中南大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

1、中南大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院分子生物學(xué)研究中心教 案授課科目: 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)授課內(nèi)容: 基因與基因組授課對(duì)象：臨床醫(yī)學(xué)七年制、八年制授課時(shí)數(shù)：4 學(xué)時(shí)授課教師： 授課地點(diǎn)：湘雅醫(yī)學(xué)院新教學(xué)區(qū)授課時(shí)間：授課教材：醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)（21世紀(jì)高等院校教材），胡維新主編，北京：科學(xué)出版社，2007年2月，第一版；醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)（衛(wèi)生部8年制規(guī)劃教材），馮作化主編，北京： 人民衛(wèi)生出版社，2005，第一版第二章 基因與基因組一、目的要求：掌握：基因的概念及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；中心法則；基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控相關(guān)序列；多順?lè)醋樱?單順?lè)醋?；真核基因與原核基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；蚪M的概念；病毒、細(xì)菌 及真核生物基因組的結(jié)構(gòu)特征。熟悉

2、：基因突變的意義，基因組變異的生理和病理學(xué)意義。 了解：基因的命名法，基因組學(xué)；人類基因組計(jì)劃。二、講授重點(diǎn)：基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控相關(guān)序列；多順?lè)醋樱瑔雾樂(lè)醋?；基因組的概念；病毒、細(xì)菌及真核生物基因組的結(jié)構(gòu)特征。三、講授難點(diǎn)：基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，真核生物基因組的結(jié)構(gòu)特征。四、教學(xué)方法：多媒體教學(xué)五、教 具：多媒體課件六、講授內(nèi)容：第一節(jié) 基因的概念與結(jié)構(gòu)一、基因的概念1.基因概念的發(fā)展1865年 Mendel 提出 遺傳因子學(xué)說(shuō)1900年 Vries,Tschermak and Corrensen 重新證實(shí)Mendel的遺傳因子學(xué)說(shuō)1903年 Sutton and Boveri 提出遺傳因子在染色體上19

3、09年Johansen 提出基因gene 的概念，基因型genotype和表現(xiàn)型phynotype1910年 Morgan 證實(shí)基因在染色體上，基因的連鎖、交換及不分離現(xiàn)象，伴性遺傳1928年Fred Griffith 肺炎球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1944年 Avery 等肺炎球菌無(wú)細(xì)胞提取液轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)1952年Hershey and Chase 大腸桿菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，完全證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)2.基因的概念1941年Beadle and Tatum 鏈孢霉中生化反應(yīng)的遺傳控制一個(gè)基因，一種酶學(xué)說(shuō)，新概念：一個(gè)基因，一條多肽鏈。 基因的概念：基因是負(fù)責(zé)編碼RNA或一條多肽鏈的DNA片段，包括編

4、碼序列：外顯子(exon)，側(cè)翼序列：含有調(diào)控序列，插入序列：內(nèi)含子(intron)。RNA病毒，RNA是遺傳物質(zhì)?；蛞簿幋aRNA二、結(jié)構(gòu)基因1. 結(jié)構(gòu)基因：基因中編碼RNA或蛋白質(zhì)的DNA序列1.1 原核生物的結(jié)構(gòu)基因是連續(xù)的1.2 真核生物的結(jié)構(gòu)基因由外顯子（編碼序列）和內(nèi)含子（非編碼序列）兩部分組成，編碼序列不連續(xù)，稱為斷裂基因（interrupted gene）。mRNA前體剪接：內(nèi)含子切除，外顯子連接1.3 GT-AG法則：內(nèi)含子的 5端以GT開(kāi)始， 3端以AG結(jié)束，構(gòu)成真核基因中RNA剪接的識(shí)別信號(hào)。2. 轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列： 結(jié)構(gòu)基因編碼區(qū)兩側(cè)的一段不被翻譯的DNA片段(側(cè)翼序列)，

5、參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控。2.1 原核生物基因的調(diào)控序列：?jiǎn)?dòng)子 promoter，終止子 terminator，操縱元件 operator2.2 真核生物基因的調(diào)控序列順式作用元件cis-acting element能影響基因表達(dá)，但不編碼RNA和蛋白質(zhì)的DNA序列A. 啟動(dòng)子和上游啟動(dòng)子元件.TATA盒（TATA Box）: 位于-25-30bp，TATAAAA/TATATAT 與TFII結(jié)合，啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄。CAAT盒（CAAT Box）: 位于-70-80bp，GG C/ T CAATCT, 與CTF結(jié)合，決定啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄效率。cGC盒（GC Box）:位于-35bp ，GGCGG，與轉(zhuǎn)錄因子SP1結(jié)

6、合，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的過(guò)程。B. 增強(qiáng)子 enhancer: 轉(zhuǎn)錄因子特異性結(jié)合，增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性，在基因任意位置都有效、無(wú)方向性。C. Poly(A)加尾信號(hào):含有II類啟動(dòng)子的基因，基因末端保守的AATAAA順序及下游GT或T富含區(qū),被多聚腺苷酸化特異因子識(shí)別，在mRNA 3端加約200個(gè)A。D. 反應(yīng)元件 response element 啟動(dòng)子的類型類被識(shí)別和結(jié)合 所調(diào)控基因I RNA聚合酶 I 28S、5.8S、 轉(zhuǎn)錄因子 I 18S rRNA II RNA聚合酶II 蛋白質(zhì)、 轉(zhuǎn)錄因子 II snRNAIII RNA聚合酶III tRNA、5SRNA、 轉(zhuǎn)錄因子 III snRNA 反式作用因

7、子trans-acting factor能識(shí)別和結(jié)合特定的順式作用元件,并影響基因轉(zhuǎn)錄的一類蛋白質(zhì)或RNA中心法則遺傳物質(zhì)：大多數(shù)生物為DNA，RNA病毒為RNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 復(fù)制 翻譯DNA RNA 蛋白質(zhì) 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄trascription:遺傳信息從DNA抄錄到RNA分子翻譯translation：mRNA的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)多順?lè)醋觤RNA（polycistronic mRNA）：原核生物的一個(gè)mRNA分子帶有幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因的遺傳信息，利用共同的啟動(dòng)子及終止信號(hào)，組成操縱子的表達(dá)調(diào)控單元。單順?lè)醋觤RNA(monocitronic mRNA)：真核生物的一個(gè)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)mRNA分

8、子，經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈，基本上沒(méi)有操縱子的結(jié)構(gòu)。有外顯子及內(nèi)含子，須經(jīng)轉(zhuǎn)錄后加工?；虻奶厥庑问剑和欢蜠NA序列可編碼2-3種蛋白質(zhì)分子基因內(nèi)基因：基因的內(nèi)含子包含其它基因的編碼序列重疊基因：一個(gè)基因與另一個(gè)基因共用同一段編碼序列選擇性剪接：一個(gè)特定的外顯子可能選擇性地與不同的外顯子連接形成信使RNA，選擇性剪接可產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)?；蛲蛔儯哼M(jìn)化、疾病、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變或表達(dá)變化基因的命名法基因原則：簡(jiǎn)明、獨(dú)特、能夠表達(dá)基因的特征或功能基因符號(hào)：獨(dú)特、簡(jiǎn)短、僅含拉丁字母和阿拉伯?dāng)?shù)字，不應(yīng)有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。無(wú)論是核基因還是質(zhì)基因，都能夠儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息，也都可能發(fā)生突變，從而決定生物體的性狀

9、?；蛑阅軌蛐惺惯@些重要功能，是與它的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系的。那么，基因的結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢？早在20世紀(jì)50年代，科學(xué)家們就開(kāi)始了對(duì)基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究，但是直到70年代中期，隨著DNA分析技術(shù)的發(fā)展，人們才對(duì)基因的結(jié)構(gòu)有所認(rèn)識(shí)。  原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞的基因是由成百上千個(gè)核苷酸對(duì)組成的。組成基因的核苷酸序列可以分為不同的區(qū)段。在基因表達(dá)的過(guò)程中，不同區(qū)段所起的作用并不相同。有的區(qū)段能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，也就是說(shuō)能夠編碼蛋白質(zhì)，這樣的區(qū)段叫做編碼區(qū)(如圖)。有的區(qū)段不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，也就是說(shuō)不能編碼蛋白質(zhì)，這樣的區(qū)段叫做非編碼區(qū)。非編碼區(qū)是由編碼區(qū)

10、上游(如圖中編碼區(qū)左側(cè))和編碼區(qū)下游(圖中編碼區(qū)右側(cè))的DNA序列組成的。非編碼區(qū)雖然不能編碼蛋白質(zhì)，但是對(duì)于遺傳信息的表達(dá)是不可缺少的。這是因?yàn)樵诜蔷幋a區(qū)上，有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列，主要包括啟動(dòng)子、終止子等。 啟動(dòng)子位于編碼區(qū)上游緊靠著轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)的位置。在原核生物中一般只有數(shù)十個(gè)堿基對(duì)，它的主要功能是引導(dǎo)RNA聚合酶與基因的正確部位結(jié)合。也就是說(shuō)，只有在啟動(dòng)子的作用下，RNA聚合酶才能準(zhǔn)確地從轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)開(kāi)始，沿著編碼區(qū)正常地進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。終止子位于編碼區(qū)下游緊靠著轉(zhuǎn)錄終點(diǎn)的位置。它的特殊的堿基排列順序能夠阻礙RNA聚合酶的移動(dòng)，并使其從DNA模板鏈上脫離下來(lái)。 真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞的

11、基因也是由編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分組成的(如圖)。在非編碼區(qū)上，同樣有具有調(diào)控作用的啟動(dòng)子和終止子，但是真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)要比原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)復(fù)雜。與原核細(xì)胞比較，真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的。也就是說(shuō)，能夠編碼蛋白質(zhì)的序列被不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列分隔開(kāi)來(lái)，成為一種斷裂的形式。其中，能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子，不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子。 內(nèi)含子的功能究竟是什么，目前并沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。一種說(shuō)法認(rèn)為，內(nèi)含子對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄具有某種調(diào)控作用；另一種說(shuō)法認(rèn)為，內(nèi)含子在生物進(jìn)化的某一個(gè)階段曾起過(guò)重要作用，比如把編碼同一種功能蛋白質(zhì)的外顯子連鎖在一起。但是，現(xiàn)在它只是作為

12、一種進(jìn)化過(guò)程中的殘存物而存在于DNA序列中。 在真核細(xì)胞中，不同種類的蛋白的基因所含的外顯子和內(nèi)含子的數(shù)目是不同的，長(zhǎng)度也有差別。例如，人的血紅蛋白中，有一種蛋白質(zhì)叫做-珠蛋白，它的基因有1700個(gè)堿基對(duì)，其中有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子，能夠編碼146個(gè)氨基酸。人的一種凝血因子的基因，在它的186000個(gè)堿基對(duì)中，有26個(gè)外顯子和25個(gè)內(nèi)含子，能夠編碼2552個(gè)氨基酸。一般來(lái)說(shuō)，在真核細(xì)胞中，每一個(gè)能夠編碼蛋白質(zhì)的基因都含有若干個(gè)外顯子和內(nèi)含子。第二節(jié) 基因組基因組的概念：含有一種生物的一整套遺傳信息的遺傳物質(zhì)泛指一個(gè)細(xì)胞或病毒的全部遺傳信息 真核生物基因組：一套完整的單倍體DNA（染色體DNA

13、）和線粒體DNA的全部序列，編碼序列和非編碼序列人類基因組：22個(gè)常染色體、X、Y性染色體和線粒體（植物基因組還有葉綠體）a) 不同生物基因組的差異基因組的大?。?C值（C-value）：?jiǎn)伪扼w基因組中的全部DNA量人類： 3.3×109 bp 3000035000 （人的線粒體：16569bp）小鼠： ×109 bp 果蠅 1.4×108 bp 8750線蟲(chóng)： 6.6×107 bp酵母： 1.3×107 bp 6100大腸桿菌： 4.6×106bp 4288枝原體： 1.0×106bp 750T4噬菌體：1.6×

14、105 bp 200Mimivirus： 該病毒有1260個(gè)基因，其中50個(gè)基因的功能此前從未在病毒中發(fā)現(xiàn)過(guò)，這些功能包括修復(fù)DNA、將信使RNA“翻譯”成蛋白質(zhì)等水稻： 4.3×108 bp 擬南芥： 1.2×108 bp 玉米：小麥：Psilotum nudum松葉蕨2.5×1011 bp C值悖論：基因組的大小和DNA含量隨著生物進(jìn)化復(fù)雜程度的增加而逐步上升，但也有另外。變形蟲(chóng)的C值是人的200倍 基因組的大小與基因數(shù)目沒(méi)有直接關(guān)系基因組的結(jié)構(gòu)與組織形式： 原核生物基因組：通常一條DNA分子，無(wú)真核生物的染色體結(jié)構(gòu)，重復(fù)序列少 病毒基因組：DNA或RNA，雙

15、鏈或單鏈，環(huán)狀或線性真核生物基因組：龐大，編碼序列少，有大量重復(fù)序列病毒基因組b) 病毒基因組的組成DNA病毒多數(shù)為雙鏈，RNA病毒多數(shù)為單鏈c) RNA病毒基因組及類型翻譯 1. +ssRNA 蛋白質(zhì) ssRNA +ssRNA 復(fù)制 SARS冠狀病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒SARS冠狀病毒：?jiǎn)喂烧溇€性不分節(jié)段，5端有甲基化帽，3端有poly(A)結(jié)構(gòu)，編碼病毒RNA聚合酶蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白以及可能的未知蛋白 轉(zhuǎn)錄 翻譯2.ssRNA mRNA（+ssRNA） 蛋白質(zhì) 復(fù)制 ssRNA 流感病毒、狂犬病毒、濾泡性口腔炎病毒 流感病毒：?jiǎn)捂湣?節(jié)段，每節(jié)段均編碼蛋白質(zhì)，各節(jié)段5端由相同的13個(gè)核苷酸組成，

16、3端有12個(gè)高度保守的核苷酸序列轉(zhuǎn)錄 翻譯3.dsRNA mRNA（+ssRNA） 蛋白質(zhì) 復(fù)制 -ssRNA dsRNA 呼腸孤病毒、輪狀病毒：雙鏈線性，1012節(jié)段，每段編碼一個(gè)蛋白質(zhì) 逆轉(zhuǎn)錄 4.+ssRNA cDNA（DNA-RNA） 蛋白質(zhì) （逆轉(zhuǎn)錄病毒） 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 +cDNA（dsDNA） mRNA （+ssRNA）人類免疫缺陷病毒（HIV）、白血病毒：線性單鏈、正鏈、二倍體，包括三個(gè)基因的結(jié)構(gòu)基因：gag核心蛋白、pol逆轉(zhuǎn)錄酶、nev膜蛋白，5端有甲基化帽，3端有poly(A)結(jié)構(gòu)，5端U5內(nèi)側(cè)有引物結(jié)合位點(diǎn)PBS、剪接給體位點(diǎn)SD、包裝信號(hào)y，在pol和nev之間有剪

17、接受體位點(diǎn)SAd) DNA病毒基因組及類型腺病毒 （adenovirus adenoid-腺的、淋巴組織的）1953年從腺樣組織中分離，醫(yī)學(xué)上 腺病毒被認(rèn)為是導(dǎo)致急性呼吸道感染的病因而長(zhǎng)期潛伏在扁桃腺和淋巴組織中，腺病毒會(huì)導(dǎo)致多個(gè)器官及系統(tǒng)(呼吸道,胃腸道,眼睛和泌尿生殖道)的疾病，科研上：斷裂基因的發(fā)現(xiàn)，某些亞型的人腺病毒接種新生地鼠可誘生腫瘤，線性雙鏈DNA，35.836.2kb，編碼早期蛋白基因（E1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4）和晚期蛋白基因（L1、L2、L3、L4、L5）。DNA分子末端有反向重復(fù)序列（inverted terminal repeat,ITR）小結(jié)：原核生物

18、基因組e) 原核生物基因組的組成i. 原核生物基因組通常由環(huán)狀雙鏈DNA分子組成細(xì)菌染色體：一條雙鏈環(huán)狀DNA與蛋白質(zhì)（非組蛋白質(zhì)）結(jié)合成復(fù)合體，細(xì)菌基因組：一個(gè)DNA復(fù)制起點(diǎn)。類核：細(xì)菌染色體在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)致密區(qū)域，質(zhì)粒：質(zhì)粒是存在于細(xì)菌染色體外的，具有自主復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子；大小通常為2-3 kb。ii. 操縱子結(jié)構(gòu)操縱子：原核生物的絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)基因按功能相關(guān)性成簇地串聯(lián)排列于染色體上，連同其上游的調(diào)控區(qū)多個(gè)功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因成簇串聯(lián)排列，與上游共同的調(diào)控區(qū)和下游轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)組成的基因表達(dá)單位。f) 操縱子的概念及其結(jié)構(gòu)操縱元件operator: 一段能被不同基因表達(dá)調(diào)控蛋白識(shí)

19、別和結(jié)合的DNA序列，決定基因表達(dá)的效率。g) 原核生物基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.基因密度非常高，編碼區(qū)在 基因組中所占比例大2.結(jié)構(gòu)基因沒(méi)有內(nèi)含子，多為 單拷貝，rRNA基因?yàn)槎嗫截?.重復(fù)序列很少，重復(fù)片段為 轉(zhuǎn)座子4.有編碼同工酶的同基因（isogene）分支酸別構(gòu)酶chorismic acid allosteric enzyme ØentC isochorismate synthaseØ entB isochorismatase乙酰乳酸合酶 acetolactate synthase ØilvBN acetolactate synthase IØ il

20、vIH acetolactate synthase III 5.不同的原核生物基因組的GC含量 （GC content）變化很大(25%-75%)h) 調(diào)控序列的主要類型四.非編碼區(qū)主要是調(diào)控序列：復(fù)制起始區(qū)（OriC）復(fù)制終止區(qū)（TerC）轉(zhuǎn)錄起動(dòng)區(qū)轉(zhuǎn)錄終止區(qū)強(qiáng)終止子：有反向重復(fù)順序，可形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，其后面為poly(T)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄終止無(wú)需因子 （終止蛋白）i) 轉(zhuǎn)座因子的類型及其遺傳效應(yīng)轉(zhuǎn)座，或稱移位（transposition）： 轉(zhuǎn)座因子在基因組 不同位置間的移動(dòng)。（一）轉(zhuǎn)座因子的類別1.插入序列（insertion sequence,Is） 小于2000bp，只有轉(zhuǎn)座相關(guān)基因2. 轉(zhuǎn)

21、座子（transposon，Tn） 2-20kb，常帶有抗性基因等其它基因3. Mu噬菌體（Mu）1. 轉(zhuǎn)座是轉(zhuǎn)座因子復(fù)制出一個(gè)新拷貝轉(zhuǎn)移到基因組新的位置2.切離是轉(zhuǎn)座因子從原來(lái)位置上切除并轉(zhuǎn)移到基因組新的位置3.轉(zhuǎn)座的結(jié)果使靶點(diǎn)序列倍增4.促使染色體畸變5.可形成共合體轉(zhuǎn)座子可以使供體和受體復(fù)制子融合，形成共合體，解離后釋放出兩個(gè)復(fù)制子，每一個(gè)都帶有一個(gè)轉(zhuǎn)座子。6.引起插入突變7.攜帶標(biāo)志基因使受體增添新基因j) 質(zhì)粒的概念及結(jié)構(gòu)質(zhì)粒：質(zhì)粒是存在于細(xì)菌染色體外的，具有自主復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子；大小通常為2-3 kb。質(zhì)粒的特性在宿主細(xì)胞內(nèi)可自主復(fù)制；細(xì)胞分裂時(shí)恒定地傳給子代；所攜帶的

22、遺傳信息能賦予宿主特定的遺傳性狀；質(zhì)粒可以轉(zhuǎn)移。小 結(jié)1. 基因組由一條環(huán)狀雙鏈DNA組成，或有質(zhì)粒，基因組較小；2. 只有一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)；3. 大多數(shù)結(jié)構(gòu)基因組成操縱子結(jié)構(gòu)；4. 結(jié)構(gòu)基因無(wú)內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后不需要剪接；5. 編碼區(qū)在基因組中所占比例遠(yuǎn)大于真核基因組，小于病毒基因組；6. 基因組中重復(fù)序列少。結(jié)構(gòu)基因一般為單拷貝，rRNA的基因有多拷貝；k) 細(xì)菌基因組中存在可移動(dòng)的DNA序列（轉(zhuǎn)座因子）；l) 8. 非編碼區(qū)主要是調(diào)控序列。真核生物基因組真核生物基因組的組成：染色體DNA線粒體DNA一、染色體的組成與結(jié)構(gòu):人類基因組，染色體核小體單一序列與重復(fù)序列1. 單一序列DNA（uniq

23、ue sequence DNA ）單一序列在人類基因組中大于50。結(jié)構(gòu)基因主要存在于單一序列中。2. 高度重復(fù)序列DNA （highly repetitive DNA）重復(fù)次數(shù)>106次衛(wèi)星DNA（satellite DNA）反向重復(fù)序列inverted repeats）復(fù)序列在不同生物基因組中A. 衛(wèi)星DNA 存在于非編碼區(qū)的串聯(lián)重復(fù)序列， 在基因組中約占5a. 大衛(wèi)星（macro-satellite）DNA：重復(fù)單位5-10bp，其在人群中多態(tài)性不顯著 b. 小衛(wèi)星（minisatellite） DNA： 重復(fù)單位9-24bp，呈高度多態(tài)性可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列（variable nu

24、mber of tandem repeat,VNTR）核心序列 GGGCAGGAXG；端粒DNA：（TTAGGG）n，2-20kb，染色體復(fù)制，末端保護(hù)。 。比例% c. 微衛(wèi)星DNA (macro-satellite DNA) 短串聯(lián)重復(fù)(short tandem repeat,STR) 重復(fù)單位2-6bp，常見(jiàn)為(AC)n和(TG)n重復(fù)次數(shù)10-60次，總長(zhǎng)度小于150bp高度多態(tài)性，可作遺傳標(biāo)記。B. 反向重復(fù)序列兩個(gè)順序列相同的拷貝在DNA鏈上呈反向排列。在基因組中約占5，常見(jiàn)于基因調(diào)控區(qū)AAACCACCGCTGGTAGCGGTGGTTT33TTTGGTGGCGACCATCGCCAC

25、CAAA55AAACCACCGCTAGCGGTGGTTT33TTTGGTGGCGATCGCCACCAAA5回文結(jié)構(gòu)3. 中度重復(fù)序列: 重復(fù)次數(shù)10-105，約占基因組的35tRNA、rRNA、組蛋白、免疫球蛋白可能與基因調(diào)控相關(guān)序列。有Alu酶切位點(diǎn)（AG/CT）而三.基因組序列多態(tài)性a.單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism,SNP）兩個(gè)同源DNA序列中同一堿基位置含有不同的核苷酸。b. 限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性 （restriction fragment length polymorphism）用一種限制性內(nèi)切酶消化不同個(gè)體的同一段DNA時(shí)，由于堿基組成

26、的變化而改變限制性內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)，從而會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)度不同的DNA片段。四.多基因家族（multigene family） 是指一組有類似功能，核苷酸序列又有同源性的基因。1.基因超家族（supergene family）由多基因家族及單基因組成，成員間有不同程度的同源，但它們的功能不一定相同。如：免疫球蛋白超家族、絲氨酸蛋白酶超家族。 2.核酸序列相同：多拷貝基因形成的基因簇，rRNA、tRNA、組蛋白基因家族。 3.核酸序列高度同源生長(zhǎng)激素（GH）與絨毛膜生長(zhǎng)催乳激素（CS）氨基酸序列比對(duì)4. 編碼產(chǎn)物的功能或功能區(qū)相同五.假基因（pseudogene,）與有功能的基因相似，不表達(dá)基因產(chǎn)物的基因。即序列與有功能的基因相似，但或者不能轉(zhuǎn)錄，或者轉(zhuǎn)錄后生成無(wú)功能的基因產(chǎn)物。珠蛋白基因簇中的假基因 六.人類線粒體基因組2個(gè)rRNA基因和22個(gè)tRNA基因，13個(gè)編碼蛋白質(zhì)基因1. mtDNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能自主復(fù)制在細(xì)胞內(nèi)具有多拷貝主要編碼與氧化磷酸化相關(guān)的酶系基因無(wú)內(nèi)含子基因排列緊密, 無(wú)間隔, 有少數(shù)重疊2. mtDNA的遺傳特點(diǎn)：與染色體DNA有協(xié)同作