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1、分子标记技术原理、方法及应用一、遗传标记的类型及发展遗传标记(geneticmarker):指可追踪染色体、染色体某一节段、某个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性。它具有两个基本特征,即可遗传性和可识别性;因此生物的任何有差异表型的基因突变型均可作为遗传标记。包括形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记四种类型。形态学标记:主要包括肉眼可见的外部形态特征,如:矮秆、紫鞘、卷叶等;也包括色素、生理特性、生殖特性、抗病虫性等有关的一些特性。优点:形态学标记简单直观、经济方便。缺点:(1)数量在多数植物中是很有限的;(2)多态性较差,表现易受环境影响;(
2、3)有一些标记与不良性状连锁;(4)形态标记的获得需要通过诱变、分离纯合的过程,周期较长细胞学标记:植物细胞染色体的变异:包括染色体核型(染色体数目、结构、随体有无、着丝粒位置等)和带型(C带、N带、G带等)的变化。优点:能进行一些重要基因的染色体或染色体区域定位。缺点:(1)材料需要花费较大的人力和较长时间来培育,难度很大;(2)有些变异难以用细胞学方法进行检测生化标记:主要包括同工酶和等位酶标记。分析方法是从组织蛋白粗提物中通过电泳和组织化学染色法将酶的多种形式转变成肉眼可辩的酶谱带型。优点:直接反映了基因产物差异,受环境影响较小。缺点:(1)目前
3、可使用的生化标记数量还相当有限;locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame(2)有些酶的染色方法和电泳技术有一定难度分子标记:主要指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段,它直接反映基
4、因组DNA间的差异,也叫DNA标记。(1)数量多,高多态性,信息量大(2)与生长发育无关,取材不受限制(3)能明确辨别等位基因(4)均匀分布于整个基因组(5)选择中性,不影响目标性状的表达(6)检测手段简单、快速(7)成本低廉(8)稳定,重复性好(9)共显性遗传在遗传学研究中广泛应用的DNA分子标记已经发展了很多种,一般依其所用的分子生物学技术大致可以分为三大类:第一类是以分子杂交为核心的分子标记,包括RFLP、DNA指纹技术等,这类分子标记被称为第一代分子标记;第二类是以PCR为核心的分子标记,包括随机扩增多态性RAPD、简单序列重复SSR、扩增片段
5、长度多态性AFLP、序列标签位点STS等,为第二代分子标记;第三类是一些新型的分子标记,如:SNP标记、表达序列标签EST标记等,也以PCR技术为基础,为第三代分子标记。几种主要的DNA分子标记locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedf
6、atal,whennightcame二、几种常见分子标记的原理及方法1.RFLP2.RAPD3.AFLP4.SSR5.ISSR6.SNP1.RFLP:RestrictionFragmentLengthPolymorphismbyBotstein(1980)基本原理:物种的基因组DNA在限制性内切酶作用下,产生相当多的大小不等的片段,用放射性同位素标记的DNA作探针,把与被标记DNA相关的片段检测出来,从而构建出多态性图谱。用某一种限制性内切酶来切割来自不同个体的DNA分子上,内切酶的识别序列有差异,即是由限制性酶切位点上碱基的插入、缺失、重排或点突变所
7、引起的。这种差异反映在酶切片段的长度和数目上。优点:无表型效应,不受环境条件和发育阶段的影响;共显性,非常稳定;起源于基因组DNA自身变异,数量上几乎不受限制缺点:检测步骤多,周期长,需DNA量大,费时;用作探针的DNA克隆制备、保存不方便;放射性同位素,易造成环境污染2.RAPD:RandomAmplifiedPolymorphicDNAbyWilliamsetal.(1990)locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zheji
8、ang,1ofwhichliquorwinemasters(Wuzhensaidinforma