② 单链DNA：如ΦX174；
③ 双链RNA如轮状病毒含有正负两条RNA链；
④ 单链负股RNA如流感病毒需要先合成与其互补的
mRNA；
⑤ 单链正股RNA如SARS；逆转录病毒通常引起人 和动物的肿瘤，如HIV可作为mRNA行使模板功能。
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SARS病毒简介
SARS冠状病毒属于单股正链RNA病毒；
人的基因组中只有2~3% 的DNA序列是编码 序列。
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基因组信息
人类基因组：
• 编码区域只占2%-3% •对于非编码序列，尚不清楚其含义或功能 •非编码区域对于生命活动具有重要的意义
包括内含子、简单重复序列、移动元件、假基因
重复序列:
大卫星（macro-satellite）DNA
小卫星（mini-satellite）DNA
微卫星（micro-satellite）DNA
顺式调控元件:
启动子、增强子、沉默子
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第二节 不同病毒基因组的核酸具有不同特点
病毒（virus）是最简单的生命形式，遗传信 息的延续构成了生命活动的主要内容。
病毒基因组的主要功能就是保证基因组的复 制及其向子代传递，整套基因组所编码的蛋 白质都是与基因复制、病毒颗粒包装以及向 其它宿主细胞传递密切相关，有些蛋白质可 影响宿主细胞基因表达和增殖，通过促进细 胞的增殖而有利于病毒复制繁衍。
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一、病毒基因组核酸的主要类型
病毒基因组（virus genome）的核酸有DNA，也有 RNA，但不会二者共存。
按照核酸的性质、基因组结构及复制的特点，可以 将病毒基因组分为以下几类：
① 双链DNA如腺病毒是线状双链，乳头瘤病毒是 环状双链；
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本章主要内容
第一节 基因组的概念 第二节 病毒基因组的结构特点 第三节 原核生物的基因组 第四节 真核生物基因组 第五节 基因组变异的意义 第六节 人类基因组学简介
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第一节 基因组是一套完整单倍体的遗传物
质的总和
一、基因组储存了生物体整套的遗传信息
C值矛盾：如人的C值只有109bp，肺鱼的C值为 1011bp；
基因组的大小与基因的数目没有直接的线性关系。
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不同生物物种的基因组大小比较
类别 基因组（bp） 基因数目
乙肝病毒 3125（部分单链）
5
λபைடு நூலகம்菌体
48531
>60
EB病毒
172282
>80
大肠杆菌
4.2×106
RNA分子不分节段，5端有甲基化帽，3端有polyA结 构，基因组长度在27000～30000碱基之间；
5端约2/3的区域编码病毒RNA聚合酶蛋白，后1/3的区 域编码结构蛋白，依次为S蛋白(spike protein)，E蛋白 (envelop protein)，M蛋白(membrane protein)，N蛋白 (nucleocapsid protein)等;
逆转录病毒基因组一般包括3个基本的结
构基因，即gag、pol、 env，分别编码核心蛋
白、逆转录酶和膜蛋白。
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逆转录病毒的基因组结构
逆转录病毒的 基因组结构；
线状DNA 中的 LTRs；整合到 宿主细胞时发 生的U3和U5分 别缺失2个碱基 对和出现4-6bp 的靶DNA重复
>3000
人类
3×109
3万～4万
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数量级
103 104 105 106 109
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三、不同生物基因组的结构与组织形 式也明显不同
原核生物的基因组一般较小，结构比较简单； 病毒基因组的大小和结构差异较大；
真核生物基因组一般较庞大，但结构基因在 基因组中所占的比例较小，其中编码序列更 小，且存在大量重复序列；
基因组（genome）泛指一个细胞或病毒的全 部遗传信息。在真核生物体中，基因组是指一 套 完 整 单 倍 体 DNA( 染 色 体 DNA) 和 线 粒 体 DNA的全部序列，既包括编码序列，也包括大 量存在的非编码序列。
人类基因组包含22条常染色体和X、Y两条性
染色体上的全部遗传物质（核基因组）以及胞
RNA和蛋白质的结构信息都以基因的形式贮存于 DNA（或RNA）中；
DNA中有大量非编码序列，在真核生物中高达 95%以上；
含有一种生物的一整套遗传信息的遗传物质，称为 基因组。
病毒、原核生物及真核生物所贮存的遗传信息量有 巨大的差别，其基因组的结构与组织形式上也各有 特点。
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浆线粒体上的遗传物质（线粒体基因组）。某
些病毒的基因组由RNA组成。
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二、不同生物基因组蕴含的遗传 信息量有着巨大的差别
基因组的大小通常以其DNA含量来表示，单倍体 基因组中的全部DNA量称为C值（C-value）；
不同生物的基因组大小差异很大。基因组大小和 DNA含量随着生物进化复杂程度的增加以及生物 结构和功能复杂程度的增加而逐步上升；
第三章 基因组的结构与功能
重点：基因组的概念，各类生物基因组的特 点。
难点：各类生物基因组的结构特点。 基本要求： 掌握基因组的概念、各类生物基因组的结构
特点； 熟悉基因的转位与插入； 比较和了解各类生物基因组的差异。
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基因组概述
从简单的病毒到复杂的高等动植物细胞，都有一套 决定于生物基本特征和功能的遗传信息，贮存于病 毒或细胞的核酸中；
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二、病毒基因组结构与功能的特点
① 不同病毒基因组大小相差较大 乙肝病毒（HBV）DNA为3.2kb，所含信息
量较少，只能编码几种蛋白质；而痘病毒基 因组DNA长达300kb，可编码几百种蛋白质。 ② 不同病毒基因组可以是不同结构的核酸 病毒基因组的核酸可能是DNA，也可能是 RNA；可能是单链，也可能是双链；可能是 闭合环状分子，也可能是线性分子。
在结构蛋白编码区可能的ORF中，能编码在已知蛋白 质序列数据库中未找到任何同源序列的未知蛋白PUP (predicted unknown protein) 。
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部分RNA病毒基因组可以被反转 录成DNA
逆转录病毒是一类特殊的单股正链RNA 病毒，通常引起人和动物的肿瘤；