《基因组学》PPT课件

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1、基因组学（genomics）概念基因（gene）是核酸的中贮存遗传信息的遗传单位，是贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。从生化学上来说指的是一段DNA或RNA（病毒）顺序，该顺序可以产生或影响某种表型，可以由于突变生成等位基因变异体。从遗传学上来说代表1个遗传单位、1个功能单位、1个交换单位或1个突变单位。表型和基因型1、某一机体可以观察到的特征称为表型（phenotype），2、与表型相应的基因组成称为基因型（genotype）。等位基因二倍体细胞有2套基因，一套来自父本，另一套来自母本，每个细胞的全部基因均由2套基因组成，每一对基因称做等

2、位基因。基因的基本结构5’、、、AGCCGACTATGTCGAAGCTT、、、、、GCTTGACTATAAGACA、、、3’3‘、、、TCGGCTGATACAGCTTCTAA、、、、、CGAACTGATATTCTGT、、、5‘转录调控区贮存RNA或蛋白质结构信息区转录终止区基因组（genome）细胞或生物中，一套完整单倍体遗传特质的总和（包括一种生物所需的全套基因及间隔序列）称为基因组。基因组的功能是贮存和表达遗传信息。人类基因组包含常染色体和XY两条性染色体上的全部遗传物质（核基因组）以及线粒体上的遗传物质（线粒体基因组）。*1个配对（精子或卵子），1个单倍体细胞或1个病毒所包含的

3、全套基因，称为基因组。第一节原核基因组Prokaryoticgenome以细菌为代表讲述，有称bacteriagenome。nucleoid质粒plasmid第一节原核基因组细菌对分子生物学有重要贡献，是基因工程研究的主要材料之一。因为：1.结构简单，取材便利，易于培养。2.与人类有一些共同的生物学规律，如：（1）遗传物质都是DNA；（2）主要的功能分子都是蛋白质；（3）基因密码是通用的等。3.尤其是E.coli,是分子克隆“明星“,基因工程主要的工程菌，因为基因工程的主要工作是克隆基因在原核系统中表达。一、原核生物基因组结构与功能的特点蛋白质核心超螺旋DNA环一、原核生物基因组结构

4、与功能的特点1.基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成。2.基因组中只有1个复制起点。大肠杆菌4000K3000K2000K1000K0C-Value:4.6×106bp一、原核生物基因组结构与功能的特点3.具有操纵子结构。操纵子（operon）是指数个功能相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动和操纵区）及其下游的转录终止信号构成的基因表达单位。乳糖操纵子lacoperontayzopstructuralgenepromoterterminatoroperatorß-galactosidase半乳糖苷酶zß-galactosidepermease透酶yß

5、-galactosidetransacetylase半乳糖苷乙酰转移酶a一、原核生物基因组结构与功能的特点4.结构基因几乎无重叠现象，基因组中任何一段DNA不会用于编码2种蛋白质。5.基因序列是连续的，无内含子结构。50kb6.编码区和非编码区在基因组中约各占50%。7.基因组中的重复序列很少。编码蛋白质结构基因多为单拷贝，但编码rRNA的基因往往是多拷贝的。8.具有编码同功酶的基因（isogene）。9.细菌基因组中存在可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子。10.原核基因的基本结构特点：启动子（promoter）、操纵基因（operator）、调控序列、结构基因（structu

6、regene）、终止子（terminator）。tayzopstructuralgene原核生物基因的调控序列promoter启动子promoterterminator终止子terminatoroperator操纵元件operatorGACCGCCGCUGGCGGCAUUUU-OH3’5’UUCGG5’…GCCGCCAGUUCGGCUGGCGGCAUUUU…3’RNA5’…GCCGCCAGTTCGGCTGGCGGCATTTT…3’DNA终止子：强终止子：有反向重复顺序，可形成茎环结构，其后面为poly(T)结构，转录终止无需ρ因子。GC丰富区、AT丰富区二、染色体外的遗传物质——

7、—质粒二、染色体外的遗传物质———质粒（一）概念1.质粒（plasmid）是独立于许多细菌及某些真核细胞染色体外共价闭合环状的DNA分子（covalantclosedcircular,cccDNA），能独立复制的最小遗传单位。2.质粒是双链的DNA分子，大小在1—200kb之间。从生化学来说，除酵母的杀伤质粒（killerplasmid）是RNA外，其余质粒是染色体外的cccDNA分子。从遗传学来说，质粒是与宿主染色体有别的复制子（真核细胞分裂过程中，DN