基因組信達(dá)澳銀精華靈活配置混合型

基因組信達(dá)澳銀精華靈活配置混合型第1頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月基因組（gencme）

細(xì)胞或生物中，一套完整單倍體遺傳物質(zhì)的總和稱為基因組。人類基因組包含22條染色體和X、Y兩條性染色體上的全部遺傳物質(zhì)（核基因組）以及胞漿線粒體上的遺傳物質(zhì)（線粒體基因組）。不同生物基因組結(jié)構(gòu)與組織形式上有巨大差別，病毒基因組結(jié)構(gòu)簡單，所含結(jié)構(gòu)基因很少；原核生物基因組所含基因數(shù)量較多，且有了較為完善的表達(dá)調(diào)控體系；真核生物基因組所含基因數(shù)量巨大，表達(dá)調(diào)節(jié)系統(tǒng)也更為精確。第2頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)病毒基因組病毒是最簡單的生命形式，病毒是不能單獨(dú)繁殖的生物體，它是一類只能在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制的最小微生物。遺傳信息的延續(xù)構(gòu)成了其生命的主要內(nèi)容。病毒基因組的主要功能就是保證基因組的復(fù)制及其向子代傳遞，整套的基因組所編碼的蛋白質(zhì)都是與基因復(fù)制、病毒顆粒包裝以及病毒向其它宿主細(xì)胞傳遞密切相關(guān)的。完整的病毒顆粒具有蛋白質(zhì)外殼，以保護(hù)病毒核酸不受核酸酶的破壞，并能識別和侵襲特定的宿主。第3頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）病毒基因組可以由DNA組成，也可以是RNA組成，但每一種病毒顆粒只有一種核酸組成。乳頭瘤病毒、乙肝病毒雙鏈環(huán)狀DNA腺病毒、皰疹病毒雙鏈線狀DNA脊灰病毒單鏈RNA呼腸孤病毒雙鏈RNA病毒基因組結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)第4頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA病毒基因組分為以下幾種類型復(fù)制負(fù)鏈RNA復(fù)制正鏈RNA正鏈RNA1、單股正鏈RNA病毒基因組：SARS冠狀病毒；HIV病毒、白血病病毒、肉瘤病毒正鏈RNA逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈cDNA插入宿主細(xì)胞基因組成為前病毒轉(zhuǎn)錄出正鏈RNA2、單股負(fù)鏈RNA病毒基因組：濾泡性口腔炎病毒、流感病毒、副流感病毒等負(fù)鏈RNA正鏈RNA復(fù)制負(fù)鏈RNA3、雙鏈RNA病毒基因組：輪狀病毒、呼腸孤病毒第5頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA病毒基因組分為以下幾種類型DNA病毒基因組也有單、雙鏈和正、負(fù)股之分。由于單鏈DNA在轉(zhuǎn)錄之前都要合成互補(bǔ)DNA，因此正股、負(fù)股DNA區(qū)別沒有真正的顯示出來。DNA病毒基因組可以有環(huán)狀（乳頭瘤病毒）和線性（腺病毒）之分（二）、病毒與細(xì)菌或真核生物相比，基因組小、基因數(shù)少，所含遺傳信息也相應(yīng)少。同時病毒基因組之間差別大。第6頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）、病毒基因組有重疊基因存在。

一段序列可編碼2種或2種以上蛋白質(zhì)，基因重疊雖然共用同一段核酸序列，但轉(zhuǎn)錄成的mRNA鏈的閱讀框不同。（四）、基因有連續(xù)和間斷的。

噬菌體的基因是連續(xù)的，基因中無內(nèi)含子。但感染真核細(xì)胞的病毒基因是不連續(xù)的，有內(nèi)含子。（五）、病毒基因組的大部分是用來編碼蛋白質(zhì)的(90%)，只有一小部分不被翻譯。第7頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月

（六）、相關(guān)基因叢集

病毒基因組DNA序列中功能相關(guān)的編碼蛋白質(zhì)基因或rRNA基因常集中在基因組的一個或幾個特定部位形成一個功能單位或轉(zhuǎn)錄單元，它們可被一起轉(zhuǎn)錄成多順反子ｍＲＮＡ，然后加工成各種ｍＲＮＡ。（七）、除反轉(zhuǎn)錄病毒基因組有兩個拷貝外，其它病毒基因組都是單倍體。第8頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)原核生物基因組

原核生物的生命活動不僅僅是簡單的復(fù)制基因組，還有復(fù)雜的代謝活動，即利用外界環(huán)境中的營養(yǎng)成分，獲取自身所需的能量，合成自身生長所需的材料。原核生物需要根據(jù)外界環(huán)境的變化，調(diào)節(jié)自身的酶系統(tǒng)的組成及功能，利用不同的營養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)整細(xì)胞內(nèi)一些蛋白質(zhì)的數(shù)量，應(yīng)付環(huán)境的變化。因此原核生物基因組的結(jié)構(gòu)基因數(shù)量和功能的類型遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于病毒基因組。第9頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月1.基因組通常僅由一條環(huán)狀雙鏈DNA分子組成。其DNA是與蛋白質(zhì)結(jié)合，但并不形成染色體結(jié)構(gòu)，只是習(xí)慣上將之稱為染色體。細(xì)菌染色體DNA在胞內(nèi)形成一個致密區(qū)域，即類核（nucleoid），類核無核膜將之與胞漿分開。2.功能相關(guān)的幾個結(jié)構(gòu)基因往往串聯(lián)排列在一起組成操縱子結(jié)構(gòu)，受上游共同的調(diào)控區(qū)控制。3.原核生物基因組中基因密度非常高,結(jié)構(gòu)基因是連續(xù)的多為單一拷貝。

一、原核生物基因組結(jié)構(gòu)與功能的特點(diǎn)第10頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月4.結(jié)構(gòu)基因無重疊現(xiàn)象，基因組中任何一段DNA不會用于編碼2種蛋白質(zhì)。5.在原核生物基因組中含有編碼同工酶的基因。6.在不同原核生物基因組中GC含量變化很大。7、在原核生物基因組的非編碼區(qū)內(nèi)主要是一些調(diào)控序列。

復(fù)制起始區(qū)、復(fù)制終止區(qū)、轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)和終止區(qū)等。這些區(qū)域往往具有特殊的序列，并且含有反向重復(fù)序列。8、細(xì)菌基因組中的可移動成分能產(chǎn)生轉(zhuǎn)座現(xiàn)象。9、除細(xì)菌染色體外，還有能自主復(fù)制的雙鏈環(huán)狀DNA分子，稱為質(zhì)粒。第11頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月二.轉(zhuǎn)位因子

轉(zhuǎn)位因子（transposableelement）即可移動的基因成分（可移動基因，movablegenemob），是指能夠在一個DNA分子內(nèi)部或兩上DNA分子之間移動的DNA片段。在細(xì)菌中指在質(zhì)粒和染色體之間或在質(zhì)粒和質(zhì)粒之間移動的DNA片段（文獻(xiàn)上有時形象地稱其為是跳躍基因，jumpinggene）。轉(zhuǎn)位也是DNA重組的一種形式。

第12頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月移動基因最早由美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室（coldspringHarborLaboratory）的女科學(xué)家B.MClintock于上個世紀(jì)40年代晚期在玉米中首次發(fā)現(xiàn)的。60年代，為J.A.Shapirc研究大腸桿菌高效突變實(shí)驗(yàn)證實(shí)。1983年榮獲諾貝爾生物學(xué)醫(yī)學(xué)獎。第13頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)菌的轉(zhuǎn)位因子包括插入序列，轉(zhuǎn)座子及可轉(zhuǎn)座的噬菌體。

1.插入序列（insertionsequence,IS）

插入序列是一類較小的沒有表型效應(yīng)的轉(zhuǎn)位因子，長度為700-2000BP，其組成除帶有一個與轉(zhuǎn)座作用有關(guān)的轉(zhuǎn)位酶基因外，在其兩側(cè)有反向重復(fù)序列及靶位點(diǎn)。同時IS的轉(zhuǎn)位頻率為10-7/拷貝，即在一個傳代的107細(xì)菌中有一次插入。插入方向可以正向，也可以反向。

TSTranspcsasegeneTSIRIRtargetsite（TS）靶位點(diǎn)Transposasegene轉(zhuǎn)位酶基因invertedrepeated（IR）反向重復(fù)順序IS的示意圖（一）轉(zhuǎn)位因子的種類及特征第14頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月Tn是一類較大的可移動成分，長度在2000-20，000bp，除有關(guān)轉(zhuǎn)座基因外，至少還含有一個以上與轉(zhuǎn)座無關(guān)，但決定宿主菌遺傳性狀的基因。如抗藥基因等。Tn是在研究抗藥基因中發(fā)現(xiàn)的，由此知道抗藥基因可在質(zhì)粒之間，質(zhì)粒與染色體之間或質(zhì)粒與可轉(zhuǎn)座的噬菌體之間來回移動，Tn的轉(zhuǎn)位原理和Is基本相同，轉(zhuǎn)位頻率為10-3至10-6/拷貝之間。

2.轉(zhuǎn)座子（transposon,Tn）第15頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.可轉(zhuǎn)座的噬菌體（transposablephage）(1)包括Mu和D108兩種噬菌體，是一類溫和噬菌體。(2)感染細(xì)菌后，可以整合到細(xì)菌染色體中，插入位點(diǎn)是隨機(jī)的（而入phage插入位點(diǎn)是專一的），可以插到結(jié)構(gòu)基因內(nèi)部，引起突變，Mu即Mutator(突變子)因此得名。(3)插入時，一個拷貝留在原位，新合成的拷貝插入新的部位。(4)和IS，Tn相比，Mu末端不含IR，這是可轉(zhuǎn)座成分的一個例外。第16頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)轉(zhuǎn)位作用的機(jī)理

轉(zhuǎn)位作用可以分為和。通常帶有內(nèi)解離區(qū)（res位點(diǎn)）的轉(zhuǎn)座因子以復(fù)制轉(zhuǎn)座為主，而無解離區(qū)的以簡單轉(zhuǎn)座為主。簡單轉(zhuǎn)痤（單純轉(zhuǎn)座）復(fù)制性轉(zhuǎn)座第17頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月1.復(fù)制性轉(zhuǎn)位機(jī)理：

轉(zhuǎn)座因子在其自身tnpA基因編碼的轉(zhuǎn)座酶作用下，首先在轉(zhuǎn)座成分雙鏈的相反極性端同時出現(xiàn)單鏈切口。與此同時，一種DNA內(nèi)切酶在靶點(diǎn)序列兩側(cè)各一條單鏈上造成一切口。隨后，供體上轉(zhuǎn)座因子的游離端與靶位點(diǎn)DNA上錯開切割的突出端分別連接，在宿主細(xì)菌DNA聚合酶的作用下，以任意一條鏈為模板進(jìn)行復(fù)制，新的轉(zhuǎn)座成分通過半保留復(fù)制完成，形成“共整合體”，此“共整合體”是以轉(zhuǎn)座成分正向重復(fù)序列相連接。最后，由轉(zhuǎn)座因子tnpR基因編碼的解離酶作用于共整合體中的轉(zhuǎn)座因子的內(nèi)解離區(qū)，使共整合體發(fā)生解離，產(chǎn)生各含一個供體DNA分子和受體DNA分子。第18頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2、簡單轉(zhuǎn)座機(jī)制簡單轉(zhuǎn)座時，轉(zhuǎn)位酶將供體DNA的轉(zhuǎn)座因子兩側(cè)各切斷一條單鏈并與靶序列的2個游離末端連接，隨后并沒有復(fù)制過程，而是由轉(zhuǎn)位酶將供體DNA轉(zhuǎn)座因子的另一段也切斷，因此在供體DNA留下一個致死性缺口。第19頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng)1、轉(zhuǎn)座引起插入突變當(dāng)插入序列或轉(zhuǎn)座子插入某個基因的操縱序列前時，可引起操縱子后的結(jié)構(gòu)基因表達(dá)失活。2、轉(zhuǎn)座可產(chǎn)生新基因如果轉(zhuǎn)座子上帶有某些抗藥性基因，它一方面會造成靶位點(diǎn)DNA突變，同時會使該位點(diǎn)產(chǎn)生抗藥性。3、轉(zhuǎn)座可出現(xiàn)染色體畸變發(fā)生當(dāng)轉(zhuǎn)座發(fā)生在宿主DNA原有位點(diǎn)時，往往導(dǎo)致轉(zhuǎn)座子兩個拷貝之間的同源重組，引起DNA的缺失或倒位。4、轉(zhuǎn)座可以引起生物進(jìn)化由于轉(zhuǎn)座作用，使一些原來在染色體上相距甚遠(yuǎn)的基因組合到一起，構(gòu)建成一個操縱子或表達(dá)單元，也可能產(chǎn)生上些具有新的生物學(xué)功能的基因和新的蛋白質(zhì)分子。第20頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物------大腸桿菌大腸桿菌是格蘭氏陰性桿菌，生長、繁殖迅速，培養(yǎng)時營養(yǎng)要求不高。同時在基因工程中有重要應(yīng)用。大腸桿菌的遺傳物質(zhì)主要是染色體DNA和質(zhì)粒DNA。染色體DNA總長度為4.6*106堿基對，約有3500個基因。細(xì)菌除了在類核中有較大環(huán)狀染色體DNA外，許多細(xì)菌胞質(zhì)中還含有一個或多個小的環(huán)狀DNA分子，這些染色體外的遺傳物質(zhì)稱為質(zhì)粒。第21頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)粒（plasmid）定義

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。

質(zhì)粒是雙鏈的DNA分子，大小在1—200kb之間，和病毒不同，它們沒有衣殼蛋白（裸DNA）。質(zhì)粒分子在宿主細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立自主地進(jìn)行復(fù)制，并在細(xì)胞分裂時恒定地傳給子代細(xì)胞。質(zhì)粒帶有的一些不同于宿主細(xì)胞的遺傳信息，所以質(zhì)粒在細(xì)菌內(nèi)存在會賦予宿主細(xì)胞一些新的遺傳性狀，例如對抗生素或重金屬產(chǎn)生抗性。同時可以根據(jù)宿主表型可識別質(zhì)粒存在，從而用于篩選和鑒定重組細(xì)菌。第22頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）質(zhì)粒對宿主的生存不是必需的，只是“友好”的“借居”宿主細(xì)胞中，既不殺傷細(xì)胞，對宿主的代謝活動也無影響，宿主離開質(zhì)粒照樣的生存下去。（2）質(zhì)粒離開宿主就無法生存，只有依賴宿主細(xì)胞的（酶和蛋白質(zhì)）幫助，才能完成自身的復(fù)制（擴(kuò)增）、轉(zhuǎn)錄。（3）質(zhì)粒賦于宿主各種有利的表型（質(zhì)粒編碼蛋白質(zhì)或酶），使宿主獲得生存優(yōu)勢，與我們基因工程實(shí)驗(yàn)緊密相關(guān)的，如抗生素抗性基因：Ampr，水解β-內(nèi)酰胺環(huán),解除氨芐青霉素毒性,使細(xì)菌抗氨芐青霉素。Tetr,可阻止四環(huán)素進(jìn)入細(xì)胞,使細(xì)菌抗四環(huán)素。（二）質(zhì)粒與宿主細(xì)胞的關(guān)系第23頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）質(zhì)粒的基本特性

1.自主復(fù)制

質(zhì)粒的復(fù)制是自主調(diào)節(jié)的，不受染色體復(fù)制調(diào)節(jié)因素的影響。復(fù)制調(diào)控系統(tǒng)由質(zhì)粒上的復(fù)制起點(diǎn)（ori），質(zhì)粒的rep基因和cop基因組成。Rep蛋白啟動質(zhì)粒的復(fù)制，cop基因本身或其表達(dá)產(chǎn)物可抑制復(fù)制作用，從而控制質(zhì)的拷貝數(shù)。

2.質(zhì)粒的不相容性

具有相同的復(fù)制起始點(diǎn)和分配區(qū)的質(zhì)粒不能共存于同一個細(xì)胞內(nèi)。分配系統(tǒng)是使質(zhì)粒在細(xì)菌分裂過程中精確分配到子細(xì)胞中。質(zhì)粒中對其穩(wěn)定存在至關(guān)重要的區(qū)域稱分配區(qū)。當(dāng)一個宿主細(xì)胞內(nèi)的兩個質(zhì)粒的復(fù)制起始點(diǎn)相同時，它們共用同一分配系統(tǒng)，彼此之間存在競爭。最終會出現(xiàn)一種質(zhì)粒的丟失。如果兩個質(zhì)粒的復(fù)制起始點(diǎn)不同，分配系統(tǒng)不一，可以共存。

3.質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移性在自然條件下，在些質(zhì)?？梢酝ㄟ^細(xì)菌接合作用在細(xì)菌、細(xì)胞向傳遞。基因工程中常用的質(zhì)粒載體缺乏轉(zhuǎn)移所需的基因（mob基因），不能通過接合作用在細(xì)胞間傳遞，但可采用人工方法轉(zhuǎn)化到細(xì)菌、細(xì)胞中。第24頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月

1）理論意義質(zhì)粒能夠復(fù)制、傳遞和表達(dá)遺傳信息，從分子遺傳學(xué)觀點(diǎn)來看是一種有機(jī)體，是比病毒更原始的生命形式，是生命起源研究的一塊重要基石。

2）實(shí)踐意義是基因工程的重要載體（vector），能把外源基因（目的基因）送到宿主細(xì)胞中去克隆擴(kuò)增或克隆表達(dá)（見第八章）。

①質(zhì)粒是可以改造的，可以剪切、剪接的，基因工程的重要任務(wù)之一就是嚴(yán)格改造質(zhì)粒的同時，控制質(zhì)粒不傳遞，若一個致癌質(zhì)?？梢詡鬟f就會傳的到處都是。

（四）質(zhì)粒研究意義第25頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月②作為基因工程載體的3個特點(diǎn)：A.都能獨(dú)立自主的復(fù)制；B.都能便利的加以檢測（抗生素抗性）；C.都能容易引進(jìn)宿主細(xì)胞中去，也易從宿主細(xì)胞中分離純化（提質(zhì)粒）。質(zhì)粒符合上述3個條件?；蚬こ讨兄饕褂萌斯?gòu)建的質(zhì)粒。第26頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）質(zhì)粒的分類按質(zhì)粒的復(fù)制機(jī)理，分為兩類：1）緊密控制型2）松弛控制型

(1)拷貝數(shù)少，一般<10個，分子量大；(1)拷貝數(shù)多，10-200個，分子量??；(2)復(fù)制受限，受細(xì)菌宿主DNA復(fù)制系(2)復(fù)制不受細(xì)菌DNA復(fù)制系統(tǒng)限制，統(tǒng)的控制；當(dāng)宿主蛋白質(zhì)合成受抑制時（如培養(yǎng)(3)特點(diǎn)是這類質(zhì)?？梢宰詡鬟f；中加入氯要素時），其拷貝數(shù)可猛增至(4)嚴(yán)謹(jǐn)控制機(jī)理（低拷貝原因），認(rèn)1000-3000之多，該性質(zhì)對基因工程技術(shù)為是該質(zhì)?？梢援a(chǎn)生阻遏蛋白，反饋十分有利。抑制自身DNA合成。3）分子量小，不具備自傳遞能力；4）基因工程使用松弛型（高拷貝數(shù)）質(zhì)粒，以獲得列多的基因產(chǎn)物。第27頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)真核生物基因組

真核生物遠(yuǎn)比原核生物復(fù)雜，其基因組的容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物基因組，真核基因組結(jié)構(gòu)和功能也更為復(fù)雜。真核生物細(xì)胞具有細(xì)胞核，DNA為線性，與組蛋白、非組蛋白結(jié)合成染色質(zhì)，染色質(zhì)組裝在核內(nèi)，外有核膜包裹，因此基因組的轉(zhuǎn)錄和翻譯不能在同一空間進(jìn)行，轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核、翻譯在胞漿。真核生物除了核基因組外，真核生物還具有線粒體基因組，植物細(xì)胞葉綠體內(nèi)也有遺傳物質(zhì)。第28頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月一、真核生物基因組結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)1、每一種真核生物都有一定的染色體數(shù)目，除了配子為單倍體外，體細(xì)胞一般為雙倍體。而原核生物為單倍體。2、真核基因組遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物基因組，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基因數(shù)多。具有多個復(fù)制起始點(diǎn)。3、真核生物基因組DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體,儲存于核內(nèi)。第29頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月4、真核生物中含有大量的重復(fù)序列。5、真核生物基因組內(nèi)非編碼序列占90%以上?；蚪M中非編碼序列所占比例是真核生物與細(xì)菌、病毒的重要區(qū)別，且在一定程度上也是生物進(jìn)化的標(biāo)尺。6、真核基因是斷裂基因，即編碼序列被非編碼序列分隔開。第30頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月二、真核生物基因組的C值矛盾問題？

同一物種的基因組DNA含量總是恒定的，一個單倍體基因組中的全部DNA量稱為該物種DNA的C值。一般來說，隨著生物的進(jìn)化，生物體的結(jié)構(gòu)與功能越復(fù)雜，基因組DNA也應(yīng)增多，其C值就越大。即C值隨著生物的復(fù)雜性增加而增加。但真核生物中，這種進(jìn)化的復(fù)雜程度與DNA的C值的大小并不完全一致。這種形態(tài)學(xué)復(fù)雜程度與C值大小不一致的C值反?，F(xiàn)象稱為C值矛盾第31頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月

真核生物基因數(shù)目巨大，結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜，但這些眾多基因?qū)嶋H上是由數(shù)量有限的原始基因逐步進(jìn)化、發(fā)展而來，因此許多基因在核苷酸序列或編碼產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)上存在著不同程度的同源性?；蚣易澹?/p>

是指核苷酸序列或編碼產(chǎn)物具有一定程度同源性的一組基因.同一基因家族成員可分散在不同的染色體上，也可集中在一條染色體上，而且同一個基因家族的成員也不不一定都是有功能的，沒有功能的成員稱為假基因。

二、基因家族(genefamily)第32頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)基因家族內(nèi)各成員同源性的程度，基因家族分類:在真核生物基因組中，有些基因的拷貝數(shù)不只一個，可以有幾個、幾十個或上百個，這些基因被稱為單純多基因家族（各基因的核苷酸序列相同）如rRNA,tRNA家族和組蛋白基因家族。

tRNA基因:人類基因約有1300個tRNA基因，編碼50多種tRNA。每種tRNA可有10-幾百個基因拷貝。同種tRNA往往串聯(lián)在一起形成基因簇，但基因間有非轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)分隔，常常比結(jié)構(gòu)基因長近10倍。組蛋白基因家族在染色體上的排列則是另一種形式，5種組蛋白基因串聯(lián)成一個單元，再由許多單元串聯(lián)成一個大簇。這種重復(fù)排列與DNA復(fù)制時需要大量組蛋白有關(guān)。提高了組蛋白合成的效率。1、核酸序列相同第33頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2.家族中各基因核苷酸序列高度同源人類生長激素基因家族包括人生長激素（hGh）、人胎盤促乳素（hCS）和催乳素。它們之間的同源性很高，尤其是hGh和hCS之間，蛋白質(zhì)氨基酸序列有85%的同源性，mRNA上序列上有92%的同源性，說明它們是來自一個共同祖先基因。3種基因并不都排列在一起，hGh和hcs基因位于第17號染色體長臂，催乳素基因位于第6號染色體。第34頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.家族中各基因編碼的產(chǎn)物蛋白質(zhì)有同源功能區(qū)（但基因的核苷酸序列相似性可能很低）如src癌基因家族src,abl,fes,fgr,fps,fym,kck,lyn,ros,tkl,yes此家族中各基因的DNA序列沒有明顯的同源性。但每個基因產(chǎn)物都含有250個氨基酸順序的同源蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。這個結(jié)構(gòu)域具有酪氨酸激酶活性。共同參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。第35頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月4.家族各基因編碼的蛋白質(zhì)中具有小段保守基序這類基因家族中各成員的DNA序列可能并不明顯相關(guān)，而所編碼的產(chǎn)物具有共同的功能特征，存在一小段保守的氨基酸基序。如DEADbox基因家族。DEADbox：Asp-Glu-Ala-Asp.此家族中各基因的DNA序列沒有明顯的同源性，但所有的表達(dá)產(chǎn)物都具有解旋酶的功能，都具有同樣的保守基序（DEAD盒），DEAD是酶活性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。第36頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月5.基因超家族（genesuperfamily）

基因超家族是指一組由多基因家族及單基因家族組成的更大的基因家族。它們的結(jié)構(gòu)有程度不等的同源性，因此它們可能起源于相同的祖先基因，但是它們的功能并不一定相同，這一點(diǎn)正是與多基因家族的差別所在。這些基因在進(jìn)化上也有親緣關(guān)系，但親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，故將其稱為基因超家族。如：（1）免疫球蛋白超基因家族表達(dá)產(chǎn)物都有免疫球蛋白樣的結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)。有2個微球蛋白、MHCI類抗原的α鏈,Ⅱ類抗原的α鏈和β鏈、CD4、CD8等與免疫有關(guān)的分子。以后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多免疫系統(tǒng)內(nèi)以及與免疫無關(guān)的家族成員。第37頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月假基因（pseudogene)

1.假基因在多基因家族中某些與正常功能基因在核苷酸序列上相似，但不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后生成無功能基因產(chǎn)物的DNA序列，被稱為假基因。2.假基因常用符號ψ表示，如ψα1表示與α1相似的假基因.3.假基因與有功能的基因同源,原來也可以是有功能的基因,由于發(fā)生缺失(deletion)、倒位(inversion)或點(diǎn)突變（pointmutaion）等，成為無功能的基因，即形成了假基因，哺乳動物基因組中的1/4基因?yàn)榧倩颍赡転檫M(jìn)化的痕跡。

第38頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月三、真核生物DNA序列的類型真核生物染色體DNA中存在著許多重復(fù)序列，根據(jù)DNA序列出現(xiàn)頻率的不同，可分為：單拷貝序列、中度重復(fù)序列、高度重復(fù)序列。單拷貝序列：該拷貝序列在基因組中只出現(xiàn)一次或少數(shù)幾次(<10)。真核生物的大多數(shù)基因都是單拷貝。第39頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月中度重復(fù)序列：中度重復(fù)序列基因重復(fù)次數(shù)在數(shù)十次至數(shù)萬次（<105）,其長度為300-7000堿基對,一般是不編碼的序列。有些編碼區(qū)如rRNA基因、tRNA基因、組蛋白基因等也屬于中度重復(fù)序列。Alu家族