5基因组序列诠释
[理学]5基因组文库
![[理学]5基因组文库](https://img.taocdn.com/s3/m/137b8402ccbff121dc368306.png)
基因的建立和 目的基因的筛选基因NA(cDNA library)
2． 克隆及表达：从基因的功能上 看可分为克隆及位点及选择标记，可还具有控制基因表达的序列(如启动子、SD 序列、ATG、终止子等)，可在宿主细胞中表达出 克隆片段的编码产物。组体形式贮存起来，更重要的是它是分 离克隆目的基因的主要途径。 对于复杂的染色体DNA分子来说，单个基因所占 比例十分微小，要想从庞大的基因组中将其分离 出来x/y） N：克隆数目 P设定的概率值(如：0.99，表示在片段随机分布时，从文 库中找到任一序列的概率不低于0.99) x：插入片段平均大小(15～20kb) y：基因组的大小(以kb计) 如果插入片段平均大小为20kb，某基因组大小为4X108bp， P = 0.99时，根据上式N =，从文 库中找到任一序列的片段化，或是cDNA的合成。 ② 载体的选择及制备。 ③ DNA片段或cDNA与载体连接。 ④ 重组体转化宿主细胞。 ⑤ 转化细胞的筛选。 当获得了含重组体的宿主细胞时，即完成了 基因的克隆。
基因的克隆只是分离基因的基础，基因克隆后还 要对克隆的基行必要的检测与分 析：如进行序列测定，体外转录及翻译、功能互 补实验等。 通过这些实验确定出基因的结构及功能。 这时才能算分离到了目的基因。所以，基因的克 隆、克载体很多，如单链的M13噬菌 体载体、λ噬菌体载体、P1噬菌体载体、噬 菌粒(phagemid或phasmid)等。
其中使用最多的是入噬菌体。 λ-DNA为双链结 构，长49kb。线性分子两端各有一条12个核 苷酸的黏性末端称cos位点。分子中有约15kb 可去掉的非必要基因区，又称“填充区”， “填充区”两侧的序列含有其增殖所必需的全 部基因，称为左、右臂。“填充区”可被外源 DNA取代，构成重组体，这是它成为克隆载 体的结构基础。由于噬菌体头部包装容量的限 制，重组λ-DNA分子大小只能在39—52kb之 间。
普通遗传学第十七章基因组(自学)自出试题及答案详解第一套
一、名词解释1、蛋白质工程2、基因组文库3. 多克隆位点4. Southern杂交5. 基因治疗6. 转基因动物7. 显微注射技术8. Klenow片段9. 荧光定量PCR10. 基因芯片11、cDNA文库12、基因枪13. 融合蛋白14. 表达载体15. 限制性核酸内切酶16. Northern杂交17. 逆转录PCR18. 转基因植物19. 体细胞核移植20. DNA改组21、多克隆位点：22、穿梭载体：23. DNA连接酶：24. 核酸分子杂交：25. 融合蛋白：26. 基因敲除：27. 反义核酸技术：28. 荧光定量PCR29. 基因治疗30. 显微注射技术31.基因组DNA文库：32.DNA的复性：33.Tm：34.选择标记基因：35.基因和基因组:36.分子杂交：37.生物技术：38.载体：39.cDNA文库：40.转化:41.黏性末端42.重叠基因：43.基因组文库：44.同尾酶：45.酶切位点二、选择题1、构建cDNA文库时，选用下列哪种载体较好？-------------------------（）①质粒②SV40病毒③Ti质粒④YAC（酵母人工染色体）2、在Northern杂交中，探针主要用什么来进行标记？------------------（）①同位素②EB（溴化乙锭）③染料④DNA3、构建GST蛋白表达系统的载体是为了是目标蛋白以哪种方式表达？-----（）①融合表达②分泌表达③独立表达④包含体表达4、PCR反应中Taq酶常常没有错配碱基纠错功能，因为它没有-----------（）①5’－3’聚合酶活性②5’－3’外切酶活性③3’－5’外切酶活性④3’－5’聚合酶活性5、以下哪种酶需要引物？-----------------------------------------（）①限制性核酸内切酶②末端转移酶③逆转录酶④DNA连接酶6、II型限制性核酸内切酶的切割位点是-----------------------------------------（）①识别序列内②识别序列1000bp以外③识别位点下游24－26bp处④DNA分子任一位点7、Ti质粒中能插入到植物基因组中的DNA区段是-----------------（）①复制远点区②毒素蛋白区③T-DNA区④冠婴碱代谢区8、艾滋病病毒HIV是通过下列哪个基因编码的产物识别人体T淋巴细胞的？-----------------------------------------------------（）①env ②pol ③gag ④LTR9、T4DNA连接酶能催化下列哪种分子相邻的5'端磷酸基团与3'端羟基末端之间形成磷酸二酯键？----------------------------------------------（）①双链DNA ②单链DNA③mRNA ④rRNA10、下列基因中，哪个不能作为基因工程载体的报告基因？---------（）①lacZ ②GFP③Ampr ④ori11、基因治疗的载体采用下列哪种载体比较合适？----------------------（）①逆转录病毒②Ti质粒③噬菌体④质粒pBR32212、采用原核细胞表达系统的优点之一是可以与下面什么过程直接相连-----（）①发酵工程②转基因动物③转基因植物④基因治疗13、以mRNA为模板合成cDNA时，所用的工具酶是-----------------------（）①DNA聚合酶I ②DNA连接酶③逆转录酶④核酸酶14、YAC是----------------------------------------------------------（）①酵母人工染色体②人工Y 染色体③细菌人工染色体④粘粒15、用Sanger双脱氧法进行DNA测序时，凝胶上读出的序列是-------------（）①模板链的②模板链的互补链的③mRNA的④cDNA 的16、同位素标记探针是指在探针上连接----------------------------------（）①32P ②生物素③荧光素④酶17、Southern杂交时，探针与膜上的什么成分杂交？---------------------（）①DNA ②RNA③蛋白质④染色体18、同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因DNA 与载体DNA 时，酶切片段不能互相连接的是------------------------------------------------------（）①目的基因与目的基因之间②载体DNA与载体DNA之间③目的基因与载体DNA之间④目的基因与mRNA之间19、pBR322是一种什么样的载体？---------------------------------（）①粘粒②质粒③噬菌体④人工微小染色体20、PCR引物成对存在，位于目的基因的---------------------------（）①5'端②3'端③C端④N端21、构建CDNA文库时，选用下列哪种载体较好？------------------------------------（）①质粒②SV40病毒③Ti质粒④YAC（酵母人工染色体）22、Northern杂交时，探针与膜上的什么成分杂交？-----------------------------------（）①DNA ②RNA③蛋白质④染色体23、以mRNA为模板合成CDNA时，所用的工具酶是--------------------------------------（）①DNA聚合酶I ②DNA连接酶③逆转录酶④核酸酶24、BAC是-------------------------------------------------------------------------------------（）①酵母人工染色体②人工Y 染色体③细菌人工染色体④粘粒25、用酶促合成法进行DNA测序时，凝胶上读出的序列是-------------------------（）①模板链的②模板链的互补链的③mRNA的④cDNA的26、同位素标记探针是指在探针上连接----------------------------------------（）①32P ②生物素③荧光素④酶27、同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因DNA与载体DNA时，酶切片段不能互相连接的是--------------------------------------------------------------------------------（）①目的基因与目的基因之间②载体DNA与载体DNA之间③目的基因与载体DNA之间④目的基因与mRNA之间28、下列基因中，哪个不能作为基因工程载体的报告基因？----------------（）①lacZ ②GFP③Ampr ④ori29、M13噬菌体是---------------------------------------------------------------------（）①双链噬菌体②单链噬菌体③质粒④粘粒30、常规PCR反应所用到的酶是-------------------------------------------------（）①核酸酶②逆转录酶③DNA连接酶④Taq酶三、填空题1. 世界上成功构建的第一个体外重组DNA分子是在（）年完成的。
基因组学——精选推荐
基因组学1.基因组学包括那些研究内容？（1）结构基因组学：通过基因组作图、核苷酸序列分析，研究基因组结构，确定基因组成、基因定位的科学基因组测序：⾸先将整个基因组的DNA分解为⼀些⼩⽚段，然后将这些分散的⼩⽚段逐个测序，最后将测序的⼩⽚段按序列组装基因组作图：在长链DNA分⼦的不同位置寻找特征性的分⼦标记，绘制基因组图。
根据分⼦标记可以准确⽆误地将已测序的DNA⼩⽚段锚定到染⾊体的位置上。
（2）功能基因组学：利⽤结构基因组学提供的信息和产物，在基因组系统⽔平上全⾯分析基因功能的科学。
功能基因组学的研究内容：(1)进⼀步识别基因以及基因转录调控信息。
(2)弄清所有基因产物的功能，这是⽬前基因组功能分析的主要层次。
(3)研究基因的表达调控机制，分析基因产物之间的相互作⽤关系，绘制基因调控⽹络图。
（3）⽐较基因组学：研究不同物种之间在基因组结构和功能⽅⾯的亲源关系及其内在联系的学科。
⽐较基因组学的研究内容:：（1）绘制系统进化树，显⽰进化过程中最主要的变化所发⽣的时间及特点。
据此可以追踪物种的起源和分⽀路径。
(2)了解同源基因的功能。
(3)对序列差异性的研究有助于认识产⽣⼤⾃然⽣物多样性的基础。
2.基因组学的历史变⾰与发展趋势？（⼀）1900年代以前:前遗传学时代（1）物种进化的⾃然选择学说——达尔⽂进化论。
（2）1865年G.Mendel发表豌⾖杂交实验结果，提出了遗传学的两⼤遗传规律—分离规律和独⽴分配规律，并认为是⽣物体内的遗传因⼦或遗传颗粒控制⽣物性状（⼆）1900—1950年代:经典遗传学时代标志：1900年,孟德尔遗传规律再发现标志着遗传学的诞⽣）⼈们开始把控制⽣物遗传性状的遗传单称为基因。
⽣命科学的研究基本都是围绕着基因来进⾏。
（三）1950—1990年代:分⼦⽣物学时代（前基因组学时代）标志：Watson & Crick 的DNA 双螺旋结构的发现[《Nature》1953.4.25]，标志着分⼦⽣物学时代的开始 F.Crick根据DNA 的X射线衍射图谱，提出了DNA双螺旋结构模型，解释基因复制的机制，从⽽真正开始从分⼦⽔平上研究⽣命活动。
基因组学PPT课件
人类基因组计划的背景-----基因组计划最早始于美国
初衷1945年原子弹事件
1984年12月犹他大学魏特受美国能源部的委托，美国能源部
的广岛之争:突变率调查
资助召开的环境诱变物和致癌物的防护的会议上，
讨论DNA重组技术的发展及测定人类整个基因组
1985年6月，美国加州的会议上， DNA序列的意义，第一次提出测定人体基因和全部DNA序列，
1990年10月1日正式启动实施
目标：完成对人的基因组的30亿个核苷酸对的 全部序列测定工作，阐明人体中全部基因的位置、 功能、结构、表达调控方、德、日、中六国科学家的共同努力下， 2000年6月26日， 国际人类基因组计划与塞莱拉公司联合发布“人类基因组工作草图”。 2001年2月12日 两大科研小组联合发布人类基因组图谱及“基本信息”。宣告人类基因组计划基本完成。10
人类基因组计划是与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划一样伟大宏伟。
人类基因组计划的研究内容
美国的人类基因组计划总体规划是： 拟在15年内至少投入30亿美元，进行对人类全基因组的
分析。 1993年作了修订，其主要内容包括： 人类基因组的基因图构建与序列分析； 人类基因的鉴定； 基因组研究技术的建立； 人类基因组研究的模式生物； 信息系统的建立。 人类基因组研究的社会、法律与伦理问题， 交叉学科的技术训练， 技术的转让， 研究计划的外延等共9方面的内容。
美国能源部正式提出了展开人类
并检测所有的突变，计算真实的突变率。
基因组测序工作，形成了能源部 的“人类基因组计划”初步草案。
1986年6月，新墨西哥州冷泉港吉尔伯特及伯格主持的讨论会上， 进行了可行性讨论。美能源部宣布实施草案。意裔美肿瘤分子生
1987年，美国国家医学研究 院和能源部联合提出了这一 宏伟计划，即HGP）,先期
生物信息学第五章基因组分析
基因组作图的分辨率水平
遗传图和物理图的区别、联系
A. 物理作图利用了现有的序列信息，并把显 微镜数据和遗传连锁图以及这些标记或基
因周围的DNA序列相结合。最终的物理图 将是基因组或是染色体的完整、连续的 DNA序列。
B. 由于遗传连锁图是根据染色体的重组活动 来度量标记间距离的，物理图和遗传连锁 图上的标记间的相对距离就会大不相同。
本章将介绍基因组结构分析和作图的基本 原理，以及功能基因组学的主要研究方法 和分析系统。
基因组分析的主要任务
确定基因在染色体上的位量，提供 遗传信息，并探讨基因之间以及基因与 经典遗传学、医学（包括基因治疗、跟 踪自发突变和X连锁疾病等）诸多方面 之间的联系。
基本概念
➢基因组（genome）是指一个生物体、细 胞器或病毒的整套基因。
工作难度
(1) 基因组所含信息量至少比单个基因要高几个 数量级。例如，人类基因组含30,000多个基因， 基因组大小约3×l09bp，如此巨大的数据量并 非常规分析工具所能及；
(2) 尽管人类基因组测序工作己基本完成，但草 图序列中存在不少碱基甚至基因组片段的缺 失或错误；发现并改正这些错误是一项极为 艰巨的工作，而这又是正确解析基因组功能 的必备步骤；
随着人类基因组及其他生物基因组计划的 顺利实施，基因组学开始进人了一个崭新的发 展时期，也为人们进行超大规模的基因组分析 工作提供了可靠的技术保证。
研究背景
➢生物信息学的各种信息资源和分析工具 正逐渐形成一个整合系统来反映生物体 的高度复杂性，基因组分析也不例外。
➢人类基因组计划自开始实施起就同时朝 着两个密切相关的方向前进：
➢基因组学（genomics）则以基因组分析为 手段，研究基因组的结构组成、时序表达 模式（temporal expression pattern）和 功能，并提供有关生物物种及其细胞功能 的进化信息。
基因及基因组结构
基因及基因组结构基因是生物体内传递遗传信息的基本单位。
它们决定了生物体的性状和特征。
基因组则是指一个生物体内所有基因的集合。
基因的结构包括DNA序列、编码区域和非编码区域等。
基因通常包括一段编码区域，也称为开放阅读框（ORF），和一些非编码区域。
编码区域是基因中转录成RNA的部分，RNA在蛋白质合成中起到重要作用。
编码区域中的信息由一串由碱基组成的密码子表示。
每个密码子对应一种氨基酸，构成蛋白质的基本单元。
非编码区域包括启动子、启动子区域和结构域等。
启动子位于编码区域前面，是控制基因转录的重要区域。
起始子是在转录过程中蛋白质结合的地方。
结构域是一些具有特定功能的DNA序列，如激活子、增强子和基因沉默元件。
基因组是生物体内所有基因的集合。
基因组可以分为核基因组和线粒体基因组。
核基因组是大多数生物体细胞内的遗传物质，它决定了生物体的主要性状和特征。
核基因组包括DNA分子，它们编码着细胞的主要蛋白质。
线粒体基因组位于细胞质中的线粒体内，参与蛋白质生成和能量代谢。
线粒体基因组通常较小，编码较少的基因，但在一些生物体中它们具有重要的功能和特征。
基因组研究在现代生物学中占据重要的地位。
通过了解基因及其在基因组中的分布和功能，科学家可以深入研究生物体的生理和病理过程。
基因组学的发展使科学家们能够更好地了解基因组的结构和功能，并在医学、农业和生物技术等领域应用。
例如，通过基因组学研究，科学家们可以发现与特定疾病相关的基因变异，从而寻找治疗疾病的方法。
另外，基因组学也为农业领域的改良作物提供了一种新的方法。
通过了解作物基因组的结构和功能，科学家们可以培育出更具抗病性、适应性和产量的作物品种。
总之，基因及基因组结构是生物学研究中的重要方向。
通过了解基因的结构和功能，我们可以更好地理解生物体的性状和特征，并为医学、农业和生物技术等领域的发展提供有益的信息和应用。
基因组序列诠释(精选)PPT共57页
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
基因组序列诠释（精选）
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
▪
谢谢！
57
基因组DNA复杂性及序列重复含义解读
基因组DNA复杂性及序列重复含义解读DNA是生物体内重要的遗传物质，它承载着生物体遗传信息的全部内容。
随着科学技术的不断进步，人们对基因组DNA的复杂性和序列重复的含义有了更深入的理解。
本文将从基因组DNA的复杂性以及序列重复的含义两个方面进行解读。
首先，我们来探究基因组DNA的复杂性。
基因组DNA的复杂性体现在多个方面。
首先是基因数目的复杂性。
科学家通过基因组测序技术的发展，揭示了不同生物体的基因数目巨大的差异。
人类基因组约有2万至3万个基因，而一些简单的细菌基因组中只含有几百个基因。
基因数目的差异与各种生物体的复杂程度密切相关。
其次是基因组大小的复杂性。
不同生物体的基因组大小差异很大。
例如，离子束测序技术发现了世界上最小的真核生物Adineta vaga，其基因组仅有8亿个碱基对，而人类的基因组则有30亿个碱基对。
这种基因组大小的差异与生物体的复杂性和进化历程密切相关。
此外，基因组DNA的复杂性还表现在序列结构的多样性。
基因组DNA序列的组织结构分为基因区和非基因区。
基因区包含编码基因的序列，负责蛋白质的合成以及其他功能调控。
非基因区则包含了编码基因以外的DNA序列，其中包括多种类型的DNA重复序列。
这些重复序列可以分为两类：高度重复序列和低度重复序列。
高度重复序列是指在基因组中有多个拷贝的序列，例如线粒体DNA和核糖体DNA。
低度重复序列则是指在基因组中有少量拷贝的序列，例如转座子、移动元件和微卫星序列。
这些重复序列的存在对基因组的稳定性和进化起着重要作用。
接下来，让我们深入探讨基因组DNA序列重复的含义。
首先是高度重复序列的含义。
高度重复序列在基因组中存在多个拷贝，这种重复序列的重要性在于维持基因组的稳定性和功能调控。
例如线粒体DNA是真核生物细胞内的重要能量供应器，在基因组中有多个拷贝可以保证线粒体的正常运作，从而维持细胞的正常功能。
此外，核糖体DNA在细胞中负责蛋白质合成，多个拷贝的存在可以提供足够的蛋白质合成物质，满足细胞的需求。