遗传学补充练习

1、遗传学补充练习题(2009级用)第二章遗传的细胞学基础1水稻的正常的孢子体组织，染色体数目是12对，问下列各组织的染色体数目是多少？（1）胚乳；（2）花粉管的管核；（3）胚囊；（4）叶；（5）根端；（6）种子的胚；（7）颖片；2用基因型Aabb的玉米花粉给基因型AaBb的玉米雌花授粉，你预期下一代胚乳的基因型是什么类型，比例如何？3蚕豆的体细胞是12个染色体，也就是6对同源染色体（6个来自父本，6个来自母本）。一个学生说，在减数分裂时，只有1/4的配子，它们的6个染色体完全来自父本或母本，你认为他的回答对吗？4在玉米中：（1）5个小孢子母细胞能产生多少配子？（2）5个大孢子母细胞能产生多少配子

2、？（3）5个花粉细胞能产生多少配子？（4）5个胚囊能产生多少配子？5马的二倍体染色体数是64，驴的二倍体染色体数是62。（1）马和驴的杂种染色体数是多少？（2）如果马和驴之间在减数分裂时很少或没有配对，你是否能说明马-驴杂种是可育还是不育？6在玉米中，与糊粉层着色有关的基因很多，其中三对是Aa，Ii，和Prpr。要糊粉层着色，除其他有关基因必须存在外，还必须有A基因存在，而且不能有基因存在。如有Pr存在，糊粉层紫色。如果基因型是prpr，糊粉层是红色。假使在一个隔离的玉米试验区中，基因型 AaprprII的种子种在偶数行，基因型 aaPrprii的种子种在奇数行。植株长起来时，允许天然授粉，问

3、在偶数行生长的植株上的果穗的糊粉层颜色怎样？在奇数行上又怎样？（糊粉层是胚乳一部份，所以是3n）。8兔子的卵没有受精，经过刺激，发育成兔子。在这种孤雌生殖的兔子中，其中某些兔子对有些基因是杂合的。你怎样解释？（提示：极体受精。）第四章孟德尔遗传1下面是紫茉莉的几组杂交，基因型和表型已写明。问它们产生哪些配子？杂种后代的基因型和表型怎样？（1）Rr RR（2）rr Rr（3）Rr Rr粉红红色白色粉红粉红粉红2在南瓜中，果实的白色（W）对黄色（w）是显性，果实盘状（D）对球状（d）是显性，这两对基因是自由组合的。问下列杂交可以产生哪些基因型，哪些表型，它们的比例如何？（1）WWDDwwdd（2）

4、XwDdwwdd（3）WwddwwDd（4）WwddWwDd3在豌豆中，蔓茎（T）对矮茎（t）是显性，绿豆荚（G）对黄豆荚（g）是显性，圆种子（R）对皱种子（r）是显性。现在有下列两种杂交组合，问它们后代的表型如何？（1）TTGgRrttGgrr （2）TtGgrrttGgrr4在番茄中，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，显性基因C控制缺刻叶，基因型cc是马铃薯叶。紫茎和绿茎是另一对相对性状，显性基因A控制紫茎，基因型aa的植株是绿茎。把紫茎、马铃薯叶的纯合植株与绿茎、缺刻叶的纯合植株杂交，在F2中得到9331的分离比。如果把F1：（1）与紫茎、马铃薯叶亲本回交；（2）与绿茎、缺刻叶亲本回交；以

5、及（3）用双隐性植株测交时，下代表型比例各如何？5在下列表中，是番茄的五组不同交配的结果，写出每一交配中亲本植株的最可能的基因型。（这些数据不是实验资料，是为了说明方便而假设的。）6真实遗传的紫茎、缺刻叶植株（AACC）与真实遗传的绿茎、马铃薯叶植株（aacc）杂交，F2结果如下：紫茎缺刻叶紫茎马铃薯叶绿茎缺刻叶绿茎马铃薯叶247908334（1）在总共454株F2中，计算4种表型的预期数。（2）进行c2测验。（3）问这两对基因是否是自由组合的？7一个合子有两对同源染色体A和A及B和B，在它的生长期间（1）你预料在体细胞中是下面的哪种组合，AABB？AABB？AABB？AABB？AABB？还是

6、另有其他组合。（2）如果这个体成熟了，你预期在配子中会得到下列哪些染色体组合：（a）AA，AA，AA，BB，BB，BB？（b）AA，BB，（c）A，A，B，B，（d）AB，AB，AB，AB？（e）AA，AB，AB，BB？8如果一个植株有4对显性基因是纯合的。另一植株有相应的4对隐性基因是纯合的，把这两个植株相互杂交，问F2中：（1）基因型，（2）表型全然象亲代父母本的各有多少？9遗传性共济失调（hereditary ataxia）的临床表型是四肢运动失调，呐呆，眼球震颤。本病有以显性方式遗传的，也有以隐性方式遗传的。下面是本病患者的一个家系。你看哪一种遗传方式更可能？请注明家系中各成员的基因型

7、。如这病是由显性基因引起，用符号A；如由隐性基因引起，用符号a。10如果两对基因A和a，B和b，是独立分配的，而且A对a是显性，B对b是显性。（1）从AaBb个体中得到AB配子的概率是多少？（2）AaBb与AaBb杂交，得到AABB合子的概率是多少？（3）AaBb与AaBb杂交，得到AB表型的概率是多少？11下面的家系的个别成员患有极为罕见的病，已知这病是以隐性方式遗传的，所以患病个体的基因型是aa。（1）注明-1，-2，-4，-2，-1和-1的基因型。这儿-1表示第一代第一人，余类推。（2）-1个体的弟弟是杂合体的概率是多少？（3）-1个体两个妹妹全是杂合体的概率是多少？（4）如果-1与-5

8、结婚，那么他们第一个孩子有病的概率是多少？（5）如果他们第一个孩子已经出生，而且已知有病，那么第二个孩子有病的概率是多少？12. 假设地球上每对夫妇在第一胎生了儿子后，就停止生孩子，性比将会有什么变化？13. 在血型遗传中，现把双亲的基因型写出来，问他们子女的基因型应该如何？（1）; （2）; （3）14.如果父亲的血型是B型，母亲是O型，有一个孩子是O型，问第二个孩子是O型的机会是多少？是B型的机会是多少？是A型或AB型的机会是多少？15. 当母亲的表型是ORh-MN，子女的表型是ORh+MN时，问在下列组合中，哪一个或哪几个组合不可能是子女的父亲的表型，可以被排除？ ABRh+M， ARh

9、+MN， BRh-MN， ORh-N。16. 某个女人和某个男人结婚，生了四个孩子，有下列的基因型：iiRRLMLN，IAiRrLNLN，iiRRLNLN，IBirrLMLM，他们父母亲的基因型是什么？解：他们父母亲的基因型是：IAiRrLMLN，IBiRrLMLN17. 在家蚕中，一个结白茧的个体与另一结白茧的个体杂交，子代中结白茧的个体与结黄茧的个体的比率是3：1，问两个亲体的基因型怎样？18. 在小鼠中，我们已知道黄鼠基因AY对正常的野生型基因A是显性，另外还有一短尾基因T，对正常野生型基因t也是显性。这两对基因在纯合态时都是胚胎期致死，它们相互之间是独立地分配的。（1）问两个黄色短尾个

10、体相互交配，下代的表型比率怎样？（2）假定在正常情况下，平均每窝有8只小鼠。问这样一个交配中，你预期平均每窝有几只小鼠？19. 两个绿色种子的植物品系，定为X，Y。各自与一纯合的黄色种子的植物杂交，在每个杂交组合中，F1都是黄色，再自花授粉产生F2代，每个组合的F2代分离如下：X：产生的F2代 27黄：37绿Y：产生的F2代，27黄：21绿请写出每一交配中二个绿色亲本和黄色植株的基因型。第五章 连锁遗传与性连锁1. 你怎样区别某一性状是常染色体遗传，还是伴性遗传的？用例来说明。2. 在果蝇中，长翅（Vg）对残翅（vg）是显性，这基因在常染色体上；又红眼（W）对白眼（w）是显性，这基因在X染色体

11、上。果蝇的性决定是XY型，雌蝇是XX，雄蝇是XY，问下列交配所产生的子代，基因型和表型如何？（l）WwVgvgwvgvg （2）wwVgvgWVgvg3. 纯种芦花雄鸡和非芦花母鸡交配，得到子一代。子一代个体互相交配，问子二代的芦花性状与性别的关系如何？4. 在鸡中，羽毛的显色需要显性基因C的存在，基因型cc的鸡总是白色。我们已知道，羽毛的芦花斑纹是由伴性（或Z连锁）显性基因B控制的，而且雌鸡是异配性别。一只基因型是ccZbW的白羽母鸡跟一只芦花公鸡交配，子一代都是芦花斑纹，如果这些子代个体相互交配，它们的子裔的表型分离比是怎样的？5. 有一视觉正常的女子，她的父亲是色盲。这个女人与正常视觉的

12、男人结婚，但这个男人的父亲也是色盲，问这对配偶所生的子女视觉如何？6. 植物Lychnis alba是雌雄异株。把阔叶雌株与窄叶雄株杂交，得到的F1代雌雄植株都是阔叶的，但F2雄性植株有两种类型阔叶和窄叶，你怎样解释？哪一个性别是异配性别（XY），哪一个性别是同配性别？7. 在小家鼠中，有一突变基因使尾巴弯曲。现在有一系列杂交试验，结果如下：问：1)这突变基因是显性还是隐性？2)是常染色体遗传，还是伴性遗传？3)表中6个杂交中，亲代和子代的基因型各如何？8. 下面是患有肌营养不良个体的一个家系，是一个女人和两个不同的男人在两次分别的婚姻中产生的。你认为那种遗传方式最有可能。请写出家系中各成员的

13、基因型。9. 在家鸡中，白色由于隐性基因c与o的两者或任何一个处于纯合态，有色要有两个显性基因C与O的同时存在，今有下列的交配：CCoo白色 ccOO白色子一代有色子一代用双隐性个体ccoo测交。做了很多这样的交配，得到的后代中，有色68只，白色204只。问oc之间有连锁吗？如有连锁，交换值是多少？10. 双杂合体产生的配子比例可以用测交来估算。现有一交配如下：问：（1）独立分配时，p=？（2）完全连锁时，p=？（3）有一定程度连锁时，p=？11. 在家鸡中，px和al是引起阵发性痉挛和白化的伴性隐性基因。今有一双因子杂种公鸡与正常母鸡交配，孵出74只小鸡，其中16只是白化。假定小鸡有一半是雌

14、的，没有一只早期死亡，而px与al之间的交换值是10，那么在小鸡4周龄时，显出阵发性痉挛时，（1）在白化小鸡中有多少数目显出这种症状，（2）在非白化小鸡中有多少数目显出这种症状？12. 7、在果蝇中，有一品系对三个常染色体隐性基因a、b和c是纯合的，但不一定在同一条染色体上，另一品系对显性野生型等位基因A、B、C是纯合体，把这两品系交配，用F1雌蝇与隐性纯合雄蝇亲本回交，观察到下列结果：表型数目a b c211ABC209a B c212AbC 208（1）问这三个基因中哪两个是连锁的？（2）连锁基因间重组值是多少？第六章 基因突变1在E.coli的色氨酸合成酶的蛋白质A的某一位点（位置223

15、）上观察到下列氨基酸的替换:（a）假定每个氨基酸的替换只是由一个核苷酸的改变引起的。利用遗传密码表，指出什么密码子适合这系列的变化？（b）你预期哪两个突变结合能重组形成野生型（gly）？（c）哪两个突变结合不能重组形成野生型？（d）上述氨基酸的改变中，哪一个表示碱基转换？哪一个代表碱基颠换2一具有四核苷酸顺序的DNA分子-C-G-A-T-G-C-T-A-a）用亚硝酸处理，这条DNA链复制时，核苷酸顺序会发生怎样的变化？b）用硫酸二乙酯处理，这条DNA链复制时，核苷酸顺序会发生怎样的变化？注：每种情况只考虑一个核苷酸发生突变。3就某一顺反子来说，正向突变率往往比回复突变率至少高一个数量级。如何说

16、明？第七章 染色体畸变1什么是平衡致死品系，在遗传学研究中，它有什么用处？2用图解说明无籽西瓜制种原理。3异源八倍体小黑麦是如何育成的？4何以单倍体的个体多不育？有否例外？举例。5有一玉米植株，它的一条第9染色体有缺失，另一条第9染色体正常，这植株对第9染色体上决定糊粉层颜色的基因是杂合的，缺失的染色体带有产生色素的显性基因C，而正常的染色体带有无色隐性等位基因c，已知含有缺失染色体的花粉不能成活。如以这样一种杂合体玉米植株作为父本，以cc植株作为母本，在杂交后代中，有10的有色籽粒出现。你如何解释这种结果？6在玉米中，蜡质基因和淡绿色基因在正常情况下是连锁的，然而发现在某一品种中，这两个基因

17、是独立分配的。（1）你认为可以用那一种染色体畸变来解释这个结果？（2）那一种染色体畸变将产生相反的效应，即干扰基因之间预期的独立分配？7曼陀罗有12对染色体，有人发现12个可能的“2n+1”型。问有多少个“2n+1+1”型？ （注：“2n+1+1”是指在12对染色体中，某一对面多一个，另一对又多一个，而不是某一对多两个。）8无籽西瓜为什么没有种子？是否绝对没有种子？9.同源三倍体是高度不育的。已知得到平衡配子（2n和n）的机会仅为，问这数值是怎么求得的？又如假定只有平衡的配子是有受精功能的，且假定受精过程是随机的，问得到不平衡合子（unbalanced zygotes）的机会是多少？第八章 数

18、量性状遗传1自然界中杂交繁殖的生物强制自交或其他方式近交时生活力降低，为什么自然界中自交的生物继续自交没有不良影响呢？2如果给有下标0的基因以5个单位，给有下标1的基因以10个单位，计算A0A0B1B1C0C0和A1A1B0B0C0C0两个亲本和它们F1杂种的计量数值。设（1）没有显性；（2）A1对A0是显性；（3）A1对A0是显性，B1对B0是显性。3. 上海奶牛的泌乳量比根赛（Guernseys）牛高12%，而根赛牛的奶油含量比上海奶牛高30%。泌乳量和奶油含量的差异大约各包括10个基因位点，没有显隐性关系。在上海奶牛和根赛牛的杂交中，F2中有多少比例的个体的泌乳量跟上海奶牛一样高，而奶油

19、含量跟根赛牛一样高？4测量101只成熟的矮脚鸡的体重，得下列结果：计算平均数和方差。注：用公式5. 测量矮脚鸡和芦花鸡的成熟公鸡和它们的杂种的体重，得到下列的平均体重和表型方差：计算广义和狭义遗传率。6. 假定有两对基因，每对各有两个等位基因，Aa和Bb，以相加效应的方式决定植株的高度。纯合子AABB高50cm，纯合子aabb高30cm，问：（1）这两个纯合子之间杂交，F1的高度是多少？（2）在F1F1杂交后，F2中什么样的基因型表现40cm的高度？（3）这些40cm高的植株在F2中占多少比例？7. 一连续自交的群体，由一个杂合子开始，需要经多少代才能得到大约97%的纯合子？8下面是一个箭头式

20、的家系（图略）。家系中S是D和P的子裔，D是C和B的子裔等。问：（1）谁是共通祖先？（2）谁是近交子裔？计算这子裔的F值。9. 在一个猪群中，6月龄体重的总遗传方差为125千克2，显性方差为35千克2，环境方差为175千克2。问h2N=?10. 因为某一个体得到这对等同基因或那对等同基因是一种交互事件，所以求该个体的近交系数时，可以把通过所有共通祖先的一切通径而得到一对遗传上等同基因的概率都加起来。现在我们来考察下面一个双表亲结婚所生孩子的一个家系（图略）：S有几个共通祖先？证实S的近交系数是F=1/8第九章 细菌和病毒的遗传1.一个基因型为a+b+c+d+e+并对链霉素敏感的E.coli H

21、fr菌株与基因型为a-b-c-d-e-并对链霉素耐性的F-菌株接合，30分钟后，用链霉素处理，然后从成活的受体中选出e+型的原养型，发现它们的其它野生型（+）基因频率如下：a+70，b+-，c+85，d+10。问a，b，c，d四个基因与供体染色体起点（最先进入F-受体之点）相对位置如何？2.为了能在接合后检出重组子，必须要有一个可供选择用的供体标记基因，这样可以认出重组子。另一方面，在选择重组子的时候，为了不选择供体细胞本身，必须防止供体菌株的继续存在，换句话说，供体菌株也应带有一个特殊的标记，能使它自己不被选择。例如供体菌株是链霉素敏感的，这样当结合体（conjugants）在含有链霉素的培

22、养基上生长时，供体菌株就被杀死了。现在要问：如果一个Hfr菌株是链霉素敏感的，你认为这个基因应位于染色体的那一端为好，是在起始端还是在末端？3.基因型ACNRX菌株，作为外源DNA用来转化基因型acnrx的菌株得到下列类型：AcnRx，acNrXaCnRx，AcnrX. aCnrx 请问被转化的基因顺序是什么？4.用一野生型菌株抽提出来的DNA来转化一个不能合成丙氨酸（ala）、脯氨酸（pro）和精氨酸（arg）的突变型菌株，产生不同转化类型的菌落，其数如下：问：（1）这些基因间的图距为多少？（2）这些基因的顺序如何？5.利用中断杂交技术，检查了5个Hfr菌株（1，2，3，4，5），想知道这几

23、个菌株把若干不同基因（F，G，O，P，Q，R，S，W，X，Y）转移到一个F-菌株的顺序。结果发现，各个Hfr菌株都以自己特有的顺序转移，如下所示：（各品系只记下最初转移进去的6个基因，）问：（1）这些Hfr菌株的原始菌株的基因顺序如何？（2）为了得到一个最高比例的Hfr重组子，在接合后应该在受体中选择哪个供体标记基因？提示：Hfr品系是环状DNA。6.用 P1进行普遍性转导，供体菌是pur+nad+pdx-，受体菌是pur-nad-pdx+。转导后选择具有pur+的转导子，然后在100个pur+转导子中检定其它供体菌基因有否也转导过来。所得结果如下表：问：pur和nad的共转导（cotrans

24、duction）频率是多少？pur和pdx的共转导频率是多少？哪个非选择性座位最靠近pur？nad和pdx在pur的同一边，还是在它的两侧？根据你得出的基因顺序，解释实验中得到的基因型的相对比例。第十章 细胞质遗传1.母性影响和细胞质遗传有什么不同？2.细胞质基因和核基因有什么相同的地方，有什么不同的地方？3.在玉米中，利用细胞质雄性不育和育性恢复基因，制造双交种，有一个方式是这样的：先把雄性不育自交系A（Srfrf）与雄性可育自交系B（Nrfrf）杂交，得单交种AB，把雄性不育自交系C（Srfrf）与雄性可育自交系D（NRfRf）杂交，得单交种CD。然后再把两个单交种杂交，得双交种ABCD，

25、问双交种的基因型和表型有哪几种，它们的比例怎样？4.“遗传上分离的”小菌落酵母菌在表型上跟我们讲过的“细胞质”小菌落酵母相似。当一个遗传上分离的小菌落酵母菌与一个正常酵母菌杂交，二倍体细胞是正常的，以后形成子囊孢子时，每个子囊中两个孢子是正常的，两个孢子产生小落酵母菌。用图说明这些结果，并注明相应的基因型。5.分离的小菌落酵母菌与我们讲过的那种小菌落酵母菌杂交，形成的二倍体是正常的。这些二倍体细胞形成的子囊，正常细胞与突变细胞各有两个。解释这些结果，作一图概括你的说明。6.一个雄性不育植株，用对育性恢复基因Rf是纯合的花粉授粉，F1的基因型怎样？表型怎样？7.上题的F1植株作为母本，用一正常植

26、株（rfrf）的花粉测交，测交的结果应该怎样？写出基因型和表型，注明细胞质种类。8.举一个经典的孟德尔式遗传的例子，正交和反交的结果是不同的。9.一个Dd的椎实螺自交。子代的基因型和表型怎样？如子代个体自交，它们的下一代表型又怎样？10.上题中开始做实验所用的杂合体椎实螺的表型是怎样的？说明。11.正反交在F1往往得出不同的结果。这可以由（1）伴性遗传，（2）细胞质遗传，（3）母性影响。如果你得到这样的一种结果，怎样用实验方法来决定是属于哪一种范畴？第十二章 群体遗传与进化1白花三叶草是自交不亲和的，所以阻止了自花受精。白花三叶草的晨子上缺乏条斑是一种隐性纯合状态，vv，大约16%植株有这种表

27、型。白花三叶草植株中有多少比例对这个隐性性等位基因v是杂合的？白花三叶草植株产生的花粉中，有多少比例带有这个隐性等位基因？2参考上一题目。假使你把相互交配的白花三叶草群体中，所有非条斑叶的植株都淘汰（s=1），那末下一代有多少比例的植株将是非条斑叶的？假使你只把非条斑叶的植株淘汰一半（s=0.5），那末下一代有多少比例将是非条斑叶的？3对个体生存有害的基因会受到自然选择的作用而逐渐淘汰，请问有害的伴性基因和有害的常染色体隐性基因，那一种容易受到自然选择的作用？4人类中，色盲男人在男人中占8%，假定色盲是X连锁隐性遗传，问你预期色盲女人在总人口中的比例应为多少？5在一个随机交配的群体中，如AA个

28、体占18%，且假定隐性个体全部淘汰，结果应该如下表所示:交配组合频率下代（频率）AAAaaaAAAAAAAaAaAa(0.18)2=0.032(0.18)(0.82)=0.30(0.82) 2=0.670.030.150.17 0.150.33 0.17合计1.000.350.480.17请你再算一代，证明隐性基因型的频率将从0.17降低到大约0.09。6家养动物和栽培植物的遗传变异比相应的野生群体要丰富的多，为什么？请从下列几方面来考虑：交配体系，即杂交和自交所占的比例，自然选择，突变。遗传学小综述（占课程总分的10分） 找一个遗传学问题，查阅至少10篇中英文文献，根据所查文献写出一篇小综述

29、论文。 要求：1. 综述包括中英文标题、摘要、关键词、正文，参考文献，字数不少于1500；必须用word文档。2. 必须摘录所查文献的摘要（包括：作者，文题，杂志，年，卷期，页码，摘要），作为参考文献附在最后，如不摘录，不予计分。3. 同学之间的题目和内容不能雷同，否则都作零分计；4. 电子版发至：shechaowen模版：中文标题（小二号黑体）英文标题（三号黑体）学号 姓名（小四号宋体）摘要：（五号宋体）关键词：（五号宋体）正文（小四号宋体）参考文献：（五号宋体）参考文献的格式： 作者. 题名. 杂志名，年，卷（期）：页码. 摘要例：1. 佘朝文，宋运淳. 植物着丝粒的结构和功能研究进展.

30、遗传, 2006, 28(12):15971606.摘要：着丝粒是真核生物有丝分裂和减数分裂染色体正确分离和传递所必需的染色体区域。十多年来, 已对包括拟南芥、水稻、玉米在内的一些植物的着丝粒进行了较深入的分子生物学研究。在不同的植物间, 着丝粒DNA的保守性很低, 呈现快速进化, 但着丝粒的DNA序列类型和组织方式基本相似, 一般是由夹杂排列着的卫星DNA串联重复阵列和着丝粒专一的反转录转座子构成。与着丝粒DNA相反, 着丝粒/着丝点的结构性和瞬时蛋白质在包括植物在内的真核生物中保守。与其他真核生物的情况一样, 拥有含着丝粒组蛋白H3(CENH3)的核小体是植物功能着丝粒染色质最基本的特征,

31、 CENH3在着丝粒染色质的识别和保持中起着关键作用。DNA分子标记分子标记的概念分子标记（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。与其他几种遗传标记形态学标记、生物化学标记、细胞学标记相比，DNA分子标记具有的优越性有：大多数分子标记为共显性，对隐性的性状的选择十分便利；基因组变异极其丰富，分子标记的数量几乎是无限的；在生物发育的不同阶段，不同组织的DNA都可用于标记分析；分子标记揭示来自DNA的变异；表现为中性，不影响目标性状的表达，与不良性状无连锁；检测手段简单、迅速。随着分子生物学技术的发展，现在DNA

32、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。理想的分子标记的要求理想的分子标记必须达以下几个要求：(1) 具有高的多态性；(2) 共显性遗传，即利用分子标记可鉴别二倍体中杂合和纯合基因型；(3) 能明确辨别等位基因；(4) 遍布整个基因组；(5) 除特殊位点的标记外，要求分子标记均匀分布于整个基因组；(6) 选择中性(即无基因多效性)；(7) 检测手段简单、快速(如实验程序易自动化)；(8) 开发成本和使用成本尽量低廉；(9) 在实验室内和实验室间重复性好(便于数据交换)。但是，目前发现的任何一种分子标记均不能满足以上所有要求

33、。一、基于分子杂交技术的分子标记技术此类标记技术是利用限制性内切酶解及凝胶电泳分离不同的生物 DNA 分子，然后用经标记的特异 DNA 探针与之进行杂交，通过放射自显影或非同位素显色技术来揭示 DNA 的多态性。限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP)1974年Grodzicker等创立了限制性片段长度多态性(RFLP)技术，它是一种以DNADNA杂交为基础的第一代遗传标记。RFLP基本原理：利用特定的限制性内切酶识别并切割不同生物个体的基因组DNA，得到大小不等的DNA片段，所产生的DNA数目和各个片段的长度反映了DN

34、A分子上不同酶切位点的分布情况。通过凝胶电泳分析这些片段，就形成不同带，然后与克隆DNA探针进行Southern杂交和放射显影，即获得反映个体特异性的RFLP图谱。它所代表的是基因组DNA在限制性内切酶消化后产生片段在长度上差异。由于不同个体的等位基因之间碱基的替换、重排、缺失等变化导致限制内切酶识别和酶切发生改变从而造成基因型间限制性片段长度的差异。RFLP的等位基因其有共显性特点。RFLP标记位点数量不受限制，通常可检测到的基因座位数为14个。RFLP技术也存在一些缺陷，主要是克隆可表现基因组DNA多态性的探针较为困难；另外，实验操作较繁锁，检测周期长，成本费用也很高。自RFLP问世以来，

35、已经在基因定位及分型、遗传连锁图谱的构建、疾病的基因诊断等研究中仍得到了广泛的应用。数目可变串联重复多态性(Variable Number of Tandem Repeats，VNTR)数目可变串联重复序列又称小卫星DNA (Minisatellite DNA)，是一种重复DNA小序列，为10到几百核苷酸，拷贝数10一10001不等。VNTR基本原理与RFLP大致相同，只是对限制性内切酶和DNA探针有特殊要求：(1)限制性内切酶的酶切位点必须不在重复序列中，以保证小卫星或微卫星序列的完整性。(2)内切酶在基因组的其他部位有较多酶切位点，则可使卫星序列所在片段含有较少无关序列，通过电泳可充分显示

36、不同长度重复序列片段的多态性。(3)分子杂交所用DNA探针核昔酸序列必须是小卫星序列或微卫星序列，通过分子杂交和放射自显影后，就可一次性检测到众多小卫星或微卫星位点，得到个体特异性的DNA指纹图谱。小卫星标记的多态信息含量较高，在17一19之间。缺点是数量有限，而且在基因组上分布不均匀，这就极大限制其在基因定位中的应用。VNTR也存在实验操作繁琐、检测时间长、成本高的缺点。二、基于PCR技术的分子标记技术（一）、随机引物的PCR标记所用引物的核苷酸序列是随机的，其扩增的 DNA 区域事先未知。随机引物PCR扩增的 DNA 区段产生多态性的分子基础是模板 DNA 扩增区段上引物结合位点的碱基序列

37、的突变，不同来源的基因组在该区段上表现为扩增产物有无差异或扩增片段大小的差异。随机引物PCR标记表现为显性或共显性。随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphism DNA，RAPD)RAPD技术是1990年由Wiliam和Welsh等人利用PCR技术发展的检测DNA多态性的方法。基本原理：它是利用随机引物（一般为810bp）通过PCR反应非定点扩增DNA片段，然后用凝胶电泳分析扩增产物DNA片段的多态性。扩增片段多态性便反映了基因组相应区域的DNA多态性。RAPD所使用的引物各不相同，但对任一特定引物，它在基因组DNA序列上有其特定的结合位点，一旦基因组在这些

38、区域发生DAN片段插人、缺失或碱基突变，就可能导致这些特定结合位点的分布发生变化，从而导致扩增产物数量和大小发生改变，表现出多态性。就单一引物而言，其只能检测基因组特定区域DNA多态性，但利用一系列引物则可使检测区域扩大到整个基因组，因此，RAPD可用于对整个基因组DNA进行多态性检测，也可用于构建基因组指纹图谱。与RFLP相比，RAPD具有以下优点：(1)技术简单，检测速度快；(2) RAPD分析只需少量DNA样品；(3)不依赖于种属特异性和基因组结构，一套引物可用于不同生物基因组分析；(4)成本较低。但RAPD也存在一些缺点：(1) RAPD标记是一个显性标记，不能鉴别杂合子和纯合子；(2

39、)存在共迁移问题，凝胶电泳只能分开不同长度DNA片段，而不能分开那些分子量相同但碱基序列组成不同的DNA片段；(3) RAPD技术中影响因素很多，所以实验的稳定性和重复性差。任意引物PCR(Arbitrarily Primed Polymerase Chain Reaction， APPCR)在APPCR分析中，所使用的引物较长(1050 bp) ， PCR反应分为两个阶段，首先寡核昔酸引物在低严谨条件下与模板DNA退火，此时发生了一些合成，以便稳定模板与引物之间相互作用。然后进行高严谨退火条件的循环，两个位点间那些序列在低严谨度退火条件下发生的引物延伸可继续在高严谨条件下扩增。采用变性聚丙烯

40、酞胺凝胶电泳分析PCR产物，最终反应结果与RAPD类似。只要设计的引物在低严谨退火条件下能减少引物产生人为产物，应用成对组合的引物可以产生新的APPC R谱带，但引物配对组合使用时，得到的图谱与单引物单独使用时产生的图谱之和很不相同，这样，50个引物能产生1250种不同指纹图谱。APPCR方法不需预知序列资料，而且检测的基因组样本是任意的，还能够用于检测近等基因系(或同类系)中的多态性。APPCR的缺点是每个新的多态性都必须经纯化才能进一步使用。另外，此方法在杂合体中仅可辨别长度多态性。DNA扩增指纹印迹(DNA Amplification Fingerprinting，DAF)DAF是一种改

41、进的RAPD分析技术，与RAPD技术不同的是，DAF分析中所使用的引物浓度更高，长度更短(一般为5一8 bp)，因此它所提供的谱带信息比RAPD大得多，如当使用5个核昔酸的引物时，引物和模板的组合大约可扩增出10一100个DNA片段。PCR扩增产物是在凝胶上进行分离，通过银染即可产生非常复杂带型。（二）、特异引物的PCR标记特异引物的PCR标记所用引物是针对已知序列的 DNA 区段而设计的，具有特定核苷酸序列（通常为 1824 bp），可在常规PCR复性温度下进行扩增，对基因组 DNA 的特定区域进行多态性分析。序列标志位点(Sequence Tagged Sites，STS)STS是对以特定

42、对引物序进行PCR特异扩增的一类分子标记的统称。通过设计特定的引物，使其与基因组DNA序列中特定结合位点结合，从而可用来扩增基因组中特定区域，分析其多态性。利用特异PCR技术的最大优点是它产生信息非常可靠，而不像RFLP和RAPD那样存在某种模糊性。简单重复序列(Simple Sequence Repeat，SSR)简单重复序(SSR)也称微卫星DNA，其串联重复的核心序列为1一6 bp，其中最常见是双核昔酸重复，即(CA) n和(TG) n每个微卫星DNA的核心序列结构相同，重复单位数目10一60个，其高度多态性主要来源于串联数目的不同。SSR标记的基本原理：根据微卫星序列两端互补序列设计引

43、物，通过PCR反应扩增微卫星片段，由于核心序列串联重复数目不同，因而能够用PCR的方法扩增出不同长度的PCR产物，将扩增产物进行凝胶电泳，根据分离片段的大小决定基因型并计算等位基因频率。SSR具有以下一些优点：(l)一般检测到的是一个单一的多等位基因位点；(2)微卫星呈共显性遗传，故可鉴别杂合子和纯合子；(3)所需DNA量少。显然，在采用SSR技术分析微卫星DNA多态性时必须知道重复序列两端的DNA序列的信息。如不能直接从DNA数据库查寻则首先必须对其进行测序。序列特异性扩增区(Sequencecharacterized Amplified Region，SCAR)SCAR标记是在RAPD技术

44、基础上发展起来的。SCAR标记是将目标 RAPD 片段进行克隆并对其末端测序，根据 RAPD 片段两端序列设计特异引物，对基因 DNA 片段再进行PCR特异扩增，把与原RAPD片段相对应的单一位点鉴别出来。SCAR标记是共显性遗传，待检 DNA 间的差异可直接通过有无扩增产物来显示。SCAR标记方便、快捷、可靠，可以快速检测大量个体，结果稳定性好，重现性高。单引物扩增反应(Single Primer Amplificatipn Reaction，SPAR)SPAR技术是与RAPD技术相似的一种标记技术，SPAR也只用一个引物，但所用的引物是在SSR的基础上设计的。这些引物能与SSR之间的间隔序

45、列进行特异性结合，然后通过P(：R技术扩增SSR之间的DNA序列，凝胶电泳分离扩增产物，分析其多态性。另外，还有一种与SPAR技术非常相似的标记技术，即ISTR ( Inverse Sequencetagged Repeat)技术，ISTR所用的引物是在反向重复序列基础上设计的，PCR扩增的是反向重复序列之间的DIVA序列。DNA单链构象多态性(Single Strand Conformation Polymorphism，SSCP)SSCP是指等长的单链DNA因核昔酸序列的差异而产生构象变异，在非变性聚丙烯酞胺中的表现为电泳迁移率的差别。单链DNA构象分析对DNA序列的改变非常敏感，常常一个

46、碱基差别都能显示出来。在SSCP分析中，利用PCR技术定点扩增基因组DNA中某一目的片段，将扩增产物进行变性处理，双链DNA分开成单链，再用非变性聚丙烯酞胺凝胶电泳分离，根据条带位置变化来判断目的片段中是否存在突变。SSCP结果判定是通过多个样品之间对比，观察条带之间位置改变，从而显示出不同生物个体的DNA特异性，达到指纹分析目的。为了进一步提高SSCP的检出率，可将SSCP分析与其它突变检测方法相结合。其中与杂交双链分析(Heterocluplex analysis，Het)法结合可以大大提高检出率。Het法是用探针与要检测的单链DNA或RNA进行杂交，含有一对碱基对错配的杂交链可以和完全互

47、补的杂交链在非变性PAG凝胶上通过电泳被分离开。对同一靶序列分别进行SSCP和Het分析可以使点突变的检出率接近100%，而且实验简便。双脱氧化指纹法(Dideoxy Fingerprints，ddF)ddF是将双脱氧末端终止测序法与SSCP结合起来的分析技术，对由双脱氧末端终止的长短不一的单链DNA进行SSCP分析。如果目的片段存在一个突变，则所有大于某一大小对应于突主变位置的双脱氧终止片段无野生型系统，对于每一个突有多次机会检测其迁移率改变，提高了检测突变的效率。ddF方法克服了SSCP分析时因DNA长度影响SSCP显示的困难，通过一种双脱氧核昔酸生产特异性的单链DNA，使其中长度合适的D

48、NA片段显示SSCP改变。三、基于限制性酶切和PCR技术的DNA标记扩增片段长度多态性(Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP)AFLP是1993年荷兰科学家Zbaeau和Vos发展起来的一种检测DN A多态性的新方法。AFLP 是 RFLP 与PCR相结合的产物，其基本原理是先利用限制性内切酶水解基因组 DNA 产生不同大小的 DNA 片段，再使双链人工接头的酶切片段相边接，作为扩增反应的模板 DNA，然后以人工接头的互补链为引物进行预扩增，最后在接头互补链的基础上添加 13个选择性核苷酸作引物对模板 DNA 基因再进行选择性扩增，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离检测获得的DNA扩增片段，根据扩增片段长度的不同检测出多态性。引物由三部分组成：与人工接头互补的核心碱基序列、限制性内切酶识别序列、引物3端的选择碱基序列（110 bp）。接头与接头相邻的酶切片段的几个碱基序列为结合位点。该技术的独特之处在于所用的专用引物可在知道 DNA 信息的前提下就可对酶切片段进行PCR 扩增。为使酶切浓度大小分布均匀，一般采用两个限制性内切酶，一个酶为多切点，另一个酶切点数较少，因而 AFLP 分析产生的主要是由两个酶共同酶切的片段。A