基因组学与医学82张课件

61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。62、奇文共欣赞，疑义相与析。63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠。64、一生复能几，倏如流电惊。65、少无适俗韵，性本爱丘山。基因组学与医学基因组学与医学61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。62、奇文共欣赞，疑义相与析。63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠。64、一生复能几，倏如流电惊。65、少无适俗韵，性本爱丘山。基因组学与医学基因组学与医学GenomicsandMedicine吴坤陆wukunlu163

分子生物学研究中心xysm/mbrc/第一节基因组学(Genomics)一、基因组学概念及范畴二、结构基因组学三、功能基因组学四、比较基因组学低年级的语文教学之中，最重要的便是识字教学。因为识字是小学生提高阅读理解能力的基石，是小学生学习其他理论知识的基础，因此做好识字的教学工作，是小学语文老师最重要的职责之一。在如今新课改的背景下，小学语文的总课时量减少了，课文的篇幅和数量却增多了，这也就意味着识字量也随之增加了。掌握好的教学方法是提高识字教学最主要的途径。一、与活动相结合，在情境创设中提高教学效果小学生的年纪较小，各种思维还不是很完善，枯燥的理论教学其实并不适合，这对于年纪较小的学生来说，其实是非常困难的。因此，在教学中，应当更多的与一些有趣的活动相结合，将学生的兴趣提起来，创建一个非常吸引人的教学情境，使学生注意力高度集中，能够进入创设的情景中，亲身体验感受，让学生能够加深对课文主旨的理解与形象记忆。例如，在课文《操场上》的教学中，就可以以活动课为例，并结合课本插图让学生说操场上都有哪些活动，并请一些小学生来做动作，同时出示相应的生字：“打、拍、拔、跑、跳、踢”，然后让学生说说他们都跟什么有关，学生兴趣自然而然的就高涨起来了。让他们有被动变主动，让学生切实的感受到这些情景，在他们脑中形成一个具体深刻的形象，从而达到提高教学效果的作用，这便算是迈出了识字教学的第一步。二、与游戏相结合，在娱乐中与学生互动起来小学阶段是孩子非常爱玩的阶段，对于学习他们可能并不是那么感兴趣，注意力也无法集中太长时间，因此在教学过程中应当懂得变通，时常变换形式，跟学生一起做一些益智游戏，加深与学生之间的良性互动。在游戏中寻找与识字教学相契合的点，使之结合在一起，如：平常我们用生字卡片让学生通过“找朋友”学习新的生字，学生不仅乐意参与其中，而且更容易牢记这个生字的字形，来让学生在游戏中潜移默化的接受知识，并且可以避免学生对学习产生厌烦心理，反而通过多种多样的游戏教学使学生爱上学习，对学习产生浓厚的兴趣。三、与字形相结合，在图画中记忆汉字中国汉字博大精深，共分为六中，其中以象形字最为广泛。小学生对于汉字的认知其实并不健全，但是，对于图画的理解却强于文字。小学生喜欢涂涂画画，喜欢五颜六色，即使是还没步入校门的小孩子，都十分喜欢用彩色的笔在纸上写写画画。在教学中，教师可以利用小学生的这个特性，结合识字教学，加深小学生对于汉字的学习和理解。例如：日字，老师就可以用黄色的水彩笔在纸上画出一个太阳，然后在太阳旁边写上日字，让学生可以主观的看到日字的写法，并且还可以让学生理解到日是代表太阳的意思。这么做不仅让学生学会了识字，还可以让学生理解汉字的意义，理解之后的记忆比直接的记忆效果会增强很多。四、与朗读相结合，在声情并茂中加深印象在学校里经常可以听到教室里传出阵阵的朗读声。其实这是一个加强学生记忆的非常好的方法。小学生有效注意力较短，当周围的环境十分枯燥时，学生很快就会变得躁动不安，注意力无法集中，这个时候的学习效果就会大打折扣，而小学生又是一个非常爱跟同龄人玩耍的群体，学生都愿意让老师注意到他读的是多么正确流利，他的声音是多么洪亮，所以这时即使一个注意力不集中的学生看到大家都在朗读的时候，他也会积极的投入到朗读中去。记忆汉字对于小学生来说其实也并不容易，但是不断重复的让学生去朗读需要记忆的内容，就会一遍一遍加深学生脑子里本来就有的印象。并且在朗读的时候能够加入自己的感情与对知识的理解，使学生能够融入到知识中去，加深理解。五、与实际相结合，在生活中体验识字的乐趣理论知识与生活是密不可分的，汉字源于生活，因此想要提高学生的识字能力，就要鼓励学生将识字与生活结合起来，让学生在日常生活中多加关注周围出现的汉字，比如一些广告牌和公益标语，让学生联想汉字的意思，再结合实际的形象，深刻的记忆在脑海中。小学生比中学生在学校的时间要少得多，因此学生平时休息时，跟父母出门时，父母也应当时刻保有让孩子识字的意识，鼓励孩子多认、多理解。六、结语低年级语文教学的基础其实就是识字教学，因此识字教学在语文教学中所占的比重很大，小学生的综合思维能力较弱，因此教师应当多将识字与活动或游戏相结合，让学生在游戏中发现学习的乐趣。中学思想政治课是思想道德教育的主渠道，要用马克思主义、毛泽东思想的基础知识武装学生，提高学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的社会主义道德品质、心理素质、法律意识和政治觉悟，逐步树立科学的世界观和人生观，完成思想政治课知识、能力、觉悟相统一的素质教育任务。如果说课堂教学是一束美丽的鲜花，那么课外兴趣小组则是衬托鲜花的绿叶，它是课堂教学的必要补充，它对提高学生的政治素质，促进政治教学，起着极其重要的作用。一、兴趣小组的具体意义（一）可激发动机，培养兴趣“兴趣是最好的老师”。尤其对于学习政治来说，兴趣更是极其重要的，而兴趣小组可以通过一系列趣味性的活动，如通过新闻联播、《半月谈》、《时事》等，从中捕捉有价值的新闻热点，到课本中寻求答案，使学生不再感到学政治枯燥无味，提高学政治的兴趣，变“要我学”为“我要学”。（二）可增强信心，坚定信念初学政治的学生，常常感到学政治难，再加上这一年龄阶段学生自制力差、意志薄弱，许多学生在开始一段时间内感到新奇，而后由于政治和其他学科区别很大，而产生畏难情绪。如果建立兴趣小组，就可以多给学生提供一些实践的机会，让他们运用所学知识进入小组的角色。这可使学生感到政治课并非很难，而且在兴趣的指引下还会增强学政治的信心，坚定信念，变“我想学”为“我一定学”。（三）可增强学生各方面的能力政治兴趣小组的活动是学生参与为主的综合活动，可以提高学生搜集材料、整理材料的一些能力，并提高政治敏感性。如从党的十一届三中全会后的34年我国发生的巨大变化，看改革开放，以经济建设为中心方针政策的正确，从建国60多年来的发展看社会主义制度优越性，从家庭生活的变化认识社会主义生产的目的。通过社会调查，深化了对社会现实的认识，使课堂教学得到了延伸和扩展。再如结合共产主义人生观教育，进行寻找共产主义闪光点，寻访身边的共产党员活动，了解先进模范、英雄成长的道路等，结合政治课教学，解决学生思想深层次的问题，帮助他们辩明是非，认识事物的主流和本质。通过访问一个个战斗在平凡教育工作岗位上的共产党员，学生们深为这些党员历经磨难，又矢志不渝的共产主义精神所感动。一大批学生的思想觉悟有了明显提高。他们利用双休日，组成学生志愿者把温暖送到敬老院、孤寡老人的家中，在车站重要交通路口还设立了双休日志愿服务岗等。中学生志愿者在献爱心、为社会、为他人提供帮助的同时，也达到认识社会、增长才干、提高素质、感受人生价值的目的。在活动中补充了课堂教育的不足，使课堂教学与社会教育相统一，形成了立体化的教育教学模式，提高了教育效果。兴趣小组的学生通过开展社会调查、搞小演讲等方法，从而进一步提高了理解问题、分析问题的能力及认识水平，参与意识更浓了，潜移默化中培养了学生的综合素质。二、小组活动实施的原则（一）配合课内课外兴趣小组是以课内教学为基础并为之服务的。因此要把它纳入整个教学轨道，使之成为一项真正的教学活动。课外兴趣小组的活动要有组织、有计划地进行，切忌随心所欲，忽尔视之为可有可无，忽尔一味追求兴趣，脱离课内教学内容。（二）适合学生水平课外兴趣小组内容要受学生语言水平的制约，如果活动内容超过了他们的实际水平，他们就会丧失学习的兴趣；反之，程度过低，他们也会感到索然无味。（三）知识性和趣味性相结合兴趣小组活动应形式多样、内容丰富，富有娱乐性、竞赛性和创造性，不能使课外兴趣小组成为课堂教学的翻版，否则会丧失它对学生的吸引力。三、兴趣小组的组织形式从任教的各班中选出5—10名对政治有深厚兴趣，且有一定政治觉悟能力，胆量较大的同学组成兴趣小组，在老师的定期指导下学习。四、小组的活动内容及方法（一）班内活动兴趣小组的特点是以点带面，因此所有的小组活动内容均由小组成员带回班内，课外活动时间在班内组织活动，以提高整体质量。（二）校内活动1、竞赛。在小组活动一段时间后，要在校内举行各种竞赛，如时事要闻展示、表演大赛。活动以年级为单位，分年级进行，参赛者不限。组织者：辅导教师、小组成员。这样对于平时小组的活动有很大的推动作用。2、板报或报刊。小组成员在教师的指导下，每周要创办一次板报或报刊，内容要丰富多彩，面向全校学生征文，也可通过指导老师获取。通过报刊，全校学生都可以从中学到很多知识，同时可以提高学生学政治的兴趣。3、小广播。小组成员每天要定时在广播站播送一个政治节目。如表演对话、讲故事、猜谜语等，创设一种政治气氛，提高学生学政治的兴趣。总之，建立兴趣小组可以提高整体学生的素质，同时培养优秀学生，从而促进政治教学，提高教学质量。61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。基因组学与医学基因基因组学与医学GenomicsandMedicine吴坤陆wukunlu163

分子生物学研究中心xysm/mbrc/基因组学与医学吴坤陆第

一

节基因组学(Genomics)一、基因组学概念及范畴二、结构基因组学三、功能基因组学四、比较基因组学第一节基因组学(Genomics)一、基因组学概念及范畴一、基因组学概念及范畴（一）基因组学的提出基因组(genome)泛指一个有生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质；在真核生物，基因组是指一套染色体（单倍体）DNA。

一、基因组学概念及范畴（一）基因组学的提出基因组(genom1.病毒基因组DNA病毒

RNA病毒

多数为双链(ds)、环状或线性多数为单链(ss)、线性1.病毒基因组DNA病毒多数为双链(ds)、环状或线性噬菌体phiX1741977，Sanger单链环状DNA病毒5386nt5386nt2500氨基酸噬菌体phiX1741977，Sanger单链环状DNA病乙型肝炎病毒（HBV）聚合酶HBsAgHBcAg开环部分双链DNA病毒乙型肝炎病毒（HBV）聚合酶HBsAgHBcAg开环部分乙型肝炎病毒基因组乙型肝炎病毒基因组

--开环部分双链DNA聚合酶HBsAgHBcAg乙型肝炎病毒基因组乙型肝炎病毒基因组

--开环部分双链DNA.

禽流感病毒(H5N1)

avianinfluenzaAvirus单链RNA病毒8节段-ssRNA血凝素（HA）神经氨酸酶（N).

禽流感病毒(H5N1)

aviani人类免疫缺陷病毒(HIV)（humanImmunodeficiencyvirus）逆转录病毒（单链RNA病毒）RNA人类免疫缺陷病毒(HIV)逆转录病毒（单链RNA病毒）RN2.原核生物基因组细菌染色体DNA质粒DNA以大肠杆菌（Escherichiacoli）为例2.原核生物基因组细菌染色体DNA以大肠杆菌（Escher类核（nucleoid）：细菌染色体在

细胞内形成的一个致密区域大肠杆菌细胞结构nucleoid质粒plasmid类核（nucleoid）：细菌染色体在

细胞内由一条环状双链DNA分子组成，

通常只有一个DNA复制起点。大肠杆菌染色体DNA大肠杆菌4000K3000K2000K1000K0OriCTerC4639221bp由一条环状双链DNA分子组成，

通常只有一个DN质粒DNA质粒是存在于细菌染色体外的，具有自主复制能力的环状双链DNA分子；大小为几kb。质粒DNA质粒是存在于细菌染色体外的，具有自主复制能力的环3.真核生物基因组染色体DNA线粒体DNA3.真核生物基因组染色体DNA线粒体DNA12345678910111213141516171819202122XY人类染色体基因组123456人类线粒体基因组2个rRNA基因和22个tRNA基因，13个编码蛋白质基因，编码序列占93%。人类线粒体基因组2个rRNA基因和22个tRNA基因，13个基因组学(genomics)就是发展和应用DNA制图、测序新技术以及计算机程序，分析生命体（包括人类）全部基因组结构及功能。（二）基因组学的概念基因组学(genomics)（二）基因组学的概念基因组学包括3个不同的亚领域亚领域内容结构基因组学整个基因组的遗传制图、物理制图、DNA测序

功能基因组学认识、分析整个基因组所包含的

基因、非基因序列及其功能比较基因组学比较不同物种的整个基因组，增

强对各个基因组功能及发育相

关性的认识基因组学包括3个不同的亚领域亚领域二、结构基因组学

人类基因

组计划结构基因组学(structuralgenomics)是通过HGP的实施来完成的。二、结构基因组学人类基因

组计划结构基因组学(stru人类基因组计划：（Humangenomeproject,HGP）HGP的内容就是制作高分辨率的人类遗传图和物理图，最终完成人类和其它重要模式生物全部基因组DNA序列测定，因此HGP属于结构基因组学范畴。人类基因组计划：（Humangenomeproject,Initialsequencingandanalysisof

thehumangenomeInternationalHumanGenomeSequencingConsortiumNATUREVOL409

15FEBRUARY2001860-921InitialsequencingandanalysiTheSequenceoftheHumanGenome16FEBRUARY2001

SCIENCE

VOL291

1304-1351CeleraGenomicsTheSequenceoftheHumanGeno人类染色体DNA大小Chr.Mb人类染色体DNA大小Chr.Mb（一）物理制图（二）遗传制图（三）基因组DNA序列测定（四）创建计算机分析管理系统

HGP包括以下研究内容（一）物理制图HGP包括以下研究内容绘制物理图谱（physicalmap）：

利用已知序列的DNA片段为基因组分区，位点距离用bp表示。作图标志称为序列标志位点

（sequencetaggedsites,STSs）。（一）物理制图（physicalmapping）绘制物理图谱（physicalmap）：

利用已知克隆载体：Cosmid（粘粒）YAC（酵母人工染色体）BAC（细菌人工染色体）克隆载体：Y号Y号绘制遗传图谱（geneticmap）：利用人类基因组中自然存在的一些特殊位点作为遗传标志，确定标志位点在一条染色体DNA上的线性排列顺序，标志位点间的距离用cM表示

。（二）遗传制图（geneticmapping）绘制遗传图谱（geneticmap）：（二）遗传制图（ge遗传标志：RFLP（限制性片段长度多态性）

VNTR（可变数目串联重复序列）

STR（短串联重复序列）SNP（单核苷酸多态性）遗传标志：AEDbAEdBAEdbDBAE两对等位基因之间重组互换的频率即遗传距离10cM10%1.遗传图谱（geneticmap）AEDbAEdBAEdbDBAE两对等位基因之间重组互换的频基因组学与医学82张课件ChromosomeMaleFemale1.121.760.781.400.861.300.671.40物理图距离（Mb）与遗传学距离(cM)的对应关系cM/MbChromosomeMaleFemale（三）基因组DNA序列测定人类基因组的全部核苷酸(3X109)排列顺序（三）基因组DNA序列测定人类基因组的全部核苷酸(3X109DNA测序基本步骤限制性内切酶将大片段DNA切成小的片段小片段插入（连接）到测序载体中用测序仪对小片段DNA测序超级计算机分析测序结果，进行拼接得到

一致序列DNA测序基本步骤限制性内切酶将大片段DNA切成小的片段DNA切下的片段插入（连接）到载体中叠连群测序后得出一致序列大量的重叠片段gtatgtacatttttaaaatctcattttaaaaggccagttaaaatgggtatgtacatttttaattttaaaatctcattttaatttaaaaggccagttaagttaaaatggDNA切下的片段插入（连接）到载体中叠连群测序后得出一致序列大肠杆菌(Escherichia

coli)酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)拟南芥(Arabidopsisthaliana)秀丽小杆线虫(Caenorhabditiselegans)果蝇(Drosophilamelanogaster)小鼠(Musmusculus)模式生物大肠杆菌(Escherichiacoli)模式生（四）创建计算机分析管理系统主要的人类基因组数据库欧洲生物信息学研究所

EMBL:/

美国国家生物技术信息中心

NCBI:/日本国立遗传学研究所

DDBJ:ddbj.nig.ac.jp/（四）创建计算机分析管理系统欧洲生物信息学研究所

EMBL:基因组学与医学82张课件基因组学与医学82张课件基因组学与医学82张课件HGP主要任务及内容主要任务内容

物理制图确定染色体上诸如限制性内切（physicalmapping）核酸酶识别位点，或序列标志

位点（STSs）等的位置图。

遗传制图确定标志位点在一条染色体（physicalmapping）上的线性排列顺序。标志位点

间的图距以遗传学距离表示，

单位为分摩尔根（cM）

基因组DNA序列测定人类24条染色体的、由

3X109个核苷酸组成的全部DNA

序列，绘制人类基因组图谱。HGP主要任务及内容主要任务通过HGP获得的广泛基因组信息组成了结构基因组学的基本内容，是开展功能基因组学的研究的基础；同时为详尽研究每一个单基因遗传病提供“平台”，并将成为复杂的多基因遗传病研究的发端。HGP的意义通过HGP获得的广泛基因组信息组成了结构基因组学的基因组学与医学82张课件完成一个生物体全部基因组测序后即进入后基因组测序阶段——详尽分析序列，描述基因组所有基因的功能，包括研究基因的表达及其调控模式，这就是功能基因组学。

三、功能基因组学

（functionalgenomics）完成一个生物体全部基因组测序后即进入后基因组测序阶（一）鉴定DNA序列中的基因（二）同源搜索设计基因功能（三）实验性设计基因功能（四）描述基因表达模式

主要具体内容包括以下方面

（一）鉴定DNA序列中的基因主要具体内容包括以下方面（一）鉴定DNA序列中的基因对基因组序列进行注释，包括鉴定和描述推测的基因、非基因序列及其功能。

（一）鉴定DNA序列中的基因对基因组序列进行注释，包同源基因在进化中来自共同的祖先，通过核苷酸序列或氨基酸序列的同源性比较推测基因组内相似功能的基因。（二）同源搜索设计基因功能同源基因在进化中来自共同的祖先，通过核苷酸序列或氨基酸序列的基因组学与医学82张课件基因组学与医学82张课件基因组学与医学82张课件（三）实验性设计基因功能对基因进行缺失或剔除，观察表型变化推测基因功能。（三）实验性设计基因功能对基因进行缺失或剔除，观察表（四）描述基因表达模式转录组(transcriptome):一个细胞内的一套mRNA转录物，包含了某一环境条件、某一生命阶段、某一生理或病理(功能)状态下，生命体的细胞或组织所表达的基因种类和水平。这一研究领域叫转录组学(transcriptomics)。（四）描述基因表达模式转录组(transcriptome):转录组学的研究方法－DNA芯片技术转录组学的研究方法－DNA芯片技术蛋白质组(proteom)：一个细胞内的全套蛋白质，反映了特殊阶段、环境、状态下细胞或组织在翻译水平的蛋白质的表达谱。这一研究领域叫蛋白质组学(proteomics)。蛋白质组(proteom)：双向电泳（twodimensionelectrophoresis,2-DE）：蛋白质具有等电点和分子量的特异性，将蛋白质混合物在电荷（等电聚焦，IEF）和分子量（变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，SDS）两个水平上进行分离。蛋白质组学的研究方法双向电泳（twodimension蛋白质组学的研究方法基因组学与医学82张课件MolecularsIons

生物质谱技术

MassSpectrometry：通过测定样品离子的质荷比（m/z）来进行成分和结构分析。MolecularsIons生物质谱技术MassSpe功能基因组学研究策略及主要内容鉴定(注释)基因:通过“ORF搜索”，发现理论性蛋白

质编码序列分析基因功能:利用计算机进行同源搜索，根据已

知序列、进化相关性，发现重要的

蛋白质功能域。也可对DNA序列进

行突变或剔除后，结合功能、表型

变化的实验鉴定基因功能描述基因表达模式:采用DNA微点阵进行整体基因表达

谱--转录组分析；采用蛋白质或

多肽微点阵、改进的双向电泳结

合飞行质谱技术分析蛋白质表达

谱蛋白质组分析。功能基因组学研究策略及主要内容鉴定(注释)基因:通过“四、比较基因组学比较基因组学(comparativegenomics)涉及比较不同物种的整个基因组，以便深入理解每个基因组的功能和进化关系。

四、比较基因组学比较基因组学(comparativegen进化树（系统发生树）进化树（系统发生树）“微型人”生理系统与人非常相似90%的基因与人类同源小鼠

(Musmusculus)“微型人”小鼠

(Musmusculus)

基因共线性基因共线性基因组学与医学82张课件TheRelationbetweenGenomicsandMedicine第二节

基因组学与医学关系TheRelationbetweenGenomics

医学相关问题结构基因组学功能基因组学蛋白质组学基因组计划的应用

结构基因组学功能基因组学蛋白质组学基因组计划的应用疾病的分子机制：病原,病理和预后，

疾病的易感性，

遗传与环境的影响。疾病的分子机制：病原,病理和预后，

分子诊断：疾病的预测,药物耐受性，

疾病的分型。分子诊断：疾病的预测,药物耐受性，

疾病分子治疗：药物靶,基因治疗分子治疗：药物靶,基因治疗一、基因病的概念人类疾病大致分为三类：（一）单基因病（二）多基因病（三）获得性基因病

基因病：以基因组学为基础，从疾病

和健康的角度考虑，人类疾

病大多直接或间接地与基因

相关。一、基因病的概念人类疾病大致分为三类：基因病：以基因组学为基二、疾病相关基因的