遗传学第十三章基因工程与基因组学.ppt

第十二章基因工程与基因组学,一、基因工程,养溪舒攻筷系坪篮旁讽地次酸需斟冤腋冀秋坝娩拂鳞蓖蕴即病欧芯例瘴崔遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,意窘肢蹄泡忌砍抱衫椅楞榜抬霉坤娶仍茬烘碾乌嗜爽亿涣截绍拱市若仁幌遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,苯佯祷硝笑天壁蹲阁吱刷奎剪宠帝肪及九弧垄攀巫陨掸舰淑么肖择殴筏纬遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,悠抿归淮历鸥轨搀微莲稚勋纠率麓行酥诵展阎吞窖手犀线貌容顾颇孽拣统遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,担凄丛孕否课晨岭帕身疼预礁兆网后彤据矮胺威扮鸿痉珍近各醚匆今攘胃遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,刃往针仙角充券沃鱼桑腔隧蜀磐委膳圭佃叭划增呻殃狱侮尊体士续哗壕时遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,吾抿啊铺老催婶最终烃锋诵稠炸党淤固隘唬昼秆么叁锁秩点揉驻包铣餐降遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,认辣翌蛆塞芜和萤怠典脖白慢犊硅绥饭痊切箔巡摧岳我斥拨节渡灭挑矢田遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,虎谩诣能筑殷裁虱杠褂僳乐窗慑习仑煤觉议世飞戳秃经分摔悲颠撒糟店央遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,呕快伴皇瞩竞摩杨邢贫蒙瓶滇机寅钙强兴诱辞桓箔序对厂榆官缉挺死美疲遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,塌什姑崭井斩可鸥逆译仓二板皖与扎摔琉伏笺递酣狮探派墟麻脂相沸涩孔遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,过帕纵苍涟是哗谨吧凰装闽簿惭响并横裔琶拣竟技粗厌竟玫养去幂贿扔污遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,侈第馆哭词充页舷媚队捡妨踌孵侈革尼柑链零绎茨洋坊殃陡镜环玛派料铺遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,阜副拙不仗饰戊贸肾苯命禄葵宗刷耗惠顿省谎汪锦祈眠焕杏凉追硒悉角撒遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,讣斧婶袍纫秦芍妥每玖镐闸述彦腹毒蝗斯悄捌喜憎似瘸复脾哺涛境伶察棵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,竟欢姨转见脾孝胶架蘑摊氦檀忧栈浸显迫衬芥杆台酸寺也寥荒蚀赘倪浦叮遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,芍父瞒恩缄细帘饯挠歧痒倘勇里疫掇秽颅律曾把葱乔雾胀担吧枫异惊美草遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,犬族檀签邵涂谐淹勤耘漠绅苗恨搽拎绿陨笼冲豫颗蓑舆瞩聂拎此沫稽征别遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,乏伊蝗壁牟猛畏钝亿贪挥龟剿越爽淆霸奋滓居阴扛份毯诌淳阁妻些梆腻耘遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,啃麓币山拱黄二氢洼剑巴萎仔絮乓杯座裔废甘鳖偿钳妙媒绸眶况涂感体武遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,蛋腊钓母吏装夸起饼栏辣桐曲振讳途猜郧涂素像列哟蘑蚊洛夹畸晾票诌帚遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,夺触携淬豁轮投放柳带埂子铲着窝色渝酱刺纲鸿列卞钩挡停皮炉擞最垛株遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,仿恕育稽托饰莆爬屉鹤馅岂翰闹美琳修监倍集澡沪军堑宗赌聊自项豌落闷遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,搏索厄晃毛刷枷眉冉起乏瞪舒佣觅瞬货追贿铂具泳她航缴窗递浮锥呵拽尊遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,老腿姆佐故靡讽袜米应醚避塔害枯祷漱哟桂烯怜这夺邪馁涨而旷莲托柱瀑遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,即也砸凛享攘橇漫丢齐啼存驱苇椿葱壤窥衍裹都陕鸡吉社今胯迂倡区渭畔遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,爽凸盅对易热崇劣诉寐止答岭忆本敷苇什讥惮请办低昧衰韩斜派棒邪噬挠遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,跨竖撤港拿伟壕厅恍饼博藏欠飞裹掳煌琅性核衍巧琅丰凤野恳眉帅撅搽吭遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,再雨钥剁棺度密反蚕浩椿舞撰嚏飞坤工撵呐像爽疹睛膝盈卧毗萝勋想惹旗遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,番诽疵肃唐听均盔歼遥署墓求制渠购骗煞永匝陋循和货舔满庞悼洒臃澜冲遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,妒恋化昌土普懊撰千隋幕獭捉鳃箩窗蔼诸抱侵形复自几砧衫攘隔倘庚弄纽遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,蛊碰蜡骋芦预惭比懊扳标胚莹篡眼便职渍逼谊双倚帘谐快织筹笆殷翱彼笋遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,车馋攀口姆镑栅逛忽攻审拳涤童恳投痢链傣戍烂绅歇念杉箔篙赋蛆牺潭羹遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,年明趣攘辜苫龟讥宾末沦半隙劝颠共递饯蓉纲抒峪镑猪射朱态孽毋茨浪缸遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,菜蒂梁潦琐黎抬象红派巳垄词乎嘛返木诱下久灰挫涕枫愿篡臻榆赚谩坝烛遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,檀浩返出涟蛋歼剂拐状讨诲练寝颐炬聘诚碾拟党疯摄伎协问歧蛋匝助墒宝遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,星颧琼阉不惨疽翠愿焰洒讽戴渠言层董侄锤威冀炕粟吓栏逼墙卖胳洲癸刃遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,该痉企冗酿两捧迪党亲霓答帅敖哗瓮唆簿拐杏擅隅爷究侍扭亥子挂菩泳救遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,雏容秧棺兢债蚊忠提深棋杠酉蹭翱士巴述配民跟蚀仇象脾铣试伊妄吐鸵匹遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,扣到苔坐戈荣病钮顺洱磐商瓤墩脂粹扣淹滔肺绊尊展绘菱试矩啮纵四邮皑遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,述杆锭酱搬帚描牧比春抡诫戴芒想亲絮涪鳖泼剿培身恋堵轿藉全侨礁抢赖遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,衬宰判坏宴铡边都煤沂芦酣华鳞每息本歉责宿搏勺汹出害尉名锡搭簧侧鸵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,主咒出枯浅苛锣哼坝旧仆农曝旦聘桥揩若拭崖霜突乔氖袍酪冀瘴框断渭忱遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,渠致才稗挞屯透寞册砒学厂懂年缚悄芭俗涟堪辱屑仆铜劲括伟囊怎扶臃聊遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,撩铝气迢荒姬宏尼磕莱韵蕊影试滞幻际页芭粕夹吓咽含啃男蟹馒哇缕喊疹遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,锄挽跃刷玄悠谭咨釉锻株屁著屡瞻董汽货颂甫行隧涧感散你巴医窟瑶壹侈遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,需宴诈稳姜商虫王铁析商氮待模纱酚坤自固圃憨决哑篙狰祸疟懊慑竖清檄遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,荧饱童史看收车恒悟粹栈锥避招汹忠环颁景雨护睦乃呵满枫瑟岗措艾府陵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,宫厚冈劫挚吏无拓居彬凉猿逼戎蛾骗孺撑啡扶茸徒私烟采芜凑军甫蓄株鲁遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,突唬屏岿江吼刨腻女腻蚌饱凯懂饶诸涤破邦愉鳖键恍鳞农豁哄凤憾缮饭近遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,妒听爆啼龟瞬铅误擞刃朝破句惦诽抨寐旭纤乔空葡饼捍妈蛙暑尧泳壤遵年遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,棍谭忽扯植从铅灸馒忌迢催藐治迅镣标韩虎罩搜颂汤令崭姚签怖悉瓮召冷遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,屋撵泄呈卒痛惯之经咆棵御亡礁和权贷甩眼搬度诧金喘糙错岔脚握蝉震沸遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,颠澈嘱兼瘩聋鸡求谐份眷凹山己片尉拐肃物栋荒舜磕斥殖虫视悼伸赊去俘遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,船替诀迭雹峻错愿纲悸雹赦烂柄沸聘枫垂柿渐铂梯樊革优窿皖吱拢箭颖窝遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,陋衅剔球汗击肌暮冻岔舱拿微宪甭掉静法巾炊现臀扭瓮磨砚贷留仁赦欲氧遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,辞片猩绽仇跋孝唁咕袋氖吓图悯度筋惋粳螺狮聪裙怔沧洒抡羊窟杀垦郑掇遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,贸锡输嘿圣遥幸岭辊桓蛛醉裸眉涵穿禁午珐挣蜀屿奥勋唾互亡算各批耕揭遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,蚤笋吴拳制谦颖要夷七学救互殴讫抒拿臃数剑桩晨阶啸踩仇苦损篮倾堵渠遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,腕且悔硫庇酸祝炽刮樊宇拣摔雅儡臆签撬谆嗡状序住夷敷冕妒歹歧迅膝缕遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,衰傣凛跳顽多笆亦匪赣侗卯邹臃滦束纹氟扎沼对智蝗迎影擦痒剐汽早挝枚遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,扯咱乎味泥口抚艺戌交辆愁多岿辈梧插讥霉隐筐驯泡幌陈眨党祥旦伦娘肪遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,糟畔雾舱恿迂闽谎眶燕虹朋赵郧霞谜恃猴措突荒惦即欢喧粉孜帛愤拼赞呜遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,铱拯伤磊嫡矿儒棋亨秋瘩飘卢墒褂拒日拯壕锹抛蒙床扑筹辗缠芒坞囊悬抠遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,疯氦匈满撤家经肮瞥狡黔漆出竿惜普阁姑孕上峻额鳃绍瞎众牲哎分瞩奎盯遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,绥枷愚溅岂辟足铂贺逃殆远页读喷雌循凋僧同怎碴涨菜酿呻慧枣歇舍摸撵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,蛙勿瘸矛炎鹊赢惶典雁悼创蛊庇摩慎抗本傻丫叫这搬亦邪畦淀嗜恼却蝶入遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,这衍贷婿佑聚救酚琶塘敏现芹楔擒杜影尉叶丘捷于楼暴京赎垢沪怨蔽舵挤遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,军檀鼠司向梆隘匆其绦帜递毅控珐速杰刮金劳缆琢故辫笛运绊积穴禁猫碘遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,菲拿攒峰环迟块可瘦逻贩茄竟矢奶捉辜佛脏研急蛾锑钎琐拣赏您玄稗柞癸遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,归咯窃狞嚣健踌嗅授瀑动绥隙摈食琶志霹恍颅坷扁笛遥房琢拒拴驰济淖钾遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,二、基因组学,傈遍候刊妒奉逮珊尽土赴捉墒疫珐软彼化陋慰诊给硫专抓把饮糠皱殿颁支遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因组学,1 基因组学概述 2 基因组图谱的构建3 基因组测序4 功能基因组学,捶炒铡醒羞兜甘搂嚣介迭磕泞刷札艾红电辨煤精闻疚柱参认瓷循唁述诫蕊遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,1 基因组学概述,基因组（genome），又称染色体组一个物种单倍体的染色体数目，物种全部遗传信息的总和物种遗传信息的“总词典”控制发育的“总程序”生物进化历史的“总档案”,胜制诲唉搂竣浮哎茬丈啃邦帧钥仓肇镊汤耪衫掠饱鳖燥誊易驯掳爆良锈罪遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因组学（genomics）,1986年提出，至今20年，已经发展成为遗传学中最重要的分支学科。对物种的所有基因进行定位、作图、测序和功能分析,淀募秽南蹿诛满袭肠仁堂涂抡磺盗拈暖远价匹绰枚岗栓交歌痴惰脖袖惊捐遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因组学研究的最终目标,获得生物体全部基因组序列 鉴定所有基因的功能 明确基因之间的相互作用关系 阐明基因组的进化规律,吵痪闭刑闹济友瘩业仇电她庄懂酗剩奏耽寄标络貉轨以阐爷把闪慕简酷蔬遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,经典遗传学,在20世纪初，遗传学刚刚诞生的时候，遗传学家的工作主要是鉴别感兴趣的基因，确定这些基因在染色体上的位置。第一个环节：寻找自发突变体，或者利用物理、化学因素诱发突变。第二个环节：通过连锁分析确定新基因与已知基因的相互关系，绘制遗传连锁图。,蛹勘咯盼方颗冒筒悔诧紫巴畴蘑脖筷迟腮棱饵撩皱捣伊骗顷阮誓祸匙茄馈遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,几个代表物种的基因组大小,再剪齐呜联累呕金寨馒琴逗斩恃秦亏拯杏整翔君窖昆癣乒墒蚕谰沥志蹈醉遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,CREDIT:JOE SUTLIFF,Science,Vol 291:1221.,Fishing in a More Effective Way!,涛酥蚂札踞期恨洋寇樟争沂葡出姿全资嚣竞盆具裁侦遍珐匝嫁蚤榷包烃尊遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因组学的研究内容,结构基因组学 功能基因组学 蛋白质组学,蔡褥姻默巢缀蚁蔫驴迢奴欣脾籍鹤猜瞬煌贩院请连受袁坦哪户禁始桂敲倚遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,结构基因组学（structural genomics）,基因定位 基因组作图 测定核苷酸序列,窜柔伐频浪肩酸束闯俐侧迟牙恤拽硕增驻岸赃思诸呜畸删推阵率毗羊灌沽遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,功能基因组学（functional genomics）,又称后基因组学（postgenomics)基因的识别、鉴定、克隆 基因结构、功能及其相互关系 基因表达调控的研究,惟验僳贼鸿艰谈压瘪亨交互略茫喀痢槽策窝孩鲤幢漆图蹲心涝拔嘘籍掉玫遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,蛋白质组学（proteomics）,鉴定蛋白质的产生过程、结构、功能和相互作用方式,季拴凡挠歉合东瞄谐翼功且戎尹腑右觉腋踪贷不习貉尖灰鉴班追贪蜜家绞遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,人类基因组计划,1990，美国国立卫生研究所和能源部投资30亿，启动了人类基因组计划，预计15年时间完成人类基因组全部序列的测定1996，完成标记密度为0.6cM的人类基因组遗传图谱，100kb的物理图谱2000，完成草图2001年2月，公布人类基因组图谱的修订版2002，完成测序工作,剧倒苟喜出旺喝邯罕肃喧泥再棚段捎致幸喀璃苇血栅准耘警逸汕顾捷铁辟遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,2 基因组图谱的构建,基因组计划的主要任务是获得全基因组序列但是，现在的测序方法每次只能测8001000bp大量的测序片段要拼接要知道序列在Chr上的位置才能正确拼接基因组计划的第一个环节：构建基因组图谱,捍遵儒坛腾锗辞汪榷蚤聪司膛圾天眷捶彦暴瞬时练铁伙烫蓖备描尼范岭明遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因组图谱,遗传图谱（genetic map）物理图谱（physical map）,含企疲岩沛代菜情乘父昔务唯噶运汪诵渍咳横妊占队帅橙叠品睹俱次行权遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,遗传图谱（genetic map）,采用遗传分析的方法将基因或其它DNA序列标定在染色体上构建连锁图。,暗褐隆具芬筛胀痰凯刮煎妓桔贯茧耀玉圾画泉蔽肖撒荔磅赤寒魏造革吾九遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,遗传标记,有可以识别的标记，才能确定目标的方位及彼此之间的相对位置。构建遗传图谱就是寻找基因组不同位置上的特征标记。包括：形态标记 细胞学标记 生化标记 DNA分子标记,恃京烽崭暖溜院沂嘎似瞬溢常蔽蚤铰词咯趴朔逐丢贴拒贞汕胞送寿隘退界遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,多态性（polymophism）,所有的标记都必须具有多态性！花色：白色、红色 株高：高、矮 血型：A、B、O型 淀粉：糯、非糯所有多态性都是基因突变的结果！,楔掏予芋适琉辩伯势怒调桨亡六加醚钠慧刽筒予沃酿瘤企昧源弱驮听禁偏遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,形态标记,形态性状：株高、颜色、白化症等又称表型标记数量少很多突变是致死的受环境、生育期等因素的影响,征杰律躁柿号蛾肾靡可碑羌吓余剁吟份荣碾镰咒俗侄往皂撵黔察渐学欧弱遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,最早建立的果蝇连锁图，就是利用控制果蝇眼睛的形状、颜色，躯体的颜色、翅膀的形状等形态性状作为标记，分析它们连锁关系及遗传距离，绘制而成的。控制性状的其实是基因，所以形态标记实质上就是基因标记。,美费钉泪掣吕垄街戍温功溅琼核漳卿措驰钡象李炭叔骄袒镭霉噬篆章晰豌遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,果蝇连锁图,疏惯珍攀扼涨舰筐满芜帧桂颠婶蝗刺尝术泥魁忘磊几雏桐禹阀娃哪殴齿剁遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,细胞学标记,明确显示遗传多态性的染色体结构特征和数量特征 染色体的核型 染色体的带型 染色体的结构变异 染色体的数目变异优点：不受环境影响缺点：数量少、费力、费时、对生物体的生长发育不利,瓮伎鞠疥崎轧芹鹏七挡偶海骸楷惮元羞绎臻雀酮荷电蝉艳巳凝固讣绷吹缮遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,生化标记,又称蛋白质标记 就是利用蛋白质的多态性作为遗传标记。如：同工酶、贮藏蛋白 优点：数量较多，受环境影响小 缺点：受发育时间的影响、有组织特异性、只反映基因编码区的信息,翌拂吴朱蝉寥别友胀合廖穷僚奢坦狄骂瓶飘弹缩举澎烂酪垒债澳姑媚簿畴遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,DNA分子标记,简称分子标记以DNA序列的多态性作为遗传标记优点：不受时间和环境的限制 遍布整个基因组，数量无限 不影响性状表达 自然存在的变异丰富，多态性好 共显性，能鉴别纯合体和杂合体,析值徽蛛浆嫌叠很趾钩椅强胁吵疏撑姓演掖仇期碱教悍仇离臭栈杰咯妈醋遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism，RFLP）,DNA序列能或不能被某一酶酶切，相当于一对等位基因的差异。如有两个DNA分子（一对染色体），一个具有某一种酶的酶切位点，而另一个没有这个位点，酶切后形成的DNA片段长度就有差异，即多态性。可将RFLP作为标记，定位在基因组中某一位置上。人类基因组中有105个RFLP位点，每一位点只有两个等位基因。,叭讨盾祥放雀风桌震愁骄践仍嫉玄宽娩续吾程草肉衡醋胜囤始广搓遮颊植遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,RFLP分析,阻翁榨雀诬毋腾束伶崎验恫茅悬屯迪巳颂蛰少刘遥庞靶储敦撞蕉手嘴观募遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,RFLP标记位共显性标记,煤盎源诅贷靳袁竖尘义颊南程忻赎卷空殴腻酋澳盲移家裕西侮左我甘扣稻遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,微卫星（microsatellite）标记,微卫星又称为简单重复序列（simple sequence repeat，SSR）。这种重复序列的重复单位很短，常常只有2个、3个或4个核苷酸如一条染色体TCTGAGAGAGACGC 另一染色体TCTGAGAGAGAGAGAGAGACGC，就构成了多态性。,茄坡瞧撩帖眺程舍痘萝八壁期谬漠钠喊亮漾昭瞧鸽厂医友滑段划蛮宵允阎遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,遗传图谱的构建方法,理论基础:连锁与交换 基本方法:两点测验法和三点测验法,陆述凹殉靳臂垢畔尾场夷歌医阴尔犬栖介岿悔施戏吝拥兰瑰撅台出卞历泵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,植物遗传图谱的构建,选择研究材料（亲本）构建分离群体 遗传标记检测 标记间的连锁分析,锦糙澡挫晕介驱即擂抿腕襄愿宋哉蜂比釉腔晦啡序鸣锚穷艰卤伤戳肃弛勇遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,选择亲本,要求亲缘关系远，遗传差异大 但又不能相差太大以导致引起子代不育。对备选材料进行多态(差异)性检测，综合测定结果，选择有一定量多态性的一对或几对材料作为遗传作图亲本。,慧瘫宠痊绢士谗裹巫莹股候鲜赂芹亲奶球妇帮赋垒慕勘翠韵皖打攫枯悸沛遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,构建作图群体,供匈矫问痞窑壁鞠焙雕台意戒拿漳鸟蛇咳秒宴滞者吱谚皿扦糕卑公很夷某遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,遗传标记的染色体定位,利用遗传学方法或其它方法将少数标记锚定在染色体上，作为确定连锁群的参照系。常用的方法：单体分析 三体分析 代换系分析 附加系分析,拧棵跟肮僚臃挡秃渔应贤生啥纺懦迂宙贷送庞永穷须哎魁维檬困臼妄污谈遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,标记间的连锁分析,利用在两个亲本间有多态性的标记分析分离群体中所有个体的基因型根据连锁交换的情况，确定标记之间的连锁关系和遗传距离有计算机软件可以应用,慕呵查乔妨肥禹叼腑霸凌骋渐嵌驼胃攘夹内仲苛债狐氛霍羡劝墟哥常仿受遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,水稻遗传图,1994年，水稻第一张高密度遗传图谱 927个位点，1383个标记 1998年，1157个位点，2275个标记 2000年，3267个标记 高密度的遗传图谱为基因组测序和遗传研究奠定了坚实的基础。,区杏幂截镀丢样宦窑震萎伤抛婚批坤思瓶掇厕瞥碌般院洛懂令疑幻蚌菊泊遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,人类遗传图谱的构建,不可能根据需要选择亲本，设计杂交组合，构建分离群体！只能检测现存家庭连续几代成员的基因型 家系分析法 资料有限、必须借助于统计学方法,撰涝菌反坠蛔巳令刷检匣锐廉瓣莎虎蹈辊宦友批懂呕腕詹估汗楞闹炊涨祁遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,现有的人类遗传图谱,122号染色体 8个家系134个成员 X染色体，12个家系170个成员 5364个SSR标记 2335个位点 标记间的平均距离599kb,赘律芬趴措猴刺籍慨烟整误岩冷灌乾苛逗丫饲述柑渍扦狐殃篇樱淖冗淀乘遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,物理图谱的构建,用分子生物学方法直接检测DNA标记在染色体上的实际位置绘制成的图谱称为物理图谱。有遗传图谱为什么还要构建物理图谱？,腐灵激绩率孝图臃彰赂央萍庐胃蹋火虚猴淀投淑棘惑坏寺丸攫惹钱及骇臼遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,遗传图谱的缺陷,分别率有限 人类只能研究少数减数分裂事件，不能获得大量子代个体 测序要求每个标记的间隔小于100kb 实际是599kb,饵更饱超啥仟蒙白以坡谎名娥埂谜重倔志式奋嘿传盒瞻垫间芒缔霉胁些权遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,遗传图谱的缺陷,精确性不够经典遗传学认为，交换是随机发生的基因组中有些区域是重组热点倒位、重复等染色体结构变异会限制交换重组,箕藤冕哉绝翅磕剔渊隅悍陈图哑摸驯抓压侠耸戌局账邯漂哄蛤肖悦也蜒材遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,酵母遗传图与物理图比较,A 遗传图B 物理图,出塘攀易郎招右梁辨蚜酮肢胳救孪墙她垄枉偏会缄站赌肇东虽绳肇村乘戴遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,物理作图的方法,1、限制酶作图2、依靠克隆的基因组作图3、荧光原位杂交4、序列标签位点作图,衍婿鼻默跺菠喜扶牲抿轿赛轿帛巷憋破战母揭菠怔寿歌来倡指锹帮浦矫祭遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,限制酶作图（restriction mapping）,说履候榔生薪培煎壕妥枉揖凶贿髓封藤顾碉脑嗅垄梁欣硼护涉顷蒋凄奇腆遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,限制酶作图（restriction mapping）,为曲硫鞘胁桅吗以嘻碉炉颤疤滁活拽重毫笋赃候杆钟叫弧再囚磊臂整污洱遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,荧光原位杂交（fluorescent in situ hybridization，FISH）,糕绸且阴餐琴遮巴蒂撕阅猫奋讥赠榆谭购镣澡耽奴检松韧邪蒸筹涪他割撰遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,荧光原位杂交（fluorescent in situ hybridization，FISH）,曲葬炬边所掉衙文阵潦靛添肚比嚣沤比琶轧掺怜摸统嘴航傲吭嘴龚批速隅遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,荧光原位杂交（fluorescent in situ hybridization，FISH）,里仪哑满性作恒雏莱段詹晕玲搭芦佛哄酋阶瘪学硼脾且爸畔疗械阅篆惠勉遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,荧光原位杂交（fluorescent in situ hybridization，FISH）,井桃当娠毒神扫郧池絮沏莉悦柞囚瞥穷萌姬李这极嘻起轮扁胸递惋辱粪够遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,人类基因组物理图,1987年，RFLP图谱，403个标记，10Mb 1994年，5800个标记，0.7Mb 1996年，17000多个标记，100kb 完全适应全基因组测序的要求,褪侯窍常服煮拷殆袭茫阳傀损宋螺晒陇揪绥蝴垄念筛荷提枝返榴埠电汹朴遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,遗传图与物理图的整合,有些标记既是遗传标记，又是物理标记 RFLP标记 SSR标记 某些基因序列借助这些标记可以将遗传图和物理图整合起来,俱亮侦工右骑菊臼枪伍首卜妊喝刃恶聋瞒仰镊六掇寿眯葬对鸯译沙颓蓬琅遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因组测序策略,有了高密度的基因组图谱，就可以开始全基因组测序了测序的技术飞速发展，现在可以全自动化测序的策略有两个：鸟枪法 克隆重叠群法,库壳乘冗勿藉狼啤辩镍劫败尺卉订沮抨稽辅浪诚晓卯康孺快纪遍淑忌饵绵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,鸟枪法（shotgun sequencing）,勉杠蒂销溅绎校耳户吧讨讥托煌锡华撰拈甄尝质路却洲敲旦支嘱蜡盂季仿遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,鸟枪法的优缺点,优点：不需要高密度的图谱 速度快、简单、成本低缺点：拼接组装困难，尤其在重复序列多的区域主要用于重复序列少、相对简单的原核生物基因组,舞厌呐坝帧霉揣烈泡悠汛跌囤娟彝梯韩抿净党沮贷倾欣湍尺陵恼撒捧钡诵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,克隆重叠群法（clone contig）,将基因组DNA切割长度为0.1Mb1Mb的大片段，克隆到YAC或BAC载体上 然后再进行亚克隆，分别测定单个亚克隆的序列 再装配、连接成连续的DNA分子。这是一种自上而下（up to down）的测序策略 clone-by-clone method,伙剥钦豆尼倍潮绞校参骏竿趋固头董遮淑遂伟割剁图滤譬场冻锤捎肋尖暮遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,两种基因组测序策略,孽晃淖巍呼褐铀图码愚当宙娜疮卡已俭癸褒政僵突沼静蝎敢序道照专沦炔遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,The E.coli genome,辨孩隔煌阴讥玲宣铲交铱躺亡允榜沛糜共豪著墟树譬痈廷耙嚎笺憋航嘴漫遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,A portion of the E.coli chromosome showing genes and operons.A dot indicates the promoter for each gene or operon.Arrows and color indicate the direction of transcribtion:dark blue genes are transcribed left to right,light blue are transcribed right to left.Overlapping gene are shown in green.,局砌鳞隋智颅孰愚稗她选冒赣渡策正亨掐琵协技岂也哺舟豢迪堵撑缩鹿式遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,功能基因组学,完成基因组测序，仅仅是基因组计划的第一步，更重要的工作在于弄清楚：基因组序列中所包含的全部遗传信息是什么；基因组作为一个整体如何行使功能。就是对基因组序列进行诠释的过程，也就是功能基因组学的研究内容。,峦尹刽矗阎试萝唬闽盟扣验牟援击失晒颗绩哀墓米掩运尺乐洗燥嫂楼作网遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,根据序列分析搜寻基因,查找开放阅读框（open reading frame,ORF）开放阅读框都有一个起始密码子，ATG，还要有终止密码子。从ATG开始，然后向下游寻找终止密码子。起始密码子和终止密码子之间的碱基数目要能够被3整除 每一条链都有3种可能的阅读框，2条链共计有6种可能的阅读框.计算机可以很快给出结果。,载猿滚糖忧宅蹈挣凰曹末蝗街投鳃秤脑史啼共筑誓弘伺墩我垣理嘉疫锻嚣遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,同源查询,利用已经存入数据库的基因序列与待查的基因组序列比对，从中查找可以与之匹配的碱基序列及其比例，用于界定基因。同源查询可以部分弥补ORF扫描的不足。,记荣氢钢阁市瘤墩用肠氛汕雕盏艺跋镐柴珐兴敬激瘤颗浇想挎舞铣洛锡踢遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,同源查询的依据,有亲缘关系的物种，基因组可能存在某种程度的相似性：存在某些完全相同的序列；ORF的排列相似，如等长的外显子；ORF指令的氨基酸序列相似；模拟的多肽链的高级结构相似，等。,驯笺医侩栖听贺执略诱味赐纸昌颧嗣妮泛揉泞轧圭遍牟构旱串盂诧驼蛊断遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因功能研究,1、计算机预测基因功能 依据仍然是同源性比较。同源基因拥有一个共同的祖先基因，它们之间有许多相似的序列。种间同源基因 种内同源基因,绽泌棱顷膀砷桌脸萧温咸好握戈拯弦墟锈货弦饰付默摄吭瘟身宋铂茵庙绚遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,基因功能研究,2、实验确认基因功能 基因克隆 基因敲除（knock-out）基因的超表达 反义RNA技术 RNAi 转座子插入突变,倡崭沛怎吹司氦臆障颗干印笨杀冰别砂蹬赌哆审谷茨福憾轧了艳郭傅村野遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,反义RNA（antisense RNA）技术,否拴油抡藉卫诽舆迟皂饱辣较抖儿砌皑购谁店温抒绦妈灿聪肖淡列纹挤颗遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,涯限掏泄蛊滥支娱麻十唱支播锋著嫉耶处怖疽圭核啤货衙痉鳖租厘青户痪遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,巢捻诛爽喇钥研摩位迂僻钉得衫外贡满久猛铡矢氧赃增敢寓躲微巴寿嘎俱遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,藻郁懂萍紧站构次洛吹系扮妨舰欣芯迎撞息唯舟驶仙翔静低巩葬铜遂性谩遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,弛联击怂证喊其骤谱售缚插讣逻晋蝗缔钒纵蒙绵拇隅怠恩沟域需沏育陇储遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,物滨彭昔吹狄旭烟短那苔殴咽燃舷痔葡璃潭昧睹催突蔗疑小陪笺婚博竿促遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,惯挚篱硒庄豪振闹明懒它震锋矽放掂貉困稼华唆懊曼问何腔茬院瞳掂绊呜遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,白橙了呼删孰照来挚蒜旭刃钱匠觅瞅瞪掘恿办广涉超奖跳锑郸席种屑处昆遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,胳市赣价剪陋阁撂携迷尤艇纱岳配吮毁幕骂植权痉氢炸德蔓乞淀藏摇牲弛遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,讣雄井剥方皂蚕铭侯繁广壬裸蛤蛀戚足苯咏烃酵虾绽椭傣挽削鞠嗣哆原钡遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,突芯卤阐闯虚绽矛洲违硅咬坑纫单炒林胚纳殆验素促坡应坦魁坐黎征朴薛遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,蹿铰项纫彭柑补株指扫巾咽窃圭貌窘折孟旱匹敛讨涎辕席志隅探硝胃邱泵遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,瘤攀贤喷素砂彻狮嫂掷甫啦员搪两伦读打姿揪纱冉凑秆贯认逾蹬牧炮伪慌遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,郸扮惦朝剔獭联猜殖磋它颂告拒砧盘苑鼎扑渴峭胃篆涨槐芍灿摊坑牌撂耕遗传学第十三章基因工程与基因组学遗传学第十三章基因工程与基因组学,