《动物基因组学基础》PPT课件

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1、第八章动物基因组学基础§1基因组学概述§2基因组图谱的构建§3基因组测序§4基因定位方法§5功能基因组学第一节基因组学(genomics)概述基因组（genome）又称染色体组，二倍体物种配子所含的染色体数目，物种全部遗传信息的总和物种遗传信息的“总词典”控制发育的“总程序”生物进化历史的“总档案”基因组学1986年提出基因组学强调的是以基因组为单位，而不是以单个基因为单位作为研究对象基因组学的重要组成部分是基因组计划，如人类、水稻基因组计划人类基因组计划1990，美国国立卫生研究所和能源部投资＄30亿

2、，启动了被誉为“人体阿波罗计划”的“人类基因组计划”(humangenomeproject，HGP)，预计15年时间完成人类基因组全部序列的测定在美国提出人类基因组计划后，英、法、日、前苏联、中等，也相继启动了类似的研究项目2000，完成草图2002，完成测序工作基因组计划大体可分为：构建基因组的遗传图谱构建基因组的物理图谱测定基因组DNA的全部序列构建基因组的转录本图谱分析基因组的功能基因组学的研究内容结构基因组学（structuralgenomics）基因定位、基因组作图、测定核苷酸序列功能基因组学

3、（functionalgenomics），又称后基因组学（postgenomics)基因的识别、鉴定、克隆基因结构、功能及其相互关系基因表达调控的研究蛋白质组学（proteomics）鉴定蛋白质的产生过程、结构、功能和相互作用方式第二节基因组图谱的构建基因组计划的主要任务是获得全基因组序列但是，现在的测序方法每次只能测800～1000bp大量的测序片段要拼接要知道序列在染色体上的位置才能正确拼接基因组计划的第一个环节：构建基因图谱基因组图谱基因组图谱：描述基因位点在染色体的线性排列顺序及它们之间的相对距

4、离遗传图谱（geneticmap）物理图谱（physicalmap）一、遗传图谱遗传图谱（geneticmap）：根据遗传性状（如已知基因位点、功能未知的DNA标记、可鉴别的表型性状）的分离比例→将其定位在基因组中，构建相应的连锁图谱。通常以交换过程中的分离频率厘摩（cM）来表示。cM值越大，两者之间距离越远（一）遗传标记图谱构建中需要可以鉴别的标记(marker)遗传标记（GeneticMarkers）：是指能够用以区别生物个体或群体及其特定基因型，并能稳定遗传的物质标志基因标记：用基因作为标记，分析

5、各基因间的连锁关系及遗传距离，绘制出连锁遗传图谱DNA标记：RFLP、SSLP、SNPs等包括形态标记、细胞学标记、生化标记、DNA分子标记形态标记形态性状：株高、颜色、白化症等又称表型标记数量少很多突变是致死的受环境、生育期等因素的影响最早建立的果蝇连锁图，就是利用控制果蝇眼睛的形状、颜色，躯体的颜色、翅膀的形状等形态性状作为标记，分析它们连锁关系及遗传距离，绘制而成的控制性状的其实是基因，所以形态标记实质上就是基因标记果蝇连锁图细胞学标记明确显示遗传多态性的染色体结构特征和数量特征染色体的核型染色体

6、的带型染色体的结构变异染色体的数目变异优点：不受环境影响缺点：数量少、费力、费时、对生物体的生长发育不利生化标记又称蛋白质标记，就是利用蛋白质的多态性作为遗传标记如：同工酶、等位酶优点：数量较多，受环境影响小缺点：受发育时间的影响、有组织特异性、只反映基因编码区的信息DNA分子标记简称分子标记，以DNA序列的多态性作为遗传标记优点：不受时间和环境的限制遍布整个基因组，数量无限不影响性状表达自然存在的变异丰富，多态性好共显性，能鉴别纯合体和杂合体理想的分子遗传标记应具备的特点遗传多态性高检测手段简单快捷易

7、于实现自动化遗传共显性1.限制性片段长度多态性-------第一代DNA遗传标记（restrictionfragmentlengthpolymorphism，RFLP）最早的DNA标记限制性酶切位点：被特定的内切酶所识别的4个或更多个碱基组成的特异性序列DNA序列能或不能被某一酶酶切，相当于一对等位基因的差异可将RFLP作为标记，定位在基因组中某一位置上人类基因组中有105个RFLP位点，每一位点只有两个等位基因RFLP分析过程RFLP分析结果RFLP标记的特点可靠——重现性好目的序列已知时才能检测操作

8、复杂——自动化程度低耗时长——至少需要2天，通常3-7天多态信息含量低PCR-RFLPPCR电泳酶切基因型2.VNTR基因组中存在大量重复序列重复单位长度在15-65个核苷酸左右的小卫星DNA在酶切片段里边核心序列重复次数不同导致酶切片段长度的差异又称为DNA指纹与RFLP分析方法类似，利用探针杂交检测区别在于酶切位点不在可变重复区，而在侧翼区VNTR分析过程VNTR检测结果VNTR标记的特点多态性检测率高——一个探针可以检测出十几个甚至几