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基因组
,'''基因组'''在[[分子生物学]]和[[遗传学领域]]，基因组是指生物体所有遗传物质的总和。这些遗传物质包括DNA或RNA（病毒RNA）。
基因组包括编码DNA和非编码DNA、[[线粒体DNA]]和[[叶绿体DNA]]。
研究基因组的科学称为基因组学。
[[File:基因组1.jpg|缩略图|基因组[https://dss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2811077952,87733818&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://dss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2811077952,87733818&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
'''中文名''':[[基因组]]
'''外文名''':[[Genome]]
'''组 成''':[[DNA 和RNA（病毒]]
'''类 型''':[[生物遗传]]
==简介==
在[[分子生物学]]和[[遗传学领域]]，基因组指生物体所有遗传物质的总和。这些遗传物质包括DNA或RNA（病毒RNA）。
基因组[[DNA]]包括[[编码DNA]]和[[非编码DNA]]、线粒体DNA和叶绿体DNA。
基因组这个术语由[[德国]]汉堡大学植物学教授[[Hans Winkler]]于1920年创建。
研究基因组的科学称为基因组学。
[[File:基因组2.jpg|缩略图|基因组[https://dss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1398286323,17680804&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://dss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1398286323,17680804&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==分类==
病毒基因组
病毒基因组可以由[[RNA]]或[[DNA]]组成。 RNA病毒的基因组包含单链或双链RNA，也包含一种或多种单独的RNA分子。 DNA病毒基因组可以是[[单链]]或[[双链DNA]]。大多数DNA病毒基因组由单个线性DNA分子组成，但有些由DNA病毒基因组由环状DNA分子组成 <ref>[https://baike.baidu.com/reference/2746983/a6cfaQGe13W0CCnnGMiM-rTztr7Ed9zR5dYiLqg-eafHJLaCQocsn8Dj9CedfbcClmGXFYHdQchu4GtC38pLxBe1yGRpr-ok | The University of Texas Medical Branch at Galve] </ref> 。
原核基因组
原核生物和真核生物基因组由DNA组成。古细菌有一个环状染色体组成的DNA基因组 ；<ref>[Samson, R.Y., Bell, S.D ．Archaeal chromosome biology：Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology ，2014：24 (5–6), 420–427. doi:10.1159/000368854]</ref> 。大多数细菌也有一个环状染色体，然而，一些细菌物种含有线性染色体 <ref>[Chaconas, G., Chen, C.W．Replication of Linear Bacterial Chromosomes: No Longer Going Around in Circles：The Bacterial Chromosome，2005：525–540]</ref> 或多个染色体。大多数原核生物基因组中不含有重复DNA ；<ref>[Koonin, E.V., Wolf, Y.I．Constraints and plasticity in genome and molecular-phenome evolution：Nature Reviews Genetics，2010：11 (7), 487–98. doi:10.1038/nrg2810]</ref> 。一些共生细菌基因组种含有高比例的假基因，例如Serratia symbiotica基因组种只有约40%的DNA编码蛋白质 <ref>[Land, M., Hauser, L., Jun, S.R., Nookaew, I., Leuze, M.R., Ahn, T.H., Karpinets, T., Lund, O., Kora, G., Wassenaar, T., Poudel, S., Ussery, D.W．Insights from 20 years of bacterial genome sequencing ：Functional & Integrative Genomics，2015：15 (2)，141–161. doi:10.1007/s10142-015-0433-4.]</ref> 。 一些细菌基因组还含有辅助遗传物质，它们在质粒中存在。为此，基因组这个词不应该用作染色体的同义词。
真核基因组
真核基因组由一条或多条线性DNA染色体组成。组成真核生物基因组的染色体的数量差异很大，[[杰克跳线蚂蚁]]和[[无性线虫]]的基因组每个只有一对染色体 ；<ref>[Khandelwal, S．Chromosome evolution in the genus Ophioglossum L：Botanical Journal of the Linnean Society，1990：102 (3), 205–217. doi:10.1111/j.1095-8339.1990.tb01876.x]</ref> ，而蕨类物种有720对染色体 。人类细胞具有22对常染色体和1对性染色体。
除了[[细胞核]]中的染色体外，真核生物的[[细胞器]]如[[叶绿体]]和[[线粒体]]都有自己的DNA和染色体，因此，也有“线粒体基因组”和“质体基因组”的说法。与它们来源的细菌一样，线粒体和叶绿体都含有环状染色体。<ref>[Lewin．Genes VIII (8th ed.)．Upper Saddle River, NJ：Pearson/Prentice Hall，2004：ISBN 978-0-13-143981-8]</ref>
与原核生物不同，真核生物具有蛋白质编码基因的外显子 [[-内含子组织]]和一定数量的重复DNA。[[哺乳动物]]和[[植物基因]]组的大多数由重复DNA组成 。
[[File:基因组3.jpg|缩略图|基因组[https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=321994587,3873855954&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=321994587,3873855954&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
编码序列
携带合成[[蛋白质]]遗传信息的DNA序列是编码序列。不同[[物种]]中编码序列占基因组的比例差异很大。较大的基因组不一定含有更多的基因，并且复杂真核生物中非重复DNA的比例随着基因组大小的增加而减少 。简单的[[真核生物]]如[[秀丽隐杆线虫]]和[[果蝇]]中，编码DNA比例高于重复DNA ，而更复杂真核生物基因组则往往主要由重复DNA组成。一些植物和两栖动物基因组中重复DNA的比例超过80% 。同样，人类基因组中只有2%编码DNA。
==非编码序列==
非编码序列包括内含子，非编码[[RNA]]的序列，调控DNA和重复DNA。人类基因组的98%属于非编码序列。基因组的重复DNA有串联重复序列和分散重复序列 ；<ref>[Stojanovic, N (ed.) ．Computational genomics : current methods．Wymondham：Horizon Bioscience ，2007：ISBN 978-1-904933-30-4]</ref> 。
转座子
转座子（TEs）是具有特定结构的DNA序列，它们可以在基因组中跳动，位置不固定 [<ref>[Padeken, J., Zeller, P., Gasserm S,M．Repeat DNA in genome organization and stability：Current Opinion in Genetics & Development，2015：31, 12–19. doi:10.1016/j.gde.2015.03.009]</ref> 。I类TE通过复制和粘贴机制跳动位置，II类TE从基因组中切除并插入新位置。
TE的运动是真核生物基因组进化的驱动力，因为它们的插入可以破坏基因功能，TE之间的同源重组可以导致[[基因]]的复制，TE还可以将外显子和调节序列改组到新的位置 ；<ref>[Kazazian, H.H ．Mobile elements: drivers of genome evolution：Science，2004：303 (5664), 1626–1632. doi:10.1126/science.1089670]</ref> 。
反转录转座子
反转录转座子可以转录成[[RNA]]，然后在另一个位点被复制到基因组中 ；<ref>[Deininger, P.L., Moran, J.V., Batzer, M.A., Kazazian, H.H．Mobile elements and mammalian genome evolution：Current Opinion in Genetics & Development，2003：13 (6), 651–658. doi:10.1016/j.gde.2003.10.013]</ref> 。反转录转座子可分为长末端重复序列（LTR）和非长终端重复序列（非LTR）两大类反转录转座子 。
==基因组大小==
基因组大小是一个拷贝的单倍体基因组中DNA碱基对的总数。
基因组大小与原核生物和低等真核生物的形态复杂性呈正相关 。然而，在[[软体动物]]和上述所有其它[[高等真核生物]]之后，这种相关性已不再存在 ，主要是因为重复DNA的缘故。
==基因组改变==
生物体所有细胞都源自同一个[[单细胞]]，因此它们应该具有相同的基因组。但是，在某些情况下，细胞间会出现差异。细胞分裂期间的[[DNA]]复制和环境诱变剂的作用都可导致体细胞发生突变。在某些情况下，这种突变会导致[[癌症]]，因为它们会导致细胞更快地分裂并侵入[[周围组织]]。 在减数分裂期间，二倍体细胞分裂两次以产生单倍体生殖细胞。在此过程中，重组导致遗传物质从同源染色体重新洗牌，因此每个配子具有独特的基因组。
==基因组进化==
基因组不仅仅是生物体基因的总和，基因组还含有其它可以考虑特定基因及其产物的特征。
复制在基因组的塑造过程中起了重要作用。复制的范围包括[[短串联重复序列的延伸]]、基因簇的复制、整个染色体甚至整个基因组的复制。这种复制可能是创造[[遗传新性状]]的基础。
==视频==
==人类基因组的奥秘==
{{#iDisplay:z0874ouas5p | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}
基因组包括编码DNA和非编码DNA、[[线粒体DNA]]和[[叶绿体DNA]]。
研究基因组的科学称为基因组学。
[[File:基因组1.jpg|缩略图|基因组[https://dss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2811077952,87733818&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://dss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2811077952,87733818&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
'''中文名''':[[基因组]]
'''外文名''':[[Genome]]
'''组 成''':[[DNA 和RNA（病毒]]
'''类 型''':[[生物遗传]]
==简介==
在[[分子生物学]]和[[遗传学领域]]，基因组指生物体所有遗传物质的总和。这些遗传物质包括DNA或RNA（病毒RNA）。
基因组[[DNA]]包括[[编码DNA]]和[[非编码DNA]]、线粒体DNA和叶绿体DNA。
基因组这个术语由[[德国]]汉堡大学植物学教授[[Hans Winkler]]于1920年创建。
研究基因组的科学称为基因组学。
[[File:基因组2.jpg|缩略图|基因组[https://dss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1398286323,17680804&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://dss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1398286323,17680804&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==分类==
病毒基因组
病毒基因组可以由[[RNA]]或[[DNA]]组成。 RNA病毒的基因组包含单链或双链RNA，也包含一种或多种单独的RNA分子。 DNA病毒基因组可以是[[单链]]或[[双链DNA]]。大多数DNA病毒基因组由单个线性DNA分子组成，但有些由DNA病毒基因组由环状DNA分子组成 <ref>[https://baike.baidu.com/reference/2746983/a6cfaQGe13W0CCnnGMiM-rTztr7Ed9zR5dYiLqg-eafHJLaCQocsn8Dj9CedfbcClmGXFYHdQchu4GtC38pLxBe1yGRpr-ok | The University of Texas Medical Branch at Galve] </ref> 。
原核基因组
原核生物和真核生物基因组由DNA组成。古细菌有一个环状染色体组成的DNA基因组 ；<ref>[Samson, R.Y., Bell, S.D ．Archaeal chromosome biology：Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology ，2014：24 (5–6), 420–427. doi:10.1159/000368854]</ref> 。大多数细菌也有一个环状染色体，然而，一些细菌物种含有线性染色体 <ref>[Chaconas, G., Chen, C.W．Replication of Linear Bacterial Chromosomes: No Longer Going Around in Circles：The Bacterial Chromosome，2005：525–540]</ref> 或多个染色体。大多数原核生物基因组中不含有重复DNA ；<ref>[Koonin, E.V., Wolf, Y.I．Constraints and plasticity in genome and molecular-phenome evolution：Nature Reviews Genetics，2010：11 (7), 487–98. doi:10.1038/nrg2810]</ref> 。一些共生细菌基因组种含有高比例的假基因，例如Serratia symbiotica基因组种只有约40%的DNA编码蛋白质 <ref>[Land, M., Hauser, L., Jun, S.R., Nookaew, I., Leuze, M.R., Ahn, T.H., Karpinets, T., Lund, O., Kora, G., Wassenaar, T., Poudel, S., Ussery, D.W．Insights from 20 years of bacterial genome sequencing ：Functional & Integrative Genomics，2015：15 (2)，141–161. doi:10.1007/s10142-015-0433-4.]</ref> 。 一些细菌基因组还含有辅助遗传物质，它们在质粒中存在。为此，基因组这个词不应该用作染色体的同义词。
真核基因组
真核基因组由一条或多条线性DNA染色体组成。组成真核生物基因组的染色体的数量差异很大，[[杰克跳线蚂蚁]]和[[无性线虫]]的基因组每个只有一对染色体 ；<ref>[Khandelwal, S．Chromosome evolution in the genus Ophioglossum L：Botanical Journal of the Linnean Society，1990：102 (3), 205–217. doi:10.1111/j.1095-8339.1990.tb01876.x]</ref> ，而蕨类物种有720对染色体 。人类细胞具有22对常染色体和1对性染色体。
除了[[细胞核]]中的染色体外，真核生物的[[细胞器]]如[[叶绿体]]和[[线粒体]]都有自己的DNA和染色体，因此，也有“线粒体基因组”和“质体基因组”的说法。与它们来源的细菌一样，线粒体和叶绿体都含有环状染色体。<ref>[Lewin．Genes VIII (8th ed.)．Upper Saddle River, NJ：Pearson/Prentice Hall，2004：ISBN 978-0-13-143981-8]</ref>
与原核生物不同，真核生物具有蛋白质编码基因的外显子 [[-内含子组织]]和一定数量的重复DNA。[[哺乳动物]]和[[植物基因]]组的大多数由重复DNA组成 。
[[File:基因组3.jpg|缩略图|基因组[https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=321994587,3873855954&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=321994587,3873855954&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
编码序列
携带合成[[蛋白质]]遗传信息的DNA序列是编码序列。不同[[物种]]中编码序列占基因组的比例差异很大。较大的基因组不一定含有更多的基因，并且复杂真核生物中非重复DNA的比例随着基因组大小的增加而减少 。简单的[[真核生物]]如[[秀丽隐杆线虫]]和[[果蝇]]中，编码DNA比例高于重复DNA ，而更复杂真核生物基因组则往往主要由重复DNA组成。一些植物和两栖动物基因组中重复DNA的比例超过80% 。同样，人类基因组中只有2%编码DNA。
==非编码序列==
非编码序列包括内含子，非编码[[RNA]]的序列，调控DNA和重复DNA。人类基因组的98%属于非编码序列。基因组的重复DNA有串联重复序列和分散重复序列 ；<ref>[Stojanovic, N (ed.) ．Computational genomics : current methods．Wymondham：Horizon Bioscience ，2007：ISBN 978-1-904933-30-4]</ref> 。
转座子
转座子（TEs）是具有特定结构的DNA序列，它们可以在基因组中跳动，位置不固定 [<ref>[Padeken, J., Zeller, P., Gasserm S,M．Repeat DNA in genome organization and stability：Current Opinion in Genetics & Development，2015：31, 12–19. doi:10.1016/j.gde.2015.03.009]</ref> 。I类TE通过复制和粘贴机制跳动位置，II类TE从基因组中切除并插入新位置。
TE的运动是真核生物基因组进化的驱动力，因为它们的插入可以破坏基因功能，TE之间的同源重组可以导致[[基因]]的复制，TE还可以将外显子和调节序列改组到新的位置 ；<ref>[Kazazian, H.H ．Mobile elements: drivers of genome evolution：Science，2004：303 (5664), 1626–1632. doi:10.1126/science.1089670]</ref> 。
反转录转座子
反转录转座子可以转录成[[RNA]]，然后在另一个位点被复制到基因组中 ；<ref>[Deininger, P.L., Moran, J.V., Batzer, M.A., Kazazian, H.H．Mobile elements and mammalian genome evolution：Current Opinion in Genetics & Development，2003：13 (6), 651–658. doi:10.1016/j.gde.2003.10.013]</ref> 。反转录转座子可分为长末端重复序列（LTR）和非长终端重复序列（非LTR）两大类反转录转座子 。
==基因组大小==
基因组大小是一个拷贝的单倍体基因组中DNA碱基对的总数。
基因组大小与原核生物和低等真核生物的形态复杂性呈正相关 。然而，在[[软体动物]]和上述所有其它[[高等真核生物]]之后，这种相关性已不再存在 ，主要是因为重复DNA的缘故。
==基因组改变==
生物体所有细胞都源自同一个[[单细胞]]，因此它们应该具有相同的基因组。但是，在某些情况下，细胞间会出现差异。细胞分裂期间的[[DNA]]复制和环境诱变剂的作用都可导致体细胞发生突变。在某些情况下，这种突变会导致[[癌症]]，因为它们会导致细胞更快地分裂并侵入[[周围组织]]。 在减数分裂期间，二倍体细胞分裂两次以产生单倍体生殖细胞。在此过程中，重组导致遗传物质从同源染色体重新洗牌，因此每个配子具有独特的基因组。
==基因组进化==
基因组不仅仅是生物体基因的总和，基因组还含有其它可以考虑特定基因及其产物的特征。
复制在基因组的塑造过程中起了重要作用。复制的范围包括[[短串联重复序列的延伸]]、基因簇的复制、整个染色体甚至整个基因组的复制。这种复制可能是创造[[遗传新性状]]的基础。
==视频==
==人类基因组的奥秘==
{{#iDisplay:z0874ouas5p | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}