,158,干細胞治療的優(yōu)點：* 低毒性（或無毒性），一次藥有效；* 不需要完全了解疾病發(fā)病的確切機理；* 還可能應用自身干細胞移植，避免產(chǎn)生

63、 免疫排斥反應。,Stem cell,2024/3/25,medical cell biology,159,基因芯片（gene chip）,,是DNA雜交探針與半導體工業(yè)技術相結合的產(chǎn)物。可用于大規(guī)模篩查由基因突變引起的疾病。,2024/3/25,medical cell biology,160,2024/3/25,medical cell biology,161,,,DNA microarrays on glass slides,

64、2024/3/25,medical cell biology,162,常用的生物芯片,基因芯片（Gene chip,DNA chip,DNA microarray）、蛋白質(zhì)芯片（Potein chip）芯片實驗室（Lab-on-a-chip）細胞芯片Cell chip組織芯片 tissue chip,2024/3/25,medical cell biology,163,生物芯片應用前景,疾病診斷和治療藥物篩選 藥物基因組圖

65、譜中藥物種鑒定農(nóng)作物的優(yōu)育選食品衛(wèi)生監(jiān)督環(huán)境檢測國防等許多領域,2024/3/25,medical cell biology,164,1981-2000年發(fā)現(xiàn)的疾病基因統(tǒng)計,2024/3/25,medical cell biology,165,2l世紀人類將面臨嚴重的挑戰(zhàn)，細胞生物學作為生命科學中的重要基礎學科，是連接整體與分子的重要一環(huán)，將會在新的生命科學世紀中發(fā)揮其重要的作用。展望未來， 細胞生物學的前景無限廣闊。,20

66、24/3/25,medical cell biology,166,Key terms,,Cell biologyMedical cell biologyMolecular biologyBiotechnologyGenomeGene chipStem cell,2024/3/25,medical cell biology,167,思考題,細胞生物學與細胞學有何不同？細胞生物學研究的主要內(nèi)容有哪些？細胞生物學研究的熱點有哪

67、些方面？細胞生物學發(fā)展簡史包括哪幾個階段？,2024/3/25,medical cell biology,168,參考文獻,Wilson EB. The Cell in Development and Heredity. 3rd ed. New York: The Macmillan Company, 1925, 1~18Gerald Karp. Cell and Molecular Biology: concepts and ex

68、periments. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons Inc., 1999Alberts B et al. Essential Cell Biology. New York and London: Garland Publishing Inc., 1998Alberts B, Bray D, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell.