遗传信息传递的整体性讲座第一节基因组学Genomics一、基因组就是一种生物拥有的所有遗传信息的总合二、基因组学包括结构基因组学、功能基因组学和比较基因组学三、结构基因组学的主要任务是基因组作图和大规模测序1986，Dulbecco，提出人类基因组计划；1990，国际人类基因组计划启动；1998，CeleraGenomics成立，挑战国际人类基因组测序组织；1999年9月，中国加入该计划；1999年12月，第22号染色体破译；2000年6月26日，各国科学家公布人类基因组工作框架图；2003年4月14日，国际人类基因组测序组织宣布人类基因组序列图绘制成功。togeneratephysical,genetic,andsequencemapsofthehumangenome;tosequencethegenomesofavarietyofmodelorganisms;todevelopimprovedtechnologiesformappingandsequencing;todevelopcomputationaltoolsforcapturing,storing,analyzing,displaying,anddistributingmapandsequenceinformation;tosequenceESTfragmentsofcDNAs(expressedsequencetags,orESTs,aresingle-sequenceruns[600bp]onthecDNAinserts)andeventuallyfull-lengthcDNAsencodingtheexpressedmRNAsindifferentcelltypesofhumansandmice;toconsidertheethical,social,andlegalchallengesposedbygenomicinformation.1．遗传作图2．物理作图遗传作图（geneticmapping）:就是确定连锁的遗传标志位点在一条染色体上的排列顺序及它们之间的相对遗传距离，用厘摩尔根（centi-Morgan，cM）表示，当两个遗传标记之间的重组值为1%时，图距即为1cM。*DNA标记①限制性片段长度多态性（RFLP）：利用特定的限制性内切酶识别并切割基因组DNA，得到大小不等的DNA片段，所产生的DNA数目和各个片段的长度反映了DNA分子上不同酶切位点的分布情况。②可变数目串联重复序列（VNTR）：又称微卫星DNA（minisatelliteDNA），是一种重复DNA短序列。VNTR基本原理与RFLP大致相同，通过限制性内切酶的酶切和DNA探针杂交，可一次性检测到众多微卫星位点，得到个体特异性的DNA指纹图谱。③单核苷酸多态性（SNP）：SNP不以“长度”的差异作为检测手段，而是直接以序列的变异作为标记。SNP是指在基因组水平上由单个核苷酸变异所造成的DNA序列多态性。SNP是人类可遗传的变异中最常见的一种，也是基因组中最为稳定的变异。SNP最大限度地代表了不同个体之间的遗传差异，因而成为研究多基因疾病、药物遗传学及人类进化的重要遗传标记。14物理作图（physicalmapping）是在遗传作图基础上制作的更详细的人类基因组图谱。包括：荧光原位杂交图（FISHmap）限制性酶切图（restrictionmap）连续克隆系图（clonecontigmap）①荧光原位杂交图（fluorescentinsituhybridizationmap，FISHmap）：将荧光标记的探针与染色体杂交确定分子标记所在的位置。②限制性酶切图（restrictionmap）：将限制性酶切位点标定在DNA分子的相对位置。③连续克隆系图（clonecontigmap）：采用酶切位点稀有的限制性内切酶或高频超声破碎技术将DNA分解成大片段后，再通过构建酵母人工染色体（yeastartificialchromosome，YAC）或细菌人工染色体（bacterialartificialchromosome，BAC）获取含已知基因组序列标签位点（sequencetaggedsite，STS）的DNA大片段。*STS（sequencetaggedsite，基因组序列标签位点）：是指染色体定位明确，并且可用PCR扩增的单拷贝序列，每隔100kb距离就有一个标志。在STS基础上构建能够覆盖每条染色体的大片段DNA连续克隆系就可绘制精细物理图谱，为大规模DNA测序做好了准备。（二）通过BAC克隆系、鸟枪法等完成大规模DNA测序2．鸟枪法是大规模DNA测序的重要方法鸟枪法DNA测序的主要步骤：3．高通量测序技术大大加快了基因组DNA测序