第二章子基因组学-1.ppt

1 不同的生物体，其基因组的大小和复杂程度各不相同。上表列出了从原核生物到真核生物较有代表性的生物体中DNA分子的大小 2 从表上可以看出，进化程度越高的生物体其基因组越复杂 3 以下主要介绍病毒、细菌及真核细胞染色体基因组结构和功能。另外，对染色体的遗传因子如质粒和线粒体DNA的结构和功能也分别作一介绍 * 同一段核酸能够编码2种或者两种以上蛋白质。 基因重叠现象还见于线粒体DNA和质粒DNA。 * * * 原核生物基因组中基因密度非常高,结构基因是连续的多为单一拷贝。 * 对生命的激情 对生命的探索 * 40年代第一颗原子弹爆炸 60年代人类首次登上月球 90年代人类基因组计划 * PerkinElmer股份有限公司是一家全球性的业界著名技术领先公司，其业务集中在三个领域——生命科学、光电子学和分析仪器 * * * 微卫星(microsatellite)也叫短串联重复序列(short tandem repeat, STR) 或简单重复序列(simple sequence repeats)，是由几个(多为2~4个)碱基对作为核心单位，串联重复形成的一类DNA序列，由于核心单位重复数目的变化，构成了STR基因座的遗传多态性。 小卫星DNA (minisatellite DNA )又称可变数目串联重复（variable number tandem repeat, VNTR），由15~65bp的基本单位串联而成，总长通常不超过20kb，重复次数在群体中是高度变异的 * * * * * * * * * 大 纲 基因、基因组与基因组学 1 2 3 人类基因组计划 HGP的概况 基因组学及其分支 HGP的作图 HGP的测序 HGP的信息处理 人类基因组计划—作图 基因组计划四张图谱 定义：采用遗传学分析方法将基因或其他DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。 遗传图谱(genetic map)又称连锁图谱(linkage map)或遗传连锁图谱(genetic linkage map)：指基因组内基因和专一的多态性DNA标记(marker)相对位置的图谱。 人类基因组计划—作图 一、遗传作图 遗传图距的单位：厘摩（cM）。早期绘制的经典遗传图谱的单位是重组率，1%的重组率为1个遗传单位。现代遗传图谱的单位为厘摩(centi Morgan，cM)，1cM相当于1%的重组率，约为1,000,000个碱基对(base pairs，bp) 交换率或交换值或重组频率= 减数分裂的重组产物\减数分裂的总产物 人类基因组计划—作图 构建遗传图谱的基本原理 真核生物遗传过程中会发生减数分裂，此过程中染色体要进行重组和交换，这种重组和交换的概率会随着染色体上任意两点间相对距离的远近而发生相应的变化。 根据概率大小，人们就可以推断出同一条染色体上两点间的相对距离和位置关系。 我们得到的这张图谱也就只能显示标记之间的相对距离。我们称这一距离(概率)为遗传距离(cM)，由此构建的图谱也称为遗传图谱。 人类基因组计划—作图 遗传图谱的意义 通过遗传图谱，我们可以大致了解各个基因或DNA片断之间的相对距离与方向，如哪个基因更靠近着丝粒，那个更靠近端粒等 遗传距离是通过遗传连锁分析获得的，使用的DNA厘摩标志越多，越密集，所得到的遗传连锁图的分辨率就越高 遗传图谱不仅是现阶段定位基因的重要手段，即使在人类基因组全物理图谱建立起来之后，它依然是研究人类基因组遗传与变异的重要手段 人类基因组计划—作图 遗传作图的DNA（分子）标记 第一代：限制性片段长度多态性 （restriction fragment length polymorphisms,RFLP） 第二代：简单序列长度多态性 （simple sequenece length polymorphisrns,SSLPs) 小卫星序列：（Minisatellite DNA） 微卫星序列：（Microsatellite DNA, MS） 第三代：单核苷酸多态性标记 （single nucleotide polymorphisms,SNP） 人类基因组计划—作图 现代遗传图谱的概念由Botstein D等(1980)首先提出，在此基础上，限制性片段长度多态性（RFLP）作为遗传图谱的第一代崭新标记得以问世 。 第一代：限制性片段长度多态性 人类基因组计划—作图 同源染色体同一区段DNA 序列的差异， 限制酶识别的碱基顺序有专一性 人类基因组计划—作图 第二代：简单序列长度多态性 SSLPs 发现：小卫星序列minisatell