基因组和基因组学.ppt
《基因组和基因组学.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基因组和基因组学.ppt(153页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、资料仅供参考,不当之处,请联系改正。第二章第二章 基因组与基因组学基因组与基因组学 两个重要概念:两个重要概念:基因组(基因组(genomegenome):):一个细胞或一种生物体的整一个细胞或一种生物体的整套遗传物质。套遗传物质。基因(基因(genegene):):基因组中一个功能性遗传单位,基因组中一个功能性遗传单位,是贮存有功能的蛋白质多肽链信息、是贮存有功能的蛋白质多肽链信息、RNARNA序列信序列信 息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。第一节第一节 原核生物基因组原核生物基因组第二节第二节 病毒基因组病毒
2、基因组第二章第二章 基因与基因组基因与基因组第三节第三节 真核生物基因组真核生物基因组第四节第四节 人类基因组与人类基因组计划人类基因组与人类基因组计划资料仅供参考,不当之处,请联系改正。第一节第一节 原核生物基因组原核生物基因组资料仅供参考,不当之处,请联系改正。第一节第一节 原核生物基因组原核生物基因组一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征二、质粒二、质粒三、转座因子三、转座因子 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征 什么是原核生物(什么是原核生物(prokaryoteprokaryote)?)?细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、细菌
3、、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌和蓝绿藻等原始生物的总称,放线菌和蓝绿藻等原始生物的总称,是最简单的细是最简单的细胞生物体。胞生物体。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。原核生物基因组原核生物基因组DNADNA较小,一般在较小,一般在10106 610107 7bpbp之间之间大肠杆菌基因组大肠杆菌基因组DNADNA由由4.6104.6106 6 bp bp组成,是人类基组成,是人类基因组因组3103109 9bpbp的的11基因数目较少,约含基因数目较少,约含35003500个基因个基因原核生物基因组中只有一个原核生物基因组中只有一个DNADNA复制起点复制起点一、原核生物基因组特
4、征一、原核生物基因组特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征2.2.原核生物的操纵子结构原核生物的操纵子结构1.1.原核生物的类核结构原核生物的类核结构3.3.原核生物的基因结构原核生物的基因结构资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征 1.1.原核生物的类核结构原核生物的类核结构 原核生物没有典型的细胞核结构,基因组原核生物没有典型的细胞核结构,基因组DNADNA位位于细胞中央的核区,无核膜将其与细胞质隔开,但于细胞中央的核区,无核膜将其与细胞质隔开,但 能在蛋白质的协助下,以一定的组织形式盘曲、折能在蛋白质
5、的协助下,以一定的组织形式盘曲、折叠包装,形成叠包装,形成类核(类核(nucleoidnucleoid),也称拟核。,也称拟核。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征 2.2.原核生物的操纵子结构原核生物的操纵子结构 操纵子结构是原核生物基因组的功能单位操纵子结构是原核生物基因组的功能单位 原核生物的结构基因大多数按功能相关性成簇地原核生物的结构基因大多数按功能相关性成簇地串联排列于染色体上。结构基因连同其上游的调控串联排列于染色体上。结构基因连同其上游的调控区(包括调节基
6、因、启动基因和操纵基因)以及下区(包括调节基因、启动基因和操纵基因)以及下游的转录终止信号,共同组成了一个基因表达单位,游的转录终止信号,共同组成了一个基因表达单位,即操纵子(即操纵子(operonoperon)结构)结构。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征什么是多顺反子什么是多顺反子mRNAmRNA分子分子?一个一个mRNAmRNA分子带有几种蛋白质的遗传信息。利用分子带有几种蛋白质的遗传信息。利用共同的启动子和终止信号,转录的共同的启动子和终止信号,转录的mRNAm
7、RNA分子可以编码分子可以编码几种不同的、但多为功能相关的蛋白质。几种不同的、但多为功能相关的蛋白质。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征 3.3.原核生物的结构基因原核生物的结构基因 基因中编码基因中编码RNARNA或蛋白质的或蛋白质的DNADNA序列称为结构基序列称为结构基因。因。结构基因中没有内含子,基因是连续的,结构基因中没有内含子,基因是连续的,RNARNA被合成后不需要经过剪接加工。被合成后不需要经过剪接加工。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。多数是单拷贝基因,只有编码多数是单拷贝基因,只有编码rRNArRNA和和tRNAtRNA的基因
8、的基因有多个拷贝,有利于核糖体的快速组装和蛋白质有多个拷贝,有利于核糖体的快速组装和蛋白质的急需合成。的急需合成。原核生物结构基因的编码顺序一般不重叠。原核生物结构基因的编码顺序一般不重叠。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、原核生物基因组特征一、原核生物基因组特征基因重叠(基因重叠(gene overlappinggene overlapping)基因组基因组DNADNA中某些序列被两个或两个以上的基因所中某些序列被两个或两个以上的基因所共用。基因重叠现象在病毒基因组中普遍存在。共用。基因重叠现象在病毒基因组中普遍存在。资料仅供参考,不当之处,
9、请联系改正。1.1.什么是质粒什么是质粒2.2.质粒命名的原则质粒命名的原则3.3.质粒的分类质粒的分类4.4.质粒的结构质粒的结构二、质粒二、质粒5.5.质粒的生物学特征质粒的生物学特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒 1.1.什么是质粒什么是质粒(plasmid)?(plasmid)?细菌细胞染色体以外,能独立复制并稳定遗细菌细胞染色体以外,能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状分子。传的共价闭合环状分子。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒 2.2.质粒命名的原则质粒命名的原则 用小写字母用小写字母p p代表质粒,在代表质粒,在p p字母后面用两个字母后面
10、用两个大写字母代表发现这一质粒的作者或实验室名称。大写字母代表发现这一质粒的作者或实验室名称。pUC118pUC118plasmid编号发现者名字资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒3 3、质粒的分类、质粒的分类复制机制复制机制 严紧型严紧型 松弛型松弛型 功能功能 F F质粒质粒 R R质粒质粒 ColCol质粒质粒转移方式转移方式 接合型接合型 可移动型可移动型 自传递型自传递型 大小大小 小型小型(1.5kb(1.5kb15kb)15kb)大型大型(60kb(60kb120kb)120kb)宿主范围宿主范围 窄宿主谱型窄宿主谱型 广宿主谱型广宿主谱型 资料仅供参考,不当之
11、处,请联系改正。二、质粒二、质粒 4.4.质粒的结构与理化性质质粒的结构与理化性质 质粒的结构质粒的结构 三种构型三种构型:共价闭环共价闭环DNADNA分子分子 半开环半开环DNADNA分子分子 线性线性DNADNA分子分子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。质粒的理化性质质粒的理化性质具有核酸分子的一般理化特性:具有核酸分子的一般理化特性:可嵌入某些染料可嵌入某些染料 (溴化乙锭)(溴化乙锭)具有较强的抗切割和抗变性的能力具有较强的抗切割和抗变性的能力二、质粒二、质粒资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒资料仅供参考,不当之处
12、,请联系改正。二、质粒二、质粒 5.5.质粒的生物学特征质粒的生物学特征 除酵母杀伤质粒为除酵母杀伤质粒为RNARNA分子外,已知的所有质粒分子外,已知的所有质粒都是环状超螺旋都是环状超螺旋DNADNA分子。分子。质粒较小,比较稳定,在实际操作中不易受物理质粒较小,比较稳定,在实际操作中不易受物理因素的损伤。因素的损伤。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。(1 1)质粒的转移)质粒的转移 分子量在分子量在2.5102.5107 7DaDa以上的质粒可以从供体细胞将以上的质粒可以从供体细胞将 一个复本转移给受体细胞,如一个复本转移给受体细胞,如F F质粒和质粒和R R质粒。质粒。分子量在分子量在
13、1101107 7DaDa以下的质粒一般无自我转移能力。以下的质粒一般无自我转移能力。二、质粒二、质粒资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒 (2)(2)质粒的复制质粒的复制 主要由主要由4 4个遗传控制系统决定个遗传控制系统决定 复制调控系统复制调控系统 分配系统分配系统 细胞分裂控制系统细胞分裂控制系统 位点特异重组系统位点特异重组系统资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒 (3 3)质粒的选择性标记质粒的选择性标记 抗药性基因、营养缺陷型基因、抗重金属基因。抗药性基因、营养缺陷型基因、抗重金属基因。最常见的选择性标记是抗药性基因,即带有一种最常见的选择性标记是
14、抗药性基因,即带有一种 或多种抗生素的抗性基因,可赋予宿主菌抵抗某种抗或多种抗生素的抗性基因,可赋予宿主菌抵抗某种抗 生素的能力。生素的能力。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、质粒二、质粒 (4 4)质粒的不相容性)质粒的不相容性 同一类群的不同质粒通常不能在同一菌株内稳同一类群的不同质粒通常不能在同一菌株内稳定共存,当细胞分裂时就会分别进入不同的子代细定共存,当细胞分裂时就会分别进入不同的子代细胞,这种现象叫做质粒的不相容性。胞,这种现象叫做质粒的不相容性。不同群的质粒(如不同群的质粒(如F F和和ColEColE)可以在同一菌株)可以在同一菌株内稳定共存,这些质粒具有相容性。内稳定共
15、存,这些质粒具有相容性。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。转座因子又称转座元件(转座因子又称转座元件(transposable elementtransposable element),),是一类在细菌染色体、质粒或是一类在细菌染色体、质粒或 噬菌体之间自行移动并具有转位特性的独立噬菌体之间自行移动并具有转位特性的独立 的的DNADNA序列。序列。三、转座因子三、转座因子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、转座因子三、转座因子(一)(一)转座子的分类转座子的分类(二)转座子的遗传效应(二)转座子的遗传效应资料仅供参考,不当之处,请联系改正。1.1.插入序列插入序列2.2.转座子转座子3.
16、3.可转座的噬菌体可转座的噬菌体(一)(一)转座子的分类转座子的分类三、转座因子三、转座因子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、转座因子三、转座因子 1.1.插入序列插入序列(insertion sequence(insertion sequence,IS)IS)一个转位酶基因两侧的反向重复序列,一个转位酶基因两侧的反向重复序列,长度为长度为700 700 2 000bp2 000bp。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、转座因子三、转座因子 2.2.转座子转座子(transposon(transposon,Tn)Tn)具有转座酶基因、抗性基因,大小为具有转座酶基因、抗性基因,大小为4
17、500450020000bp20000bp。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、转座因子三、转座因子 3.3.可转座的噬菌体(可转座的噬菌体(transposable phagetransposable phage)具有转座功能的温和性噬菌体,能整合具有转座功能的温和性噬菌体,能整合到宿主基因组内。到宿主基因组内。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。(二)转座子的遗传效应(二)转座子的遗传效应1.1.引起突变引起突变2.2.引入新基因引入新基因3.3.基因重排基因重排三、转座因子三、转座因子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三三、转座因子、转座因子 1.1.引起突变引起突变 转座可引起基
18、因的多种突变转座可引起基因的多种突变 (插入失活、转录终止、缺失和倒位插入失活、转录终止、缺失和倒位)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。三、转座因子三、转座因子 2.2.引入新基因引入新基因 某些抗生素的抗性基因某些抗生素的抗性基因资料仅供参考,不当之处,请联系改正。3.3.基因重排基因重排 产生具有新的生物学功能的蛋白质。产生具有新的生物学功能的蛋白质。三、转座因子三、转座因子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。第二节第二节 病毒基因组病毒基因组资料仅供参考,不当之处,请联系改正。第二节 病毒基因组病毒病毒 自然界普遍存在的一种结构简单、不能单独自然界普遍存在的一种结构简单、不能单独繁殖,
19、只能在宿主细胞内进行复制以保证遗传信繁殖,只能在宿主细胞内进行复制以保证遗传信息传递的微生物。完整的病毒颗粒是由核酸和蛋息传递的微生物。完整的病毒颗粒是由核酸和蛋白质组成。白质组成。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。第二节第二节 病毒基因组病毒基因组一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征二、二、DNADNA病毒病毒三、三、RNARNA病毒病毒资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征1.1.基因组的碱基组成基因组的碱基组成2.2.基因组核酸类型基因组核酸类型 3.3.基因组中有基因重叠现象基因组中有基因重叠现象4.4.基因组中具有操纵子结构基因组中具有操纵子结构5
20、.5.病毒基因可连续也可间断病毒基因可连续也可间断6.6.基因组中重复序列少基因组中重复序列少资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征 7.7.基因组中非编码区少基因组中非编码区少 8.8.基因组是单倍体基因组是单倍体 9.9.相关基因丛集相关基因丛集 10.10.病毒基因组含有不规则结构基因病毒基因组含有不规则结构基因 ,转录出,转录出 多种多种mRNAmRNA分子分子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征 1.1.基因组的碱基组成基因组的碱基组成 病毒基因组结构相对简单,基因数少,所含信息病毒基因组结构相对简单,基因数少,所
21、含信息量也少,不同病毒的基因组大小有较大差异。量也少,不同病毒的基因组大小有较大差异。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征 2.2.基因组核酸类型基因组核酸类型 双链双链DNADNA;单链;单链DNADNA 双链双链RNARNA;单链;单链RNARNA 环状分子;线性分子环状分子;线性分子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征什么是正链病毒?什么是负链病毒?什么是正链病毒?什么是负链病毒?如果基因组序列与如果基因组序列与mRNAmRNA相同,称为正链相同,称为正链DNA(+DNA)DNA(+DNA)或正链或正链RNA(+RN
22、A)RNA(+RNA)病毒。病毒。如果与如果与mRNAmRNA互补,则称为负链互补,则称为负链DNA(-DNA)DNA(-DNA)或负链或负链RNARNA(-RNA)(-RNA)病毒。病毒。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。单链正链单链正链RNARNA病毒基因组可直接作为模板功能,翻病毒基因组可直接作为模板功能,翻译出所编码的蛋白质,并复制出病毒核酸,自我译出所编码的蛋白质,并复制出病毒核酸,自我组装成为成熟的病毒颗粒,感染宿主细胞。组装成为成熟的病毒颗粒,感染宿主细胞。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。3.3.基因组中有基因重叠现象基因组中有基因重叠现
23、象 这种结构的意义在于使较小的基因组能携带较这种结构的意义在于使较小的基因组能携带较多的遗传信息,使病毒利用有限的基因,编码更多多的遗传信息,使病毒利用有限的基因,编码更多的蛋白质。的蛋白质。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、病毒基因组特征一、病毒基因组特征 4.4.基因组中具有操纵子结构基因组中具有操纵子结构 噬菌体噬菌体174174是单链是单链DNADNA病毒,含病毒,含A A、A A*、B B、C C、D D、E E、F F、G G、H H、J J及及K K共共1111个蛋白
24、质基因个蛋白质基因,但,但这些基因却只能转录成这些基因却只能转录成3 3个个mRNAmRNA,其中一个从,其中一个从A A基基因开始,一个从因开始,一个从B B基因开始,另一个从基因开始,另一个从D D基因开始。基因开始。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、DNADNA病毒病毒(一)(一)DNADNA病毒基因组的一般特点病毒基因组的一般特点(二)(二)几种典型的几种典型的DNADNA病毒病毒资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、DNADNA病毒病毒 (一)(一)DNADNA病毒基因组的一般特点病毒基因组的一般特点 1.DNA1.DNA病毒基因组以双链病毒基因组以双链DNADNA为
25、常见为常见 2.DNA 2.DNA病毒的基因组中,不同基因可以不同的链作病毒的基因组中,不同基因可以不同的链作为转录模板为转录模板 3.3.几乎所有真核几乎所有真核DNADNA病毒都是在活宿主细胞核内复病毒都是在活宿主细胞核内复制制 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。二、二、DNADNA病毒病毒 4 4较大的双链较大的双链DNADNA病毒可引起多种严重疾病,病毒可引起多种严重疾病,而较小的而较小的DNADNA病毒会在宿主体内诱发肿瘤。病毒会在宿主体内诱发肿瘤。5 5有的有的DNADNA病毒不能直接通过病毒不能直接通过DNADNA复制过程进行复制过程进行基因组复制,基因组复制,必须先转录出一个
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基因组
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。