《基因及基因组》PPT课件.ppt

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1、基因与基因组基因与基因组南京大学南京大学 杨荣武杨荣武学好分子生物学的几大秘诀学好分子生物学的几大秘诀注意将原核系统和真核系统进行比较 注意将两种不同的分子机制进行比较 以“中心法则”为核心，“碱基互补配对”和“蛋白质与核酸之间的相互作用”为主线，巧妙地利用“外因与内因的关系”的理论，全面理解分子生物学的机制注意掌握各种研究方法的原理及其应用选择好合适的教材和参考书多使用图表、比较和联想的方法来辅助理解和记忆所学过的内容 中心法则中心法则基因、基因组及基因组计划基因、基因组及基因组计划基因：是指遗传物质（主要是DNA）分子上最基本的功能单位。编码的终产物可以是蛋白质也可以是RNA。基因组：一般

2、是指某一物种单倍体细胞内的全套染色体DNA。基因组可分为原核生物基因组、真核生物基因组和细胞器基因组。基因组计划：测定一种特定物质的全基因组序列并搞清楚序列的意义。原核生物蛋白质基因的典型结构原核生物蛋白质基因的典型结构 真核生物蛋白质基因的典型结构真核生物蛋白质基因的典型结构 图图1-1 1-1 人类基因组的主要特征人类基因组的主要特征 表表1-1 1-1 人类基因组的主要信息人类基因组的主要信息项目项目性质性质DNA大小（大小（C值）值）3.2109 bp蛋白质基因的数目蛋白质基因的数目20 500个个基因数目最大的染色体基因数目最大的染色体1号染色体号染色体基因数目最少的染色体基因数目最

3、少的染色体Y染色体染色体最大的基因最大的基因2.4106 nt基因的平均大小基因的平均大小27 000 nt一个基因含有的最少的外显子数目一个基因含有的最少的外显子数目1一个基因含有的最多的外显子数目一个基因含有的最多的外显子数目178基因平均含有的外显子数目基因平均含有的外显子数目10.4最大的外显子的大小最大的外显子的大小17 106 nt外显子的平均大小外显子的平均大小145 nt最大的内含子的大小最大的内含子的大小71 000 nt内含子的平均大小内含子的平均大小3 413 nt假基因的数目假基因的数目20 000蛋白质外显子占基因组的百分比蛋白质外显子占基因组的百分比1.5%其他高度

4、保守的序列其他高度保守的序列3.5%高度重复序列的比例高度重复序列的比例50%表表1-2 1-2 原核细胞与真核细胞在基因组结构与功能上的比较原核细胞与真核细胞在基因组结构与功能上的比较特征特征原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞DNADNA量（信息量）量（信息量）少少多多DNADNA分子数分子数1 12 2DNADNA分子结构分子结构环状环状线状线状基因组数基因组数1 1个个2 2（核基因组、线粒体基（核基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组）因组和叶绿体基因组）基因数基因数几千几千大于几万大于几万大量的重复序列大量的重复序列十十基因中插入内含子基因中插入内含子少见少见普遍普遍DNADNA与组蛋白结

5、合与组蛋白结合几乎裸露，不与或几乎裸露，不与或与少量类组蛋白结合与少量类组蛋白结合与与5 5种组蛋白结合种组蛋白结合核小体和染色质结构核小体和染色质结构十十DNADNA复制的明显周期性复制的明显周期性十十基因表达的调控基因表达的调控通常是负调控，功能通常是负调控，功能相关基因组成操纵子相关基因组成操纵子通常是正调控，很少通常是正调控，很少形成操纵子结构形成操纵子结构转录与翻译的时空关系转录与翻译的时空关系偶联偶联核内转录，细胞质内翻译核内转录，细胞质内翻译细胞复制与分裂细胞复制与分裂（DNADNA传递与分配）传递与分配）无丝分裂无丝分裂有丝分裂或减数分裂有丝分裂或减数分裂表表1-3 1-3 各

6、式各样的各式各样的“组组”与与“组学组学”名称名称定义定义相关学科相关学科基因组基因组一种生物含有的所有一种生物含有的所有DNADNA序序列，包括基因和非基因序列列，包括基因和非基因序列基因组学基因组学蛋白质组蛋白质组一种细胞、组织或完整生物一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质体所拥有的全套蛋白质蛋白质组学蛋白质组学转录组转录组一个活细胞所能转录出来的一个活细胞所能转录出来的所有所有mRNAmRNA转录组学转录组学代谢组代谢组一种生物样品内所有的小分一种生物样品内所有的小分子代谢物子代谢物代谢组学代谢组学脂质组脂质组一个细胞、一个组织或一个一个细胞、一个组织或一个生物体生物体 内所有的脂类物质内所有的脂类物质脂质组学脂质组学互作组互作组一个细胞内由蛋白质之间、一个细胞内由蛋白质之间、蛋白质与其他分子之间的相蛋白质与其他分子之间的相互作用而形成的网络互作用而形成的网络互作组学互作组学