动物遗传学-第九章+动物基因组学

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1、第九章动物基因组学（AnimalGenomics）第一节人类基因组计划第二节基因组学与蛋白质组学第三节基因图谱第四节生物信息学第五节分子遗传标记一、什么是人类基因组计划？人类基因组计划（HumanGenomeProject,HGP)是指通过测定人类基因组DNA的3×109对核苷酸的序列，探寻所有人类基因并确定他们在染色体上的位置，明确所在基因的结构及功能，解读人类的全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面认识自我。第一节人类基因组计划（HumanGenomeProject）二、为什么启动人类基因组计划？随着研究的不断深入，人们对D

2、NA的认识越来越深，我们有必要对人类所有遗传信息进行测序，同时由于测定方法的完善，使得进行人类基因组测序成为可能。三、人类基因组计划的研究进展1985年，美国的杜尔贝克“癌症研究的转折点-测定人类基因组序列”。1988年，美国国会批准，政府资助成立人类基因组，由多个国家筹集基金和科研力量，积极参与这一国际性研究计划。1990年10月，国际人类基因组计划正式启动，预计用15年的时间，投资30亿美元，完成30亿对碱基的测序，并对所有基因进行绘图和排序，全球人类基因组计划有美国、英国、日本、法国、德国和中国六个国家负责，分别承担54%，33

3、%，7%，2.2%，2.8%和1%测序任务。多国合作小组2001年在Nature上公布结果CraigVenter博士采用鸟枪法于Science上发表结果。人基因组测序的完成可与人类登月媲美。四、人类基因组计划结果公布耗时10载，耗费30亿美元；基因组大小30亿碱基，其中中国承担1%的测序任务。1%为外显子，99%为内含子和重复序列；表达蛋白质的基因组数量约为3万；约含100百万个SNP标记。序列测定方法1全基因组鸟枪法：在一定作图信息基础上，绕过大片段连续克隆系的构建而直接将基因组分解成小片段随机测序，利用超级计算机进行组装（美国Ce

4、lera公司）。序列测定方法2五、人类基因组计划的意义第一：获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等疾病的治病机理，为分子诊断、基因治疗等新方法提供理论依据。第二：破译生命密码的人类基因组计划有助于人们对基因的表达调控有更深入的了解。第三：人类基因图谱对揭示人类发展，进化的历史具有重要意义。基因组大小的比较（1）基因组大小的比较（2）六、其它物种基因组2000年3月，“全基因组鸟枪法”获得果蝇全基因组序列，发表在Science上。2000年10月，美英等科学家宣布绘出拟南芥基因组的完全图谱，这是人类首次破译出一种基因

5、的序列。水稻基因组—我国二十世纪的大事第二节基因组学及蛋白质组学一、基因组与基因组学基因组（Genome）就是指生物体染色体、细胞器中所含的全套遗传物质；一种生物全部基因的集合称为“基因组”。基因组学（Genomics）就是研究基因组结构和功能的科学。（一）基因组学的分类根据研究对象分为：肿瘤基因组学、植物基因组学、药物基因组学、环境基因组学等根据研究重点基因组学可以分为结构基因组学和功能基因组学。结构基因组学功能基因组学结构基因组学1、概念和目的以全部基因组测序为目标的基因结构研究，弄清基因组中全部基因的位置和结构，为基因功能的研究

6、奠定基础。其目的是建立高分辩的遗传图谱、物理图谱、转录图谱和序列图谱。2、结构基因组研究常用方法1脉冲场凝胶电泳：改变电场方向和调整脉冲时间，将长度不同的DNA分开。2毛细管电泳：可用于单核苷酸改变的寻找，短串联重复序列的检查，DNA测序，基因及其表达产物的分析。3基因芯片技术：可用于表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图和杂交测序等。4全基因组随机测序（全基因组鸟枪战略）：先打断DNA测序，然后作图。功能基因组学1、概念：利用结构基因组学提供的信息，以高通量，大规模试验方法及统计与计算机分析为特征，全面系统的分析全部基因的

7、功能。2、基因功能从研究角度包括：生物学功能、细胞学功能、发育学功能等。3、功能基因组学研究的方法差异显示反转录PCR基因表达序列分析（SAGE）基因芯片或微点矩阵RNA干涉技术遗传足迹法发求遗传学蛋白质组学和生物信息学方法生物芯片生物芯片（二）比较基因组学利用生物在进化上的亲缘关系,来比较它们与人类之间的相似与相异,即比较基因组学。（三）后基因组时代(Postgenomeera)*人类基因组计划完成之后，生物学被重新划分为前基因组和后基因组两部分。*科学研究已开始进入“后基因组时代”。主要是开展蛋白质组的研究。*有科学家形象地说道：

8、即使基因测序全部完成，也只好像是一本没有姓名、只有号码的电话簿。“后基因组时代”的最终目标，是要把深奥的DNA语言变成一本基因大百科全书。蛋白组（Proteome）蛋白质组是指“一种基因组所表达的全套蛋白质”。蛋白组学（