贵州大学《遗传学》课件-第3章基因组学.pptxVIP

第三章 基因组学;第一节 基因组学概述;;（一） 人类基因组 ;（二） 其他生物基因组 ;2、真核生物与原核生物基因组特点 真核生物核基因组一般含有数目不等的线性DNA分子，而且DNA分子都与蛋白质结合形成染色体。 所有真核生物都具有环状的线粒体DNA，植物细胞还含有环状的叶绿体DNA。 复杂性较高的生物基因组的结构大都比较松驰，在整个基因组内分布了大量重复顺序。小基因组重复顺序较少，大基因组重复顺序急剧扩増。最突出的例子是玉米基因组，它比人类基因组还大1000 Mb，其中绝大部分为重复顺序（85%）。 原核生物细胞的基因数目比真核生物少得多。原核生物基因组比低等真核生物基因组更为紧凑，基因组中一般不存在内含子。所有基因的编码顺序都是连续的。除古细菌中的一些种属外，原核生物基因组中一般都没有断裂基因，而且基因组中重复顺序极少。 ;水稻是第一个完成基因组全序列测定的农作物，其基因组精细物理图于2005年完成，全部核基因组含有12条染色体，总长约389Mb，比双子叶植物拟南芥基因组约大260Mb。其中1号染色体最大为43.2Mb，10号染色体最小仅有22.6Mb（图13-1）。全基因组预测约含有4万个基因。除核基因组外，水稻还有大小为491kb的双链闭环线粒体基因组和134.5kb的叶绿体基因组。;;小麦基因组测序;1、C值悖理 （C value paradox） C值是指一个单倍体基因组中DNA的总量，一个特定的种属具有特定的C值。不同生物基因组DNA含量差异很大，如最小的原核生物支原体（mycoplasma）基因组小于106 bp, 某些植物和两栖类基因组大于1011 bp。;总的趋势是，随着生物结构与功能复杂性的增加，各分类单元中最小基因组的大小随分类地位的提高而递增。生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加，如在进化上鱼类和两栖类比哺乳类低, 但其中有些鱼类和两栖类比哺乳类的C值还高。这种物种的C值和它的进化复杂性之间无严格对应关系的现象称为C 值悖理，是复杂生物基因组的一个普遍特征。 ;2、N值悖理（N value paradox）;二、基因组学研究内容;（二）功能基因组学(functional genomics) ;（三）蛋白质组学;三、基因组学的研究现状及发展趋势;2005年又完成了第一个农???物基因组--水稻全基因组精细物理图。 据NCBI统计，到2006年2月，已经有1099种生物进行全基因组序列测定，其中已经完成的有323种。在进行基因组测序的同时，已经展开功能基因组研究。 现在已经开发了100多种生物基因组芯片，用于高通量、高效率全基因组功能研究； 建立了多种基因组插入突变体库，为探索功能基因打下了良好的基础。 大量生物基因组序列的获得，为比较基因组学研究提供了研究基础。 在进行单个基因功能研究的基础上已经开始了基因网络关系的研究。现在，基因组学已经进入到了高速发展的新时期。;第二节 基因组图谱的构建;（一）图谱标记;2、细胞学标记 指能明确显示遗传多态性的细胞学特征。 （1）染色体结构特征 核型特征：指染色体的长度、着丝点的位置和随体有无等，由此可以反映染色体的缺失、重复、倒位和易位等遗传变异； 带型特征：指染色体经特殊染色后，带的颜色深浅、宽窄和位置顺序等。 （2）染色体数量特征：指细胞中染色体数目的多少，包括整倍体和非整倍体变异，前者如多倍体，后者如缺体、单体、三体、端着丝点染色体等。;3、生化标记;4、分子标记;DNA标记的种类： ;RFLP （Restriction Fragment Length Polymorphism， 限制性片段长度多态性) ;根据所用引物的特点，可分为随机引物PCR标记和特异引物PCR标记。 随机引物PCR标记:RAPD(randomly amplified polymorphic DNA，随机扩增多态DNA) 。随机引物PCR所扩增的DNA区段是事先未知的，具有随机性和任意性，可用于对任何未知基因组的研究。 特异引物PCR标记: 包括SSR（simple sequence repeat，简单重复序列）标记、STS（sequence tagged site，序列标签位点）标记等，其中被称为第二代分子标记代表的SSR标记已广泛地应用于遗传图谱构建、基因定位等领域。特异引物PCR所扩增的DNA区段是事先已知的，具有特异性。;PCR （Polymerase Chain Reaction);SSR标记分析 ;（3）基于PCR与限制性酶切技术结合的DNA标记 通过对限制性酶切片段的选择性扩增来显示限制性片段长度的多态性，如AFLP(amplified fragment length polymorphism，扩增片段长度多态性)标记。 通过对PCR扩增片段的限制性酶切