、了解生命的起源
、了解生命體生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律、認(rèn)識(shí)種屬之間和個(gè)體之間存在差異的起因
、認(rèn)識(shí)疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及長(zhǎng)壽與衰老等生命現(xiàn)象
、為疾病的診治提供科學(xué)依據(jù)。
[編輯本段]HGP的誕生和啟動(dòng)
對(duì)人類基因組的研究在70年代已具有一定的雛形
，在80年代在許多國(guó)家已形成一定規(guī)模
。
1984年在Utah州的Alta,White R and Mendelsonhn M受美國(guó)能源部(DOE）的委托主持召開(kāi)了一個(gè)小型專業(yè)會(huì)議討論測(cè)定人類整個(gè)基因組的DNA序列的意義和前景（Cook Deegan RM,1989）
1985年5月在加州Santa Cruz由美國(guó)DOE的Sinsheimer RL主持的會(huì)議上提出了測(cè)定人類基因組全序列的動(dòng)議，形成了美國(guó)能源部的“人類基因組計(jì)劃”草案
。
1986年3月
，在新墨西哥州的Santa Fe討論了這一計(jì)劃的可行性，隨后DOE宣布實(shí)施這一計(jì)劃
。
1986年遺傳學(xué)家McKusick V提出從整個(gè)基因組的層次研究遺傳的科學(xué)稱為“基因組學(xué)”
1987年初
，美國(guó)能源部和國(guó)立衛(wèi)生研究院為HGP下?lián)芰藛?dòng)經(jīng)費(fèi)約550萬(wàn)美元（全年1.66億美元）
1988年，美國(guó)成立了“國(guó)家人類基因組研究中心”由Watson J出任第一任主任
1990年10月1日
，經(jīng)美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)美國(guó)HGP正式啟動(dòng)
，總體計(jì)劃在15年內(nèi)投入至少30億美元進(jìn)行人類全基因組的分析。
1987年
，意大利共和國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)開(kāi)始HGP研究
，其特點(diǎn)是技術(shù)多樣（YAC，雜種細(xì)胞
，cDNA等）
、區(qū)域集中（基本上限于Xq24-qter區(qū)域）
1989年2月英國(guó)開(kāi)始HGP，特點(diǎn)是：帝國(guó)癌癥研究基金會(huì)與國(guó)家醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)(ICRP-MRC)共同負(fù)責(zé)全國(guó)協(xié)調(diào)與資金調(diào)控
，劍橋附近的Sanger中心注重首先在線蟲(chóng)基因組上積累經(jīng)驗(yàn)
，改進(jìn)大規(guī)模DNA測(cè)序技術(shù)；同時(shí)建立了YAC庫(kù)的篩選與克隆
、特異細(xì)胞系、DNA探針
、基因組DNA
、cDNA文庫(kù)、比較生物基因組DNA序列
、信息分析等的“英國(guó)人類基因組資源中心”
?div id="m50uktp" class="box-center"> ？芍^“資源集中、全國(guó)協(xié)調(diào)”
。
1990年6月法蘭西共和國(guó)的HGP啟動(dòng)
。科學(xué)研究部委托國(guó)家醫(yī)學(xué)科學(xué)院制定HGP
，主要特點(diǎn)是注重整體基因組
、cDNA和自動(dòng)化。建立了人類多態(tài)性研究中心（CEPH）
，在全基因組YAC重疊群
、微衛(wèi)星標(biāo)記（遺傳圖）的構(gòu)建以及馳名世界的用作基因組研究的經(jīng)典材料CEPH家系（80個(gè)3代多個(gè)體家系）方面產(chǎn)生了巨大影響。
1995年德意志聯(lián)邦共和國(guó)開(kāi)始HGP
，來(lái)勢(shì)迅猛
，先后成立了資源中心和基因掃描定位中心，并開(kāi)始對(duì)21號(hào)染色體的大規(guī)模測(cè)序工作
。
1990年6月歐共體通過(guò)了“歐洲人類基因組研究計(jì)劃”
，主要資助23個(gè)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)用于“資源中心”的建立和運(yùn)轉(zhuǎn)。還有丹麥王國(guó)
、俄羅斯聯(lián)邦
、日本、大韓民國(guó)
、澳大利亞等
。
1994年，我國(guó)HGP在吳旻
、強(qiáng)伯勤
、陳竺、楊煥明的倡導(dǎo)下啟動(dòng)
，最初由國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)和863高科技計(jì)劃的支持下
，先后啟動(dòng)了“中華民族基因組中若干位點(diǎn)基因結(jié)構(gòu)的研究”和“重大疾病相關(guān)基因的定位、克隆
、結(jié)構(gòu)和功能研究”
，1998年在國(guó)家科技部的領(lǐng)導(dǎo)和牽線下，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類基因組中心
，1998年，組建了中科院遺傳所
。1999年7月在國(guó)際人類基因組注冊(cè)
，得到完成人類3號(hào)染色體短臂上一個(gè)約30Mb區(qū)域的測(cè)序任務(wù)，該區(qū)域約占人類整個(gè)基因組的1％
。
人類基因組計(jì)劃（Human genome project）由美國(guó)于1987年啟動(dòng)
，我國(guó)于1999年9月積極參加到這項(xiàng)研究計(jì)劃中的
，承擔(dān)其中1%的任務(wù)，即人類3號(hào)染色體上約3000萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的測(cè)序任務(wù)
。我國(guó)因此成為參加這項(xiàng)研究計(jì)劃的唯一的發(fā)展中國(guó)家
。2000年6月26日人類基因組工作草圖完成。由于人類基因測(cè)序和基因?qū)＠赡軙?huì)帶來(lái)巨大的商業(yè)價(jià)值
，各國(guó)政府和一些企業(yè)都在積極地投入該項(xiàng)研究
，如1997年AMGE公司轉(zhuǎn)讓了一個(gè)與中樞神經(jīng)疾病有關(guān)的基因而獲利3.92億美元。
[編輯本段]HGP的研究?jī)?nèi)容
HGP的主要任務(wù)是人類的DNA測(cè)序
，包括下圖所示的四張譜圖
，此外還有測(cè)序技術(shù)、人類基因組序列變異
、功能基因組技術(shù)
、比較基因組學(xué)、社會(huì)
、法律
、倫理研究、生物信息學(xué)和計(jì)算生物學(xué)
、教育培訓(xùn)等目的
。
1、遺傳圖譜（genetic map）
又稱連鎖圖譜(linkage map)
，它是以具有遺傳多態(tài)性（在一個(gè)遺傳位點(diǎn)上具有一個(gè)以上的等位基因
，在群體中的出現(xiàn)頻率皆高于1%）的遺傳標(biāo)記為“路標(biāo)”，以遺傳學(xué)距離（在減數(shù)分裂事件中兩個(gè)位點(diǎn)之間進(jìn)行交換
、重組的百分率
，1%的重組率稱為1cM）為圖距的基因組圖。遺傳圖譜的建立為基因識(shí)別和完成基因定位創(chuàng)造了條件
。意義：6000多個(gè)遺傳標(biāo)記已經(jīng)能夠把人的基因組分成6000多個(gè)區(qū)域
，使得連鎖分析法可以找到某一致病的或表現(xiàn)型的基因與某一標(biāo)記鄰近（緊密連鎖）的證據(jù)，這樣可把這一基因定位于這一已知區(qū)域
，再對(duì)基因進(jìn)行分離和研究
。對(duì)于疾病而言，找基因和分析基因是個(gè)關(guān)鍵
。
第1代標(biāo)記：經(jīng)典的遺傳標(biāo)記
，例如ABO血型位點(diǎn)標(biāo)記，HLA位點(diǎn)標(biāo)記
。70年中后期
，限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（RFLP），位點(diǎn)數(shù)目大與105
，用限制性內(nèi)切酶特異性切割DNA鏈
，由于DNA的一個(gè)“點(diǎn)”上的變異所造成的能切與不能切兩種狀況，可產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的片段（等位片段）
，可用凝膠電泳顯示多態(tài)性
，從片段多態(tài)性的信息與疾病表型間的關(guān)系進(jìn)行連鎖分析，找到致病基因
。如Huntington癥
。但每次酶切2-3個(gè)片段，信息量有限
。
第2代標(biāo)記：1985年
，小衛(wèi)星中心（minisatellite core）、可變串聯(lián)重復(fù)VNTR（variable number of tandem repeats）可提供不同長(zhǎng)度的片段
，其重復(fù)單位長(zhǎng)度為6至12個(gè)核苷酸
，1989年微衛(wèi)星標(biāo)記（microsatellite marker）系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)和建立，重復(fù)單位長(zhǎng)度為2~6個(gè)核苷酸
，又稱簡(jiǎn)短串聯(lián)重復(fù)（STR）
。
第3代標(biāo)記：1996年MIT的Lander ES又提出了SNP（single nucleotide polymorphysm）的遺傳標(biāo)記系統(tǒng)。對(duì)每一核苷酸突變率為10-9
，雙等位型標(biāo)記
，在人類基因組中可達(dá)到300萬(wàn)個(gè)，平均約每1250個(gè)堿基對(duì)就會(huì)有一個(gè)
。3~4個(gè)相鄰的標(biāo)記構(gòu)成的單倍型（haplotype）就可有8~16種
。
2、物理圖譜（physical map）
物理圖譜是指有關(guān)構(gòu)成基因組的全部基因的排列和間距的信息
，它是通過(guò)對(duì)構(gòu)成基因組的DNA分子進(jìn)行測(cè)定而繪制的
。繪制物理圖譜的目的是把有關(guān)基因的遺傳信息及其在每條染色體上的相對(duì)位置線性而系統(tǒng)地排列出來(lái)。DNA物理圖譜是指DNA鏈的限制性酶切片段的排列順序
，即酶切片段在DNA鏈上的定位
。因限制性內(nèi)切酶在DNA鏈上的切口是以特異序列為基礎(chǔ)的，核苷酸序列不同的DNA
，經(jīng)酶切后就會(huì)產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的DNA片段
，由此而構(gòu)成獨(dú)特的酶切圖譜。因此
，DNA物理圖譜是DNA分子結(jié)構(gòu)的特征之一
。DNA是很大的分子，由限制酶產(chǎn)生的用于測(cè)序反應(yīng)的DNA片段只是其中的極小部分
，這些片段在DNA鏈中所處的位置關(guān)系是應(yīng)該首先解決的問(wèn)題
，故DNA物理圖譜是順序測(cè)定的基礎(chǔ),也可理解為指導(dǎo)DNA測(cè)序的藍(lán)圖。廣義地說(shuō)
，DNA測(cè)序從物理圖譜制作開(kāi)始
，它是測(cè)序工作的第一步
。制作DNA物理圖譜的方法有多種，這里選擇一種常用的簡(jiǎn)便方法——標(biāo)記片段的部分酶解法
，來(lái)說(shuō)明圖譜制作原理
。
用部分酶解法測(cè)定DNA物理圖譜包括二個(gè)基本步驟：
(1)完全降解：選擇合適的限制性內(nèi)切酶將待測(cè)DNA鏈(已經(jīng)標(biāo)記放射性同位素)完全降解，降解產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳分離后進(jìn)行自顯影
，獲得的圖譜即為組成該DNA鏈的酶切片段的數(shù)目和大小
。
(2)部分降解：以末端標(biāo)記使待測(cè)DNA的一條鏈帶上示蹤同位素，然后用上述相同酶部分降解該DNA鏈
，即通過(guò)控制反應(yīng)條件使DNA鏈上該酶的切口隨機(jī)斷裂
，而避免所有切口斷裂的完全降解發(fā)生。部分酶解產(chǎn)物同樣進(jìn)行電泳分離及自顯影
。比較上述二步的自顯影圖譜
，根據(jù)片段大小及彼此間的差異即可排出酶切片段在DNA鏈上的位置。下面是測(cè)定某組蛋白基因DNA物理圖譜的詳細(xì)說(shuō)明
