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临床基因组学概论 1、基因：基因（gene）是原核、真核生物以及病毒的DNA或RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位、突变的单位以及控制性状的功能单位。 特点：自我复制、决定性状、能够突变 2、基因组：指细胞或生物体中一套完整单倍体遗传物质的总和，包括一个物种染色体及染色体外基因组成所需的全套基因及间隔序列。 3、基因组的结构：主要指不同的基因功能区域在核酸序列中的分布和排列信息。 4、基因组的功能：是贮存和表达遗传信息。 5、表型（phenotype）：指一机体可以观察到的特征 基因型（genotype）：指表型相应的基因组成。 6、基因组学（genomics）：是指利用DNA重组、测序以及生物信息学技术，对生物的所有核苷酸序列进行测序、组装、解读并分析其结构和功能的一门科学。 7、等位基因: 一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因。它可以是出现在染色体某特定座位上的两个或多个基因中的一个。 8、结构基因组学：是通过基因作图、核苷酸序列分析以确定基因组成及定位的一门学科。 9、比较基因组学：是在基因组图谱及测序的基础上，对不同物种的已知基因和基因组结构进行比较其相似性，以了解基因的功能、表达机制及物种进化的学科。 10、功能基因组学：基因分析的新阶段，利用结构基因组学提供的信息，系统地、大规模地研究基因的表达以及这些基因如何协同调控整个生物体的活动。 特征：高通量、大规模实验方法及统计与计算机分析 11、临床基因组学的主要任务 （1）对肿瘤患者进行分层以便更有效的治疗 （3）预测药物疗效及减轻不良反应 （4）其他方面的应用：每一种疾病都与个体的遗传变异有某种联系 12、人类基因组计划（HGP） 组织：美、英、日、中、德、法等国参加 内容：23对染色体、30亿碱基对、全部DNA序列 地位：人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称为三大科学计划。 13、遗传图谱（genetic map）：又称连锁图谱（linkage map），是根据基因或遗传标记之间的交换重组值来确定它们在染色体上的相对距离、位置的图谱。遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。 14、物理图谱（physical map）：是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。DNA物理图谱是指DNA链的限制性酶切片段的排列顺序，即酶切片段在DNA链上的定位。 15、序列图谱（sequence map）：DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图谱（sequence map） 。 16、基因图谱（DNA map）：是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。 17、真核生物基因组特点 （1）分子量大；（2）多条线状染色体；（3）大量重复序列，长短不一，程度各异； （4）可移动的DNA序列；（5）割裂基因，含有内含子； （6）核DNA和蛋白质稳定地结合；（7）分成细胞核和细胞质，转录和翻译被分隔； （8）蛋白质基因大多为单拷贝，转录产物为单顺反子mRNA。 18、真核生物基因组的结构 （1）基本结构：①结构基因、内含子、外含子、割裂基因； ②顺式调控元件：启动子、上游启动子元件、反应元件、增强子和终止子、加尾信号 （2）基因家族 ①家族中各基因的核苷酸序列相同（单纯多基因家族）； ② 家族中各基因核苷酸序列高度同源； ③家族中各基因编码的蛋白质有高度的同源性（基因的核苷酸序列可能不同）； ④家族各基因编码的蛋白质中具有很小的保守基序（conserved motif)； ⑤超基因家族：由单基因家族和多基因家族组成的更大的基因家族。 （3）假基因：在多基因家族中某些与正常功能基因在核苷酸序列上相似，但不能转录或转录后生成无功能基因产物的DNA序列。 （4）编码序列：真核生物基因组编码序列只占DNA总量的5%，但由于其基因组非常大，故其基因数量可能比原核生物基因组要大得多（几十倍）。 （5）转座子：在真核基因组中，编码序列在染色体中的位置相对比较稳定，但一些中度重复序列往往是可移动的。 （6）重复序列：在重复序列中，除了编码rRNA、tRNA、组蛋白及免疫球蛋白的结构基因外，大部分为非编码序列。它们的功能主要与基因组的结构稳定性、组织形式以及基因表达调控有关。 （7）端粒：结构：①染色体末端DNA和蛋白质构成复合体。仅在真核细胞存在。 ②序列保守，由多个串联的短寡核苷酸（5-8 bp）序列构成。 ③碱基成分因种属而异，重复次数在不同生物中变化较大。 功能：①保护线性DNA的完整复制。 ②保护染色体末端