临床基因组学概论
1、基因：基因（gene）是原核、真核生物以及病毒的DNA或RNA分子中具有遗传效应的核
苷酸序列，是遗传的基本单位、突变的单位以及控制性状的功能单位。 特点：自我复制、决定性状、能够突变
2、基因组：指细胞或生物体中一套完整单倍体遗传物质的总和，包括一个物种染色体及染色体外基因组成所需的全套基因及间隔序列。
3、基因组的结构：主要指不同的基因功能区域在核酸序列中的分布和排列信息。 4、基因组的功能：是贮存和表达遗传信息。 5、表型（phenotype）：指一机体可以观察到的特征 基因型（genotype）：指表型相应的基因组成。 6、基因组学（genomics）：是指利用DNA重组、测序以及生物信息学技术，对生物的所有核苷酸序列进行测序、组装、解读并分析其结构和功能的一门科学。
7、等位基因: 一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因。它可以是出现在染色体某特定座位上的两个或多个基因中的一个。
8、结构基因组学：是通过基因作图、核苷酸序列分析以确定基因组成及定位的一门学科。 9、比较基因组学：是在基因组图谱及测序的基础上，对不同物种的已知基因和基因组结构进行比较其相似性，以了解基因的功能、表达机制及物种进化的学科。
10、功能基因组学：基因分析的新阶段，利用结构基因组学提供的信息，系统地、大规模地研究基因的表达以及这些基因如何协同调控整个生物体的活动。 特征：高通量、大规模实验方法及统计与计算机分析 11、临床基因组学的主要任务
（1）对肿瘤患者进行分层以便更有效的治疗
（2）分析遗传病的特征、诊断遗传病、治疗遗传病 （3）预测药物疗效及减轻不良反应
（4）其他方面的应用：每一种疾病都与个体的遗传变异有某种联系 12、人类基因组计划（HGP）
组织：美、英、日、中、德、法等国参加
内容：23对染色体、30亿碱基对、全部DNA序列
地位：人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称为三大科学计划。 13、遗传图谱（genetic map）：又称连锁图谱（linkage map），是根据基因或遗传标记之间
的交换重组值来确定它们在染色体上的相对距离、位置的图谱。遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。 14、物理图谱（physical map）：是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它
是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。DNA物理图谱是指DNA链的限制性酶切片段的排列顺序，即酶切片段在DNA链上的定位。 15、序列图谱（sequence map）：DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、
DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图谱（sequence map） 。 16、基因图谱（DNA map）：是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有
关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。 17、真核生物基因组特点
（1）分子量大；（2）多条线状染色体；（3）大量重复序列，长短不一，程度各异； （4）可移动的DNA序列；（5）割裂基因，含有内含子； （6）核DNA和蛋白质稳定地结合；（7）分成细胞核和细胞质，转录和翻译被分隔； （8）蛋白质基因大多为单拷贝，转录产物为单顺反子mRNA。
18、真核生物基因组的结构
（1）基本结构：①结构基因、内含子、外含子、割裂基因；
②顺式调控元件：启动子、上游启动子元件、反应元件、增强子和终
止子、加尾信号
（2）基因家族
①家族中各基因的核苷酸序列相同（单纯多基因家族）； ② 家族中各基因核苷酸序列高度同源；
③家族中各基因编码的蛋白质有高度的同源性（基因的核苷酸序列可能不同）； ④家族各基因编码的蛋白质中具有很小的保守基序（conserved motif)； ⑤超基因家族：由单基因家族和多基因家族组成的更大的基因家族。
（3）假基因：在多基因家族中某些与正常功能基因在核苷酸序列上相似，但不能转录
或转录后生成无功能基因产物的DNA序列。
（4）编码序列：真核生物基因组编码序列只占DNA总量的5%，但由于其基因组非常大，
故其基因数量可能比原核生物基因组要大得多（几十倍）。
（5）转座子：在真核基因组中，编码序列在染色体中的位置相对比较稳定，但一些中
度重复序列往往是可移动的。
（6）重复序列：在重复序列中，除了编码rRNA、tRNA、组蛋白及免疫球蛋白的结构基
因外，大部分为非编码序列。它们的功能主要与基因组的结构稳定性、组织形式以及基因表达调控有关。
（7）端粒：结构：①染色体末端DNA和蛋白质构成复合体。仅在真核细胞存在。
②序列保守，由多个串联的短寡核苷酸（5-8 bp）序列构成。
③碱基成分因种属而异，重复次数在不同生物中变化较大。
功能：①保护线性DNA的完整复制。
②保护染色体末端及决定细胞的寿命 。
19、基因突变：指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变。基因突变可以产生新基因，是生
物变异的根本来源。
特点：普遍性、稀有性、有害性、随机性和不确定性。
20、
+无着丝粒片段、双着丝粒片段
21、点突变
（1）碱基置换：指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的突变，又称
为点突变。（4种转换和8种颠换）
（2）移码突变：DNA片段中某一位点插入或丢失一个或几个（非3或3的倍数）碱基对时，
造成插入或丢失位点以后的一系列编码顺序发生错位的一种突变。
（3）缺失突变：基因也可以因为较长片段的DNA的缺失（deletion）而发生突变。缺失的
范围如果包括2个基因，那么就好像2个基因同时发生突变，故又称为多位点突变。
（4）插入突变：一个基因的DNA中如果插入一段外来的DNA，那么它的结构便被破坏而导
致插入突变。
（5）同义突变：碱基置换后，一个密码子变成了另一个密码子，但由于密码子的简并性，
改变前、后密码子所编码的氨基酸不变，故实际上不会发生突变效应。
（6）错义突变：碱基对的置换使mRNA的某一个密码子变成编码另一种氨基酸的密码子的突
变。
（7）无义突变：某个编码氨基酸的密码子突变为终止密码子，多肽链合成提前终止，产生
没有生物活性的多肽片段
（8）终止密码子突变：基因中一个终止密码子突变为编码某个氨基酸的密码子。由于肽链
合成直到下一个终止密码出现才停止，因而合成了过长的多肽链，故也称为延长突变。
基因组学检验概论
1、人类基因组：人类一个细胞所含有的所有遗传物质的总和，含核基因组和线粒体基因组； 单倍体编码21,000个基因 编码序列占整个基因组的1.5%； 线粒体编码37个基因。
2、基因和基因组检测在孟德尔遗传病中的意义 （1）诊断和鉴别诊断；（2）产前诊断；（3）植入前诊断；（4）遗传咨询和携带者鉴定。 3、基因和基因组检测在肿瘤中的意义 （1）风险预测；（2）肿瘤筛查和早诊；（3）辅助诊断；（4）预后评估；（5）药物预测； （6）动态监测；
4、传统染色体核型分析：通过显带技术来检测染色体数目结构是否异常；临床应用： （1）出生缺陷；（2）智力，发育迟缓；（5）不孕不育；（4）怀孕早期流产；（5）肿瘤。 5、荧光原位杂交（FISH）：利用非放射性的荧光信号对原位杂交样本进行检测的技术，是用荧光基团标记特异性的探针，再将标记了荧光信号的探针与待测样本进行原位杂交，在荧光显微镜下对荧光信号进行识别，分析检测结果。主要用于检测中期、间期细胞已知染色体数目和结构变异、已知基因拷贝数变异、基因融合。分辨率在40~250kb。 6、比较
传统染色体核型分析 全染色体组分析 分辨率低（5 Mb） 细胞培养周期长 失败率高，因细胞培养不良导致结果偏差
FISH 不能提供全基因组信息 检测位点精确，分辨率高（~100Kb) 可以不需要细胞培养 需要同时观察较大数目的细胞；复杂信号难以进行判读和计数 各种类型染色体变化，技术成熟，应用广泛
临床基因组学检验：基因组课件
