动物遗传育种学-遗传的分子基础.pdf

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1、第八章遗传的分子基础贝类遗传育种研究室2012/10/81•第一节DNA结构•第二节基因组组成与DNA重复序列•第三节基因组的结构解剖•第四节基因的概念及其发展•第五节中心法则2第一节DNA的结构•一、DNA的双螺旋结构FrancisCrick,MauriceWilkins,JamesWatson,andRosalindFranklin(clockwisefromtopleft)ErwinChagaff’srules3一、DNA的双螺旋结构B-DNA:右旋，10.4bp/周。正常状态DNA分子4二、其它的DNA构型A型：右旋；在脱水状态、RNA-RNA、DNA-RNA分子；旋转

2、一圈11个bp，每一螺旋高28.2Å；Z型：左旋DNA；高盐溶液，存在于富含G-C的区域；直径18Å，旋转一圈12个bp，每一螺旋44.52Å。5第二节基因组组成与DNA重复序列•一、基因组的组成•真核基因组中编码蛋白质的序列大概只占0.5%~5%。有大量的非编码序列，这种现象称DNA冗余现象。•非编码蛋白质的序列主要有：重复序列（repetitivesequence）核糖体RNA基因（rDNA）,转运RNA基因（tDNA）假基因（pseudogene）基因间的间隔序列（spacersequence）内含子（intron）调控序列6第二节基因组组成与DNA重复序列•二、DNA的

3、变性和复性•变性（denaturation）：也叫熔解（melting），在温度、pH等因素作用下，DNA分子的氢键受到破坏，双链分开成为单链的过程。•复性（renaturation)：也叫退火（annealing），是变性的逆过程，DNA互补配对成为双链的过程。7第二节基因组组成与DNA重复序列•二、DNA的变性和复性•DNA熔解温度（Tm）：指把DNA的双螺旋结构降解一半时的温度，亦即DNA变性过程中，紫外吸收值达到最大值的50%时的温度，也称为DNA的解链温度。8第二节基因组组成与DNA重复序列•二、DNA的变性和复性•马默多蒂（Marmur-Doty）关系式•（GC）%

4、=（T–69.3）x2.44m9第二节基因组组成与DNA重复序列二、DNA的变性和复性DNA复性的快慢与DNA重复次数成正比，通过DNA复性动力学的研究可以大致的推测基因组的组成；随着基因组测序技术的发展，根据基因组序列数据可以直接的得到DNA重复序列的种类、数目的相关数据。10第二节基因组组成与DNA重复序列•三、DNA的重复序列（repetitivesequence）基因组DNA根据在基因组中拷贝数的多寡，可分为：单拷贝序列：1个拷贝或2～3个拷贝，约占基因组的40~70%，大部分的基因；中度重复序列：10～105拷贝，约占基因组的10%~40%，典型的有rDNA，tDNA

5、，β球蛋白基因；Tandemrepeatsequences（串联重复序列）Interspersedrepeatsequences（散在重复序列）SINEs、LINEs高度重复序列：106拷贝以上，约占基因组的10%~20%，主要是卫星DNA。11第二节基因组组成与DNA重复序列•二、DNA的重复序列（repetitivesequence）1.Alu序列，也称Alu家族（family）：中度重复序列，长度300bp，属短散在重复序列型（10~300bp），散在分布于整个基因组；在人基因组中占11%，重复次数达>1000k/c；300bp的Alu序列有一个AluI的酶切位点，被切为

6、130bp及170bp，故名Alu序列；Alu成员有80%~88%序列相同；Alu序列的两侧有7~10bp的正向重复序列（DR，directedrepeat），可以转座，是灵长类两类高拷贝的转座因子之一。12第二节基因组组成与DNA重复序列•二、DNA的重复序列（repetitivesequence）2.Kpn序列，也称Kpn家族仅次于Alu的第二大家族，6.4kb，拷贝数3k~4.8k/c，占基因组的3%~6%，属长散在重复序列，可被KpnI切成四段（1.2，1.5，1.8，1.9kb）；Kpn序列的两侧也有正向重复序列（DR，directedrepeat），可以转座，通过反

7、转录自我复制并插入到基因组的其他位置。13第二节基因组组成与DNA重复序列•二、DNA的重复序列（repetitivesequence）3.卫星（satellite）DNA各种DNA在氯化铯梯度离心中，平衡时的浮力密度取决于它们的GC含量。真核细胞DNA中一般含有30%~50%的GC含量，有些DNA片段含有异常高或低的GC含量，密度梯度离心的密度曲线中在主带DNA的前或后出现，称卫星DNA。卫星DNA通常是串联重复序列，按其重复单元的核苷酸的多少：小卫星（minisatellite）DNA：