普通遗传学基因工程和基因组学.ppt

阿波罗飞船外形第95页，共157页，星期日，2025年，2月5日第96页，共157页，星期日，2025年，2月5日月球车第97页，共157页，星期日，2025年，2月5日人类基因组计划HGP也称人类基因测序计划，主要目标是完成对人的基因组的所有碱基序列的测定，阐明人体中全部基因的位置、结构、功能、表达、调控方式及致病突变的全部信息。基本任务是完成遗传图、物理图、序列图和转录图。人类基因组包括24条染色体，3×109bp，3-4万个基因。第98页，共157页，星期日，2025年，2月5日1986年，美国杜伯克在《科学》上撰文，号召大家联合起来，从整体上把人类的基因组搞清。1990年10月，经5年的辩论以后，美国国会终于批准被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划。第99页，共157页，星期日，2025年，2月5日人类基因组计划的目标人类基因组计划是一项国际性的研究计划。它的目标是通过以美国为主的全球性的国际合作，在大约15年的时间里完成人类24条染色体的基因组作图和DNA全长序列分析，进行基因的鉴定和功能分析。人类基因组计划的“科学产品”将是一个人类遗传信息数据库，将是一本指导人类进化的“说明书”。人类基因组计划的最终目标就是确定人类基因组所携带的全部遗传信息，并确定、阐明和记录组成的人类基因组的全部DNA序列。第100页，共157页，星期日，2025年，2月5日与人类登月计划相比，HGP的资金投入少，但它对人类生活的影响都可能更深远。随着这个计划的完成，DNA分子中储藏约有关人类生存和繁衍的全部遗传信息将被破译，它将帮助我们理解人类如何作为健康人发挥正常生理功能，还将最终揭示严重危害人类健康疾病的机理。第101页，共157页，星期日，2025年，2月5日1、HGP的主要任务遗传图谱物理图谱序列图谱转录图谱第102页，共157页，星期日，2025年，2月5日遗传图谱（geneticmap）又称连锁图谱(linkagemap)，它是以具有遗传多态性（在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群体中的出现频率皆高于1%）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为1cM）为图距的基因组图。遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。遗传图谱-孟德尔的“新生”第103页，共157页，星期日，2025年，2月5日遗传作图：采用遗传学分析方法将基因或其它DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。遗传图距单位为厘摩（cM）。遗传图有特征性的位置标记用于表示基因组中特定顺序所在的位置。遗传作图的标记有基因标记和DNA标记两类。第104页，共157页，星期日，2025年，2月5日人基因组全长约3300cM，如两个标记之间相距1cM，则需3300个标记，如相距2～5cM，则需660～l650个标记。标记可以是体质性状，也可以是可检出的DNA序列，例如基因、限制片段长度多态性（RFLP）和特定的单一序列等。每一个标记都要用专一序列位点（STS）作鉴定。STS是指其位置及核苷酸序列均已知的、人基因组中只有一份拷贝的DNA短片段（一般长200～500碱基对）。可用STS来确定这些DNA片段的定位与取向。第105页，共157页，星期日，2025年，2月5日DNA遗传标记1、RFLP(restrictionfragmentlengthpolymorphism，限制性片段长度多态性)。DNA序列上的微小变化，可能引起限制性内切酶切点的丢失或产生，导致酶切片段长度的变化。第106页，共157页，星期日，2025年，2月5日第107页，共157页，星期日，2025年，2月5日第108页，共157页，星期日，2025年，2月5日SSLP是一些长度不等的重复序列、有多个等位基因位点。??多次重复序列(variablenumberoftandemrepeats，VNTR)：也称微随体(minisatellite)，重复序列长度为几十个核苷酸。??简单重复序列(simpletandemrepeats，STRs)：又称为小随体(microsatellite)，常只有2~4个核苷酸重复单位。利用STR作为标记更为普遍：STR分布在整个基因组中，而VNTR主要集中在染色体末端；STR的PCR检测速度更快、准确性更高，因为STR长度通常在300bp以下，而VNTR相反。2、简单序列长度多态性(simplesequencelengthpolymor-phisms，SSLP)：