第三节基因组教案.docx

第三节 基因组 教学目的：1、驾驭基因组的概念的定义、基因组的特点和人类 基因组，各类生物基因组的特点。 2、驾驭基因组的染色体的单倍体、遗传图谱、基因图谱、物理图谱、序列图谱的定义 3、熟识遗传图谱和基因图谱 4、理解人类基因的应用 教学重点：1、驾驭基因组的相关定义、基因组的特点和人类基因组 2、驾驭基因组的染色体的单倍体、遗传图谱、基因图谱、物理图谱、序列图谱的义 教学难点：遗传图谱、基因图谱、物理图谱、序列图谱 教学课时：6时 教学方法：利用多媒体及视频作协助教学、讲授教学 教学内容： 从简洁的病毒到困难的高等动植物细胞，都有一套确定于生物根本特征和功能的遗传信息，贮存于病毒或细胞的核酸中；RNA和蛋白质的构造信息都以基因的形式贮存于DNA〔或RNA〕中；DNA中有大量非编码序列，在真核生物中高达95%以上；含有一种生物的一整套遗传信息的遗传物质，称为基因组。病毒、原核生物及真核生物所贮存的遗传信息量有宏大的差异，其基因组的构造及组织形式上也各有特点。 一、基因组的定义： 基因组：一个细胞或者 生物体所携带的一套完好的单倍体〔单倍体：是 体细胞染色体组数等于本物种 配子染色体组数的个体〕序列〔DNA分子是由4种核苷酸〔A,T,G,C〕排列组成，DNA序列就是组成某一DNA分子的核苷酸的排列次序。〕，包括全套基因和间隔序列。可是基因组测序的结果发觉基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此，基因组是指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部 DNA分子。全部生命都具有指令其生长发育、维持其构造及功能所必需的遗传信息，生物中携带遗传信息的遗传物质的总和称为基因组。说的更准确些， 核基因组是单倍体 细胞核内的全部 DNA分子； 线粒体基因组那么是一个线粒体所包含的全部DNA分子； 叶绿体基因组那么是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。对细菌和噬菌体〔噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的细菌病毒的总称〕而言，它们的基因组是单个染色体上所含的全部基因。而真核生物的基因组是维持配子或配子体正常功能的最根本的一套染色体及其所携带的全部基因。基因组不是简洁的基因随机组合，而是有功能性的高级构造。中国探讨人员胜利破高山倭wēi蛙基因组 迄今为止破译的首个现代蛙类基因组。 二、基因组的构造特点 细菌和真核生物基因组及高等真核生物和低等真核生物基因组之间，基因构造和基因在基因组中的组织方式有显著不同。细菌和大多数低等真核生物有高度困难的高基因密度的小基因组，基因组的大部分是可表达的单一DNA依次，其特点是基因小，没有内含子。而高级真核生物的基因组大，主要是非编码的DNA，可以是单一依次或重复依次。基因大小变更很大，包含多个内含子，内含子一般比外显子大。在细菌中，基因常常根据功能成簇排列成操纵子，但在真核生物中很少。 构造：指不同的基因功能区域在核酸分子中的分布和排列状况。 功能：贮存和表达遗传信息 特点：1〕、基因组储存了生物体整套的遗传信息 基因组：泛指一个细胞或病毒的全部遗传信息。在真核生物体中，基因组是指一套完好单倍体DNA(染色体DNA)和线粒体DNA的全部序列，既包括编码序列，也包括大量存在的非编码序列。 人类基因组包含22条常染色体和X、Y两条性染色体上的全部遗传物质〔核基因组〕以及胞浆线粒体上的遗传物质〔线粒体基因组〕。某些病毒的基因组由RNA组成。 2〕、不同生物基因组蕴含的遗传信息量有着宏大的差异 基因组的大小通常以其DNA含量来表示，单倍体基因组中的全部DNA量称为C值；DNA的长度是根据碱基对的多少推算出来的。各门生物存在着一个C值范围，在每一门中随着生物困难性的增加，其基因组大小的最低程度也随之增加。 不同生物的基因组大小差异很大。基因组大小和DNA含量随着生物进化困难程度的增加以及生物构造和功能困难程度的增加而逐步上升； 高等生物具有比低等生物更困难的生命活动，所以，理论上应当是它们的C值也应当更高。但是事实上C值没有表达出及物种进化程度相关的趋势。 高等生物的C值不肯定就意味着它的C值高于比它低等的生物。这种生物学上的DNA总量的比较和冲突，称为C值悖论。 C值冲突：如人的C值只有109bp，肺鱼的C值为1011bp； 基因组的大小及基因的数目没有干脆的线性关系。 3〕、不同生物基因组的构造及组织形式也明显不同 原核生物的基因组一般较小，构造比较简洁；病毒基因组的大小和构造差异较大；真核生物基因组一般较浩大，但构造基因在基因组中所占的比例较小，其中编码序列更小，且存在大量重复序列；人的基因组中只有2~3% 的DNA序列是编码序列。 4〕、不同的生物