基因和基因组课件.ppt

1、 第4章 基因和基因组的结构和功能4.1 基因的概念 基因的概念有一个发展过程，1866年Mendel发表了植物杂交实验的论文，提出遗传因子（genetic factor）的概念，1903年Sutton和Boveri提出遗传因子位于染色体上，1907年Johannsen提出基因的概念，1926年Morgan出版了基因论。1941年Beadlr和Tatum 提出一个基因一个酶的学说，1955年Benzer用T4噬菌体为材料，提出顺反子的概念。1961年Jacob和Moned提出操纵子学说，提出结构基因、调节基因、操纵基因等概念，1977年Sanger测定了X174的序列，发现了重叠基因，同年，J

2、acp发现了假基因，Sharp和Robert发现了断裂基因。现时可将基因定义为DNA分子中最小的功能单位，为RNA或蛋白质编码的基因称结构基因，只有调节功能，不转录生成RNA的称调节基因。4.2 基因的命名 基因的命名在不同的生物有不同的规则。顺反子通过顺反试验确定，如两个位点可以互补，则不属于一个顺反子；如两个位点不可以互补，则属于同一个顺反子。上图为突变发生在相同基因无互补，下图为突变发生在不同基因，图中蓝条表示基因，红点表示突变位点。4.3 基因组4.3.1 基因组的概念 某生物体所含的全部遗传物质称该生物体的基因组。“真核生物基因组”这个词是一个有多重含义的概念。众多的不同基因存在于构

3、成细胞核基因组的各种类型的DNA序列中，也存在于细胞器所含相对较少的DNA序列中。广义的基因组包含细胞器的DNA序列，但由于真核生物最本质的特征是由分隔在细胞核内的核基因组决定的，通常说的基因组指的是核基因组，细胞器中的DNA可分别称作线粒体基因组和叶绿体基因组。某条染色体的基因的总和可称作某染色体基因组。4.3.2 基因组的大小和C值矛盾1.基因组的大小2.基因组的大小和C值矛盾 某生物单倍体的DNA总量称C值，C值与生物的进化程度不完全对应。4.4 病毒基因组4.4.1 病毒基因组的特点 1.病毒核酸大小差别很大，3103 3106bp.2.病毒基因组可以由DNA或RNA组成，但每种病毒只

4、含有一种核酸。3.除逆转录病毒外，病毒基因都是单拷贝的，基因组的大部分序列是用来编码蛋白质的，基因之间的间隔序列很短。4.功能相关的基因常串联在一起，由共同的调控原件调控，并转录成同一mRNA分子，可指导多种蛋白质的合成。5.真核病毒基因有内含子，而噬菌体（感染细菌的病毒）基因中无内含子。6.有重叠基因，即一段核酸序列可以编码多个肽链，这样现象在噬菌体中较普遍。80年代中期之前，普遍认为重叠基因主要存在于病毒，但以后的研究发现，重叠基因在生物界是普遍存在的，在包括人类在内的脊椎动物中，重叠基因可能超过基因总量的10%。重叠基因的生物学意义有待深入研究。4.4.2 病毒的核酸 病毒的核酸可以是单

5、链或双链，闭合环状或线状分子。病毒的DNA多数是双链分子，少数为单链分子。线状DNA有末端重复序列，复制时可以环化。不少病毒以RNA为遗传物质，称作RNA病毒，可分为正链病毒正链病毒（positive strand virus）、负链病毒负链病毒（negative strand virus）、双链病双链病毒毒（double-strand virus）、逆转录病毒逆转录病毒（reverse transcription virus）4类。HIV的结的结构及其与构及其与宿主细胞宿主细胞的附着的附着4.4.3 噬菌体基因组1.噬菌体噬菌体 噬菌体的基因组长达50 Kb，共61个基因，其中38个较重要。

6、当细菌处于溶原化状态时，细胞质中有一些 CI基因的产物CI蛋白,阻止左、右两个早期启动子的转录，使之不能产生一些用于复制及细胞裂解的蛋白，的DNA随着宿主的染色体复制而复制。但在UV诱导下Rec蛋白可降解CI蛋白，诱导90的细胞裂解。有时也可自发地从宿主的染色体上游离出来，进行复制，最终导致宿主细胞的裂解。游离在细胞质中的可以进行滚环复制，产生多个拷贝，并合成头部和尾部蛋白，包装成完整的噬菌体，使细胞裂解，释放出噬菌体再感染新的细胞。在噬菌体DNA两端各有一条由12个核苷酸组成的互补粘性末端。当进入寄主细胞后，线性DNA分子通过粘性末端的碱基配对而结合，形成环状DNA分子。这种由粘性末端结合形

7、成的双链区段为cos位点（cohesive-end site）。1951年J.Lederberg的妻子Esther Lederberg证明了J.Lederberg和Tatum用来杂交的K12中有原噬菌体，并命名为，经10年的研究搞清了溶原化的实质。噬菌体的50个基因组成4个操纵子，即阻遏蛋白操纵子，左右两个早期操纵子和晚期操纵子，左向转录的为L链，右向转录的为R链，当噬菌体侵入宿主细胞后，前早期和后早期的基因首先表达，随后，若晚期基因表达，噬菌体进入裂解循环，若合成阻遏蛋白，则进入溶原状态。右早期操纵子的调节基因cro可抑制溶原型阻遏蛋白cI的合成，使噬菌体进入裂解循环，左早期操纵子的调节基因

8、N的表达产物为抗终止子，使前早期基因的转录越过终止信号进入后早期基因，后早期基因包括左右早期操纵子的3个调节基因，c/c与建立溶原状态的阻遏蛋白的合成有关，Q调节基因的产物亦为抗终止子，使晚期基因表达，噬菌体进入裂解循环。Figure shows that there are two immediate early genes,N and cro,which are transcribed by host RNA polymerase.N is transcribed toward the left,and cro toward the right.Each transcript is ter

9、minated at the end of the gene.pN is the regulator that allows transcription to continue into the delayed early genes.It is an antitermination factor that suppresses use of the terminators tL and tR.In the presence of pN,transcription continues to the left of N into the recombination genes,and to th

10、e right of cro into the replication genes.2.X174的基因组 1977年Sanger测定了噬菌体X174的序列，5386nt，含11个基因，3个转录单位，由3个启动子（pA,pB,pD）启动。X174含有的5386nt最多能编码1795个氨基酸，若每个氨基酸的平均相对分子质量为110，则总的蛋白质相对分子量质为197,000D，但实际蛋白质总相对分子质量却为262,000D。将全部DNA顺序和蛋白质的氨基酸顺序进行比较，发现了重叠基因。E基因全部包括在D基因内，B基因则全部包括在A基因内。4.4.4 几种病毒的基因组1.SV40基因组 猴空泡病毒40

11、(simian vacuolating virus 40,SV40)载体基因组只有5243bp，序列已确定，基因组为共价闭合环DNA(cccDNA)，酶切图谱及各种功能的基因定位均已详细了解。病毒DNA较易制备，但是，用SV40重组病毒转染细胞时，随着病毒的繁殖，细胞会裂解，这对基因工程中的应用是很不理想的。SV40 DNA分子小，插入的DNA不能大于2500bp。SV40 DNA的早期功能区插入外源DNA，存在致癌的隐患，为此，人们对病毒载体进行了改造，同时插入tk,dhfr,neo,cat等标记基因，构成了适用于不同目的的表达载体。pSV 载体就是以SV40为基础构建的一群载体的总称。蛋白

12、质蛋白质 合成时间合成时间功能功能T抗原 早期启动DNA复制t抗原早期 未知VP1 晚期主要的病毒外壳蛋白VP2 晚期次要的病毒外壳蛋白VP3 晚期次要的病毒外壳蛋白2.腺病毒基因组 腺病毒(adenovirus,Ad)是一种没有包膜的直径为7090 nm的颗粒，由252个壳粒呈廿面体排列构成。每个壳粒的直径为79 nm。其病毒壳体含有三种主要的蛋白：240个六邻体（II），12个五邻体基底（III）和纤突（IV），还有多种其他的辅助蛋白VI，VIII，IX，IIIa和Iva2。衣壳里是线状双链DNA分子，约含35 000 bp，两端各有长约100 bp的反向重复序列。由于每条DNA链的5端同

13、相对分子质量为55103Da的蛋白质分子共价结合，可以出现双链DNA的环状结构。人体腺病毒已知有33种，分别命名为adlad33，研究得最详细是ad2。腺病毒基因组是一个线性的双链DNA，其5端与一种末端蛋白（TP）共价结合，5端上还具有末端反向重复序列（LTRs）。病毒DNA与核心蛋白VII和一个称为mu的小肽紧密结合。另一种蛋白V包被在DNA-蛋白复合物上，并且通过蛋白VI为DNA-蛋白复合物和病毒壳体间提供了结构上的联系。病毒含有一种病毒自身编码的蛋白酶，这种蛋白酶对于加工某些结构蛋白从而产生成熟的具有感染性的病毒是必需的。腺病毒易于培养纯化，其基因组为线性双链DNA，可插入较大的外源D

14、NA片段，最大的可达约7kb，且可在宿主细胞内大量扩增，宿主细胞范围广泛，可用于基因工程和基因治疗。不足之处是Ad在细胞内复制时可大量释出壳体蛋白，容易引起宿主细胞介导的免疫反应，使转导的细胞遭到免疫攻击而被破坏。3.逆转录病毒基因组种群特异性抗原种群特异性抗原LTR：长末端重：长末端重复序列；复序列；gag：种群特异性：种群特异性抗原（抗原（group specific antigen)；pol：聚合酶：聚合酶（polymerase)；env：被膜蛋白：被膜蛋白（envelope)；是逆转录是逆转录RNA包装为病毒所必包装为病毒所必需的。需的。4.5 细菌基因组4.5.1 细菌基因组的特点

15、1.细菌的“染色体”通常有一个环状或线型DNA分子组成，只有一个复制起点。不少细菌含有若干个小的环状DNA，被称作质粒质粒(plasmid)。有些质粒可以从一个细菌转移到另一个细菌，不少经过改造的质粒在基因工程中被用作基因转移的载体。2.编码蛋白质的基因为单拷贝的，但rRNA基因一般是多拷贝的。3.基因组中有多种调控区，和少量重复序列，调控原件比病毒复杂，但比真核生物简单，重复序列比真核生物少得多。4.功能相关的几个结构基因往往串联在一起，受它们上游的共同调控区控制，形成操纵子结构。5.基因组中存在与真核生物类似的可移动DNA序列（转座子）。DNA from a lysed E.coli ce

16、ll.In this electron micrograph several small,circular plasmid DNAs are indicated by white arrows.The black spots and white specks are artifacts of the preparation.蛋白蛋白结构结构功能功能含 量含 量/每每细胞细胞相当于核相当于核蛋白蛋白基基因因HU 和 亚基，每 个9KD使DNA压缩、类核凝聚，刺激复制，和1HF有关4万个二聚体H2Bh u pA.BH两 个 相 同亚 基，各28KD促使双链的互补、复性3万个二聚体H2A？IHF10

17、.5KD9.5KD有助于att位点配对重组？h i mA.D.H1(H-NS)15KD亚基和 D N A 结 合，与DNA拓扑结构有关1万？osZbglYpilGHLP117KD单体？2万？firAP3KD亚基？鱼 精 蛋 白(DNA结合蛋白)？E.coli含有的各种DNA结合蛋白4.6 真核生物基因组4.6.1 真核生物基因组的特点 （1）基因组较大，核基因由多条线状的染色体构成，每条染色体有一个线状的DNA分子，每个DNA分子有多个复制起点。线粒体和叶绿体等细胞器中含有环状的DNA分子，其结构与原核生物的DNA相似。（2）不存在操纵子结构，功能上密切相关的基因可以排列在一起，组成基因簇(g

18、ene cluster),也可以相距较远，甚至位于不同的染色体。即使同一个基因簇的基因，也不会像原核生物的操纵子结构那样，转录到同一个mRNA上。基因的协调表达，是通过多种调控因子构成的复杂系统完成的。（3）有重复序列，重复率达106以上的称高度重复序列，有数十至数十万个拷贝的序列，称中度重复序列。（4）有断裂基因，不少基因含有称作内含子的非编码区，编码区称作外显子，有些基因可含有几十个内含子。4.6.2 真核生物基因组的结构1.真核生物的断裂基因 Many,if not most,eukaryotic genes have a distinctive and puzzling structu

19、ral feature:their nucleotide sequences contain one or more intervening segments of DNA that do not code for the amino acid sequence of the polypeptide product.These nontranslated inserts interrupt the otherwise colinear relationship between the nucleotide sequence of the gene and the amino acid sequ

20、ence of the polypeptide it encodes.Such nontranslated DNA segments in genes are called intervening sequences or introns,and the coding segments are called exons.In higher eukaryotes,the typical gene has much more intron sequence than sequences devoted to exons.For example,in the gene coding for the

21、single polypeptide chain of the avian egg protein ovalbumin,the introns are much longer than the exons;altogether,seven introns make up 85%of the genesDNA.In the gene for the subunit of hemoglobin,a single intron contains more than half of the genes DNA.The gene for the muscle protein titin（肌联蛋白）is

22、the intron champion,with 178 introns.Genes for histones appear to have no introns.In most cases the function of introns is not clear.In total,only about 1.5%of human DNA is“coding”or exon DNA,carrying information for protein or RNA products.However,when the much larger introns are included in the co

23、unt,as much as 30%of the human genome consists of genes.Exon is any segment of an interrupted gene that is represented in the mature RNA product.Intron is a segment of DNA that is transcribed,but removed from within the transcript by splicing together the sequences(exons)on either side of it.RNA spl

24、icing is the process of excising the sequences in RNA that correspond to introns,so that the sequences corresponding to exons are connected into a continuous mRNA.Structural gene codes for any RNA or protein product other than a regulator.Transcript is the RNA product produced by copying one strand

25、of DNA.It may require processing to generate mature RNAs.Introns in two eukaryotic genes.The gene for ovalbumin has seven introns(A to G),splitting the coding sequences into eight exons(L,and 1 to 7).The gene for the subunit of hemoglobin has two introns and three exons,including one intron that alo

26、ne contains more than half the base pairs of the gene.Most genes are uninterrupted in yeast,but most genes are interrupted in flies and mammals.(Uninterrupted genes have only 1 exon,and are totaled in the leftmost column.)在s.cerevsiae中，大部分基因（96%）是连续的，几乎没有一种 s.cerevsiae的基因含4以上外显子。在昆虫和哺乳动物中，情况恰好相反，只有很

27、小部分的基因是连续的（哺乳动物中有6%），昆虫基因含有很少的外显子，一般少于10个，哺乳动物的基因断裂成许多片段，有些会有几十个外显子。一般来说，外显子较短，内含子较长。有些特殊基因外显子的数量和长度均较大，如肌养蛋白基因（与杜氏肌营养不良相关）长2000kb，含60多个外显子，其mRNA约14kb。肌联蛋白（约27000个氨基酸）有178个外显子，其中最长的外显子1.7kb。Yeast genes are small,but genes in flies and mammals have a dispersed distribution extending to very large siz

28、es.2.外显子和内含子的相互关系（1）内含子在转录后被切除 通过mRNA与DNA之间的分子杂交，可以分析内含子的数量。Comparison of the restriction maps of cDNA and genomic DNA for mouse-globin shows that the gene has two introns that are not present in the cDNA.The exons can be aligned exactly between cDNA and gene.通过比较cDNA与基因组DNA的限制性核酸内切酶图谱，也可以分析内含子的数量。T

29、he ovalbumin gene,shown here,has introns A to G and exons 1 to 7 and L(L encodes a signal peptide sequence that targets the protein for export from the cell).About three-quarters of the RNA is removed during processing.Pol II extends the primary transcript well beyond the cleavage and polyadenylatio

30、n site(“extra RNA”)before terminating transcription.Termination signals for Pol II have not yet been defined.Overview of the processing of a eukaryotic mRNAAn intron is a sequence present in the gene but absent from the mRNA(here shown in terms of the cDNA sequence).The reading frame is indicated by

31、 the alternating open and shaded blocks;note that all three possible reading frames are blocked by termination codons in the intron.（2）外显子和内含子的连接位点（3）外显子和内含子的进化关系 外显子的差异主要由于碱基替代造成的，在被翻译的序列内，若突变会引起AA序列的改变，则相应的生物可能在进化中被淘汰。许多保留下来的变化并未影响密码子的含义，因为这些发生变化的碱基常是密码子的第三个碱基，或在非翻译序列（如5端和3端序列）中。而在内含子中，序列变化多是由于碱基插

32、入或缺失或替换造成的。内含子演化的速度比外显子快得多，不同物种相同基因相比较，有时发现外显子是同源的，而内含子却有很大差异。在内含子、外显子中突变速率是相同的，但外显子通过自然选择不易保留突变，而内含子由于不编码AA，可以自由地发生突变，通过不断积累最终导致巨大差别，这种差异也说明了内含子不具备序列特异性这个特征，人们一直未弄清内含子的存在对基因功能是否是必须的。The sequences of the mouse maj and min globin genes are closely related in coding regions,but differ in the flanking

33、regions and large intron.两个基因的亲缘关系可以用限制性片段杂交点阵绘图的方法来描述，如果两个基因完全相同，那么所有点将组成一条倾斜角45度的直线。这条直线会因为两序列缺乏相同性而断断续续，也可能因为相对于另一个序列有缺失或插入而水平或垂直移位。当小鼠的两个-珠蛋白基因相比时，这条直线延伸穿过了三个外显子和一个小的内含子，但在侧翼序列和大的内含子部分却消失了，由此可以看出，编码序列是相关的，且这种亲缘关系可以保留在外显子-内含子边界处，但在较长的内含子和基因端部序列，不存在这种相关性。DHFR（二氢叶酸还原酶）有一个较大的基因，由6个外显子组成，相对应mRNA长度为20

34、00bp，但是它的DNA序列却十分长，这是由于它的内含子非常长的缘故，在三种哺乳动物中，外显子基本保持一样，内含子的相对位置也不改变，但长度变化却非常大，这就导致了基因长度范围为2531kp。Mammalian genes for DHFR have the same relative organization of rather short exons and very long introns,but vary extensively in the lengths of corresponding introns.Immunoglobulin light chains and heavy

35、chains are coded by genes whose structures(in their expressed forms)correspond with the distinct domains in the protein.Each protein domain corresponds to an exon;introns are numbered 1-5.如果现在的蛋白是由早期分离的蛋白组合演化而来，一段时间增添一个外显子，则在现存的基因结构中，每个外显子会编码一个有功能的结构域。免疫球蛋白是两条轻链、两条重链组成的四聚体，每类基因都有一系列外显子相应于蛋白不同的结构域。Th

36、e LDL receptor gene consists of 18 exons,some of which are related to EGF precursor and some to the C9 blood complement gene.Triangles mark the positions of introns.Only some of the introns in the region related to EGF precursor are identical in position to those in the EGF gene.LDL（低密度脂蛋白）受体基因的中心部分

37、的一系列外显子和EGF（表皮生长因子）前体基因同源，在其N端的外显子序列和血蛋白补充因子C9的基因同源，这说明LDL基因中一系列不同功能的组份组合而具备了新的功能，而这些组份也存在于别的蛋白中。Some interrupted genes possess only one or a few introns.The globin genes provide an extensively studied example.The two general types of globin gene,and,share a common type of structure.The consistency

38、of the organization of mammalian globin genes is evident from the structure of the generic globin gene summarized in figure.All functional globin genes have an interrupted structure with three exons.The lengths indicated in the figure apply to the mammalian-globin genes.珠蛋白的基因包含三个外显子，两个内含子总是存在于相对于编码

39、区很一致的位置上，中间的外显子代表了珠蛋白链中结合血红素的结构域。活性蛋白是由2个珠蛋白链和2个珠蛋白链组成的四聚体。外显子和蛋白结构域之间并非总是简单的对应关系，有迹象表明，在演化中，外显子的复制和合并也起了相当重要的作用。有一些学者认为最初的蛋白质是相当小的，通过不断的复制、变化、重组而产生了现在各种蛋白质。The exon structure of globin genes corresponds with protein function,but leghemoglobin has an extra intron in the central domain.血红蛋白是动物体内结合氧的单

40、聚体蛋白，豆血红蛋白是豆类植物中结合氧的蛋白，它们和别的血红素结合蛋白有着共同的祖先。肌红蛋白，血红蛋白和豆血红蛋白共同组成了球蛋白超家族，它们的基因组成是一个基因家族，也是由共同祖先演化而来的。血红蛋白是由人类基因组中一个基因所编码的，它和肌红蛋白基因基本上一样，三个外显子结构说明由于基因的演化形成了血红蛋白和球蛋白功能的分离。豆血红蛋白的基因含有三个内含子，第1个和第3个的位置和球蛋白2个内含子所处位置是相同的。这种惊人的相似说明很多血红素结合蛋白都是通过基因割裂而来的。在豆血红蛋白中，中心的内含子将相应的球白中心外显子序列分割成两部分，是肌红蛋白的中心外显子由古代的两个外显子合并而来，还

41、是在单一的中心外显子中插入了一段内含子而形成了豆血红蛋白呢？这一问题还有待研究。The rat insulin gene with one intron evolved by losing an intron from an ancestor with two interruptions.哺乳动物（除了啮齿类）和鸟类编码胰岛素的基因是由同一基因演化分离而来的。鸡的胰岛素基因有2个内含子，大鼠的其中一个基因与之有相同的结构。这个共同性说明胰岛素最初有2个内含子，而大鼠的另一个基因只含有1个内含子，说明它在演化过程中首先进行复制，然后从一个拷贝中精确地移去了一个内含子。Actin genes va

42、ry widely in their organization.The sites of introns are indicated in purple;the number identifies the codon interrupted by the intron.一些基因结构在不同物种中显示了巨大的差异，这些物种在基因演化中一定进行了大量的基因转移和插入，最典型的例子就是肌动蛋白基因。典型的肌动蛋白基因有一个非翻译的前导区（100bp），一个编码区（约1200bp），和一个尾巴（约200bp）。多数肌动蛋白基因是不连续的，且内含子存在于编码序列中，除了少数存在于先导序列中。几乎每个肌动蛋

43、白基因具有不同的断裂模式。考查所有类型的基因，内含子出现在12种不同的位置上，但是每一个单个基因的内含子数目均小于6，有些基因只有一个内含子，甚至有一个基因是连续的。为什么会发生这种情况呢？如果我们假定原始的肌动蛋白基因是不连续的，现在的基因与原始基因相关，但缺失了部分内含子，在不同的进化分支上缺失不同的内含子，可能有些内含子完全消失，这样在原始基因中可能有20个或更多个内含子。另一个观点认为在不同进化分支上，内含子独立地插入到序列中。在不同物种中内含子位置的关系可能最终被用来构建一个基因的进化树。内含子在rRNA和tRNA普遍存在多样性。可以找到不同的形式，有或没有内含子。所有tRNA分子有

44、相同的一般结构，看上去似乎不像是通过把两个区域合并在一起演化而来的。因为基因的不同区域有相当重要的功能，因此它的演化可能是由内含子不断插入基因造成的。在许多叶绿体基因中，都存在内含子，包括那些和E.coli基因相似的基因。这说明内共生发生在原核生物丢失内含子之前，如果存在一个合适的基因，可能可以推测出内共生现象发生的时期。酵母和哺乳动物线粒体基因编码了完全相同的蛋白，尽管二者结构上存在很大差别。脊椎动物线粒体基因组相当小，由结构十分紧密的连续基因组成，而酵母的线粒体基因组却大得多，而且有一些复杂的断裂基因，这两者哪个起源更早些呢？酵母线粒体基因的内含子具有移动性，它们是独立的序列，可以从一个R

45、NA中剪接掉而插入另一个DNA序列，这说明它们的基因通过内含子的不断插入而演化。（4）内含子的功能 a.促进重组。b.增加基因组的复杂性，提高进化速率。c.有些内含子可编码内切酶。d.有些内含子可编码snoRNA。e.含有部分剪接信号，内含子编码的成熟酶(maturase)帮助内含子折叠，促进剪接。f.影响基因表达的调控。Alternative splicing uses the same pre-mRNA to generate mRNAs that have different combin-ations of exons.Alternative splicing generates th

46、e a and b variants of troponin T.These c0 t curves show the rates of reassociation of denatured DNA from various sources and illustrate how the rate of reassociation is inversely proportional to genome complexity.The DNA sources are as follows:poly+poly U,a synthetic DNA duplex of poly A and poly U

47、polynucleotide chains;mouse satellite DNA,a fraction of mouse DNA in which the same sequence is repeated many thousands of times;MS-2 dsRNA,the double-stranded form of RNA found during replication of MS-2,a simple bacteriophage;T4 DNA,the DNA of a more complex bacteriophage;E.coli DNA,bacterial DNA;

48、calf DNA(nonrepetitive fraction),mammalian DNA(calf)from which the highly repetitive DNA fraction(satellite DNA)has been removed.Arrows indicate the genome size(in bp)of the various DNAs.3.真核生物基因组的序列异质性（1）DNA的复兴动力学和序列重复频度dsRNA c0t1/2是单链的初始浓度与复性进行至一半时所需时间的积，较大的c0t1/2值表示复性的速度较慢。c0t1/2与基因组中DNA的拷贝数相关，如果

49、12pg的细菌DNA和3pg的真核生物DNA有相同的c0t1/2，对于细菌基因组（大小为0.004pg）来说将有3000个拷贝，但是真核生物基因组（大小为0.75pg）只有4个拷贝。因此，若以mg/mL计的DNA浓度相同，则细菌基因组的拷贝数是真核生物基因组拷贝数的3000/4=750倍。要使真核生物序列的拷贝数与细菌相同，它就必须有750倍的DNA。因此，c0t1/2也显示了单一序列的总长度，即复杂度。c0t1/2与复杂度成比例，任何DNA的复杂度可由其c0t1/2与已知复杂性的标准DNA比较而获得。通常E.Coli（4.2106）DNA被当作标准，其复杂度被用来标记基因组的长度。即 被测被

50、测DNADNA的的C C0 0t t1/2 1/2/E.Coli C/E.Coli C0 0t t1/21/2 =被测被测DNADNA的复杂度的复杂度/4.2/4.210106 6约占总DNA的25%，复杂度约340bp，重复频度约5105。约占总DNA的30%，复杂度约6105，重复频度约350。约占总DNA的45%，复杂度约3108 bp，重复频度为1。The reassociation kinetics of eukaryotic DNA show 3 types of component(indicated by the shaded areas).The arrows identif