[科普中国]-基因组

基因组是指细胞内所有遗传信息，这种遗传信息以核苷酸序列形式存储。细胞或生物体中，一套完整的单倍体的遗传物质的总和称为基因组。1

简介基因组是指整套人类基因结构，控制着人类从一个单个细胞到一个复杂整体的发育。与合成蛋白质相关的人基因组估计由20000个基因构成，分布于大部分体细胞的双组46条染色体上2。

原理介绍单倍体细胞核、细胞器或病毒粒子所含的全部DNA分子或RNA分子。

现代遗传学家认为，基因是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同，是基因差异所致。

基因是生命遗传的基本单位，由30亿个碱基对组成的人类基因组，蕴藏着生命的奥秘。始于1990年的国际人类基因组计划，被誉为生命科学的“登月”计划，原计划于2005年完成。各国所承担工作比例约为美国54%，英国33%，日本7%，法国2.8%，德国2.2%，中国1%。此前，人类基因组“工作框架图”已于2000年6月完成，科学家发现人类基因数目约为2.5万个，远少于原先10万个基因的估计。

人类基因组是全人类的共同财富。国内外专家普遍认为，基因组序列图首次在分子层面上为人类提供了一份生命“说明书”，不仅奠定了人类认识自我的基石，推动了生命与医学科学的革命性进展，而且为全人类的健康带来了福音。

理论发展人类只有一个基因组，大约有2.5万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动，这一价值30亿美元的计划的目标是，为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。打个比方，这一过程就好像以步行的方式画出从北京到上海的路线图，并标明沿途的每一座山峰与山谷，虽然很慢，但非常精确。

应用实例随着人类基因组逐渐被破译，一张生命之图将被绘就，人们的生活也将发生巨大变化。基因药物已经走进人们的生活，利用基因治疗更多的疾病不再是一个奢望。因为随着我们对人类 本身的了解迈上新的台阶，很多疾病的病因将被揭开，药物就会设计得更好些，治疗方案就能“对因下药”，生活起居、饮食习惯有可能根据基因情况进行调整，人类的整体健康状 况将会提高，二十一世纪的医学基础将由此奠定。

利用基因，人们可以改良果蔬品种，提高农作物的品质，更多的转基因植物和动物、食品将问世，人类可能在新世纪里培育出超级作物。通过控制人体的生化特性，人类将能够恢复或修复人体细胞和器官的功能，甚至改变人类的进化过程。

基因组特点真核生物、原核生物和病毒的基因组有不同的特点。

真核生物基因组特点

1.基因组较大。真核生物的基因组由多条线形的染色体构成，每条染色体有一个线形的DNA分子，每个DNA分子有多个复制起点；

2.不存在操纵子结构。真核生物的同一个基因簇的基因，不会像原核生物的操纵子结构那样，转录到同一个mRNA上；

3.存在大量的重复序列。真核生物的基因组里存在大量重复序列，通过其重复程度可将其分成高度重复序列、中度重复序列、低度重复序列和单一序列；

4.有断裂基因。大多数真核生物为蛋白质编码的基因都含有“居间序列”，即不为多肽编码，其转录产物在mRNA前体的加工过程中被切除的成分；

5.真核生物基因转录产物为单顺反子；

6.功能相关基因构成各种基因家族。

原核生物基因组特点

1.基因组较小，通常只有一个环形或线形的DNA分子；

2.通常只有一个DNA复制起点；

3.非编码区主要是调控序列；

4.存在可移动的DNA序列；

5.基因密度非常高，基因组中编码区大于非编码区；

6.结构基因没有内含子，多为 单拷贝，结构基因无重叠现象；

7.重复序列很少，重复片段为 转座子；

8.有编码同工酶的等基因；

9.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；

10.功能相关的序列常串连在一起，由共同的调控元件调控，并转录成同一mRNA分子，可指导多种蛋白质的合成，这种结构称操纵子。

病毒基因组特点

1. 不同病毒基因组大小相差较大；

2.不同病毒基因组可以是不同结构的核酸；

3. 除逆转录病毒外，通常为单倍体基因组；

4.有的病毒基因组是连续的，有的病毒基因组分节段；

5. 有的基因有内含子；

6. 病毒基因组大部分为编码序列；

7. 基因重叠。即同一段DNA片段能够编码两种或两种以上的蛋白质分子，这种现象在其他生物细胞中仅见于线粒体和质粒DNA。3

图书基本信息副标题：人种自传23章

作 者：（英）里德利 著，刘菁 译

出 版 社：北京理工大学出版社

出版时间：2004-1-1

页 数：387

I S B N：9787564001568

定 价：26.00 元

内容简介也许可以说，组成人类基因组的23对染色体的图谱绘制是新世纪最重大的科学发现，它提出的问题与它解答了的问题同样多。这些问题将深刻地影响我们对疾病、寿命和自由意志的思考方式。这些问题将影响你的后半生。

这个让人难以置信的突破会有什么后果？《基因组》在这方面提供了超群的洞察力。通过在每一对染色体上选择一个新近发现的基因并讲述其故事，马特.里德利叙述了我们这个物种及其祖先从生命出现之初到未来医学边缘的历史。他探讨了由于基因组的图谱绘制而出现的科学、哲学以及首先问题，将帮助你理解这个科学里程碑对你、对你的孩子、对人类意味着什么。

作者简介马特·里行利过去是《经济学家》的科技编辑，驻华盛顿和美国地区编辑，他是《红色皇后：性与人类本性的进化》、《美德的起源：人类本能与合作的进化》和《借助于后天培养的自然力量：基因、经历以及造就了我们人类的一切》的作者，现居英国。

图书目录第一号染色体 生命

第二号染色体 物种

第三号染色体 历史

第四号染色体 命运

第五号染色体 环境

第六号染色体 智慧

第七号染色体 本能

X和Y染色体 冲突

第八号染色体 自身利益

第九号染色体 疾病

第十号染色体 压力

第十一号染色体 个性

第十二号染色体 自我组装

第十三号染色体 史前

第十四号染色体 永生

读后感看完这本书的时候，我恰好在吃面。

那就从面条开始谈起，一碗我眼中正常的面条，必然有很多配料，它包括醋酱油盐巴味精葱香菜花椒胡椒辣椒，或许还可以加个蛋什么的。

那么，让我们假设生命是一碗面条(请不要狭义的理解为只有面条，我指的是包含众多调味料在内的面条)。

这本书就是从各个调料细分开来讲，人类基因组——一套完全的人类基因——包装在一共23对独立的染色体里。

由于作者把X和Y染色体放在一起了。所以全书一共只有22章节。

每个染色体都被作为单独的故事罗列出来，单独讲述。但你首先要明白，他们是不可分割的。

1号染色体——生命。讲生命的诞生，来源。

2号染色体——物种。人类发展和近亲之间的分别。

3号染色体——历史。孟德尔以及其他科学家在遗传学上做出的贡献。

4号染色体——命运。你的命运完全在你的基因里。

5号染色体——环境。推翻让读者觉得基因是简单的分割开来的。具体是讲述”哮喘基因“。

6号染色体——智慧。基因的存在不是为了致病的。本章抨击了所谓的智商测试，由此推断的话，你可以把个性测试以及星座神话都看作笑话了。

7号染色体——本能。解释行为遗传学和进化心理学结论对人类的影响。

8号染色体和9号染色体——X和Y染色体——冲突。性染色体，同性恋是否遗传。

8号染色体——自身利益。基因组97%都不是真正的基因。(又可以成为垃圾DNA)同时也讲述了基因指纹测试技术。

9号染色体——疾病。解释了血型的不同以及基因对疾病的抵抗力。

10号染色体——压力。外部事件对基因的影响。

11号染色体——个性。性格的天生以及后天对性格的影响。

12号染色体——自我组装。基因是编制好的一连串程序，自我运行功能。

13号染色体——史前。你知道你为什么能消化牛奶?你祖宗几千里以前就学会了“偷奶”。

14号染色体——永生。寿命长短实在不好说。万一哪个基因调皮一下，你就挂了。

15号染色体——性别。你出生真不是自个儿决定的事，是男是女，你爸妈也没法决定。

16号染色体——记忆。想知道为嘛你记东西老是学完就忘么。

17号染色体——死亡。癌症啊!癌症啊!

18号染色体——历史。基因工程这玩意儿。

19号染色体——预防。你又想知道，你又不想知道。

20号染色体——政治。无知导致的悲剧。

21号染色体——优化人种论。优化人种的历史和现在遗留下来的歧视。

22号染色体——自由意志。休谟之叉：我们的行为要么是事先已经被决定了的，这样我们就不必为它们负责;要么是偶然事件的结果，这样我们也不必为它们负责。

本词条内容贡献者为:

江松敏 - 副教授 - 复旦大学