医学遗传学——人类基因教学教材.pptx

第一章 人类基因和基因组Human Gene and genome1. 基因的化学本质（Chemical composition）2. 基因组的组成（human genome） 3. 割裂基因的结构及表达（split gene）4. 人类基因组计划（HGP）第一节 基因的概念基因(gene) 是具有特定遗传效应的DNA片段。基因决定细胞内 RNA 和蛋白质或酶的合成，从而决定生物的遗传性状基因的修饰如DNA甲基化(DNA methylation)和 组蛋白乙酰化也可能导致基因的活性发生改变， 使基因决定的表型出现变化，且可传递少数世代。通过有丝分裂 (mitosis) 或减数分裂(meiosis)来传递 非DNA序列信息的现象Page 15表观遗传(epigenetic inheritance)第二节 基因的化学本质 基因化学本质是 DNA，仅含RNA的病毒，RNA是遗传物质Page 16第三节 人类基因组的结构 Page 17人类基因组（genome）是人体所有遗传信息的总和，包括核基因组 （nuclear genome）和线粒体基因组 （mitochondrial genome）核基因组＝3000Mb＝3.0×106kp＝3.0×109bp 核基因组是指人类体细胞中24条DNA的全部遗传信息线粒体基因组＝16569bp≈16.6kb1 Mb(兆碱基对)＝1000 kb(千碱基对)＝1000,000 bp(碱基对)2.1万个结构基因37个基因3.0×109bp16569bp13种与细胞氧化磷酸化相关多肽链一、基因的分类(重点)1.单一基因（solitary gene）2.基因家族（gene family）⑴基因簇（gene cluster）⑵超基因家族（gene superfamily）3.假基因（pseudogene）4.串联重复基因（tandem repetitive sequence）例：人类类α珠蛋白基因簇位于16p13，含1个ζ基因、2个α基因和2个假基因(ψζ和ψα)ζ—zeta Ψ—psai 例：人类类β珠蛋白基因簇位于11p15，含5个功能基因（ε、Gγ、Aγ、δ、β）1个假基因（ψβ）ε—epsilon δ—deltaζ—zeta Ψ—psai 例：人类珠蛋白超基因家族的成员分布在16号和11号染色体上，共同构成珠蛋白超基因家族α基因簇(16p13)β基因簇(11p15)ζ—zeta Ψ—psai ε—epsilon δ—delta3.假基因（pseudogene）：基因序列与具有编码功能的基因序列类似但不能表达基因产物的基因。例Ψα是类α珠蛋白基因簇中的假基因，其编码顺序与α基因相似ζ—zeta Ψ—psai ε—epsilon δ—delta4.串联重复基因（tandem repetitivesequence）：45SrRNA、5SrRNA以及各种tRNA 基因呈串联重复排列，编码同一种或近乎同一种的RNA或蛋白质，他们的每个拷贝完全或几乎相同， 但基因间间隔DNA（linker DNA）相差很大DNA环袢rRNA基因每个单倍体基因组有200个 rRNA基因，串联排列在5条染色体的核仁组织者上。rRNA基因（rDNA）是染色体上伸出的DNA袢环rRNA基因串联排列在核仁组织者上 高速转录产生rRNA组织核仁二、基因组的组成㈠单拷贝序列(unique sequence)： 在基因组中仅单一拷贝或少数拷贝，长度在800～1000bp。 编码蛋白质和酶的结构基因只是单拷贝中的很小部分。单拷贝或低拷贝DNA序列占人基因组的 45％非基因序列也有单拷贝序列㈡重复多拷贝序列（repetitive sequence）指在基因组中重复出现的DNA序列，分散穿插于整个基因组占人类基因组的55％。1.串联重复：约占基因组的10％，主要有卫星DNA、小卫星DNA 和微卫星DNA。2.散在重复：约占基因组的45％，有短散在重复元件(SINE)和长散在重复元件(LINE)。占人类基因组10％％重复单位重复次数拷贝数重复长度备注串联重复序列卫星DNAsatellite DNA5bp10bp20bp200bp串联重复很多次几百kb着丝粒染色体异染色质区端粒-TTAGGG-重复250～1500次小卫星DNAminisateliite DNA可变数目串联重复variable number of tandem repeat，VNTR15～100bp富含GC20～50次0.1～20kb短DNA微卫星DNAmicro-satellite DNA短串联重复序列short tandem repeat，STR1～6bp（CA）n（TG）n（CCG）n（CGG）n多态性多态性小于100bp多态遗传标志(polymorphism)占人类基因组4