分子生物学2课件.pptx

一、基因組與基因組學

GenomeandGenomics

1.基因組的概念一種生物或一種遺傳系統的所有基因（遺傳物質）的組合染色體組（chromosomeset）基因組（genome）

2.基因組的種類與結構特點（1）種類類核基因組（nucleoidgenome）即原核基因組（prokaryoticgenome）核基因組（nucleargenome）即真核基因組（eukaryoticgenome）細胞器基因組（organellegenome）線粒體基因組（mitochondrialgenome）葉綠體基因組（chloroplastgenome）

2.基因組的種類與結構特點其他病毒基因組（virusgenome）質粒DNA（plasmidDNA），又稱染色體外DNA（extrachromosomalDNA）

2.基因組的種類與結構特點（2）大小基因組大小（genomesize）一般以單倍體基因組的核酸量來衡量，單位有pg（10-12g）、Dalton（道爾頓）、bp或kb、Mb等1pg=6.02x1011Daltons=9.8x108bp

生物的複雜程度與基因組大小的關係

生物的基因組大小及其變化原核生物的genomesize一般都比較小，且變化範圍也不大（最大/最小約為20）。細菌基因組一般可含500~8000個基因。由於原核生物基因組中的非基因DNA（non-genicDNA）的含量較少，因此它們的基因組大小與其所含的基因數目是相對應的真核生物的genomesize一般要比原核生物的大很多，且變化範圍也很大（最大/最小可達8萬）

真核生物C值佯謬（C-valueparadox）基因組中基因數目與基因組大小無關EukaryotesGenomesize:80,000-foldGenecontent:40~50-fold“C”standsfor“constant”or“characteristics”

2.基因組的種類與結構特點（3）類核基因組和核基因組的結構特點類核基因組環狀，較小；通常由單拷貝或低拷貝（low-copy）的DNA序列組成；基因排列緊密，較少非編碼序列——“streamlined”核基因組多線狀；大小一般要比類核基因組大好幾個數量級，且變化範圍很大；有大量的非編碼序列（重複序列、內含子等）

2.基因組的種類與結構特點（4）非編碼序列（non-codingsequences）非編碼的重複序列（核基因組）局部分佈的重複序列（localizedrepeatedsequences）串聯式（tandem）的高度重複序列（highlyrepeatedsequences）：重複單位的長度從幾bp到幾百bp，可重複幾十萬次或更多，常見於著絲粒、端粒和異染色質區域

2.基因組的種類與結構特點（4）非編碼序列（non-codingsequences）非編碼的重複序列（核基因組）散佈的重複序列（dispersedrepeatedsequences）短的散佈式重複序列（shortinterspersedelements,SINEs）：500bp以下，可重複105次或更多，很多SINEs都是反轉錄轉座子（retroposon）長的散佈式重複序列（longinterspersedelements,LINEs）：5kb以上，可重複104次或更多，很多LINEs也是與反轉錄轉座子相關的序列

2.基因組的種類與結構特點（4）非編碼序列（non-codingsequences）內含子（intron）I類（groupIintron）II類（groupIIintron）III類（groupIIIintron）核mRNA內含子（nuclearmRNAintron），即剪接體內含子（spliceosomalintron）核tRNA內含子（nucleartRNAintron）古細菌內含子（archaebacterialintron）

各類內含子在不同生物中的分佈

2.基因組的種類與結構特點（5）細胞器基因組線粒體基因組在不同類型的生物（多細胞動物、高等植物、原生動物、藻類、真菌）中變化很大多細胞動物：細小、緻密，沒有或很少非編碼序列高等植物：複雜、不均一，比動物的大得多原生動物、藻類、真菌：或偏向於動物型，或偏向於植物型，但又有其各自的獨特之處

2.基因組的種類與結構特點（5）細胞器基因組線粒體基因組在