遗传作图
- 格式:ppt
- 大小:3.42 MB
- 文档页数:46
第5章遗传图谱遗传图谱是应用遗传学技术构建能显示基因以及其它序列特征在基因组上的位置的图。
遗传学技术包括杂交育种实验、人类家族的系谱分析。
1 遗传图谱的标记1.1 基因基因是首先被使用的标记。
最初的遗传图谱是在20世纪初对果蝇等生物构建的,使用基因作为标记。
一个遗传性状必须以两种替换形式或表型存在才能用于遗传学分析。
如孟德尔首先研究的豌豆茎的高或矮。
每种表型是由相应基因的不同等位基因所决定的。
起初只有那些能通过视觉区分的基因表型能用于研究。
比如,第一张果蝇遗传图显示了负责身体颜色、眼睛颜色、翅膀形态等基因的位置,这些表型都可在低倍显微镜下或肉眼观察果蝇而看到。
早期觉得这种方法很精确,但遗传学家们很快发现,只有有限的几种可见表型的遗传可用于研究,而在许多情况下,由于不止一个基因影响一个物理特征,分析起来并不太容易。
例如,到1922年,有超过50个基因被定位在4条果蝇染色体上,而其中9个基因负责眼睛的颜色,想在此领域有所贡献的每一个初涉者必须首先学会辨别果蝇眼睛的颜色是红、淡红、朱红、石榴石红、康乃馨色、肉桂色、深褐色、猩红色或深红色。
为了使基因图更加全面,有必要找到一些比可见的性状更多、更明确而且更简单的性状。
解决的方法是应用生物化学方法区分表型。
这对于微生物与人类尤为重要。
细菌与酵母只有为数很少的可见性状,因此这类生物的基因作图只能依赖于生化表型。
人类以血液分型为代表的生化标记研究从20世纪20年代就开始了。
血液分型研究不仅包括如ABO系统的标准血型,还有血清蛋白以及人类白细胞抗原(HLA系统)等免疫蛋白的等位基因可变体。
这些标记相对于可见表型的一个巨大优点是其相关基因往往为复等位基因。
HLA-DRB1基因至少有59个等位基因,而HLA-B至少有60个。
这正是与人类基因作图相关的。
与在果蝇或小鼠等生物中建立的杂交实验不同,人类基因遗传的数据只能通过检查一个家族中各成员的表型来获得。
如果对所研究的基因而言,所有的家族成员都为纯合子,就得不到有用的信息。
武汉大学李阳生老师基因组学考试名词解释名词解释1.基因= 由不同的DNA片段共同组成的一个完整的表达单元,有一个特定的表达产物,表达产物可以是RNA分子,亦可为多肽分子。
2.遗传图谱=以遗传距离表示基因组内基因座位相对位置的图谱。
3.遗传作图= 采用遗传学分析方法将基因或其他DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。
4.DNA标记= 一段DNA顺序,具有2个或多个不同的可以区分的版本,即等位形式。
AFLP、STS、RALP、RFLP、SSR、SNP等。
5.重组热点= 染色体的某些位点之间比其他位点之间由更高的交换频率,被称为重组热点。
6.共分离= 在有性繁殖的后代,这种基因附近有一个紧密连锁的分子标记与连锁的基因有最大的可能同时出现在同一个体中,这一现象被称为共分离。
7.物理图谱= 指表示DNA序列上DNA标记之间实际距离的图。
8.物理作图= 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。
9.重叠群= 相互重叠的DNA片段组成的物理图称为重叠群。
10.稀有切点限制酶=指该酶识别的碱基顺序在基因组中只有很少数量,可产生较大的DNA片段。
11.DNA指纹= 小卫星DNA具有高度的可变性,不同个体,彼此不同。
但“小卫星DNA”中有一段序列则在所有个体中都一样,称为“核心序列”。
如果把核心序列串联起来作为探针,与不同个体的DNA进行分子杂交,就会呈现出各自特有的杂交图谱,它们与人的指纹一样,具有转移性和特征性,因人而异,因此被称作“DNA指纹”(DNA fingerprint)。
12.染色体步移=从第一个重组克隆插入片段的一端分离出一个片段作为探针从文库中筛选第二个重组克隆,该克隆插入片段含有与探针重叠顺序和染色体的其他顺序。
从第二个重组克隆的插入片段再分离出末端小片段筛选第三个重组克隆,如此重复,得到一个相邻的片段,等于在染色体上移了一步,故称之为染色体步移(Chromosome Walking)染色体步移技术(genome walking)是一种重要的分子生物学研究技术,使用这种技术可以有效获取与已知序列相邻的未知序列。
遗传作图的名词解释遗传作图是一种在生物学领域中常用的研究技术,通过分析个体基因组的遗传特征来探索基因之间的关联和遗传信息的传递方式。
随着分子生物学技术的不断发展,遗传作图在基因组研究中扮演着重要的角色。
在本文中,我们将对遗传作图进行深入解释。
遗传作图的基本原理是基于遗传连锁现象。
当两个基因位点在同一染色体上,且它们之间的重组事件率低于50%时,这两个基因就会被认为存在遗传连锁现象。
遗传作图通过分析大量家系或群体的基因型数据,能够确定基因位点之间的相对位置和遗传距离。
这样的作图结果可以提供有关基因组结构和功能的重要线索。
在遗传作图中,最常用的工具是连锁图。
连锁图是一种描述遗传连锁的图形,通过将基因位点用线段连接,表示它们之间的连锁关系。
图中的距离和位置表示遗传距离和相对位置。
通过测量连锁图中的距离和角度,研究人员可以推断出基因之间的相对顺序和距离。
遗传作图对于遗传研究具有重要意义。
首先,它可以帮助科学家了解基因在染色体上的分布和排列方式。
这对于理解基因组结构和功能至关重要。
其次,遗传作图可以揭示基因之间的遗传关联和相互作用。
通过分析遗传连锁的程度和位置,研究人员可以推断出基因之间的相互作用方式,为研究复杂性状的遗传机制提供线索。
除了连锁图,遗传作图还可以利用其他可视化工具来呈现研究结果。
例如,热图可以用来展示不同基因位点之间的遗传相关性,颜色的深浅表示相关程度。
散点图则可以用来表示不同个体间基因型的差异和关联程度。
这些图形工具可以帮助研究人员更直观地理解和解释大量的遗传数据。
遗传作图也不仅仅局限于基因研究领域。
近年来,随着大规模基因组测序技术的推进,个体基因组的遗传信息越来越易获取。
因此,遗传作图不仅可以用于研究人类遗传疾病的发病机制,还可以应用于农业种质改良、动植物育种等领域。
综上所述,遗传作图是一种重要的分子生物学研究技术,通过分析基因型数据和遗传连锁现象,可以推断基因之间的相对位置和遗传距离。
遗传作图的原理与应用1. 介绍遗传作图是一种研究基因在染色体上分布和遗传连锁关系的方法。
通过观察遗传物质在后代中的分离和重组情况,可以推断基因在染色体上的相对位置以及基因之间的遗传连锁关系。
遗传作图在遗传学研究中起着重要的作用,尤其是在进化研究、遗传病研究等领域具有广泛的应用。
2. 遗传作图的原理遗传作图的原理基于基因之间的遗传连锁关系和染色体的重组。
当两个基因位于同一染色体上,并且它们之间存在遗传连锁关系时,它们很有可能会一起遗传给后代。
通过观察后代中这两个基因的联合分离情况,可以推断它们在染色体上的相对位置。
2.1 遗传连锁关系遗传连锁是指两个或多个基因由于位于同一染色体上而在遗传过程中往往一起遗传给后代。
当两个基因位于同一染色体上时,它们的连锁距离越近,联合分离的概率越低;反之,连锁距离越远,联合分离的概率越高。
2.2 染色体的重组染色体的重组是指染色体上的两段基因在配子形成过程中会发生交叉互换,从而使得基因顺序发生改变。
重组事件会导致连锁基因发生分离,使得原本连锁的基因重新组合。
通过观察重组事件的频率,可以推断基因之间的距离。
3. 遗传作图的方法遗传作图采用一系列实验方法来观察基因的分离和连锁关系,其中最常用的方法是杂交和连锁分析。
以下是两种常见的遗传作图方法:3.1 重组频率法重组频率法是通过观察重组事件的频率来推断基因之间的距离。
首先进行杂交实验,通过自交或者交配获得大量的后代。
然后统计出现重组事件的比例,根据重组事件的频率可以推算出基因之间的距离。
3.2 构建连锁图构建连锁图是通过观察连锁事件的频率来确定基因之间的相对位置。
首先进行杂交实验,确定基因之间的连锁关系。
然后通过观察连锁的事件频率来确定哪些基因位于同一染色体上,并根据连锁频率推断基因的相对位置。
4. 遗传作图的应用遗传作图在遗传学研究中有着广泛的应用,以下列举几个常见的应用领域:4.1 进化研究遗传作图可以帮助研究者了解不同物种的进化过程,推断物种间的亲缘关系以及基因在染色体上的位置。
武汉大学李阳生老师基因组学考试名词解释名词解释1.基因=由不同的DN A片段共同组成的一个完整的表达单元,有一个特定的表达产物,表达产物可以是RNA分子,亦可为多肽分子。
2.遗传图谱=以遗传距离表示基因组内基因座位相对位置的图谱。
3.遗传作图=采用遗传学分析方法将基因或其他D N A顺序标定在染色体上构建连锁图。
4.DNA标记=一段DNA顺序,具有2个或多个不同的可以区分的版本,即等位形式。
A FLP、STS、RALP、RFLP、SSR、SNP等。
5.重组热点=染色体的某些位点之间比其他位点之间由更高的交换频率,被称为重组热点。
6.共分离=在有性繁殖的后代,这种基因附近有一个紧密连锁的分子标记与连锁的基因有最大的可能同时出现在同一个体中,这一现象被称为共分离。
7.物理图谱=指表示DNA序列上DN A标记之间实际距离的图。
8.物理作图=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。
9.重叠群=相互重叠的D NA片段组成的物理图称为重叠群。
10.稀有切点限制酶=指该酶识别的碱基顺序在基因组中只有很少数量,可产生较大的DNA片段。
11.DNA指纹=小卫星DNA具有高度的可变性,不同个体,彼此不同。
但“小卫星DNA”中有一段序列则在所有个体中都一样,称为“核心序列”。
如果把核心序列串联起来作为探针,与不同个体的DNA进行分子杂交,就会呈现出各自特有的杂交图谱,它们与人的指纹一样,具有转移性和特征性,因人而异,因此被称作“DNA指纹”(DNA finger print)。
12.染色体步移=从第一个重组克隆插入片段的一端分离出一个片段作为探针从文库中筛选第二个重组克隆,该克隆插入片段含有与探针重叠顺序和染色体的其他顺序。