各種分子遺傳標(biāo)記簡介詳解

各種分子遺傳標(biāo)記簡介詳解演示文稿當(dāng)前第1頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)優(yōu)選各種分子遺傳標(biāo)記簡介當(dāng)前第2頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)

分子遺傳標(biāo)記概述20世紀(jì)70年代以來，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，相繼建立了RFLP、RAPD、AFLP、SNP、SSCP等分子遺傳標(biāo)記檢測技術(shù)。

分子遺傳標(biāo)記（MolecularGeneticMarkers）是以個體遺傳物質(zhì)內(nèi)核苷酸序列變異為基礎(chǔ)的遺傳標(biāo)記，是DNA水平遺傳多態(tài)性的直接的反映。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第3頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)多為共顯性；在生物發(fā)育的不同階段，不同組織的DNA都可用于標(biāo)記分析；表現(xiàn)為中性，不影響目標(biāo)性狀的表達(dá)；基因組變異極其豐富，分子標(biāo)記的數(shù)量幾乎是無限的；檢測手段簡單快捷，易于實(shí)現(xiàn)自動化。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)分子遺傳標(biāo)記的優(yōu)越性當(dāng)前第4頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)

分子遺傳標(biāo)記的分類動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)Southern雜交為核心的分子標(biāo)記，如RFLP其它分子標(biāo)記技術(shù)，如mtDNAPCR技術(shù)為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記，如RAPD核酸序列為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記，如SNP分子標(biāo)記當(dāng)前第5頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)

主要的分子遺傳標(biāo)記

原理：用限制性內(nèi)切酶切割基因組DNA后，基因組DNA在檢測區(qū)域內(nèi)發(fā)生了重排、插入、缺失或點(diǎn)突變，導(dǎo)致酶切位點(diǎn)發(fā)生改變，從而形成了大小不等、數(shù)量不同的酶切片段，當(dāng)這些片段通過凝膠電泳時就形成不同的帶，用分子探針雜交并利用放射自顯影成像時，不同程度的RFLP譜帶表示其多態(tài)性。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)1、RFLP（RestrictionFragmentLengthPolymorphism）

限制性片段長度多態(tài)性當(dāng)前第6頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第7頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)RFLP的優(yōu)點(diǎn)樣品純度要求較高，樣品用量大；多態(tài)信息含量低；步驟繁瑣、工作量大、成本較高。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)較高的可靠性；標(biāo)記數(shù)目是無限的；標(biāo)記為共顯性；標(biāo)記之間無干擾；不受年齡性別以及外界環(huán)境的影響。RFLP的缺點(diǎn)當(dāng)前第8頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)RFLP的應(yīng)用分子水平上選擇目的性狀進(jìn)行品種或品系遺傳純度的測定改良回交育種技術(shù)生物進(jìn)化和分類疾病診斷方面的應(yīng)用特別適應(yīng)于構(gòu)建遺傳連鎖圖動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第9頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)2、AFLP

(Amplified

Restriction

Fragment

Polymorphism)

擴(kuò)增片段長度多態(tài)性:原理：基因組DNA經(jīng)兩種限制性內(nèi)切酶酶切，形成分子量大小不等的隨機(jī)酶切片段，將特定的人工合成的短的雙鏈接頭連在這些片段的兩端，形成一個帶接頭的特異片段，用含有選擇性堿基的引物對摸板DNA進(jìn)行擴(kuò)增。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)放射性同位素標(biāo)記、聚丙烯酰胺凝膠電泳分離，然后根據(jù)凝膠上擴(kuò)增產(chǎn)物的多態(tài)性來檢出多態(tài)性。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第10頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第11頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)AFLP的優(yōu)點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)多態(tài)性豐富且清晰可辨，一次AFLP分析可檢測到100~150個標(biāo)記；被認(rèn)為是指紋圖譜技術(shù)中多態(tài)性最豐富的一項(xiàng)技術(shù)；可靠性好，重復(fù)性高；DNA需要量少；引物在不同物種間是通用的；AFLP分析的擴(kuò)增片段較短（30-700bp)，分辨率高。AFLP的缺點(diǎn)對DNA模板質(zhì)量要求高，對其濃度變化不敏感；顯性標(biāo)記，只能表明目的條帶的有無，不能區(qū)分純合子和雜合子；操作復(fù)雜，耗時，成本高。當(dāng)前第12頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)AFLP的應(yīng)用

動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)遺傳圖譜的構(gòu)建；基因標(biāo)記及定位；種及種下階元的分類鑒定；遺傳距離及雜種優(yōu)勢的利用；遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化的研究。當(dāng)前第13頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)3、SSCP（SingleStrandConformationPolymorphism)

單鏈構(gòu)象多態(tài)性

單鏈構(gòu)象多態(tài)性檢測是一種基于單鏈DNA構(gòu)象差別來檢測點(diǎn)突變的方法。原理：單鏈DNA分子內(nèi)的相互作用力使其呈現(xiàn)復(fù)雜的空間折疊構(gòu)象，當(dāng)有一個堿基發(fā)生改變時，其空間構(gòu)象發(fā)生變化，這些空間構(gòu)象存在差異的單鏈DNA分子在凝膠中受排阻大小不同。因此，通過電泳可以將構(gòu)象上有差異的分子分離開，形成了單鏈構(gòu)象多態(tài)性。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第14頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第15頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)

SSCP的優(yōu)點(diǎn)操作簡便，實(shí)驗(yàn)步驟少，周期短；具有高的靈敏性，僅單個堿基差異亦可檢測出來，拓展了檢測范圍；能得到更多的圖譜信息，更詳細(xì)的分型結(jié)果。SSCP的缺點(diǎn)只能作為突變檢測方法，要確定突變的位置和類型，還需進(jìn)一步測序；受外界影響較大，電泳條件要求較嚴(yán)格；易造成漏檢。當(dāng)前第16頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)SSCP的應(yīng)用動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)基因點(diǎn)突變的監(jiān)測大量樣本的篩選

cDNA的篩查檢測人類遺傳性疾病病毒的分型和分類保種和育種當(dāng)前第17頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)4、RAPD（RandomamplifiedpolymorphismDNA）

隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA原理：以基因組DNA為模板，以單個人工合成的隨機(jī)多態(tài)核苷酸序列（通常為10個堿基對）為引物，在Taq酶作用下，進(jìn)行PCR擴(kuò)增。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳分離、溴化乙錠染色后，在紫外透視儀上檢測多態(tài)性。擴(kuò)增產(chǎn)物的多態(tài)性反映了基因組的多態(tài)性。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第18頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第19頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)RAPD的優(yōu)點(diǎn)引物可隨機(jī)合成和隨機(jī)選定，長度一般為9-10bp；不同生物基因組可以共用一套引物；退火溫度低，一般為36℃，允許適當(dāng)?shù)腻e配；每個RAPD反應(yīng)中，僅加單個引物，就可通過引物和模板DNA隨機(jī)配對實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增，擴(kuò)增無特異性；RAPD分析所需的DNA樣品量極少。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)RAPD的缺點(diǎn)重復(fù)性差，易受到各種因素的影響；標(biāo)記呈顯隱性遺傳。當(dāng)前第20頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)5、TRS（TandemRepeatedSequence)

串聯(lián)重復(fù)序列標(biāo)記微衛(wèi)星DNA又稱簡單序列重復(fù)(SampleSequenceRepeats，SSR)，廣泛存在于真核生物基因組中，以1~6個堿基為核心序列，首尾相連組成的串聯(lián)重復(fù)序列。動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)小衛(wèi)星（MinisatelliteDNA)微衛(wèi)星（MicrosatelliteDNA）當(dāng)前第21頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)原理：每個微衛(wèi)星兩側(cè)一般是相對保守的單拷貝序列，據(jù)此可設(shè)計專一引物，通過PCR技術(shù)擴(kuò)增微衛(wèi)星片段，擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳分離后，不同個體間因核心序列的重復(fù)次數(shù)不同而產(chǎn)生DNA多態(tài)性。

單拷貝序列在單倍體基因組中只出現(xiàn)一次，但儲存了巨大的遺傳信息，可以編碼各種不同功能的蛋白質(zhì)，因此對這些序列的研究有特別重要的意義。

當(dāng)前第22頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)當(dāng)前第23頁\共有25頁\編于星期三\1點(diǎn)動物遺傳標(biāo)記課程作業(yè)數(shù)量多且均勻分布在基因組中；具有豐富的多態(tài)性；等顯性遺傳，因此檢測可以顯示純合子和雜合子；檢測容易、重復(fù)性較好、省時，適合于進(jìn)行自動化分析。微衛(wèi)星DNA的優(yōu)點(diǎn)微衛(wèi)星DNA的缺點(diǎn)相對的物種專一性；開發(fā)困難，費(fèi)用較高，耗時長；實(shí)際分析時一般每次只分析單個位點(diǎn)；不同引物退火溫度不同，需要探索。當(dāng)前第24頁\共有25頁\編于