分子标记及遗传连锁图谱

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1、第二章遗传图谱第一节遗传标记概述遗传作图的标记Settheflagsonthegenomes一、遗传图谱与物理图谱遗传图谱与物理图谱遗传作图(geneticmapping)：采用遗传学分析方法将基因或其它DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。这一方法包括杂交实验，家系分析。遗传图距单位为厘摩（cM），每单位厘摩定义为1％交换率。物理作图（Physicalmapping）：采用分子生物学技术直接将DNA分子标记、基因或克隆标定在基因组实际位置。物理图的距离依作图方法而异，如辐射杂种作图的计算单位为厘镭（cR），限制性片段作图与克隆作图的图距为碱基对，即D

2、NA的长度。遗传图谱(geneticmap)遗传图谱(geneticmap)又称遗传连锁图谱或连锁图谱(linkagemap)。经典遗传学时代的遗传连锁图谱主要是以家系分析或不同性状个体间杂交为基础，根据同源染色体上等位基因的变化，通过计算重组率，确定染色体上基因座位的顺序和距离，构建基因的连锁图谱。经典遗传图谱人们把单倍体配子所有染色体上的全部基因称为一个基因组。基因组内每条染色体上的连锁基因称为一个连锁群。绘制遗传图谱就是要进行每条染色体上基因座位的顺序和距离的确定，即主要通过家系分析，对不同性状之间、性状与标记之间、标记与标记之间的连锁遗传频率进

3、行计算，最终绘制遗传连锁图。人类遗传图谱包括女性一种配子的23条染色体(记作23，X)和男性两种配子的23条染色体(23，X)、(23，Y)上的所有基因位点。现代遗传图谱70年代发展起来的DNA重组技术、80年代发展起来的分子标记技术为拓展遗传图谱的构建途径创造了技术条件，也使基因定位的方法从细胞及染色体水平过渡到分子水平。DNA水平的多态性标记位点作为绘制现代遗传图谱的主要界标，大大提高图谱的精确度、准确性。遗传图谱的绘制也因此进入了一个崭新的时代。现代遗传图谱的概念是由BotsteinD等(1980)首先提出的，在此基础上，限制性片段长度多态性RF

4、LP作为遗传图谱的第一代崭新标记得以问世。遗传图谱的第二代标记位点是大量的可变数量串联重复（VNTR)，包括微、小卫星(MS)或短串联重复(STR或SSLP)。第三代标记是位点极其丰富的单核苷酸多态性(SNP)。1、形态标记遗传学上稳定、可见的外部特征——遗传与环境、结构基因与调控基因综合作用的结果。如穗形、芒长、穗长、粒色、穗形、矮秆、卷叶等。特点：直观简单从基因型到表现型存在基因表达、调控、个体发育等环节，表型差异有时难以反映基因型差异。二、遗传标记的种类2、细胞学标记染色体数目变异及结构变异，表现在染色体核型（数目、大小、随体、着丝点位置等）和带

5、型（C带、N带、G带等）。随着分带、细胞原位杂交等研究技术的发展，可在染色体水平揭示更多遗传变异。特点：直观、快速而经济，但变异十分有限，当染色体数目形态相似时难以分辨。*黑麦(Secalecereale,2n=14)染色体GiemsaC-带*常规染色技术与显带技术的结果人类染色体端粒DNA的荧光原位杂交照片荧光标记探针检测精子3、生化标记——贮藏蛋白、同工酶和等位酶种子的贮藏蛋白：同工酶：等位酶：优点：经济、方便、成本较低。缺点：结构基因表达产物，对非结构基因无能为力；所检测位点只是基因组一部分；数量有限，有时受发育时期和环境影响。同工酶与等位酶同工

6、酶(isozyme)：由一个以上基因座位编码的酶的不同形式。催化同一种化学反应，但其蛋白质本身的分子结构组成有所不同的一组酶。等位酶(allozyme)：由一个位点的不同等位基因编码的同种酶的不同类型。电泳可区分同一种酶（系统）的不同变化。材料的采集研磨和酶的提取酶的保存淀粉凝胶制备电泳凝胶切片酶的组织化学染色酶谱的记录与分析数据分析同工酶和等位酶分析的程序夏腊梅夏腊梅同工酶谱照片4、分子标记广义的分子标记(molecularmarker)是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。蛋白质标记包括种子贮藏蛋白和同工酶（指由一个以上基因位点编码的酶的不同分

7、子形式）及等位酶（指由同一基因位点的不同等位基因编码的酶的不同分子形式）。狭义的分子标记概念只是指DNA标记，而这个界定现在被广泛采纳，即现在通常所说的分子标记都是特指DNA标记。它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，它直接反映基因组DNA间的差异。分子标记的特点本质是以核苷酸序列作为标记，一般特点：（1）以DNA的形式表现，在生物体的各个组织、各个发育阶段均可检测到，不受季节、环境限制，不存在表达与否等问题。（2）多态性高，自然界存在许多等位变异，无须人为创造。（3）数量丰富，多态性遍及整个基因组。（4）表现为“中性”，不影响目标

8、性状的表达，与不良性状无必然的连锁。（5）许多分子标记表现共显性，能鉴别纯合杂合基因型，提供完