各种分子遗传标记简介共30页文档
- 格式:ppt
- 大小:3.51 MB
- 文档页数:30
名词解释:1)遗传标记:是指在遗传分析上用作标记的基因,也称为标记基因。
在重组实验中多用于测定重组型和双亲型。
2)基因组学:是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。
用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。
3)表观遗传学:(由于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质结构变化)研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传修饰,即探索从基因演绎为表型的过程和机制的一门新兴科学。
4)微卫星DNA:重复单位序列最短,只有2~6bp,串联成簇,长度50~100bp,又称为短串联重复序列。
5)遗传缺陷:是由于人体染色体或染色体所携带的遗传物质发生异常而引起的疾病。
6)体细胞转基因克隆:把体细胞核移入去核卵母细胞中,使其发生再程序化并发育为新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物个体。
7)数量性状基因座:对数量性状有较大影响的基因座称为数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),它是影响数量性状的一个染色体片段,而不一定是一个单基因座。
8)质量性状:是指个体间没有明显的量的区别而表现非连续性变异的性状,各变异类型间存在明显区别,能够直接加以描述的性状。
9)表型相关:就是同一个体的两个数量性状度量值间的相关。
10)遗传力:广义遗传力:指数量性状基因型方差占表型方差的比例,它反映了一个性状受遗传效应影响有多大,受环境效应影响多大。
狭义遗传力:指数量性状育种值方差占表型方差的比例。
11)重复力:是衡量一个数量性状在同一个体多次度量值之间的相关程度的指标。
12)开放阅读框(open reading frame,ORF):(结构基因的起始密码子到终止密码子)是结构基因的正常核苷酸序列,从起始密码子到终止密码子的阅读框可编码完整的多肽链,其间不存在使翻译中断的终止密码子。
13)分子标记辅助选择:是通过与目的基因紧密连锁或共分离的分子标记, 对DNA 目标区域进行直接筛选,进行育种。
分⼦标记介绍分⼦标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋⽩质。
即DNA⽚段即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;能受基因控制并且能够稳定遗传的,能代表个体或群体的遗传特征,并可被⽤作遗传分析的物质。
它能够直接反映基因组间DNA间的差异。
常⽤的分⼦标记有RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR、EST等。
RAPD、AFLP属于以PCR为基础的分⼦标记;RFLP属于以Southern为基础的分⼦标记;SSR、ISSR属于以重复序列为基础的分⼦标记;EST以mRNA为基础的分⼦标记。
1 主要的分⼦标记介绍1.1 限制性⽚段长度多态性(RFLP)RFLP是应⽤Southern杂交技术检测DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA⽚段的⼤⼩。
所以对于引起酶切位点变异的突变如点突变或部分DNA⽚段的缺失、插⼊、倒位⽽引起酶切位点缺失或获得等均可应⽤。
此⽅法的基本步骤包括:DNA的提取、⽤限制性内切酶酶切DNA、凝胶电泳分开DNA⽚段、把DNA⽚段转移到滤膜上、利⽤放射性标记的探针显⽰特定的DNA⽚段、分析结果。
探针⼀般选择单拷贝的。
其优点为共显性标记,稳定且可重复但耗时,昂贵且需应⽤同位素。
⽤该技术可作出植物的RFLP图谱,并应⽤于植物遗传和育种研究。
杨长红等采⽤PCR-RFLP技术,对库尔勒⾹梨等19个主要梨品种的cpDNA遗传多态性进⾏研究,其利⽤10对通⽤引物对总DNA进⾏扩增,并且采⽤7种限制性内切酶对PCR产物进⾏酶切,通过软件分析得出:7对引物(cp01、cp02、cp03、cp04、cp06、cp09、cp10)能在梨属植物上扩增出1条特异性谱带,cp09/MvaI,cp03/Hin6I的酶切位点有显著差异。
根据结果分析,库尔勒⾹梨与鸭梨、砀⼭梨、苹果梨、早酥、慈梨、⾦川雪梨、锦丰、新疆句句梨的平均距离系数较⼩,与其他梨的平均距离系数较⼤。
1.2 随机扩增多态性DNA(RAPD)RAPD是以8-10个碱基的随机寡聚核苷酸序列为引物,利⽤PCR技术⾮特异性扩增DNA⽚段,然后⽤凝胶电泳分开扩增⽚段,即得到⼀系列多态性DNA⽚段.染⾊后即可进⾏多态性分析。
分子标记(Molecular Markers),是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接的反映。
每一代的分子标记技术代表如下:
(1)限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)
RFLP是第一代分子标记技术,指把特定的DNA用特点的限制性核酸内切酶进行切割,将切割形成的片段进行标记之后与其他个体进行杂交,以检测不同物种间的多态性。
(2
RAPD是指把第一个生物的基因组用特定的限制性核酸内切酶进行切割,将切割后形成的片段进行扩增,以这些片段为探针来检测2个或多个物种的多态性。
SSR是第二代分子标记技术,指将人工合成或提取的2-8个核苷酸为探针,将其标记之后检测2个或多个物种的多态性。
(4
SNP是第三代分子标记技术,标记单个特殊的核苷酸,用来检测不同个体间的差异性。
检测SNP 的最佳方法是DNA 芯片技术。
对单个核苷酸的差异进行检测,SNP 标记可帮助区分两个个体遗传物质的差异。
分子标记概述遗传标记主要有四种类型: 形态标记(morphological marker)、细胞标记(cytological markers)、生化标记(Biochemical marker)和分子标记(molecular marker)。
分子标记是其中非常重要的一种,他是以个体间遗传物质核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA 水平遗传多态性的直接的反映。
早在1923年,Sax等就提出利用微效基因与主基因的紧密连锁,对微效基因进行选择的设想。
但由于形态标记数目有限,而且许多标记对育种家来说是不利性状,因而难以广泛应用。
细胞标记主要依靠染色体核型和带型,数目有限。
同工酶标记在过去的二、三十年中得到了广泛的发展与应用。
作为基因表达的产物,其结构上的多样性在一定的程度上能反映生物DNA组成上的差异和生物遗传多样性。
但由于其为基因表达加工后的产物,仅是DNA 全部多态性的一部分,而且其特异性易受环境条件和发育时期的影响;此外同工酶标记的数量有限,不能满足育种需要。
近年来,分子生物学的发展为植物遗传标记提供了一种基于DNA变异的新技术手段,即分子标记技术。
与其它标记方法相比,分子标记具有无比的优越性。
它直接以DNA形式出现,在植物体的各个组织、各发育时期均可检测到,不受季节、环境的限制,不存在表达与否的问题;数量极多,基因组变异极其丰富,分子标记的数量几乎是无限的;多态性高,利用大量引物、探针可完成覆盖基因组的分析;表现为中性,即不影响目标性状的表达,与不良性状无必然的连锁;许多标记为共显性,对隐性的性状的选择十分便利,能够鉴别出纯合的基因型与杂合的基因型,提供完整的遗传信息。
随着分子生物学技术的发展,现在DNA分子标记技术已有数十种,广泛应用于遗传育种、基因组作图、基因定位、物种亲缘关系鉴别、基因库构建、基因克隆等方面。
分子标记的概念有广义和狭义之分。
广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。
分子遗传标记的概念
分子遗传标记是指在基因组中存在的具有多态性的DNA序列,它们可以用来区分不同个体、种群或品系之间的遗传差异。
常见的分子遗传标记包括限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性(RAPD)、微卫星(SSR)和单核苷酸多态性(SNP)等。
RFLP是一种早期的分子遗传标记技术,它通过酶切DNA分子并检测不同长度的DNA片段来鉴别基因型。
RAPD是一种PCR技术,它利用随机引物扩增DNA片段来产生多态性,但它的稳定性和可重复性较差。
SSR是一种基于DNA序列中微卫星位点多态性的标记技术,由于其高度多态性和稳定性,已成为许多动植物物种遗传多样性研究和育种工作中广泛应用的标记类型。
SNP是一种单个核苷酸变异,它在基因组中广泛存在,是目前最为常用的分子标记类型之一,其高度自动化和高通量的特点使其在基因组学、遗传学和生物技术等领域得到了广泛的应用。
总的来说,分子遗传标记是现代生物技术研究中不可或缺的工具,它们可以用来研究物种间的遗传关系、基因型分析、种质资源鉴定和育种等方面。
随着技术的不断发展,新的分子遗传标记类型也在不断涌现,这些技术的发展和应用将不断推动生物学和农业科技的发展。