基因基因组的结构.ppt
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1、晓 媚 非 忍 慰 肥 蒸 仲 窟 质 茁 颅 斌 厦 添 昏 嗡 宠 爹 剔 囚 恐 县 灵 瓢 揭 员 势 帕 浇 榷 矽 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 基因、基因组的结构 李 凌 卢 吧 候 御 猜 狈 阁 肇 冕 荚 遏 包 秸 今 很 译 咯 汹 付 折 孩 涩 就 味 嘿 您 老 蛔 触 炽 模 噬 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 讨论题 基本概念: 基因、基因组、基因组学、人类基因组 计划 真核生物基因组与原核生物基因组有何 主要区别?以图解说明真核细胞编码蛋白 质的基因的一般结构。 霉 光 撅 兽 纶 哀 浇 涤
2、 柠 杰 诵 谣 导 闰 跳 担 识 弃 埠 远 戏 涝 奎 坟 柬 纸 见 狞 啦 屁 龟 衷 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 第一节 基因的概念 遗传因子,“一个因子决定一个性状” 。 “基因论”,基因是直线排列在染色体上的遗传颗粒 三位一体的概念: 携带生物体遗传信息的结构单位。 控制一个特定性状的功能单位。 突变单位和交换单位。 “一个基因一个酶” “一个顺反子,一条多肽链;一个基因一条多肽链 母 噎 部 靖 袜 画 乎 锐 汐 青 傣 矿 卸 冒 捣 炊 酱 泉 溶 耳 购 稿 府 酱 练 郧 窿 假 引 硷 谐 葱 基 因 基 因 组 的 结 构 基
3、 因 基 因 组 的 结 构 基因的定义 基因 (gene) 合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的 全部核苷酸序列。 一般是DNA序列(或RNA病毒中的RNA)。 具有编码一定生物功能分子的核苷酸序列。 痞 膝 谎 汞 哲 吗 剔 蔬 蛹 汪 坚 狭 英 馆 祭 担 碘 懂 交 憎 拌 渺 盘 哟 嫁 找 露 肤 核 逗 毁 掩 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 一个典型的真核基因 编码序列:外显子(exon) 插入外显子之间的非编码序列:内合子(intron) 5-端和3-端非翻译区(UTR) 调控序列(可位于上述三种序列中) 脆 淬 昆 虑 埔 草 兆 随
4、 惹 因 复 狰 巾 澜 撮 族 漆 煮 渣 拼 堕 瘴 僻 环 招 棋 兼 尊 筒 沮 砂 魂 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 基因组(genome) 是指一种生物体中的整套遗传信息,一般为一个 受精卵或一个体细胞的细胞核中所有DNA分子的总 和。 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和。 基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为 C值 (C-Value)。 燎 哈 冷 展 纸 截 率 倚 占 巷 啸 武 光 扭 煽 穆 川 核 酝 盘 逝 瞅 污 俭 渤 井 狱 迸 室 武 肤 容 基 因 基 因 组 的
5、 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 人的23对染色体 娜 烃 囊 价 卷 诱 庚 猩 矗 竭 抠 器 暮 阴 崔 汕 则 棘 熙 涕 娇 掇 桔 思 射 蹈 翰 个 议 梅 嗜 娩 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 C值(C-Value) 呕 掣 阮 演 堰 趟 核 净 谋 举 负 嘛 抬 靛 塞 掐 掳 只 驻 色 索 虞 庇 苫 楔 程 镶 歉 蟹 庞 霜 斌 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 第二节 原核生物基因组 一、细菌基因组的特点 细菌染色体基因组:通常仅由一条环状双链DNA 分子组成 1细菌DNA大部分为编码序列。
6、 2结构基因中没有内含子,也无重叠现象。 3具有操纵子结构。 质粒:某些细菌中独立于染色体外的能自主复制的 共价环状双链DNA。 比 讼 写 律 挚 舀 罪 剿 立 杏 妈 炎 厢 轨 绕 甭 邓 拍 赠 致 迢 瀑 钾 垒 绑 淤 赖 禄 签 太 诌 兄 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 第二节 原核生物基因组 二、病毒基因组的特点 1每种病毒核酸只有一种,或者DNA,或者RNA ; 2病毒核酸大小差别很大,3 kb300kb; 3大部分病毒核酸是由一条双链或单链分子(RNA 或DNA),仅少数RNA病毒由几个核酸片段组成 4具有操纵子的结构,具有重叠基因的结构
7、 5真核病毒基因有内含子,而噬菌体(感染细菌 的病毒)基因中无内含子 6除逆病毒外,所有病毒基因都是单拷贝的。 幌 沼 钧 盼 笔 颜 贩 撼 蛔 襄 娜 征 锥 项 柜 郡 楚 碱 审 护 脚 泣 亏 忱 蜒 哑 药 彬 疲 片 躲 撼 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 餐 英 迷 缉 软 冗 嗡 慌 涡 省 扬 矢 谓 垃 门 铁 纽 狈 章 之 毡 缨 牛 塔 痕 缎 佰 潭 熊 贡 当 却 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 第三节 真核生物基因组 一、真核生物基因组的特点: 1. 体细胞内的基因组为二倍体。 2. 基因组远远大
8、于原核生物的基因组,具有 多 复制起点。 3. 基因组中不编码的区域多于编码区域。 4. 大部分基因含有内含子,因此,基因是不 连 续的(断裂基因)。 5. 真核细胞基因转录产物为单顺反子。一个 结构基因经过转录和翻译生成一个mRNA分子和 一条多肽链。 6. 单一序列为主,存在大量重复序列。 搽 鲁 丈 破 荤 楷 饮 纽 短 奏 剥 服 质 黑 及 臆 得 宰 卖 榔 稚 传 眺 百 孟 帚 逃 阀 忍 瓜 耳 超 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 真核生物基因组 二、真核基因组中DNA序列的分类 (一)高度重复序列(重复次数:1O6) (二)中度重复序列(重
9、复次数: 1O2 1O5) (三)单拷贝序列(Unique Sequence) 包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因 间 间隔序列。 予 淄 丙 裙 操 巫 缨 唬 吝 淀 赴 再 否 铸 肾 埂 近 郭 障 埔 鱼 尸 腺 对 兜 残 泻 凿 雅 疾 佰 犬 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 Types of repeat 耶 脯 细 济 倦 蓖 滩 叮 每 斩 醒 猴 怎 捞 歧 握 温 盗 番 镜 秩 毒 款 城 膳 疗 即 戳 颐 阁 疡 熊 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 二、真核基因组DNA序列的 分类 (一)高度重复序
10、列(重复次数lO6) 约占10-60,在人基因组中约占20 1. 卫星DNA (Satellite DNA) 2. 反相重复DNA: 回文结构: GGTACC CCATGG 常见于基因的调控区和特异蛋白结合区。 剧 棍 崖 躇 促 障 碾 沿 饲 猩 忆 阀 残 吃 纺 墓 承 危 靖 填 传 赖 救 甫 棋 呢 胁 晦 瓢 依 涸 五 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 卫星DNA (Satellite DNA) 炽 砖 猫 晃 殴 占 款 习 榴 砸 荧 逢 倾 络 锚 雷 印 趴 圃 湘 腺 杂 渭 摇 聊 愁 沸 坐 拇 碾 仍 兹 基 因 基 因 组 的
11、结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 (二)中度重复序列 1中度重复序列的特点 重复单位序列相似,但不完全一样, 散在分布于基因组中 序列的长度和拷贝数非常不均一, 中度重复序列一般具有种属特异性,可 作为DNA标记 中度重复序列可能是转座元件。 尺 俐 彪 干 烃 兼 见 誊 护 兹 银 迈 釜 鲁 磕 浦 距 滇 暗 拌 抹 禹 釉 劫 路 钡 凭 耶 秆 嚣 剑 笨 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 (二)中度重复序列 2中度重复序列的分类 long interspersed repeated segments, LINES,长散在重复序列 长度1000b
12、p(可达7Kb),拷贝数104-105,如人 LINES Short interspersed repeated segments, SINES,短散在重复序列 长度105如人Alu序列 伶 寇 校 颧 岸 针 陛 班 务 彤 嚼 哎 玄 孟 哩 廖 闭 凯 躲 先 赛 缚 喀 粗 毛 吠 货 砖 塘 蓄 怒 渗 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 *人类基因组中的重复序列 标记 1、A1u序列 2、可变数目串联重复序列(VNTR) (小微卫星DNA) 3、微卫星DNA(microstallite DNA) 错 凤 墩 额 尉 奠 枕 惊 古 荆 撞 待 跋 订 脱
13、 肉 裕 怜 剧 罕 顿 庙 扼 绵 吻 粳 峡 肾 檀 燕 括 掣 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 1、A1u序列 含有Alu酶切位点 重复单位长300bp: 130bp+31bp+130bp,其5端有-17- 21bp的正向重复序列。 通过RNA,再反转录成cDNA, 插入人类基因组 可转录成hnRNA,但在mRNA成 熟过程中被切除 躺 增 境 臀 当 雅 袒 鞋 拔 季 迪 宰 坑 怜 宰 溪 亩 村 自 贾 唆 棕 鹿 飞 裤 树 侮 创 趴 硼 巫 普 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 2、可变数目串联重复序 列 Var
14、iable number tandem repeat, VNTR 又称小卫星DNA (minisatellite DNA) 短重复单位(6-70bp)串联重复(6-100次以上), 核心序列:GGT GGG 。 VNTR多态性分子标记DNA指纹图( fingerprint) 犁 游 订 瞪 疯 筛 幕 传 舰 蔚 择 戒 傣 篙 碧 歇 忌 镐 句 航 品 威 恶 谈 谷 溺 辛 捎 辣 竟 酉 夸 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 3、微卫星DNA (microstallite DNA) Simple repeat sequence, SRS 2-6个核苷酸组成
15、的重复单位串联重复(10-60 次),两侧为特异的单拷贝序列。 双核苷酸重复:(AC)n、(TG)n, 5万- 10万拷贝 新一代遗传标记,人类基因组研究,肿瘤,遗 传病 沼 炸 材 哇 瓮 枢 绰 乒 跟 累 支 稽 相 即 峻 捆 遥 壁 咱 佛 唆 卓 它 昆 醛 缠 宠 昔 蝴 慌 灿 鸿 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 碧 堂 岔 崖 咒 慌 晋 搂 玄 斜 宦 拐 闺 马 晕 咯 仍 击 典 绢 农 邻 藻 昨 辕 拆 避 竭 巩 垂 饯 镣 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 三、基因家族(gene family) 一组
16、功能相似、核苷酸序列具有同源性 的基因 可能由某一共同祖先基因经重复和突变 产生。 兴 挝 呼 摩 晨 怕 碘 疏 喻 拙 扎 腑 萍 李 愈 酉 交 镊 慧 稼 痊 葵 据 郑 衰 折 导 榜 观 喳 箩 冬 基 因 基 因 组 的 结 构 基 因 基 因 组 的 结 构 基因家族的特点: 基因家族的成员可以串联排列在一起, 形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因 ,如rRNA、tRNA和组蛋白的基因; 有些基因家族的成员也可位于不同的染 色体上,如珠蛋白基因; 有些成员不产生有功能的基因产物,这 种基因称为假基因 (Pseudogene) a1表示与a1相似的假基因 操 些
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- 基因 基因组 结构
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