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北京大学细胞生物学第1页/共67页 基础分子生物学期末安排考试时间： 2009 年 1 月 12 日 下 午 2:00-4:00 考试地点： 三教/301(60人)、三教/304(38人)、三教/306(37人)、三教/308(37人) 第2页/共67页 基因组计划基因组（genome）是生物体内遗传信息的集合，是某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和。基因组学（genomics）是指研究并解析生物体整个基因组的所有遗传信息的学科。基因组计划（Genome Project）是指对人类以及其它生物体全基因组的测序工作(sequencing)。人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）： 90年代提出并已基本完成，同40年代原子弹爆炸，60年代人类登月一起被认为是二十世纪科技发展史上的三大创举。第3页/共67页 History of the Human Genome Project1990 Official start of HGP with 3 billion $ and a 15 year horizon. 1999 Sanger Centre publishes chromosome 222001 Draft Genome published: Celera Public2003 Completion (almost) of Human GenomeCelera:Craig VenterIntl. Cons:Francis Collins第4页/共67页 Public effort- strategy:Celera - strategy:Sequencing StrategiesCelera’s view of International ConsortiumInternational Consortium’s view of CeleraUnfair competition: IC delivering the same goods but with state funding.Unfair competition: Celera delivering the same goods but can use IC data, while IC cannot use Celera data.第5页/共67页 Public effort- strategy:基因组DNA大片段文库的构建 YAC（yeast artificial chromosome,酵母人工染色体）：含有三种必需成分：着丝粒、端粒和复制起点。是迄今容量最大的克隆载体，插入片段平均长度为200-1000 Kbp，最大的可以达到2 Mbp。 BAC（Bacterial artificial chromosome），用细菌的F质粒及其调控基因构建了细菌染色体克隆载体，其克隆能力在125~150 Kbp左右。以BAC为基础的克隆载体形成嵌合体的频率较低，转化效率高，而且以环状结构存在于细菌体内，易于分辨和分离纯化，已被科学界广泛接受。 第6页/共67页 BAC的构建pBAC108L来自细菌的一个小型F质粒，其中oriS和repE控制了质粒的复制起始，parB和parA控制了拷贝数。100-150 Kbp insertion第7页/共67页 遗传图谱(Genetic Map)vs 物理图谱 (Physical Map)遗传图又称为连锁图（Linkage Map），是指基因或DNA标志在染色体上的相对位置（或距离），通常以基因或DNA片段在染色体交换过程中的分离频率（cM）来表示。cM值越大，两者之间遗传距离越远。 物理图谱是指以已知序列的DNA片段（序列标签位点，sequence-tagged site，STS）在染色体上的实际位置，位点之间的距离（图距）以碱基对（bp，kb，Mb）作为测量单位的基因组图。第8页/共67页 DNA遗传标记 (DNA marker) 第一代DNA遗传标记是RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism）。DNA序列上的微小变化，甚至1个核苷酸的变化，也能引起限制性内切酶切点的丢失或产生，导致酶切片段长度的变化。第二代DNA遗传标记SSLP（Simple Seqeuce Length Polymorphism)利用了存在于人类基因组中的大量重复序列，包括重复单位长度在15-65个核苷酸左右的小卫星DNA（minisatellite DNA），重复单位长度在2-6个核苷酸之间的微卫星DNA（microsatellite DNA）。 第三代DNA遗传标记SNP （ single nucleoti