纤毛虫ppt课件

海洋生物基因组测序的启示,1,目录,前言初识纤毛虫原生动物分类,2,生命之树-赵研译,我想我永远不会知道，生命之树的奇妙，它用基因连起的脉络，用时间贯穿的线条，交叉的那枝繁叶茂，演绎的那生命奥妙。无论是浩瀚的海洋还是瑰丽的高山，无论是幽暗的山谷还是欢快的泉源，我们都听到那枝桠间谱写的不论是渺小还是广袤，静止还是驰骋的生命乐章海枯石烂，斗转星移，跨过二叠纪迎来第三纪,3,生命之树的根基，在这时空交错里摇摆，只看那树叶飘落、枝杈断裂，消失在时间的荒原里，随之山川起伏，时空更迭：新的嫩叶开始萌芽，新的枝桠开始长大，以星星之火可以燎原之势，这颗生命树又变得枝繁叶茂，看那枝枝叶叶的错综复杂，在时空里留下的线索我们不仅惊叹，也十分好奇，生命的种子，怎么在30亿年的历史长河里，长成这样一棵枝繁叶茂的大树，是进化，是演化还是奇迹？,4,生命之树-赵研译,看那枝枝叶叶的错综复杂，在时空里留下的线索我们不仅惊叹，也十分好奇，生命的种子，怎么在30亿年的历史长河里，长成这样一棵枝繁叶茂的大树，是进化是演化还是奇迹？,5,解开线索的钥匙,生物基因组测序,6,第一部分：,初识纤毛虫,7,生物多样性的内容：,生物多样性,基因多样性,物种多样性,生态系统多样性,8,基因组测序纤毛虫,纤毛为运动器，多倍体大核（营养,细胞调控）二倍体小核（生殖,基因重组）,9,不同纤毛虫类群的大核形态,a:贪食小平虫(Pichitesvorax)；b:深圳表叶虫(Epiphyllumshenzhenense)；c:拟尖锐海游虫(Pelagostrobilidiumparaepacrum)；d:巨大聚缩虫(Zoothamniummaximum)；e:耳状突喇叭虫(Condylostentorauriculatus)；f:中华偏列虫(Apoholostichasinica)；g:包囊双列虫(Bistichellacystiformans)；h:艾美游仆虫(Euplotesamieti)；i-j:寡毛腹针虫(Tracheloraphisoligostriata)；k:海洋纤袋虫(Histiobalantiummarinum),郑维波,高凤.纤毛虫两型核之间的基因组重组J.生命科学,2015(4):486-494.,10,11,大小核关系:,从DNA含量上来看，大核的规模要远远高于小核，如在第四双小核草履虫(Parameciumtetraurelia)中，其总DNA含量大约为2.421011bp，而二倍体小核的DNA含量为5.8108bp，其大核与小核DNA含量比值为416:1。但是，从遗传信息的储存量来看，小核通过有性生殖形成大核的过程中要通过DNA删除丢失一定量的序列，因此，大核是小核的一个子集。由于大核基因组的多拷贝性和相对小核基因组的低复杂性，大核全基因组测序较易实现，目前已获取的纤毛虫基因组绝大部分都是大核基因组。,12,13,14,纤毛虫,以四膜虫为模式生物的发现的端粒结构，端粒酶,Y,N,15,历史追述,1、20世纪30年代，Muller根据希腊文“末端”（telos）和“部分”（meros）,将染色体末端的特殊序列命名为“端粒”（telomere）。2、20世纪70年代，利用四膜虫发现端粒是由几个核苷酸（富含G）组成的DNA重复片断，重复的次数由几十到数千不等。,16,端粒酶：,1、组成：RNA（作为模板）蛋白质（反转录酶）2、作用机制：在端粒DNA的复制时，端粒酶既有模板，又有逆转录酶这两方面的作用。其与端粒3端结合后，以其RNA为模板，经反转录延长端粒，从而保护DNA双链末段免遭降解及相互融合。,17,四膜虫端粒酶对端粒DNA的复制,18,原生动物分类四个阶段,19,1、早期发现及探索时期,自列文虎克发明第一台显微镜以来，纤毛虫进入生物学家的视野。根据口器触须状形态,20,2、纤毛图式时期,银染技术的发明和完善，基于纤毛虫皮层表面的嗜银颗粒可在一定条件下与银染试剂结合这一特性。,21,3、超微结构时期,把染色技术和电子显微镜技术结合起来，纤毛虫的超微结构技术才迎来其鼎盛时期。,22,纤毛虫超微结构,23,1985较完善分类系统,1985的分类系统综合了体纤毛、口器结构、细胞皮层结构微管排布模式等信息对之前的分类系统进行了修正。,24,4、修正时期,纤毛虫的大小核基因组测序及线粒体基因组得以完成，整合之前的各种形态学及超微结构的信息：纤毛虫隶属囊泡虫界纤毛门综合系统分类学提倡：结合分子标记、形态标记、细胞发生及生态信息，构建纤毛虫原生动物的综合生物信息库。,25,分子标记DNA条形码技术,26,什么是DNA条形码技术,DNA条形码技术(DNAbarcoding)是利用标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段(DNAbarcode)其在物种种内的特异性和种间的多样性而创建的一种新的生物身份识别系统,它可以对物种进行快速的自动鉴定。,27,证据：对动物界包括脊椎动物和无脊椎动物共11门13320个物种的线粒体基因CoxI(细胞色素氧化酶亚基I)序列比较分析，除腔肠动物外，98%的物种差异在种内0%-2%，种间平均可达到11.3%。序列：线粒体基因CoxI(细胞色素氧化酶亚基I)的5端的一段628bp的序列作为物种快速鉴定的一种参考系统。,选取哪段序列作为DNA条形码？,28,DNA条形码的原理,由于每种生物物种的DNA序列都是唯一的，就给DNA条形码提供了物质基础。由于部分碱基的保守性，几十个碱基的长度不能提供足够的编码信息，因此目前的DNA条形码分析都是基于几百个碱基长度的DNA序列。,29,证据：对动物界包括脊椎动物和无脊椎动物共11门13320个物种的线粒体基因CoxI(细胞色素氧化酶亚基I)序列比较分析，除腔肠动物外，98%的物种差异在种内0%-2%，种间平均可达到11.3%。序列：线粒体基因CoxI(细胞色素氧化酶亚基I)的5端的一段628bp的序列作为物种快速鉴定的一种参考系统。,选取哪段序列作为DNA条形码？,30,利用草履虫检测基于CoxI基因的DNA条形码技术在纤毛虫中的可行性,1，样品采集与处理,31,2、DNA提取、PCR扩增及测序基因组DNA抽提为单细胞基因组提取3、种群遗传结构分析4、系统树构建,32,结果分析：,草履虫各个种的种内和种间的遗传距离都有明显的界限，前者在0.1%-10.9%范围内波动而后者均在大于23%的范围。,赵研.纤毛虫DNA条形码候选基因的研究D.中国海洋大学,2014.,33,证据：对动物界包括脊椎动物和无脊椎动物共11门13320个物种的线粒体基因CoxI(细胞色素氧化酶亚基