基因組學(xué)概論PPT課件

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1、基因組學(xué)(Genomics)馬珊珊鄭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院132學(xué)時：16周，2學(xué)時/周考試方式：閉卷考試考試成績：30%平時成績（出勤率+課堂表現(xiàn)）+70%卷面成績課程安排2目錄第1章基因組學(xué)概論第2章基因組多態(tài)性第3章基因組作圖第4章基因組序列的詮釋第5章基因組的進化與分子系統(tǒng)學(xué)第6章重組DNA技術(shù)及其應(yīng)用第7章分子雜交與印跡技術(shù)第8章PCR技術(shù)及其應(yīng)用第9章轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展第10章生物芯片的應(yīng)用與發(fā)展第11章新基因功能研究的策略與方法第12章RNAi技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展3第1章基因組學(xué)概論4DNARNA基因

2、組學(xué)轉(zhuǎn)錄組學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)？？蛋白質(zhì)課程的依據(jù)和支撐：生命科學(xué)的重大基石——中心法則5基因組學(xué)概念技術(shù)內(nèi)容發(fā)展6一、基因組學(xué)概況（一）基因組學(xué)基本概念（二）基因組學(xué)分支（三）基因組學(xué)的意義7（一）基因組學(xué)基本概念1.基因（gene）2.基因組（genome）3.基因組學(xué)（genomics）81.基因(Gene)基因(gene)是1909年丹麥植物學(xué)家W.Johannsen根據(jù)希臘文單詞genos(birth,給予生命）創(chuàng)造的?，F(xiàn)代分子生物學(xué)的基因概念：基因是儲存和表達某一多肽鏈信息或RNA分析信息所必需的全部核苷酸序列

3、，即一個基因不僅包括編碼蛋白質(zhì)或RNA的核酸序列，還應(yīng)包括為保證轉(zhuǎn)錄所必需的調(diào)控序列?；蚴巧w傳遞和表達遺傳信息的基本單位。92.基因組（genome）基因組(genome)一詞系由德國漢堡大學(xué)H.Winkles教授于1920年首創(chuàng)，從GENe和chromosOME組成。用于表示生物的全部基因和染色體組成的概念。基因組（genome）：生物所具有的攜帶遺傳信息的遺傳物質(zhì)的總和,是指生物細胞中所有的DNA，包括所有的基因和基因間區(qū)域。人的核基因組：30億bp（最新資料說28.5億）2～2.5萬個蛋白編碼基因10真

4、核生物基因組：核基因組線粒體基因組葉綠體基因組原核生物基因組：染色體質(zhì)粒病毒基因組：病毒顆粒攜帶的遺傳物質(zhì)113.基因組學(xué)（genomics）由美國科學(xué)家ThomasRoderick于1986年首創(chuàng)。基因組學(xué)（genomics）：就是對所有基因進行基因作圖、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一門學(xué)科。12簡言之，基因組學(xué)就是在基因組水平上研究基因組結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，其內(nèi)容包括基因的結(jié)構(gòu)、組成、存在方式、表達調(diào)控模式、基因的功能和相互作用等，是研究與解讀生物基因組所蘊藏的所有遺傳信息的一門新的前沿學(xué)科。13（二

5、）基因組學(xué)分支結(jié)構(gòu)基因組學(xué)功能基因組學(xué)比較基因組學(xué)141.結(jié)構(gòu)基因組學(xué)通過基因組作圖、核苷酸序列分析，研究基因組結(jié)構(gòu)，確定基因組成、基因定位的科學(xué)。15（1）基因組測序DNA測序:<1000bp。細菌基因組:58萬bp人類基因組:30億bp。因此，首先將整個基因組的DNA分解為一些小片段，然后將這些分散的小片段逐個測序，最后將測序的小片段按序列組裝。16（2）基因組作圖在長鏈DNA分子的不同位置尋找特征性的分子標記，繪制基因組圖。根據(jù)分子標記可以準確無誤地將已測序的DNA小片段錨定到染色體的位置上。172.功能基因

6、組學(xué)利用結(jié)構(gòu)基因組學(xué)提供的信息和產(chǎn)物，在基因組系統(tǒng)水平上全面分析基因功能的科學(xué)。18功能基因組學(xué)的研究內(nèi)容:(1)進一步識別基因以及基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控信息。(2)弄清所有基因產(chǎn)物的功能，這是目前基因組功能分析的主要層次。(3)研究基因的表達調(diào)控機制，分析基因產(chǎn)物之間的相互作用關(guān)系，繪制基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)圖。193.比較基因組學(xué)研究不同物種之間在基因組結(jié)構(gòu)和功能方面的親源關(guān)系及其內(nèi)在聯(lián)系的學(xué)科。20比較基因組學(xué)的研究內(nèi)容:繪制系統(tǒng)進化樹，顯示進化過程中最主要的變化所發(fā)生的時間及特點。據(jù)此可以追蹤物種的起源和分支路徑。(2)了解同

7、源基因的功能。(3)對序列差異性的研究有助于認識產(chǎn)生大自然生物多樣性的基礎(chǔ)。21（三）基因組學(xué)的意義生物學(xué)研究醫(yī)學(xué)生物技術(shù)制藥工業(yè)社會經(jīng)濟生物進化倫理，法律及社會尤其是人類疾病基因的研究22(1)單基因病疾病基因研究,如血友病等人類基因組計劃使我們了解基因組序列?，F(xiàn)在采用定位候選克隆方法極大地提高了發(fā)現(xiàn)疾病基因的效率。23（2）多基因病疾病基因研究，例如心臟病，糖尿病，癌癥等。用比較基因表達譜的方法來識別疾病狀態(tài)下基因的激活或抑制。24（3）癌癥基因組解剖學(xué)計劃（CancerGenomeAnatomyProject

8、，CGAP）1996年癌癥基因組解剖學(xué)計劃開始。主要由美國癌癥研究所（Nationalcancerinstitute）開展。25二、基因組學(xué)的歷史沿革26（一）1900年代以前:前遺傳學(xué)時代（1）1859年C.Darwin在《OntheOriginofSpecies》這一名著中，提出了物種進化的自然選擇學(xué)說——達爾文進化論。生物的來源——進化生物的性狀——遺