各种分子遗传标记简介ppt.ppt

报告人 木木木时间 2014 1 16 几种分子遗传标记技术简介 动物遗传标记课程作业 动物遗传标记课程作业 分子遗传标记概述 20世纪70年代以来 随着分子生物学的发展 相继建立了RFLP RAPD AFLP SNP SSCP等分子遗传标记检测技术 分子遗传标记 MolecularGeneticMarkers 是以个体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 动物遗传标记课程作业 多为共显性 在生物发育的不同阶段 不同组织的DNA都可用于标记分析 表现为中性 不影响目标性状的表达 基因组变异极其丰富 分子标记的数量几乎是无限的 检测手段简单快捷 易于实现自动化 动物遗传标记课程作业 分子遗传标记的优越性 分子遗传标记的分类 动物遗传标记课程作业 分子标记 主要的分子遗传标记 原理 用限制性内切酶切割基因组DNA后 基因组DNA在检测区域内发生了重排 插入 缺失或点突变 导致酶切位点发生改变 从而形成了大小不等 数量不同的酶切片段 当这些片段通过凝胶电泳时就形成不同的带 用分子探针杂交并利用放射自显影成像时 不同程度的RFLP谱带表示其多态性 动物遗传标记课程作业 1 RFLP RestrictionFragmentLengthPolymorphism 限制性片段长度多态性 动物遗传标记课程作业 RFLP的优点 样品纯度要求较高 样品用量大 多态信息含量低 步骤繁琐 工作量大 成本较高 动物遗传标记课程作业 较高的可靠性 标记数目是无限的 标记为共显性 标记之间无干扰 不受年龄性别以及外界环境的影响 RFLP的缺点 RFLP的应用 分子水平上选择目的性状进行品种或品系遗传纯度的测定改良回交育种技术生物进化和分类疾病诊断方面的应用特别适应于构建遗传连锁图 动物遗传标记课程作业 2 AFLP AmplifiedRestrictionFragmentPolymorphism 扩增片段长度多态性 原理 基因组DNA经两种限制性内切酶酶切 形成分子量大小不等的随机酶切片段 将特定的人工合成的短的双链接头连在这些片段的两端 形成一个带接头的特异片段 用含有选择性碱基的引物对摸板DNA进行扩增 扩增产物经放射性同位素标记 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离 然后根据凝胶上扩增产物的多态性来检出多态性 动物遗传标记课程作业 动物遗传标记课程作业 AFLP的优点 动物遗传标记课程作业 多态性丰富且清晰可辨 一次AFLP分析可检测到100 150个标记 被认为是指纹图谱技术中多态性最丰富的一项技术 可靠性好 重复性高 DNA需要量少 引物在不同物种间是通用的 AFLP分析的扩增片段较短 30 700bp 分辨率高 AFLP的缺点 对DNA模板质量要求高 对其浓度变化不敏感 显性标记 只能表明目的条带的有无 不能区分纯合子和杂合子 操作复杂 耗时 成本高 AFLP的应用 动物遗传标记课程作业 遗传图谱的构建 基因标记及定位 种及种下阶元的分类鉴定 遗传距离及杂种优势的利用 遗传多样性和系统进化的研究 3 SSCP SingleStrandConformationPolymorphism 单链构象多态性 单链构象多态性检测是一种基于单链DNA构象差别来检测点突变的方法 原理 单链DNA分子内的相互作用力使其呈现复杂的空间折叠构象 当有一个碱基发生改变时 其空间构象发生变化 这些空间构象存在差异的单链DNA分子在凝胶中受排阻大小不同 因此 通过电泳可以将构象上有差异的分子分离开 形成了单链构象多态性 动物遗传标记课程作业 动物遗传标记课程作业 动物遗传标记课程作业 SSCP的优点 操作简便 实验步骤少 周期短 具有高的灵敏性 仅单个碱基差异亦可检测出来 拓展了检测范围 能得到更多的图谱信息 更详细的分型结果 SSCP的缺点 只能作为突变检测方法 要确定突变的位置和类型 还需进一步测序 受外界影响较大 电泳条件要求较严格 易造成漏检 2020 3 10 17 可编辑 SSCP的应用 动物遗传标记课程作业 基因点突变的监测大量样本的筛选cDNA的筛查检测人类遗传性疾病病毒的分型和分类保种和育种 4 RAPD RandomamplifiedpolymorphismDNA 随机扩增多态性DNA 原理 以基因组DNA为模板 以单个人工合成的随机多态核苷酸序列 通常为10个碱基对 为引物 在Taq酶作用下 进行PCR扩增 扩增产物经凝胶电泳分离 溴化乙锭染色后 在紫外透视仪上检测多态性 扩增产物的多态性反映了基因组的多态性 动物遗传标记课程作业 动物遗传标记课程作业 RAPD的优点 引物可随机合成和随机选定 长度一般为9 10bp 不同生物基因组可以共用一套引物 退火温度低 一般为36 允许适当的错配 每个RAPD反应中 仅加单个引物 就可通过引物和模板DNA随机配对实现扩增 扩增无特异性 RAPD分析所需的DNA样品量极少 动物遗传标记课程作业 RAPD的缺点 重复性差 易受到各种因素的影响 标记呈显隐性遗传 5 TRS TandemRepeatedSequence 串联重复序列标记 微卫星DNA又称简单序列重复 SampleSequenceRepeats SSR 广泛存在于真核生物基因组中 以1 6个碱基为核心序列 首尾相连组成的串联重复序列 动物遗传标记课程作业 小卫星 MinisatelliteDNA 微卫星 MicrosatelliteDNA 动物遗传标记课程作业 原理 每个微卫星两侧一般是相对保守的单拷贝序列 据此可设计专一引物 通过PCR技术扩增微卫星片段 扩增产物经凝胶电泳分离后 不同个体间因核心序列的重复次数不同而产生DNA多态性 单拷贝序列在单倍体基因组中只出现一次 但储存了巨大的遗传信息 可以编码各种不同功能的蛋白质 因此对这些序列的研究有特别重要的意义 动物遗传标记课程作业 动物遗传标记课程作业 数量多且均匀分布在基因组中 具有丰富的多态性 等显性遗传 因此检测可以显示纯合子和杂合子 检测容易 重复性较好 省时 适合于进行自动化分析 微卫星DNA的优点 微卫星DNA的缺点 相对的物种专一性 开发困难 费用较高 耗时长 实际分析时一般每次只分析单个位点 不同引物退火温度不同 需要探索 个体及亲缘关系鉴定种群 品种 品系 内遗传纯度和彼此之间遗传距离构建遗传连锁图谱定位功能基因及QTL杂交优势预测群体遗传结构分析及遗传关系的分析在标记辅助选择和标记辅助导入等方面的研究监测育种和遗传操作效应亲子鉴定 胚胎移植 混合受精 亲缘关系分析 动物遗传标记课程作业 微卫星DNA的应用 6 SNP SingleNucleotidePolymorphism 单核苷酸多态性标记 概念 SNP指染色体上某个位点单个核苷酸的变异 包括转换 颠换 缺失或插入等 特性 高密度 代表性 易实现自动化分析 标记为双等位标记 动物遗传标记课程作业 SNP的应用 人类基因单体型图的绘制描述人类常见的遗传多态性模式和染色体上具有成组紧密关联SNPs的区域 用来绘制人类基因单体型图 SNP与疾病易感基因的相关性分析随着大量代谢通路和上百万SNPs的确认 SNP作为新一代遗传标记在人类疾病研究中显示出极高的潜在价值 SNP研究与药物设计随着SNP的研究与药物基因组学的结合 根据特定的基因型来设计药物将成为可能 动物遗传标记课