分子标记与遗传图谱课件.ppt

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1、第七章分子标记与遗传图谱1.基因作图1.1基因作图的目的1.2三种基因图1.2.1遗传或连锁图(geneticorlinkagemap)1.2.2物理或分子图谱(physicalmapping)2.遗传作图标记2.1基因标记2.2DNA分子标记2.2.1限制性片断长度多态性(RFLP)2.2.2酶切扩增多态性序列(CAP)2.2.3随机扩增多态性DNA(RAPD)2.2.4扩增片段长度多态性标记(AFLP)2.2.5简单序列长度多态性(SSLP)2.2.6单核苷酸多态性(SNP)2.2.7序列标记位点(STS)3.物理图3.1限制性作图(restrictionmapping

2、)3.2基于克隆的基因作图(clone-basedmapping)3.3荧光标记原位杂交(FluorescentinSituhybridization,FISH）3.4序列标签位点(sequencetaggedsite,STS)作图4.人类基因组计划4.1人类基因组计划的总目标和内容4.2基因组计划已取得的成就4.3基因组测序的新技术4.3.1脉冲场电泳(pulsedfieldelectrophoresis)4.3.2大分子克隆技术4.3.3新的DNA测序技术4.4新的DNA测序技术1.基因作图1.1基因作图的目的基因作图是将基因分配到染色体的基因座上。通过对很多基因和其它

3、标记相对位置的作图，可能产生一个染色体图谱或整个基因组的图谱。基因作图可帮助人们理解与开发生物性状的遗传性质，特别是通过遗传连锁将一种性状的遗传与另一种相联系，或者通过将表型差异与染色体结构的改变联系起来。在人类中，这使生化机制不清楚的遗传疾病的基因在特定染色体或染色体带型中定位，并通过与标记相连锁追踪家谱。对几种模式生物在国际范围内展开制作遗传和物理图谱的工作，最终目的是确定整个基因组顺序。基因组作图、分析和测序的学科称为基因组学(genomics)。1.2三种基因图1.2.1细胞遗传图1.2.2遗传（连锁）图1.2.3物理（分子）图NEXTITEM1.2.1细胞遗传图谱

4、是通过将可观察到的染色体重排和表型相联系起来而产生的。这一类图谱分辨率低，在少数物种中应用，如哺乳动物和果蝇。简单基因组的细胞遗传作图用来确定它们物理性质差异的位置。1.2.2遗传或连锁图(geneticorlinkagemap)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和家系分析。遗传图距单位为厘摩（cM），每单位厘摩定义为1%的交换率。BACK遗传图以绝对单位被标定，反映了通过重组或染色体片断化标记分离的可能性，遗传作图依赖的原理是两个基因座出现在同一DNA片断的机会随它们之间的距离增加而减小。遗传图谱分辨率在细胞遗传和物理作

5、图之间。另外，重组频率在各物种中并不一样，因此，遗传图谱在不同的物种中反映了不同的物理距离。BACK1.2.3物理或分子图谱(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。以真实单位（碱基对、千碱基对、兆碱基对）标定。物理作图有最精细的分辨率，是作图计划的最终目的。然而，由于高等真核生物基因组只有一小部分被表达，有些物理作图方法被用来鉴定转录的序列。多态型分子标记，如限制性片断长度多态性和包含小卫星DNA序列标记位点可以同时用于连锁分析中的遗传标记和作为核酸探针鉴定的物理克隆。同时，原位杂交使物理克隆能精确分配到细胞

6、遗传作图的染色体条带上。2.遗传作图标记任何一类图谱都有可识别的标记，以便寻找目标的方位和彼此之间的位置。遗传标记在遗传学建立和发展过程中有着举足轻重的作用，同时也是作物遗传育种的重要工具。随着遗传学的发展，遗传标记的种类和数量也在不断增加，主要分为4种类型，即形态标记、细胞学标记、生化标记和DNA分子标记。前三种标记都是以基因表达的结果（表现型）为基础，是对基因的间接反映；而DNA分子标记则是DNA水平遗传变异的直接反映。2.1基因标记2.2DNA分子标记2.2.1限制性片断长度多态性2.2.2酶切扩增多态性序列2.2.3随机扩增多态性DNA2.2.4AFLP标记2.2.

7、5简单序列长度多态性2.2.6单核苷酸多态性2.2.7序列标记位点2.1基因标记在经典遗传学中，研究一种性状的遗传必须要求同一性状至少有两种不同的存在形式或称表型。每个相对性状如豌豆高与矮，都有一对不同的等位基因(allele)控制。最初人们识别的指令表型的基因都是通过肉眼观察辨认的。但很快遗传学家即意识到可见的表型性状数目十分有限，尤其是当多个基因影响同一性状时，遗传分析往往陷入困境。为了使遗传图具有更强的综合性，必须发现大量易于区分的、较为单一的性状，具有生化特征的表型具备上述要求。BACK2.2DNA分子标记