[现代遗传学概论]第八章 遗传社会学问题.pdf

浙江大学第八章 遗传社会学问题1第八章遗传社会学问题第八章遗传社会学问题浙江大学第八章 遗传社会学问题2第一节遗传病与基因治疗第一节遗传病与基因治疗浙江大学第八章 遗传社会学问题3代谢疾病和遗传病对人类健康的影响增大代谢疾病和遗传病对人类健康的影响增大：随着医学的进步，鼠疫、天花等许多对人类威胁很大或引起婴儿死亡率很高的传染病已得到控制。但：随着医学的进步，鼠疫、天花等许多对人类威胁很大或引起婴儿死亡率很高的传染病已得到控制。但遗传病目前治疗的办法很少遗传病目前治疗的办法很少。发达国家：发达国家：婴儿死亡率中的婴儿死亡率中的50归因于遗传病。归因于遗传病。中国：中国：每年出生每年出生 2000 万婴儿，婴儿死亡率中有万婴儿，婴儿死亡率中有3带有先天缺陷，其中带有先天缺陷，其中 80 与遗传病有关。与遗传病有关。浙江大学第八章 遗传社会学问题4一、遗传病的特征与分类一、遗传病的特征与分类1902 年英国医生加洛特（年英国医生加洛特（Garrod A.）?研究家族病史研究家族病史?发现第一例遗传病发现第一例遗传病尿黑酸症尿黑酸症?该病在家族中的遗传该病在家族中的遗传遵循孟德尔规律遵循孟德尔规律，是由单个隐性基因控制。，是由单个隐性基因控制。(一)、遗传病的发现(一)、遗传病的发现浙江大学第八章 遗传社会学问题5加洛特加洛特预测，预测，尿黑酸病病人尿黑酸病病人缺乏尿黑酸氧化酶缺乏尿黑酸氧化酶?这种遗传病症状称为这种遗传病症状称为“先天性代谢差错先天性代谢差错”。研究证明了加洛特的预见。研究证明了加洛特的预见。苯丙氨酸代谢途径关系到苯丙氨酸代谢途径关系到三种遗传病三种遗传病浙江大学第八章 遗传社会学问题6?加洛特的工作推动了对一系列遗传病的发现，加洛特的工作推动了对一系列遗传病的发现，当时对遗传病的认识是：当时对遗传病的认识是：由于某个基因的缺失、突变或异常，导致一定病症出现。由于某个基因的缺失、突变或异常，导致一定病症出现。可以遗传给下一代（可以遗传给下一代（34%婴儿出生时有严重遗传病）。婴儿出生时有严重遗传病）。遗传遵循孟德尔规律。遗传遵循孟德尔规律。浙江大学第八章 遗传社会学问题7(二)、遗传病的类型和特征(二)、遗传病的类型和特征3000 多种遗传病已明确多种遗传病已明确?找到了找到了 200 多个多个与遗传病有关的基因（与遗传病有关的基因（如如亨廷顿氏病、家族性高胆固醇血症、肥厚性心脏病、扩张性心肌病、亨廷顿氏病、家族性高胆固醇血症、肥厚性心脏病、扩张性心肌病、Q-T间期延长综合症、地中海贫血、血友病、唐氏综合症、脆性间期延长综合症、地中海贫血、血友病、唐氏综合症、脆性X综合症、囊性纤维变性、高歇氏病、镰刀状细胞贫血等）综合症、囊性纤维变性、高歇氏病、镰刀状细胞贫血等）?通过通过基因型分析可确诊基因型分析可确诊。一般分为一般分为3类：类：染色体病、单基因病、多基因病。染色体病、单基因病、多基因病。浙江大学第八章 遗传社会学问题81.染色体病1.染色体病由于染色体畸变，包括染色体由于染色体畸变，包括染色体数目数目或或结构结构改变所致的遗传病改变所致的遗传病?称为称为染色体病染色体病。这种疾病已记录有。这种疾病已记录有 500 多种，其中性染色体异常占多种，其中性染色体异常占75、常染色体异常占、常染色体异常占 25。例如：例如：先天愚型病先天愚型病是因为有三条是因为有三条 21 号染色体所致。号染色体所致。浙江大学第八章 遗传社会学问题9先 天 愚 型 病 患 者先 天 愚 型 病 患 者（三条（三条 21 号染色体）号染色体）有独特的面部特征有独特的面部特征新生儿患病概率与母亲年龄有关新生儿患病概率与母亲年龄有关浙江大学第八章 遗传社会学问题102.单基因病单基因病遗传病的发生由单基因控制遗传病的发生由单基因控制?病因在于一对基因的突变或缺陷。病因在于一对基因的突变或缺陷。单基因遗传病的发病率较低单基因遗传病的发病率较低?患者在人群中比例不高，约几百分之一至几万分之一。根据基因的位置与病症患者在人群中比例不高，约几百分之一至几万分之一。根据基因的位置与病症?把把遗传病分为三类遗传病分为三类：浙江大学第八章 遗传社会学问题11单基因病单基因病中三类遗传病的特征及表现 中三类遗传病的特征及表现 类型类型 特征特征 病例病例(1).基因在常染 色 体基因在常染 色 体（隐性）（隐性）只有在只有在父母均携带缺陷基因父母均携带缺陷基因情况下，子女才可能表现病症情况下，子女才可能表现病症 苯丙酮尿症（苯丙酮尿症（PKU）镰刀状贫血症镰刀状贫血症 纤维性囊泡化（纤维性囊泡化（CF）(2).基因在常染 色 体基因在常染 色 体（显性）（显性）父母父母一方有病症一方有病症，子女出现病症的概率为，子女出现病症的概率为 50 亨廷顿氏病亨廷顿氏病 家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症 (3).基因在基因在 X染色体染色体 母母/女女 常常是缺陷基因携带者。常常是缺陷基因携带者。病症更多出现在儿子病症更多出现在儿子身上身上 血友病血友病 红绿色盲红绿色盲 肌营养不良症肌营养不良症 浙江大学第八章 遗传社会学问题12(1).基因在常染色体基因在常染色体（隐性）.苯丙酮尿症（隐性）.苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）属于一种氨基酸代谢异常的属于一种氨基酸代谢异常的常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病?是由于苯丙氨酸是由于苯丙氨酸羟化酶羟化酶或其或其辅酶辅酶四氢生物蝶呤四氢生物蝶呤缺乏缺乏，导致苯丙氨酸不能正常转化为酪氨酸导致苯丙氨酸不能正常转化为酪氨酸?苯丙氨酸在体内异常积累并打破苯丙氨酸在体内异常积累并打破大脑氨基酸的平衡大脑氨基酸的平衡而致病。而致病。属于一种氨基酸代谢异常的常染色体隐性遗传病?是由于苯丙氨酸羟化酶或其辅酶四氢生物蝶呤缺乏，导致苯丙氨酸不能正常转化为酪氨酸?苯丙氨酸在体内异常积累并打破大脑氨基酸的平衡而致病。因为脑发育受阻，因为脑发育受阻，严重呆滞严重呆滞，智商低（，智商低（050），癫痫发作和毛发色素减少。经我国），癫痫发作和毛发色素减少。经我国580多万新生儿筛查，多万新生儿筛查，PKU发病率发病率为为1/11144?每年约有每年约有1700例例PKU病婴出生（年出生人口病婴出生（年出生人口2000万）万）?患者按患者按40年生存期计算，社会上年生存期计算，社会上PKU病人可达病人可达33.2万万。浙江大学第八章 遗传社会学问题13苯丙氨酸羟化酶（苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因：）基因：Woo等在等在1983年对年对PAH基因成功进行了分离，将基因成功进行了分离，将PAH基因定位于染色体基因定位于染色体12q22-q24.1，大约由，大约由90kb碱基组成。碱基组成。苯丙酮尿症的诊断：苯丙酮尿症的诊断：突变类型多样：突变类型多样：苯丙酮尿症有苯丙酮尿症有440多种致病突变（多种致病突变（http:/www.mcgill.ca/pahdb），），国内仅发现国内仅发现40余种突变余种突变。PAH基因的突变大部分位于编码区。基因的突变大部分位于编码区。浙江大学第八章 遗传社会学问题14白化病白化病白化病白化病是苯丙氨酸代谢途径中另一种是苯丙氨酸代谢途径中另一种“遗传病遗传病”，如缺乏酪氨酸酶基因。属于，如缺乏酪氨酸酶基因。属于常染色体隐性常染色体隐性遗传。世界白化病的总遗传。世界白化病的总发病率发病率为为1/1000020000。对白化病目前尚无有效的治疗方法，因此应以。对白化病目前尚无有效的治疗方法，因此应以预防预防为主。为主。.镰刀状贫血症.镰刀状贫血症病因在于病因在于血红蛋白血红蛋白-链链 一个一个谷氨酸谷氨酸残基变成了残基变成了缬氨酸缬氨酸残基。残基。正常红血球正常红血球镰刀型红血球镰刀型红血球血红蛋白-链上谷氨酸变成缬氨酸镰刀状贫血病的分子机理镰刀状贫血病的分子机理浙江大学第八章 遗传社会学问题16镰刀状贫血病基因高频地区恶性疟疾流行地区非洲大陆某些地区镰刀状贫血病基因高频地区恶性疟疾流行地区非洲大陆某些地区镰刀状贫血症镰刀状贫血症发病率高，携带者也多，与这些地区发病率高，携带者也多，与这些地区恶性疟疾恶性疟疾发病有着一定的关系。发病有着一定的关系。浙江大学第八章 遗传社会学问题18常染色体显性基因遗传病的遗传特征(2).基因位于常染色体（显性）(2).基因位于常染色体（显性）浙江大学第八章 遗传社会学问题19Nancy Wexler 是美国遗传病基金会负责人是美国遗传病基金会负责人.亨廷顿氏病（亨廷顿氏病（1983年发现）年发现）一般在一般在3550岁时发病，是一种神经症状疾病，岁时发病，是一种神经症状疾病，患者患者肌肉抽搐、经常出现不由自主的动作，渐渐丧失记忆、行为失常，直至行动失控、致死。肌肉抽搐、经常出现不由自主的动作，渐渐丧失记忆、行为失常，直至行动失控、致死。Nancy Wexler 等热心推动亨廷顿氏病的研究，通过委内瑞拉西北山村的发病调查，进展突出。等热心推动亨廷顿氏病的研究，通过委内瑞拉西北山村的发病调查，进展突出。浙江大学第八章 遗传社会学问题20亨廷顿氏病亨廷顿氏病是第一个被发现的是第一个被发现的显性遗传病显性遗传病（通过委内瑞拉一个有（通过委内瑞拉一个有9000多人的家系发现）。多人的家系发现）。缺陷基因缺陷基因位于位于4号染色体号染色体?1993年克隆该基因，发现此基因年克隆该基因，发现此基因包含一段包含一段 CAG（谷氨酸谷氨酸）重复序列）重复序列（正常基因含正常基因含1034 个个 CAG 拷贝，拷贝，病人含病人含 40 100 个拷贝个拷贝）?1997年推测其年推测其病因是缺陷基因产生不溶性蛋白质病因是缺陷基因产生不溶性蛋白质，凝聚在神经细胞核中，凝聚在神经细胞核中，导致神经细胞死亡导致神经细胞死亡。浙江大学第八章 遗传社会学问题21家族谱系图：家族谱系图：亨廷顿氏病亨廷顿氏病的最大家族谱系包含的最大家族谱系包含 1 万个成员。其 中一对老人有万个成员。其 中一对老人有14 个儿女、个儿女、68 个子孙。个子孙。.家族性高胆固醇血症.家族性高胆固醇血症患者身体内编码患者身体内编码低密度脂蛋白（低密度脂蛋白（LDL）受体的基因）受体的基因发生突变。发生突变。LDL受体分布在细胞表面，其功能是把血流中的受体分布在细胞表面，其功能是把血流中的 LDL吸收到细胞中来。吸收到细胞中来。LDL 受体基因在受体基因在 19 号染色体号染色体上，为上，为不完全显性不完全显性hh在初生婴儿中占在初生婴儿中占 1/106，年纪很小时就会得心脏病。，年纪很小时就会得心脏病。Hh杂合子杂合子在初生婴儿中占在初生婴儿中占1/500，在，在 30 岁左右出现心脏病症状岁左右出现心脏病症状?这是人类遗传病中最常见、最严重的一种。这是人类遗传病中最常见、最严重的一种。正常血管动脉粥样硬化血管LDL 受体蛋白失去功能受体蛋白失去功能?高胆固醇血症高胆固醇血症?造成造成动脉粥样硬化动脉粥样硬化。正常人正常人轻度病症严重病症轻度病症严重病症浙江大学第八章 遗传社会学问题24患者肌肉、韧带和其他结缔组织中患者肌肉、韧带和其他结缔组织中形成多余的形成多余的“骨头骨头”?使人体生成一套额外的使人体生成一套额外的“骨架骨架”?造成造成胸廓呼吸困难、衰竭胸廓呼吸困难、衰竭?肺炎、泌尿道感染是造成肌肉骨化症患者死亡的常见原因。肺炎、泌尿道感染是造成肌肉骨化症患者死亡的常见原因。.进行性肌肉骨化症.进行性肌肉骨化症属于属于显性遗传疾病显性遗传疾病，特点为，特点为骨骼先天异常骨骼先天异常及及进行性肌肉骨化进行性肌肉骨化。此疾最早的病例可追溯至。此疾最早的病例可追溯至16世纪末，至今全球病例数世纪末，至今全球病例数 2500人人。浙江大学第八章 遗传社会学问题25进行性肌肉骨化症主要的进行性肌肉骨化症主要的致病原因致病原因：美国宾夕法尼亚大学美国宾夕法尼亚大学卡普兰等人发现卡普兰等人发现第第4对染色体长臂对染色体长臂上的基因（上的基因（ACVR1）产生突变）产生突变?有助于有助于开发治疗这种遗传性骨疾病的药物开发治疗这种遗传性骨疾病的药物。利用这次发现的原理在实验室里。利用这次发现的原理在实验室里培育骨骼培育骨骼?不能再生的骨折损伤或骨骼畸形可以用人工培育的骨骼弥补。不能再生的骨折损伤或骨骼畸形可以用人工培育的骨骼弥补。(3).基因在基因在X染色体上染色体上.血友病血友病患者表现为血凝过程受阻，常常在有伤口时，患者表现为血凝过程受阻，常常在有伤口时，出血不止出血不止。血凝过程级联反应血凝过程级联反应纤维蛋白原凝血酶凝血素血纤维蛋白血凝机制涉及纤维蛋白原凝血酶凝血素血纤维蛋白血凝机制涉及10个左右凝血因子。其中个左右凝血因子。其中凝血因子 和 位于染色体上凝血因子 和 位于染色体上，血友病是因为这两个因子之一的基因发生突变，血友病是因为这两个因子之一的基因发生突变?X染色体隐性基因遗传病染色体隐性基因遗传病。浙江大学第八章 遗传社会学问题27血友病家族的一个例子血友病家族的一个例子：病人身上的：病人身上的血友病缺陷基因血友病缺陷基因?使使凝血因子失活凝血因子失活?通婚后传递到其他家族。该基因已被克隆，且用于生物反应器生产。通婚后传递到其他家族。该基因已被克隆，且用于生物反应器生产。浙江大学第八章 遗传社会学问题28.色盲：色盲：控制色盲的基因为隐性控制色盲的基因为隐性c，位于，位于X染色体上，染色体上，Y染色体上不带其等位基因；染色体上不带其等位基因；由于色盲基因存在于由于色盲基因存在于X染色体上，女人在基因杂合时仍正常；而男人在染色体上，女人在基因杂合时仍正常；而男人在Y染色体上不带其对应的基因，故男人色盲频率高。染色体上不带其对应的基因，故男人色盲频率高。女：女：XCXc杂合时非色盲，只有杂合时非色盲，只有XcXc纯合时才是色盲；男：纯合时才是色盲；男：Y染色体上不携带对应基因，染色体上不携带对应基因，XCY正常、正常、XcY色盲。色盲。浙江大学第八章 遗传社会学问题293.多基因遗传病多基因遗传病有的病受多对基因控制有的病受多对基因控制?这类遗传病发病与否，不但取决遗传，也这类遗传病发病与否，不但取决遗传，也在很大程度上受环境影响在很大程度上受环境影响。相当一部分。相当一部分常见病或多发病，如常见病或多发病，如唇裂、糖尿病、高血压、神经分裂症、支气管哮喘、先天性心脏病等。唇裂、糖尿病、高血压、神经分裂症、支气管哮喘、先天性心脏病等。浙江大学第八章 遗传社会学问题30随着医学生物学研究的深入，使随着医学生物学研究的深入，使越来越多的代谢疾病等中遗传因素被揭示越来越多的代谢疾病等中遗传因素被揭示出来出来?归入多基因遗传病。人群中约有归入多基因遗传病。人群中约有2030%的人携带遗传致病因子的人携带遗传致病因子。严重的。严重的环境污染环境污染?可增加基因突变的概率。遗传病对人类健康的威胁日益凸现出来。可增加基因突变的概率。遗传病对人类健康的威胁日益凸现出来。浙江大学第八章 遗传社会学问题31(四)、环境条件与遗传病的关系：(四)、环境条件与遗传病的关系：因为有环境因素的影响，包括饮食、妊、创伤、情绪等，于是，遗传的影响程度不一因为有环境因素的影响，包括饮食、妊、创伤、情绪等，于是，遗传的影响程度不一?被称为被称为“遗传易感性遗传易感性”。化工厂产生的污染严重破坏了周围植被化工厂产生的污染严重破坏了周围植被浙江大学第八章 遗传社会学问题32一些常见病、多发病具有一些常见病、多发病具有遗传易感性遗传易感性。疾病名称疾病名称 环境因素环境因素 遗传率遗传率 支气管哮喘 神经分裂症支气管哮喘 神经分裂症 较小较小 70%高血压 高血压 冠心病冠心病 中等中等 5060%消化性溃疡 成年性消化性溃疡 成年性糖尿病糖尿病 较大较大 40%浙江大学第八章 遗传社会学问题33利用重组利用重组DNA技术进行遗传疾病诊断技术进行遗传疾病诊断，是直接从，是直接从 DNA即基因水平进行诊断即基因水平进行诊断?准确度高，速度快。如进行准确度高，速度快。如进行产前诊断产前诊断，分析胎儿是否有遗传疾病。，分析胎儿是否有遗传疾病。生化和染色体研究生化和染色体研究离心离心抽取液体抽取液体细胞培养细胞培养二、遗传病的诊断和治疗1.遗传病的诊断有三个层次遗传病的诊断有三个层次(1).检查特征的异常代谢成份检查特征的异常代谢成份如：如：镰刀状贫血病镰刀状贫血病血红蛋白血红蛋白血友病血友病凝血因子、凝血因子、IX父亲把遗传病传给儿子（杂合体类型），儿子再把遗传病传给下一代，其中比例接近父亲把遗传病传给儿子（杂合体类型），儿子再把遗传病传给下一代，其中比例接近1:1?该遗传病为显性类型，孙子辈发病无性别特异性。该遗传病为显性类型，孙子辈发病无性别特异性。为为常染色体显性遗传常染色体显性遗传。(2).调查调查家族病史家族病史以查明遗传病的遗传特征。以查明遗传病的遗传特征。浙江大学第八章 遗传社会学问题35(3).检查检查异常基因是遗传病确诊的关键异常基因是遗传病确诊的关键采用分子诊断技术，如采用分子诊断技术，如RFLP 技术的应用技术的应用?使使异常基因的检查异常基因的检查有可能从研究实验室进入医院。有可能从研究实验室进入医院。基因突变使得内切酶图谱改变基因突变使得内切酶图谱改变 限制性内切酶图谱多态性技术（限制性内切酶图谱多态性技术（RFLP）：）：基因突变后，使基因突变后，使限制性内切酶切点改变限制性内切酶切点改变，导致电泳条带的改变。，导致电泳条带的改变。浙江大学第八章 遗传社会学问题37酶切电泳放射性探针杂交图谱多态性酶切电泳放射性探针杂交图谱多态性RFLP 实际操作中，实际操作中，需使用放射性探针需使用放射性探针：浙江大学第八章 遗传社会学问题38RFLP用于检查镰刀状贫血症基因用于检查镰刀状贫血症基因正常纯合体正常纯合体1150 bp 和和 200 bp突变纯合体突变纯合体没有上述两条带，仅一条没有上述两条带，仅一条1350 bp纯合杂合正常纯合杂合正常 珠蛋白基因珠蛋白基因浙江大学第八章 遗传社会学问题39RFLP 技术具有共显性特性技术具有共显性特性?亦可用于检查缺陷基因携带者。亦可用于检查缺陷基因携带者。RFLP 技术还可用于其他领域，如：亲缘关系确认、法医学等等。技术还可用于其他领域，如：亲缘关系确认、法医学等等。在法庭上可用在法庭上可用RFLP 于取证于取证RFLP 用于亲子关系确认：电泳图谱中左侧：母亲中间：儿子右侧：父亲（？）用于亲子关系确认：电泳图谱中左侧：母亲中间：儿子右侧：父亲（？）浙江大学第八章 遗传社会学问题412.遗传病的治疗遗传病的治疗遗传病的治疗分为三个层次：遗传病的治疗分为三个层次：(1).生理水平的治疗生理水平的治疗对症治疗例如：苯丙酮尿症对症治疗例如：苯丙酮尿症限制膳食中苯丙氨酸含量限制膳食中苯丙氨酸含量。白化病白化病戴帽子和墨镜等。戴帽子和墨镜等。浙江大学第八章 遗传社会学问题42(2).蛋白质水平治疗蛋白质水平治疗向病人体内补充缺失的蛋白质向病人体内补充缺失的蛋白质。如血友病。如血友病补充凝血因子。有时补充必要的酶也很起作用。如补充凝血因子。有时补充必要的酶也很起作用。如纤维性囊泡化病纤维性囊泡化病（cystic fibrosis，CF）是较为常见的遗传病（）是较为常见的遗传病（5岁前可能因呼吸阻碍致死）岁前可能因呼吸阻碍致死）?病人的肺、胰腺等处分泌粘液，阻碍呼吸、消化等功能。病人的肺、胰腺等处分泌粘液，阻碍呼吸、消化等功能。1990年查明年查明为隐性单基因遗传病为隐性单基因遗传病?离子通道蛋白缺陷产生的离子通道蛋白缺陷产生的。CF 病儿童吸入基因工程法制备的酶粉后，症状大为改善。病儿童吸入基因工程法制备的酶粉后，症状大为改善。浙江大学第八章 遗传社会学问题43(3).基因治疗基因治疗.基因治疗的概念基因治疗的概念将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式?导入人体靶细胞，导入人体靶细胞，纠正基因的缺陷纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用或者发挥治疗作用?达到治疗疾病目的的生物医学新技术。基因治疗是从分子水平对遗传病的达到治疗疾病目的的生物医学新技术。基因治疗是从分子水平对遗传病的根治方法根治方法，难度很高。，难度很高。浙江大学第八章 遗传社会学问题44综合免疫缺失症综合免疫缺失症（SCID）病因）病因是细胞中是细胞中腺苷酸脱氨酶（腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺乏基因缺乏?该酶的缺乏该酶的缺乏会使新陈代谢过程产生的会使新陈代谢过程产生的有害物质不能及时降解有害物质不能及时降解?在机体内聚集并在机体内聚集并破坏免疫系统破坏免疫系统的细胞（的细胞（T细胞），使机体细胞），使机体无法抵抗体外病菌浸染无法抵抗体外病菌浸染而产生。而产生。严重综合免疫缺失症（严重综合免疫缺失症（SCID）患儿从出生时起就必须生活在隔离室中）患儿从出生时起就必须生活在隔离室中。.基因治疗实例基因治疗实例浙江大学第八章 遗传社会学问题45腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶缺乏症发病率非常低，约缺乏症发病率非常低，约1/10万。万。美国德州的美国德州的“泡沫男孩（泡沫男孩（Bubble boy）”因因腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶缺陷缺陷而出名。为防止病原体的侵害，而出名。为防止病原体的侵害，1971开始在一个无菌的塑料帐篷里生活了开始在一个无菌的塑料帐篷里生活了13年年?1979年美国宇航局（年美国宇航局（NASA）为他特别定制）为他特别定制“宇航服宇航服”，使他能够走进大自然。，使他能够走进大自然。浙江大学第八章 遗传社会学问题461990 年年9月月14日是基因治疗的诞生日。日是基因治疗的诞生日。在在美国马里兰州美国马里兰州的一个医疗中心进行第一例基因治疗临床试验。病人为的一个医疗中心进行第一例基因治疗临床试验。病人为4岁的小女孩岁的小女孩Ashanti DeSilva，患有严重，患有严重综合免疫缺失症综合免疫缺失症（SCID）?使用其正常的使用其正常的腺苷酸脱氨酶（腺苷酸脱氨酶（ADA）基因进入骨髓细胞，再送回病人体内，基因进入骨髓细胞，再送回病人体内，获得初步效果获得初步效果。浙江大学第八章 遗传社会学问题472000年，法国年，法国Fischer用用漠洛尼氏鼠漠洛尼氏鼠白血病白血病病毒（病毒（MLV）改造而成的减毒病毒作载体）改造而成的减毒病毒作载体?治愈患有治愈患有综合免疫缺陷症（综合免疫缺陷症（SCID）遗传病的两个婴儿（遗传病的两个婴儿（8个月和个月和11个月）个月）?被认为是被认为是20世纪人类基因治疗的重大突破世纪人类基因治疗的重大突破。浙江大学第八章 遗传社会学问题48方法：方法：将将腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶基因基因导入导入到到漠洛尼氏鼠漠洛尼氏鼠白血病白血病减毒病毒减毒病毒载体载体?取代取代该病毒该病毒DNA中的中的三个基因结构三个基因结构（gag、pol、env）?将重组后的病毒去感染将重组后的病毒去感染T细胞，使细胞，使腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶基因整合到基因整合到T细胞的染色体中细胞的染色体中?实现实现基因治疗基因治疗。3LTR浙江大学第八章 遗传社会学问题49我国基因治疗研究坚持我国基因治疗研究坚持“有所为、有所不为，有限目标、重点突破有所为、有所不为，有限目标、重点突破”的方针。的方针。1991年年，我国在世界上首次对，我国在世界上首次对B型血友病进行基因治疗临床研究。型血友病进行基因治疗临床研究。1995年：年：基因治疗列入国家基因治疗列入国家863计划生物领域重大项目计划生物领域重大项目?研制成功具有自主知识产权的研制成功具有自主知识产权的基因导入载体系统基因导入载体系统；恶性肿瘤、；恶性肿瘤、B型血友病、梗塞性外周血管病等型血友病、梗塞性外周血管病等7个基因治疗方案个基因治疗方案已进入临床阶段；已进入临床阶段；20多个多个具有自主知识产权的基因治疗方案在具有自主知识产权的基因治疗方案在20042007年年进入临床研究。进入临床研究。2004年年1月：月：深圳市深圳市塞百诺基因技术有限公司塞百诺基因技术有限公司研制的世界研制的世界首个首个重组腺病毒重组腺病毒p53基因（抑癌基因）基因（抑癌基因）治疗药物治疗药物“今又生今又生”正式获准上市。正式获准上市。浙江大学第八章 遗传社会学问题50.实施基因治疗的必要步骤实施基因治疗的必要步骤?发现发现致病基因；致病基因；?克隆克隆得到大量与致病基因相应的正常基因；得到大量与致病基因相应的正常基因；?采取采取适当方法适当方法把正常基因放回到病人身体内去；把正常基因放回到病人身体内去；?进入体内的正常基因应正常进入体内的正常基因应正常表达表达。浙江大学第八章 遗传社会学问题51克隆得到克隆得到正常基因正常基因以以反转录病毒反转录病毒DNA为载体正常基因通过反转录病毒为载体正常基因通过反转录病毒导入人体细胞导入人体细胞将经将经改良的细胞改良的细胞再转入病人身体再转入病人身体.基因治疗安全性困难及展望基因治疗安全性困难及展望基因治疗的安全性：基因治疗的安全性：1999年，一位年，一位18岁美国青年因患岁美国青年因患鸟氨酸转氨甲酰酶鸟氨酸转氨甲酰酶不足症的罕见遗传性疾病，在美国宾夕法尼亚州大学人类基因治疗中心接受基因治疗时不幸死亡不足症的罕见遗传性疾病，在美国宾夕法尼亚州大学人类基因治疗中心接受基因治疗时不幸死亡?成为首例死于基因治疗中的患者。成为首例死于基因治疗中的患者。2000年，为进一步加强临床试验监查力度，美国食品药品管理局和国家健康研究所年，为进一步加强临床试验监查力度，美国食品药品管理局和国家健康研究所公布了两项新措施公布了两项新措施：(1).制定了基因治疗临床试验临查计划；制定了基因治疗临床试验临查计划；(2).定期开办基因治疗安全性专题研讨会。定期开办基因治疗安全性专题研讨会。浙江大学第八章 遗传社会学问题53现有基因治疗试验存在的危险是什么？现有基因治疗试验存在的危险是什么？?新基因新基因插入插入DNA的位置可能出现错误的位置可能出现错误，导致癌症和其他损伤的产生；，导致癌症和其他损伤的产生；?转化基因转化基因“过表达过表达”，产生过多的缺失蛋白，导致损害；，产生过多的缺失蛋白，导致损害；?病毒载体产生病毒载体产生炎症或免疫响应炎症或免疫响应；?患者可能将患者可能将病毒传播病毒传播给其他个体或传播到环境中。给其他个体或传播到环境中。浙江大学第八章 遗传社会学问题54基因治疗有哪些社会和伦理的问题？基因治疗有哪些社会和伦理的问题？问题一：问题一：关于改变人类卵细胞或精细胞遗传结构的可能性（也称为关于改变人类卵细胞或精细胞遗传结构的可能性（也称为生殖系治疗生殖系治疗）。生殖系基因治疗会）。生殖系基因治疗会永久地改变某个个体后代的遗传结构永久地改变某个个体后代的遗传结构，因此人类基因库将会受到永久的影响，因此人类基因库将会受到永久的影响?一旦发生技术或判断上的错误将会导致大范围的影响。一旦发生技术或判断上的错误将会导致大范围的影响。浙江大学第八章 遗传社会学问题55问题二：问题二：关于提高关于提高人类的潜能人类的潜能，例如通过遗传干涉改善记忆和智力。科学家担心这样的操作会成为，例如通过遗传干涉改善记忆和智力。科学家担心这样的操作会成为富人和有权者奢侈的享受富人和有权者奢侈的享受。另外还有一些人利用这种操作。另外还有一些人利用这种操作滥用滥用“优生学优生学”这个概念，或通过筛选培养来改进遗传学性质。这个概念，或通过筛选培养来改进遗传学性质。浙江大学第八章 遗传社会学问题56充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景？充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景？尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。应用范围不断扩大应用范围不断扩大?单基因和多基因遗传病、癌症和肿瘤、爱滋病等。单基因和多基因遗传病、癌症和肿瘤、爱滋病等。临床试验日趋完善：临床试验日趋完善：前例中因治疗前例中因治疗鸟氨酸转氨甲酰酶鸟氨酸转氨甲酰酶不足症遗传性疾病而死亡，只是美国参加不足症遗传性疾病而死亡，只是美国参加300多个临床试验（共多个临床试验（共5000多例临床试验者）中因基因治疗副反应发生死亡的惟一例子。多例临床试验者）中因基因治疗副反应发生死亡的惟一例子。浙江大学第八章 遗传社会学问题57第二节人类基因组研究的伦理学问题第二节人类基因组研究的伦理学问题浙江大学第八章 遗传社会学问题58世界上一门科学或者一个科学群都世界上一门科学或者一个科学群都不是孤立存在不是孤立存在的，都会与其他的科学和科学群的，都会与其他的科学和科学群（如社会科学、人文科学）（如社会科学、人文科学）发生着发生着或疏或密的联系或疏或密的联系。在众多的科学领域中，。在众多的科学领域中，生命科学的发展也引起法律和社会学的注意生命科学的发展也引起法律和社会学的注意。如。如克隆技术克隆技术这项科技成果将与人类长期繁衍生息、形成的许多这项科技成果将与人类长期繁衍生息、形成的许多传统文化传统文化发生强烈的发生强烈的冲突冲突，也成为人们正在，也成为人们正在争论争论的问题。的问题。浙江大学第八章 遗传社会学问题59伦理学伦理学:在人类社会长期生活中逐渐形成的有关人们相互关系的共识。人类基因组计划中包含有一个在人类社会长期生活中逐渐形成的有关人们相互关系的共识。人类基因组计划中包含有一个专门研究人类基因组计划的伦理、法律和社会问题专门研究人类基因组计划的伦理、法律和社会问题（ethical,legal and social issues，简称，简称ELSI）的子计划。）的子计划。ELSI研究项目是世界上研究项目是世界上最大的生命伦理学计划最大的生命伦理学计划。浙江大学第八章 遗传社会学问题60一、社会问题一、社会问题1.一些人类基因组计划一些人类基因组计划?人类基因组计划（人类基因组计划（HGP）：）：完成人类完成人类30亿个核苷酸的测序，解码人类的生命奥秘；亿个核苷酸的测序，解码人类的生命奥秘；?人类多样性计划（人类多样性计划（HGDP）：）：通过分析全世界人群、家庭和个人的通过分析全世界人群、家庭和个人的DNA来考查人类基因组的变异、人类生物史、疾病的易感性或抵抗性；来考查人类基因组的变异、人类生物史、疾病的易感性或抵抗性；?人类疾病相关基因组研究人类疾病相关基因组研究等。等。浙江大学第八章 遗传社会学问题61HGP是从分子水平直接探索自身奥秘、认识自我、追求健康、战胜疾病的是从分子水平直接探索自身奥秘、认识自我、追求健康、战胜疾病的重要科学研究重要科学研究?有助于有助于认识认识生物、生物、研究研究生物的进化历程，生物的进化历程，促进促进对致病基因的鉴定、分析，推进对遗传病、癌症、心血管疾病病因的研究对致病基因的鉴定、分析，推进对遗传病、癌症、心血管疾病病因的研究?促进社会发展，造福于人类。促进社会发展，造福于人类。HGP、曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划、曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划?称为称为自然科学史上的三大计划自然科学史上的三大计划，但是人类基因组计划对人类自身的影响将远超过另两项计划。，但是人类基因组计划对人类自身的影响将远超过另两项计划。浙江大学第八章 遗传社会学问题62.遗传检测：遗传检测：人类基因组信息在医学上的应用就是人类基因组信息在医学上的应用就是基因（分子）诊断基因（分子）诊断，可以提供更为详尽的疾病信息。目前美国可以利用基因技术，可以提供更为详尽的疾病信息。目前美国可以利用基因技术合法检测合法检测1055种疾病种疾病（单基因疾病为主）。（单基因疾病为主）。.法医法医DNA鉴定：鉴定：人类基因的信息已经大量被用于人类基因的信息已经大量被用于司法鉴定司法鉴定，主要是犯罪嫌疑人的身份证明、亲子鉴定等，主要是犯罪嫌疑人的身份证明、亲子鉴定等?有助于社会公正、错案纠正等。有助于社会公正、错案纠正等。.人类进化：人类进化：不同人类群的基因差异比较可以研究不同人类群的基因差异比较可以研究人类的进化人类的进化。.基因工程与克隆：基因工程与克隆：被发现的功能基因将用于被发现的功能基因将用于基因工程基因工程研究研究?改造物种和生产有用药物蛋白。改造物种和生产有用药物蛋白。3.人类基因组计划的应用前景人类基因组计划的应用前景浙江大学第八章 遗传社会学问题63产生新的问题：产生新的问题：由谁来管理这些信息？信息的归属？这些信息落在恐怖分子手里怎么办？这些信息的滥用或错用又怎么办？由谁来管理这些信息？信息的归属？这些信息落在恐怖分子手里怎么办？这些信息的滥用或错用又怎么办？（个人信息，如通讯信息等）（个人信息，如通讯信息等）浙江大学第八章 遗传社会学问题643.科学发展的两面性科学发展的两面性在给人类带来好处的同时，也可带来灾难。如：化学合成在给人类带来好处的同时，也可带来灾难。如：化学合成 化学武器、环境污染；计算机应用软件化学武器、环境污染；计算机应用软件 病毒程序；原子能开发病毒程序；原子能开发 原子弹。原子弹。1945年年8月月6日，美国向日本第七大城市广岛投掷了第一颗原子弹，相当于日，美国向日本第七大城市广岛投掷了第一颗原子弹，相当于2万吨万吨TNT炸药。死难炸药。死难78150人，受伤和失踪人，受伤和失踪51408人。人。浙江大学第八章 遗传社会学问题65基因组计划基因组计划 基因武器基因武器:通过人工改造细菌和病毒的基因通过人工改造细菌和病毒的基因?制造制造基因武器基因武器。专家认为：花。专家认为：花5000万美元建立一个基因武器库万美元建立一个基因武器库，比花，比花50亿美元建立核武器库具有更大的杀伤力。亿美元建立核武器库具有更大的杀伤力。浙江大学第八章 遗传社会学问题66针对种族差异的基因武器针对种族差异的基因武器更是具有杀伤力：尽管人类基因组在人与人之间的变异不到千分之一，但确实存在更是具有杀伤力：尽管人类基因组在人与人之间的变异不到千分之一，但确实存在人种间的差异人种间的差异?主要反映在主要反映在人对疾病的易感性或免疫性人对疾病的易感性或免疫性有关。有关。如果恐怖分子研制出并掌握了如果恐怖分子研制出并掌握了“群体特异性生物灭绝武器群体特异性生物灭绝武器”，将基因技术用于战争、种族灭绝的，将基因技术用于战争、种族灭绝的“生物恐怖主义生物恐怖主义”等行为等行为?将会产生一场浩劫。将会产生一场浩劫。浙江大学第八章 遗传社会学问题674.可能引发一系列的社会问题可能引发一系列的社会问题.基因决定一切，将社会和其他人类问题归诸于遗传原因：基因决定一切，将社会和其他人类问题归诸于遗传原因：一些人认为，疾病与健康、聪明与愚笨、性格与行为、兴趣与爱好，甚至犯罪，都是由基因决定的一些人认为，疾病与健康、聪明与愚笨、性格与行为、兴趣与爱好，甚至犯罪，都是由基因决定的?都可归结为遗传问题。某人犯了罪，那是都可归结为遗传问题。某人犯了罪，那是“犯罪基因犯罪基因”在作怪，在作怪，不道德或非法行为不道德或非法行为可以用异常基因来解释，应由基因负责可以用异常基因来解释，应由基因负责?可以用基因疗法来纠正，而不需通过可以用基因疗法来纠正，而不需通过教育教育了。了。精神分裂基因、嗜酒基因和其他基因等研究，会不会产生精神分裂基因、嗜酒基因和其他基因等研究，会不会产生基因决定论基因决定论，是值得注意的。，是值得注意的。浙江大学第八章 遗传社会学问题68大量事实表明，生活方式、环境、心理等因素对健康和疾病作用巨大。大量事实表明，生活方式、环境、心理等因素对健康和疾病作用巨大。国际人类基因组伦理学会邱仁宗研究员认为国际人类基因组伦理学会邱仁宗研究员认为：“人不仅是一堆基因，而且具有理性和情感，有目的、价值、信念、理想，具有在人际关系中生活的能力。人的成长及其人格的形成，人不仅是一堆基因，而且具有理性和情感，有目的、价值、信念、理想，具有在人际关系中生活的能力。人的成长及其人格的形成，都是多基因和自然、社会环境长期复杂相互作用的结果都是多基因和自然、社会环境长期复杂相互作用的结果，不是单单由基因决定的。基因本质主义和基因决定论都容易导致对人类权利和利益的侵犯，不是单单由基因决定的。基因本质主义和基因决定论都容易导致对人类权利和利益的侵犯”。“基因只有通过同环境进行复杂的相互作用，才会表