基因组的结构和功能.pptVIP

基因家族成簇地分布于不同的染色体上并分别进行转录，且不同基因编码的蛋白质在功能上相关，如珠蛋白基因家族。第29页，共61页，星期日，2025年，2月5日珠蛋白多基因家族的组织结构?-类珠蛋白基因家族?-类珠蛋白基因家族chromosome11chromosome16第30页，共61页，星期日，2025年，2月5日假基因（pseudogene）——又称为加工基因或非功能基因。这类基因的核苷酸顺序虽然与正常的结构基因很相似，但基本上不能表达。第31页，共61页，星期日，2025年，2月5日人类染色体上的假基因第32页，共61页，星期日，2025年，2月5日假基因是由于在进化过程中，某些DNA片段发生了缺失、倒位或点突变，导致调控基因丢失；或无剪接加工信号；或编码区出现终止信号；或编码无功能或不完整的基因。雁过尚且留声，人生岂能无痕第33页，共61页，星期日，2025年，2月5日三、线粒体DNA的结构线粒体DNA（mitochondrialDNA,mtDNA）属于真核细胞核外遗传物质，可独立编码存在于线粒体中的多肽链、rRNA或tRNA。mtDNA为双链环状DNA，其分子结构特点与原核生物DNA相同。第34页，共61页，星期日，2025年，2月5日mtDNA长16,569bp，含37个结构基因，编码13种蛋白、22种tRNA和2种rRNA。这13种蛋白质为呼吸链酶复合物的单位。第35页，共61页，星期日，2025年，2月5日第36页，共61页，星期日，2025年，2月5日第二节原核生物基因组的结构与功能Section2StructureandFunctionofProkaryoticGenome第37页，共61页，星期日，2025年，2月5日基因组相对较小，由DNA组成，包括染色体DNA和质粒DNA两种DNA分子，均为共价闭环双链。染色体DNA为单拷贝。原核生物基因组的特点第38页，共61页，星期日，2025年，2月5日每个DNA分子（染色体DNA和质粒DNA）只有一个复制起始点。第39页，共61页，星期日，2025年，2月5日含可转移的序列，如插入序列、转座子等。结构基因通常为连续基因，少量重叠基因，非编码区和重复序列少。功能相关的基因常常组织形成操纵子结构，操纵子结构是原核基因组的一个突出的结构特点。第40页，共61页，星期日，2025年，2月5日一、原核生物基因以操纵子方式组构功能上相关的若干结构基因串联在一起，由一套调控序列控制其转录表达，构成基本转录单位，称为操纵子（operon）。其转录产生的mRNA通常为多顺反子（multicistron）：一个mRNA可编码多个蛋白质。第41页，共61页，星期日，2025年，2月5日第42页，共61页，星期日，2025年，2月5日第43页，共61页，星期日，2025年，2月5日第1页，共61页，星期日，2025年，2月5日基因组（genome）是指生物体中一套完整的遗传物质的总和。基因组的结构是指具有一定生物学功能的片段在核酸分子上的分布与排列情况。基因组的功能是贮存和表达遗传信息。第2页，共61页，星期日，2025年，2月5日第一节真核生物基因组的结构与功能Section1StructureandFunctionofEukaryoticGenome第3页，共61页，星期日，2025年，2月5日真核生物基因组都是由大分子双链线状DNA构成。染色体通常成对出现（双倍体）。基因组非常庞大，结构非常复杂，有多个复制起始位点。真核生物基因组的特点第4页，共61页，星期日，2025年，2月5日基因组中存在大量的重复序列以及非编码序列。真核生物基因组内非编码序列占90%以上，是与细菌、病毒的重要区别，在一定程度上也是生物进化的标尺。真核生物基因组中也存在一些可移动的DNA序列（转座元件）。第5页，共61页，星期日，2025年，2月5日真核生物基因组中通常存在大量的重复序列，可占整个基因组DNA的90%以上。采用复性动力学方法来研究真核生物基因组时，可按其复性速度的快慢或出现频率的高低，将这些重复序列分为高度重复序列，中度重复序列和单拷贝序列三大类。一、真核生物基因组中重复序列的结构与功能第6页，共61页，星期日，2025年，2月5日（一）高度重复序列：高度重复序列在基因组中重复频率高，可达106次，因此复性速度很快。高度重复序列在基因组中所占比例随种属而异，一般在10～60%范围内。人的高度重复序列约占整个基因组的20%左右。第7页，共61页，星期日，2025年，2月5日反向重复