生命科学纵横北交大遗传学专家讲座

生命科学纵横理学院生命科学与生物工程研究院生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第1页遗传学生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第2页遗传：生物世代间延续变异：生物个体间差异遗传学：硕士物遗传与变异学科遗传学概念生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第3页生殖和遗传细胞基础遗传模式基因分子生物学基因调控DNA技术遗传学与健康：遗传性疾病本章内容生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第4页细胞繁殖完成什么任务细胞繁殖，或细胞分裂（celldivision）：（1）细胞分裂取代损失或被破坏细胞，保持着成长个体细胞总数相对稳定。比如，你身体内，每秒钟就有数百万个细胞必须分裂，以保持细胞总数约为6×1013个。（2）生长。对于单细胞生物，它是无性生殖方式。对于多细胞生物，它使得一个细胞能够成长为一个生物体。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第5页将基因从细胞转移到细胞：

细胞分裂时，所产生两个“子”细胞通常在遗传上是完全相同，与“亲代”细胞也是完全相同。细胞繁殖完成什么任务生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第6页生物生殖：无性生殖：不包含卵被精子受精过程。单亲及其后代都有完全相同基因。有性生殖：需要精子给卵子受精。减数分裂。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第7页细胞周期和有丝分裂一些哺乳动物细胞中染色体数量染色体：细胞分裂主要演员生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第8页真核细胞周期。即一系列有次序事件，从细胞首次出现起直到分裂为止。细胞周期生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第9页减数分裂—有性生殖基础Likebegetslike.严格地讲，“相同相生”仅适合用于无性生殖。无性生殖中，后代遗传了单亲全部DNA，是单亲确实切遗传复制品，后代彼此之间也是复制品，它们外貌非常相同。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第10页减数分裂—有性生殖基础有性生殖每一个后代遗传是双亲基因一个独特组合，而基因这种组合又编码一个独特性状组合。结果是，有性生殖能够在后代中产生极多变异。有性生殖决定于减数分裂和受精作用细胞过程。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第11页同源染色体成正确同源染色体生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第12页配子和有性生物生命周期人生命周期生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第13页减数分裂怎样使染色体数目减半减数分裂过程生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第14页减数分裂I中期染色体不一样排列结果例子：二倍体生物4条染色体可遗传变异起源染色体自由组合生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第15页可遗传变异起源染色体自由组合：配子数目/2n,其中n为单倍体数目。（223/800万种）随机受精：800万×800万﹦64×1012交换（crossingover）：在减数分裂前期I中发生两条同源染色体间交换，同源染色体单体片段交换使得由有性生殖所产生变异性又增多了。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第16页减数分裂中交换结果生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第17页当减数分裂出现错误时唐氏综合征（Downsyndrom，因1866年首次描述此病症JohnLangdonDown而得名）：额外21染色体。21三体和唐氏综合征生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第18页当减数分裂出现错误时大多数情况下，染色体数目不正常胚胎会在出生之前很早就自然流产。每700个出生婴儿中大约有一个为21三体，它是美国最常见染色体数目异常和最常见严重新生儿缺点。唐氏综合征患者寿命通常较正常人短。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第19页母亲体内发生了不分离后受精作用？什么会引发21三体减数分裂中意外事故怎样影响染色体数目生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第20页遗传模式可遗传变异和遗传模式孟德尔定律扩展遗传染色体基础性染色体和性连锁基因生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第21页可遗传变异和遗传模式乔治·孟德尔。1866年孟德尔发表论文中指出，亲代将决定遗传性状颗粒性（discrete）因子传递给子代。他还强调说，不论怎样混杂和暂时遮盖，遗传因子（基因）在各代间保持各自特征。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第22页豌豆花结构。图中豌豆花除去了一片花瓣，以显示豌豆生殖器官——雄蕊和心皮。心皮产生卵细胞，雄蕊产生花粉，花粉内含有精子。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第23页孟德尔豌豆异花授粉方法。①孟德尔在雄蕊产生花粉前除去雄蕊，预防自花授粉。除去雄蕊植株作为试验用母本。②将另一株花粉蘸到母本植株心皮上进行异花授粉。③人工授粉后，心皮发育为豆荚，里面有豌豆种子。④种子种下后，成长为子代植株。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第24页概率法则概率范围从0到1。必定事件发生概率为1，不可能事件发生概率为0。一个事件全部可能结果概率之和为1。复合事件概率等于独立事件概率乘积——两枚硬币都向上概率为：1/2×1/2＝1/4，这称为乘法法则（ruleofmultiplication）。遗传学与抛硬币含有一样规律。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第25页等位基因分离和受精都是概率事件生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第26页把概率法则应用于分离定律和自由组合定律，能够处理许多复杂遗传学问题。AaBbCc→aabbcc?（1）Aa×Aa：子代为aa概率为1/4（2）Bb×Bb：子代为bb概率为1/4（3）Cc×Cc：子代为cc概率为1/4（4）aabbcc：1/4×1/4×1/4=1/64我们能够经过64棋盘格得到三因子杂交一样结论，但绘制棋盘格不但浪费时间，而且会占很大篇幅。概率法则生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第27页家族系谱遗传学上，显性并不意味着表型正常或比隐性表型出现几率大；野生型（自然界中最常见）性状并不一定是由显性基因控制。在遗传学上，显性是指带有显性基因杂合体（Aa）表现出性状，而隐性基因表型仅在纯合（aa）时才表现出来。人类隐性性状更为常见，比如无雀斑者占多数。家族树—家族系谱是了解人类性状遗传方式主要方法。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第28页美国Martha’sVineyard岛上耳聋遗传家族系谱。字母D代表听力正常等位基因，d表示控制耳聋隐性等位基因，家系中首位耳聋患者是JonathanLambert。带有单个隐性致病基因拷贝个体并不表现症状，称为该疾病携带者（carrier）。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第29页单基因控制人类遗传病人们当前发觉单基因座位控制、以显隐性方式遗传人类疾病已经有一千各种。隐性疾病：白化病、囊性纤维化、半乳糖血、镰状细胞病显性疾病：软骨发育不全、阿尔茨海默氏病、高胆固醇血症生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第30页单基因控制人类遗传病隐性遗传病：人类大多数遗传病是隐性基因控制，引发疾病从危险性不大白化病（缺乏色素）到致死性疾病不一。双亲都是隐性疾病携带者时，预测子代情况生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第31页显性遗传病:尽管多数有害等位基因是隐性，但人类有些疾病是由显性等位基因引发。显性致死等位基因实际上远比隐性少，其中一个原因是，杂合体不可能携带显性致死等位基因而不受其影响。然而，显性致死等位基因假如在中年前不引发死亡，该基因就能够保留下来。到症状表现显著时，早已将致死性基因传给子代（亨廷顿氏病）。单基因控制人类遗传病生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第32页孟德尔定律扩展植物和人不完全显性复等位基因和血型基因多效性和镰状细胞贫血病多基因遗传环境作用生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第33页控制ABO血型复等位基因复等位基因和血型生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第34页血型复等位基因和血型生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第35页许多情况下，一个基因会影响几个性状，这种单个基因影响多个性状现象称为基因多效性。镰状细胞贫血病等位基因直接效应是使红细胞形成异常血红蛋白分子。当血液中氧浓度因为海拔太高、过分劳累或呼吸道疾病而低于正常值时，异常血红蛋白分子会形成结晶，并使红细胞变形为带有锯齿状边缘镰刀状。基因多效性和镰状细胞贫血病生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第36页在美国，镰状细胞贫血病在黑人中是十分常见遗传病，美籍非洲孩子中每500人就有1人患病，10个美籍非洲人中约有1个是杂合体。非洲热带地域，镰状细胞贫血病十分流行，致死性疾病疟疾也十分猖獗。贫血病基因携带者不会感染疟疾，在非洲大部分地域，他们寿命普通比易感疟疾非携带者要长。从进化角度而言，只要疟疾依然含有危害性，镰状细胞贫血病等位基因个体就会有选择优势。基因多效性和镰状细胞贫血病生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第37页肤色多基因控制模型多基因遗传多基因遗传是指许多性状是两个或多个基因累加效应作用于同一表型。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第38页因为环境原因，单卵双生也会有很大不一样。环境作用人许多特征是遗传和环境共同产物。眼睛颜色：几乎完全是由遗传决定。身高：有很大环境成分。指甲长短、音乐爱好等：大约与遗传无关而完全是环境影响。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第39页遗传染色体基础遗传染色体学说认为，基因定位于染色体上，减数分裂和受精过程中染色体行为能够解释遗传模式。实际上，正是染色体在减数分裂过程中自由组合和分离解释了孟德尔定律。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第40页连锁基因和交换。染色体上座位很近基因称为连锁基因（linkedgenes），连锁基因能够一起遗传。基因连锁生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第41页连锁基因和交换。重组后代占总体百分率称为重组频率，染色体上两个基因间距离越远，它们之间交换频率就越高。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第42页托马斯·摩尔根试验和结果遗传重组：交换和连锁图生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第43页交换能产生重组配子生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第44页性染色体和性连锁基因人和果蝇性别决定性连锁基因人类性连锁疾病生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第45页人类性别决定。Y染色体上SRY基因能够刺激睾丸发育。人和果蝇性别决定生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第46页基因分子生物学DNA结构和复制从DNA到RNA再到蛋白质遗传信息流病毒：包装基因生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第47页DNA多核苷酸结构。多核苷酸形成核苷酸链，每个核苷酸包含含氮碱基、糖链和磷酸基团三部分。DNA结构和复制生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第48页双螺旋发觉。（a）JamesWatson（左）和FrancisCrick利用Franklin资料推测DNA螺旋是两条相互缠绕多聚核苷酸链，分子内部存在碱基对形成氢键。（b）RosalindFranklin所做X射线晶体衍射试验揭示了DNA分子螺旋本质。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第49页双螺旋绳梯模型。两边绳子代表糖-磷酸骨架，每层梯级表示一对碱基形成氢键。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第50页DNA复制模板模型生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第51页真核细胞内遗传信息流：回顾从DNA到RNA再到蛋白质遗传信息流生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第52页基因型和表型生物体基因型，即遗传组成，是指DNA上碱基排列次序；表型是生物体独特特征，它分子基础是不一样功效蛋白质，比如，结构蛋白能够辅助生物体组建，酶含有催化代谢活性。“一个基因指导某种特异酶合成”→“一个基因—一个蛋白质”→“一个基因—一条多肽链”。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第53页密码子转录和翻译从核苷酸序列到氨基酸序列生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第54页遗传密码遗传密码词典（RNA密码子）生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第55页转录转录起始：DNA上起始转录核苷酸序列称为开启子（promoter），定位在基因上游。RNA链延伸：转录第二个阶段称为延伸，RNA链在该阶段延长。转录终止：转录第三个阶段是终止，此时RNA聚合酶碰到DNA模板上终止子（terminator）。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第56页真核生物RNA加工一类RNA加工是在RNA端部添加额外核苷酸，称为帽（cap）和尾（tail）。预防细胞内酶降解，有利于核糖体识别mRNA。另一类RNA加工是针对在真核生物中存在于编码序列中非编码核苷酸序列。大部分基因都含有非编码核苷酸片段，人们称之为内含子（intron）。基因内编码区域（能够表示区域）称为外显子（exon）。在RNA离开细胞核前，需要将内含子剪切掉，使外显子连接成连续编码序列，这一过程称为RNA拼接（splicing）。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第57页信使RNA（mRNA）转移RNA（tRNA）核糖体翻译:译员生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第58页mRNA分子翻译:过程

翻译三个阶段：起始、延伸、终止生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第59页突变DNA上核苷酸序列任何改变，都称为突变（mutation）。基因突变能够分为两类：碱基置换和碱基插入或删除。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第60页突变突变形成，即诱变过程含有各种方式。DNA复制错误和重组错误引发突变，以及一些不明原因造成突变，称为自发突变。另一个突变是由物理和化学试剂，即诱变剂诱发。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第61页病毒：包装基因病毒在生命和非生命分界限上。病毒像生物，有基因和有组织结构，但又与生物不一样，它没有细胞，也不能靠本身繁殖。在许多情况下，病毒只是包装着基因，包装在蛋白质外壳中一点点核酸。病毒只有侵入活细胞时才能存活。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第62页烟草花叶病毒植物病毒生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第63页流感(Flu)病毒动物病毒RNA病毒:引发伤寒、流行性腮腺炎、麻疹、艾滋病、脊髓灰质炎病毒。DNA病毒：引发肝炎、水痘和疱疹病毒。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第64页病毒对身体损伤程度，与身体免疫系统应答速度和损伤组织自我修复能力有一定关系。对于造成永久损伤病毒，普通采取疫苗防治办法。抗生素类药品能够治疗细菌引发感染，不过对病毒感染无效。抗病毒类药品研制进展迟缓，因为极难找到一个杀死病毒而不杀死宿主细胞方法。未来还得依靠遗传学研究尤其是分子生物学方面进展，来寻求控制病毒方法。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第65页值得思索问题：新病毒是怎样出现？现有病毒发生突变是主要原因。现有病毒对新宿主物种感染。必须注意：病毒性疾病最初可能在一小群人中发病，然后突然传输。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第66页基因调控从卵到生物体：基因怎样被调整以及为何被调整基因表示调控同源异型基因生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第67页不一样细胞类型有不一样基因吗？体内每一个体细胞都是从配子开始经过重复运转有丝分裂产生。因为有丝分裂是准确地（或非常靠近于准确地）复制基因组，所以你身体内许多不一样之类细胞中，每一个都含有像合子中一样相同DNA。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第68页细胞为何会变成彼此不一样呢？含有相同遗传信息细胞能发育成结构和功效不一样细胞唯一路径就是基因活性被调整。调控机制必须以某种方式确定在特定细胞内一些基因被开启而一些基因仍是关闭。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第69页基因表示调控细菌中基因表示真核细胞中基因调整细胞质中调控细胞信号转导生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第70页大肠杆菌lac操纵子。由编码利用乳糖酶3个基因和2个控制序列，即开启子和操纵基因共同组成。细菌中基因表示生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第71页真核细胞中基因调整调控DNA包装转录起始DNA加工生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第72页X染色体失活：玳瑁猫毛皮上斑纹。玳瑁色基因在X染色体上，玳瑁色表型要求有两个不一样等位基因，一个是橙色毛，另一个是非橙色（黑色）。调控DNA包装生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第73页真核基因开启模型。与细菌操纵子中基因不一样，每一个真核基因经常有它本身开启子和其它控制序列。阻遏物少见而激活因子（activator）常见，激活因子是与DNA结合而使基因开启蛋白质（激活因子使RAN聚合酶更易于与开启子结合。）转录起始生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第74页从同一个基因产生两种不一样mRNA可变RNA剪接方式是细胞对于一些基因表示进行差异控制一个方法。DNA加工生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第75页细胞中大分子再循环细胞质中调控mRNA分解：mRNA分子寿命是细胞调整其所产生各种蛋白质数量主要原因。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第76页有活性胰岛素分子合成翻译调整蛋白质改变蛋白质分解生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第77页使基因开启细胞信号转到路径。多细胞生物体内细胞活动协调依赖于细胞与细胞间信号转导，它帮助调整基因。细胞信号转导生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第78页DNA技术重组DNA技术DNA指纹和法学基因组学人基因治疗安全和伦理问题生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第79页人类基因组计划

（HumanGenomeProject，HGP）1、HGP介绍2、HGP主要任务3、HGP对人类主要意义4、HGP进展与未来5、我国对人类基因组计划贡献6、后基因组时代生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第80页人类基因组计划开启：人类基因组计划是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式开启。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参加了该计划。目是对30多亿个碱基对组成人类基因组准确测序，发觉全部些人类基因并搞清其在染色体上位置，破译人类全部遗传信息。1、HGP介绍生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第81页人体基因组特征1.人体基因组大小:

人类DNA30亿个碱基正确序列。2.人体基因组结构：

人体基因组中含有大量重复次序和高度重复次序。非重复次序约只占总基因组54-58％。

3.人体基因特征：基因数目为3-5万；95％以上基因含有内含子结构，平均外显子数为7个；平均基因长度为16.3kb。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第82页为何选择人类基因组进行研究？人类是在“进化”历程上最高级生物认识本身掌握生老病死规律疾病诊疗和治疗了解生命起源在人类基因组计划中，包含对五种生物基因组研究：大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类五种“模式生物”。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第83页HGP诞生1984年12月Utah州Alta,WhiteR受美国能源部委托，主持召开了一个小型会议，讨论DNA重组技术发展及测定人类整个基因组DNA序列意义。1985年6月，在美国加州举行了一次会议，美国能源部提出了“人类基因组计划”初步草案。1986年6月，在新墨西哥州讨论了这一计划可行性。随即美国能源部宣告实施这一草案。1987年初，美国能源部与国家医学研究院（NIH）为“人类基因组计划”下拨了开启经费约550万美元，1987年总额近1.66亿美元。同时，美国开始筹建人类基因组计划试验室。1989年美国成立“国家人类基因组研究中心”。诺贝尔奖金取得者J.Waston出任第一任主任。1990年，历经5年辩论之后，美国国会同意美国“人类基因组计划”于10月1日正式开启。美国人类基因组计划总体规划是：拟在内最少投入30亿美元，进行对人类全基因组分析。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第84页1990年，人类基因组计划在美国正式开启。1991年，美国建立第一批基因组研究中心。1993年，桑格研究中心在英国剑桥附近成立。1997年，法国国家基因组测序中心成立。1998年，中国在北京和上海设置国家基因组中心。1999年，中国获准加入人类基因组计划，负担1％测序任务。年，人类基因组“工作框架图”和人类基因组工作草图绘制成功。年2月，6国科学家联合在学术期刊上发表人类基因组“工作框架图”及初步分析结果。8月，人类基因组“中国卷”绘制工作宣告完成。年，中、美、日、德、法、英等6国科学家宣告人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划全部目标全部实现。已完成序列图覆盖人类基因组所含基因区域99%，准确率到达99.99%。年10月，人类基因组完成图公布。年，人类X染色体测序工作基本完成，并公布了该染色体基因草图。年10月，人类1号染色体，也是最终一条染色体基因测序完成。年5月，美国“454生命科技企业”完成了沃森基因组测序工作。沃森成为世界第一份完全破译“个人版”基因组图谱拥有者。年10月，我国科学家成功绘制完成第一个完整中国人基因图谱（又称“炎黄一号”），这也是第一个亚洲人全基因序列图谱。HGP研究大事记生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第85页HGP目标说明人类基因组30亿个碱基正确序列，发觉全部些人类基因，并搞清其在染色体上位置。破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全方面地认识自我。解码生命和了解生命起源，了解生命体生长发育规律。认识种属之间和个体之间存在差异起因，认识疾病产生机制以及长寿与衰老等生命现象，为疾病诊治提供科学依据。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第86页遗传图谱物理图谱转录图谱序列图谱2、HGP主要任务生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第87页遗传图谱（geneticmap）--孟德尔“新生”

也称连锁图谱（linkagemap），指经过测量不一样性状一起遗传频率而建立反应基因遗传效应图谱，即经过计算连锁遗传标识重组率，以重组率大小反应遗传标志间相对距离绘制遗传图谱。遗传图谱建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。多态性标识：第一代：限制性酶切片段长度多态性（RFLP）第二代：简单序列长度多态性（SSLP）第三代：单核苷酸多态性（SNP）生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第88页

物理图谱是采取分子生物学技术直接将DNA分子标识、基因或克隆标定在基因组实际位置所构建位置图。

也就是指相关组成基因组全部基因排列和间距信息，它是经过对组成基因组DNA分子进行测定而绘制。绘制物理图谱目标是把相关基因遗传信息及其在每条染色体上相对位置线性而系统地排列出来。包含限制性酶切图谱、DNA克隆片段重合群图、序列标签图以及表示基因特征性序列标识图等。物理图谱是进行DNA分析和基因组结构研究基础。物理图谱（physicalmap）--路标与路轨生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第89页

限制性酶图谱利用限制性内切酶绘制图谱。对于DNA分子长度<50Kb片段，普通没有什么困难。对于>50KbDNA分子，可选取稀有内切酶位点酶切DNA。

荧光原位杂交经过荧光标识探针与DNA分子杂交，使染色体上杂交信号（位置就是探针DNA在染色体上图谱位点）在显微镜下可直接观察。

序列标签位点利用某一已知序列为标签位点(sequencetaggedsites，STS)作探针，与基因组DNA杂交，绘制物理图谱。构建物理图谱三条路径：生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第90页物理图谱反应是DNA序列上两点之间实际距离，而遗传图谱则反应这两点之间连锁关系。在DNA交换频繁区域，两个物理位置相距很近基因或DNA片段可能含有较大遗传距离，而两个物理位置相距很远基因或DNA片段则可能因该部位在遗传过程中极少发生交换而含有很近遗传距离。

遗传图谱与物理图谱比较：生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第91页转录图谱（transcriptionalmap）--生命乐谱又称表示图谱（expressionmap），是一个依据细胞中可表示序列标签（expressedsequencetags，EST）绘制分子遗传图谱。转录图谱是在识别基因组所包含蛋白质编码序列基础上绘制结合相关基因序列、位置及表示模式等信息图谱。

表示序列标签是指从cDNA文库中随机挑取克隆，用载体引物进行测序所取得部分cDNA5′或3′端核酸序列，普通长为300-500bp左右。转录图谱是依据各编码次序间距离绘成特殊物理图谱，它直接指示了基因在染色体上分布，是定位克隆工具图，为基因功效研究提供了有价值信息。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第92页

对基因转录表示产物mRNA互补cDNA进行大规模测序是序列标签位点主要起源，并以此构建人类基因组转录图（基因图）。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第93页

序列图谱是在遗传图谱和物理图谱基础上，精细分析各克隆物理图谱，将其切割成易于操作小片段，构建YAC或BAC文库，得到DNA测序模板，测序得到各片段碱基序列，再依据重合核苷酸次序将已测定序列依次排列，取得人类全基因组序列图谱。人类基因组计划最终目标是获取人类基因组完整DNA序列。伴随遗传图谱和物理图谱完成，测序就成为重中之重工作。DNA序列分析技术是一个包含制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译多阶段过程。经过测序得到基因组序列图谱。

序列图谱（sequencemap）--重中之重生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第94页大规模测序基本策略逐一克隆法：对连续克隆系中排定BAC克隆逐一进行亚克隆测序并进行组装（公共领域测序计划）全基因组鸟枪法：在一定作图信息基础上，绕过大片段连续克隆系构建而直接将基因组分解成小片段随机测序，利用超级计算机进行组装（美国Celera企业）生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第95页

HGP对医学影响：发觉新致病基因。发展一些复杂疾病早期基因诊疗方法，如“肿瘤基因组解剖计划”。经过基因治疗处理传统方法无法处理疑难杂症。疾病易感基因识别及对风险人群进行生活方式、环境因子干预。人类基因组多样性与个体化医学。3、HGP对人类主要意义生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第96页全部疾病，都能够说是基因病

“基因病”概念：基因相关论：全部疾病都与人类基因相关。基因修饰论：全部药品都是经过修饰基因本身结构、改变基因表示调控、影响基因产物功效而起作用。基因外调性。基因多态性。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第97页人类疾病相关基因是人类基因组中结构和功效完整性至关主要信息。单基因病： "定位克隆"和"定位候选克隆"全新思绪，造成了亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因发觉，为这些疾病基因诊疗和基因治疗奠定了基础。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第98页多基因疾病：心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、本身免疫性疾病，是当前疾病基因研究重点。健康相关研究是人类基因组计划主要组成部分，并于1997年相继提出了："肿瘤基因组解剖计划"“环境基因组学计划"生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第99页HGP对生物技术影响：基因工程药品：分泌蛋白（多肽激素，生长因子，趋化因子，凝血和抗凝血因子等）及其受体。诊疗和研究试剂产业：基因和抗体试剂盒、诊疗和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。对细胞、胚胎、组织工程推进：胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。生命科学纵横北交大遗传学专家讲座第100页筛选新药和药品靶点，分析药理