遗传学教材 09第九章 分子遗传基础配套课件

制作：王洪刚李斯深第九章分子遗传基础基因作为遗传信息单位，位于染色体上，控制生物的性状发育。DNA是携带生物遗传信息的载体，是遗传的分子基础。基因表达就是将基因携带的生物信息释放出来，供细胞利用的过程，或将生物的遗传信息作为性状或特征表现出来的过程。通常所说的基因表达：指基因指导蛋白质合成的过程。

原核生物或真核生物为了适应外界环境条件及自身的需要，都必须不断调控各种不同基因的表达方式。第九章分子遗传基础一、经典遗传关于基因的概念

基因具有染色体的主要特性，基因在染色体上占有一定位置(位点)是交换的最小单位，基因是一个突变单位，基因是一个功能单位。第一节基因的概念及其发展

二、分子遗传学关于基因的概念生化遗传及早期分子遗传研究在两个重要方面发展了基因的概念：基因是DNA分子上带有遗传信息的特定核苷酸序列区段，并且在染色体上位置固定、序列连续；遗传信息就存在于核苷酸(碱基)序列中。“一个基因一个酶”，基因表达为蛋白质；基因的核苷酸序列决定蛋白质氨基酸序列。⑷基因概念①．可转录一条完整的RNA分子或编码一个多肽链；②．功能上被顺反测验或互补测验所规定。基因：相当于一个顺反子，包含许多突变子和重组子。分子遗传学保留了功能单位的解释，而抛弃了最小结构单位说法。现代分子遗传学关于基因的概念

(一)现代基因概念基因是DNA分子上带有遗传信息的特定核苷酸序列区段。分子遗传学的大量试验证明，DNA是主要的遗传物质，基因在DNA分子上，一个基因相当于DNA分子上的一定区段，它携带有特殊的遗传信息，这类遗传信息或者被转录为RNA(mRNA、tRNA、rRNA)或者被翻译成多肽链(指mRNA)或者对其他基因的活动起调控作用(调节基因、启动基因，操纵基因)(一)现代基因概念基因由重组子、突变子序列构成的。重组子是DNA重组的最小可交换单位；突变子是产生突变的最小单位；重组子和突变子都是一个核苷酸对或碱基对(bp)。基因可以包含多个功能单位(顺反子)。精密的微生物遗传分析表明，在一个基因的区域内，可以划分出有关突变、重组、功能的三个单位，即突变子，重组子和顺反子。

现代分子遗传学关于基因的概念

(1)突变子：它是性状突变时，产生突变的最小单位，一个突变子可以小到只是一个核苷酸对。

(2)重组子：在发生性状的重组时，可交换的最小单位，一个交换子只包含一对核苷酸。

(3)顺反子：一个作用子所包括的一段DNA与一个多肽链所合成相对应平均大小为500-1500个核苷酸。(二)基因的功能类型根据基因的原初功能可以将基因分为：1.编码蛋白质的基因，即有翻译产物的基因。如结构蛋白、酶等结构基因和产生调节蛋白的调节基因。2.没有翻译产物，不产生蛋白质的基因。转录产物RNA不翻译，如编码tRNA、rRNA。3.不转录的DNA区段。如启动基因、操纵基因。启动基因是转录时RNA多聚酶与DNA结合的部位。操纵基因是阻遏蛋白、激活蛋白与DNA结合的部位。⑴结构基因(structuralgene)：指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列。⑵调控基因(regulatorgene)：指其表达产物参与调控其它基因表达的基因。⑶重叠基因(overlappinggene)：⑷隔裂基因(splitgene)：随着基因结构和功能的深入研究，进一步发现了几种特殊的基因。生物遗传和早期分子遗传认为基因是一个连续的、完整的结构。1977年Doel研究表明：卵清蛋白基因中间存在不表达的碱基序列，表明基因的DNA序列可能是不连续的。外显子：参加蛋白质编码的DNA片段；内含子：不参加蛋白质编码的DNA片段。真核生物基因可能是不同外显子的组合——断裂基因。⑷隔裂基因(splitgene)：内含子：在DNA序列中，不出现在成熟mRNA中的片段；外显子：在DNA序列中，出现在成熟mRNA中的片段。指一个基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即内含子所隔裂。断裂基因或隔裂基因断裂基因或隔裂基因即转座因子，指染色体组上可以转移的基因。实质：能够转移位置的DNA片断。

功能：可从这条染色体整合到另一条染色体上引起插入突变、DNA结构变异(如重复、缺失、畸变)。突变的结果很容易通过表现型变异得到鉴别。遗传工程常用：转座子标签法。⑸跳跃基因(jumpinggene)：玉米转座子现象转座因子又称为转座子(transposon)、转座因子、转位因子(transposableelement)。生化遗传和早期分子遗传学还认为基因在染色体上的相对位置是固定的。后来发现某些DNA序列可以在染色体上转变位置。转座子转位的过程也是一个遗传重组过程；转座子在染色体上转位可能会引起插入位置基因功能丧失(突变)，再次转位离开插入点时便会发生基因功能的恢复。⑸跳跃基因(jumpinggene)：⑸跳跃基因(jumpinggene)：⑸跳跃基因(jumpinggene)：⑸跳跃基因(jumpinggene)：⑸跳跃基因(jumpinggene)：⑹假基因(pseudogene):指在染色体组上存在多份拷贝的基因。重复基因往往是生命活动中最基本、最重要的功能相关的基因。最典型的重复基因是rRNA、tRNA和组蛋白基因等。⑺重复基因:

第二节基因调控

基因表达(geneexpression)

基因经过转录、翻译等步骤，表现出其生物功能的整个过程，从而控制生物性状。●基因表达调控（generegulation）对基因表达的调节和控制，决定细胞表型和性状表现。重要性：是个体正常生长、发育和适应环境的基础细胞的分化是受控表达或选择表达的结果a)原核生物对环境的适应，相关的应答

基因表达的调控涉及转录、翻译原核生物与真核生物的基因表达调控机制具有惊人的相似性转录水平上的调控是最为经济、灵活，又是最为重要，复杂的调控；☆调控机理上☆调控层次上核酸分子间的互作核酸与蛋白质分子间的互作蛋白质分子间的互作1、转录水平2、转录后加工水平3、翻译水平4、翻译后的蛋白质加工水平★原核与真核生物最常见的调控就是转录过程的调控。一、原核生物的基因表达调控以转录水平的调控为主(一)、转录水平的调控1操纵子学说

（1）操纵子(operon)：原核生物基因表达和调控的一个完整单元，包括调节基因，启动子和操纵基因(Operator)及相邻的结构基因。

★E.coli乳糖操纵子

(1961Jacob.&Monod.)●控制某一代谢途径的相关基因,紧密连锁地排列在一起,

受同一操纵子控制

LacoperonIpoZYA☆操纵子转录、翻译出的蛋白质通常是：在一个代谢途径中催化不同反应步骤的酶；（2）操纵子特性：☆操纵子转录的频率随着细胞生长环境的不同而改变；☆操纵子分为结构区和调控区两部分。调控区包括聚合酶结合的启动基因（promoter,P）、与阻遏蛋白结合的操纵基因（operator,O）、Igene

repressor

NegativePositiveexpressor(apoinducer)无辅基诱导物（3）操纵子的调控系统①依没有调节蛋白质存在情况下，操纵元对新加入的调节蛋白质响应来划分：Negative&Positive

正控制系统（positivecontrol）负控制系统（negativecontrol）A正控制系统（positivecontrol）

在无调节蛋白质存在时基因关闭，加入调节蛋白后基因活性被开启。调节蛋白称为无辅基诱导蛋白

（apoinducer）B负控制系统（negativecontrol）

无调节蛋白质存在时基因表达，加入调节蛋白后基因表达受阻。调节蛋白称为阻遏蛋白(repressor)基因的转录活性被开启，这种作用称为诱导（induction）。基因的转录活性被关闭，这种作用称为阻遏（repression）。如果有对基因表达有调节作用的小分子，②

根据操纵子对能调节它们表达的小分子应答反应性质，可分为：

①可诱导的操纵元（inducibleoperon）

②可阻遏的操纵元（repressibleoperon）②

根据操纵子对能调节它们表达的小分子应答反应性质，可分为：

①可诱导的操纵元

②可阻遏的操纵元OperoncontrolmodelnegativepositiveInd.Rep.activeactiveinactiveinactive

例(分解酶类

lactoseoperon)Igene

activerepressorIbindingonOperator38kd/monomertetramer152kd

iS(super--reperessible)I+mut.iC(constitutivemut.)●Negative—inducibleoperone.g.trptophansyntheaseoperonIgeneinactiverepressorCo-repressor

(tryptophan)●Negative—repressibleoperon(合成酶类)negativeRep.inactivetrpRPOEDCBAtrpRPOEDCBAtryptophan调控机理Operatoroperonoffoperononrepressor+trpactiverepressorRepressor(inactive)cannotbindontheOsite(trpabsent)InactiveexpressoractiveexpressorIinactiveexpressoroperonoff(apoinducer)induceractiveexpressorbindingonfrontPsite激活RNApolymerase启动w.t.(I+O+P+)诱导型iSmut.

超阻突变(super-repression)expressorcannotbeactivatedbyinduceroperonoffI+

>iS●Positive—inducibleoperon(多为分解酶类)ATPpppcAcAMPp

c

A

5’-AMPpcAI(crpgene)(cAMPrecceptprotein)(orcatabilitegeneactivatorprotein)cAMPase(-)phosphodiesterase(+)+GlucoseLac.Operon

IPOactiveexpressorcorepressorIactiveexpressor(apoinducer)

operononCo-repressorInactiveexpressoroperonoffw.t.(I+O+P+)阻遏型iSmut.inactiveexpressor

不能激活RNApol.

转录不能启动●Positive—repressiblecontrol2乳糖操纵子组成和结构启动基因操纵基因结构基因Z、Y、A大肠杆菌乳糖操纵子的结构和基因调控示意图存在乳糖而无葡萄糖时乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象改变，不能结合到O上，打开操纵子开关。缺少葡萄糖，使CAP浓度增高，形成复合物，与CAP位点结合，开放聚合酶通道，活化结构基因，开始大量转录。缺少葡萄糖时

乳糖与葡萄糖均存在时乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象改变，不能结合到O上。存在葡萄糖，CAP浓度降低，不能与CAP位点结合，聚合酶不能与P结合，只能少量转录。

只有葡萄糖存在时阻遏蛋白结合在O上，关闭所控制的操纵子，阻止结合在启动基因P上的RNA聚合酶作用，使结构基因处于抑止状态。3色氨酸操纵子（trpoperon）调控区：trpP,trpO,trpL结构基因：trpE,trpD,trpC,trpB,trpA

分支酸

→

邻氨基苯甲酸

→

磷酸核糖基

→CDRP→

吲哚甘油-磷酸

→

色氨酸

邻氨基苯甲酸

邻氨基苯甲酸合成酶

吲哚甘油

色氨酸合成酶

硼酸合成酶

β链

α链

60，00060，00045，00050，00029，000

POlatrpEtrpDPtrpCtrpBtrpAtt拀

156016201353119180436P：起动子；O：操纵子；l：前导序列；a：衰减子；

t,t拀：终止子图16-15E.colitrpO的结构及其产物所催化的色氨酸合成反应1pre-RNAprocessing(forEukaryotsonly)2RNAinterference(RNAi)

广泛存在于原核生物（E.coli）

真核生物（plant-mammalian）

（二）转录后水平的调控重要的意外发现（SuGuo1995康乃尔大学）用

反义RNA技术

抑制par-1

基因的表达Par-1基因表达特异性阻断Par-1基因表达未被增强反而发生了特异性阻断?!mRNA(ck)anti-mRNA

秀丽新小杆线虫injectionRNAinterference(RNAi)的发现与证实秀丽新小杆线虫胚胎对称性基因该研究小组一直没能给这个意外以合理解释。

RNA干涉(RNAinterference，RNAi)：

是指内源性或外源性双链RNA(dsRNA)介导的细胞内mRNA发生特异性降解，从而导致靶基因的表达沉默，产生相应功能表型缺失的现象。干涉的机制RNA

RNAvirus的侵染转座子的转录反向重复序列的转录两个RNA分子的互补单链RNA的分子内折叠

细胞中一组特异蛋白质D.SRNA结合依赖RNA的RNA聚合酶

复制D.SRNARNAseIII降解D.SRNAatU21-23ntD.SRNA23ntsmallD.S.RNA(sD.SRNA)具有与对应mRNA足够的序列同源性干涉的机制RNA

21-23ntsD.SRNA+蛋白质复合体结合

mRNAIf.D.SRNA的无义链与mRNA不互补ComplexwayoutfrommRNAIf.D.SRNA的无义链与mRNA发生互补

交换

置换sD.SRNA的有义链

RNAaseIII从sD.SRNA的无义链一端切断mRNA25nt25ntmRNA与sD.SRNA无义链、蛋白质结合，形成复合体，启动新一轮切割干涉的机制RNA

RNA干涉一旦启动，就可将对应的mRNA

全部降解，达到缺失突变的效应

sD.SRNA也可降解pre-RNA,但机率较低。

23ntsD.SRNA极易穿过细胞，进行远距离的转移，并可进入生殖细胞传递下一代

由于pre-RNA存在时间短，同时有加工蛋白的结合，阻止干涉复合体的结合。RNAi研究的意义合成并注射特异sD.SRNA基因敲出

功能基因组理论研究大规模的基因突变不同发育阶段注射发育生物学理论研究抗病毒的sD.SRNAi单抗、多抗动、植物在表型上达到的遗传效应相同于1翻译过程中的自体调控（1）阻碍蛋白对翻译起始的调控（2）mRNA二级结构对翻译的调控

一个顺反子的转录需要mRNA二级结构的改变，而这又依赖于前一个顺反子的翻译。（三）翻译水平的调控AUGAUGAUG（3）参与构成基因表达装置的蛋白质合成的自体调控核糖体蛋白：S7、S5、S4、S12；L2、L4、L5、L6---蛋白质合成的辅助因子：EF-G、EF-Tu

操纵子

调节strrpsLrpsGfusAtufA

S7

S12S7EF-GEF-Tu

SpcrplNrplXrplErpsNrpsHrplFrplRrpsErplDrpmOsecY-X

S8

L14L24L5S14S8L6L18S5L30L15YX

S10rpslrplCrplBrplDrplWrplSrplVrpsCrpsQrplPrpmC

L4S10L3L2L4L23S19L22S3S17L16L29

α

rpsMrpsKrpsDrpoArplQS4

S13S11S4α

L17

L11rplKrplA

L1

L11L1

RifrplJrplLrpoBrpoC

L10

L10L7

β

β'核糖体蛋白、蛋白合成因子及RNA聚合酶亚基的基因散布在几个自我调控的操纵子中，大部分受调节蛋白的调控。基因和蛋白质

rRNA

r-proteinFig16-translationofther-proteinoperonsisautogenouslyControlledandrespondstothelevelofrRNAWhenribosomealRNAisavailable,ther-proteinassociatewithitTherearenofreer-protein,Andtranslationofr-proteinmRNAcontinuesWhennoribosomealRNAisavailable,ther-proteinaccumulateOneofther-proteinbindstothemRNAandpreventstranslationFig16-

Excessgene32protein(p32)bindstoitsownmRNAto

prevenrtribosomesfrominitiatingp32bindspreferentiallytosingle-strandedDNA,andcontinuestobesynthesizedinthepresenceofitsbindingsitesIntheabsenceofsingle-strandedDNA,p32bindstoanA-TrichreginaroudthemRNAInitiationcodon,andpreventsribosomesfrominitiating2衰减(弱化)作用(Attenuation)●E.colitrpsynthetaseoperon(

CharlesYanofskystanford.U)IPOleadingseq.EDCBA

衰减子系统－－更为精细的调控系统●衰减子(attenuator)：一个受到翻译控制的转录终止子结构。★特征：○前导序列中含开放阅读框，并有2个连续的色氨酸密码子；○通过前导序列中一小肽链的翻译来控制转录。○不依赖终止因子的终止子结构●E.colitrpsynthetaseoperon(

CharlesYanofskystanford.U)邻氨基苯

吲哚甘油

色氨酸合成酶

甲酸合成酶

硼酸合成酶TrpEterpDtrpCtrpBtrpAtt启动子

操纵基因

前导顺序衰减子pppN26AUGAAAGCAAUUUUCGUACUGAAGGUUGGUGGCGCACUUCCUGAN43AUUUUUUUU富含G-C的GC

Leaderpeptide

发夹结构富含U

CG的单链末端

CG

CGMetLysAlyIlePheValLeuLysGlyTrpTrpArgThrSer

GC

CGCGUUAA图trp操纵子含有5个结构基因和1个控制区(启动子、操纵基因，前导序列和弱化子或衰减子)IPOleadingseq.EDCBA调控机制分析1-2/3-42-3调控机制分析Trp(Arg)starvedNon-starvedtrptrp55--58--65--68--Arg60--70--UGA69--79--2-33-4Rho-independentT.序列2和3配对，转录不终止；序列3和4配对，转录终止。Attenuatorcontrol的生物学意义原核生物细致的精细调控机制增强原核生物对环境的适应性当有少量trp存在repressor不足以关闭operon当有大量trp存在少量RNApol通过O位点只要细胞内有trp-tRNAtrp存在Attenuator就会使RNApol在引导区转录中断YanofskyCharles.1981.Nature.289;751-758

通过引导区短肽的翻译过程对operon转录的精细控制●原核生物中mRNA半衰期较短，一般为2-3分钟（频繁更新，适应环境）

●真核生物中不同基因mRNA半衰期相差很大降解速率明显不同★mRNA的寿命对翻译的调节二、真核生物的基因表达调控（一）DNA水平的基因表达调控1、基因丢失：低等生物，丢失基因；高等生物，关闭无用基因，活化有用基因2、基因扩增特定基因大量增加，是细胞在短期内为满足某种需要而产生足够基因产物的一种调控手段。3、DNA的甲基化和去甲基化5'-mCpG-3'3'-GpCm-5'导致甲基深入双螺旋结构大沟内部，影响DNA与结合蛋白的相互作用，加强阻遏蛋白或降低激化蛋白与DNA结合；使DNA双螺旋大沟过分拥集，改变不同构象间平衡，扩展大沟内空间，影响DNA结合蛋白对应专一序列的结合。

基因重排

基因从远离其启动子的地方移动到距启动子近的位点而被启动转录调节表达基因的种类和活性（二）转录水平的调控Britten-Davidson模型一个结构基因受不同综合者基因－接受位点系统控制

启动子DNA分子上结合RNA聚合酶并形成转录起始复合物的区域，在许多情况下还包括促进这一过程的调节蛋白质结合位点。

增强子（enhancer）远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列，其增强作用与序列方向无关，与它在基因的上下游位置无关，并具有强烈的细胞类型依赖性。远上游序列（farupstreamsequence），在-100以上SV40两个正向重复序列（-107~-178;-179~-250）;

沉默子

基因表达负调控；作用方式与增强子相似。（三）转录后水平的调控可变剪接（alternativesplicing）来自一个基因的mRNA前体含有多个内含子，在个体发育或细胞分化时，某个内含子5的供点可在特定条件下与另一个内含子的3受点进行剪接，同时删除2个内含子及其中间的全部外显子和内含子。按不同方式对mRNA前体进行的剪接。可变剪接的方式

顺式剪接（cis-splicing）发生在一个RNA分子内部的剪接，即通过剪接将一个RNA分子内部的内含子剪接掉，使外显子连接在一起的碱基方式。

反式剪接（trans-splicing）发生在两个RNA分子间的剪接，即以两种不同来源的RNA前体分子作为底物，经过剪接在成熟的非翻译部分5端拼接上一小段。反式剪接OmpFompC低渗透压高渗透压OmpC外膜蛋白

OmpF高渗透压RNApolOmpCmRNAmicFRNA6S174baseOmpFmRNA1983.Miruno&Simons

(mRNA-interferingcomplementaryRNA)

?★anti-senseRNAcontrolproteintranslationmicF-RNAOmpF-mRNAS.D.SeqInitiationcodonmicRNA(anti-senseRNA)binding5”-endofmRNA(S.D.seq.&

AUG.)第三节基因组学

◆基因组学(genomics)是遗传学研究进入分子水平后发展起来的一个分支，主要研究生物体全基因组(genome)的分子特征。◆基因组学强调的是以基因组为单位，而不是以单个基因为单位作为研究对象，因此，基因组学的研究目标是认识基因组的结构、功能及进化，弄清基因组包含的遗传物质的全部信息及相互关系，为最终充分合理地利用各种有效资源，为预防和治疗人类遗传疾病提供科学依据。基因组学的重要组成部分是基因组计划(genomeproject)，大体上可分为：◆构建基因组的遗传图谱(geneticmap)；◆构建基因组的物理图谱(physicalmap)；◆测定基因组DNA的全部序列；◆构建基因组的转录本图谱；◆分析基因组的功能。

◆人类基因组计划”(humangenomeproject，HGP)：1996年，构建了每个标记的密度为0.6Mb(1Mb=一百万个碱基)的人类基因组遗传图谱，0.1Mb的物理图谱。2000年完成了人类基因组草图的构建，并已测定基因组的大量核苷酸序列。◆水稻基因组计划(ricegenomeproject，RGP)◆模式生物如酵母、线虫、果蝇、小鼠、家猪、拟南芥基因组计划基因组图谱的构建基因组图谱的应用

后基因组学一基因组图谱的构建

鸟枪射击法(shotgun)基因组序列测定在进行大规模序列测定之前，构建基因组图谱是测定大基因组全部核苷酸序列的重要一环。基因组图谱可作为序列测定中制定测序方案的依据，以便先重后轻地分析基因。有了基因组图谱之后，基因组序列测定可用下列两种方法结合进行：◆克隆连续序列法(clonecontig)，将基因组DNA切割长度为0.1Mb-1Mb的大片段，克隆到YAC或BAC载体上，分别测定单个克隆的序列，再装配、连接成连续的DNA分子。◆定向鸟枪射击法(directedshotgun)，以基因组图谱中的标记为依据，测序、装配和构建不同DNA片段的序列。(一)遗传图谱的构建(二)物理图谱的构建(一)遗传图谱的构建1.图谱标记

图谱构建中需要可以鉴别的标记(marker)，在构建遗传图谱中，可用基因和DNA作为标记。(1)基因标记

基因控制性状的表现，所以也就是利用可以鉴别的形态、生化等表型性状作标记，这与前述的连锁交换中介绍的方法一样。遗传学中最早建立的果蝇连锁图，就是利用控制果蝇眼睛的一些基因作为标记，分析各基因间的连锁关系及遗传距离，绘制出连锁遗传图谱。这些基本原理和方法，仍在现在的基因组遗传图谱构建中广泛应用。(2)DNA标记

以DNA为基础的分子标记主要包括（Gupataetal，1999）◆基于杂交的分子标记，如RFLP（Restrictionfragmentlengthpolymorphism）。◆基于PCR的分子标记，如RAPD（RandomamplifiedpolymorphicDNA）、AFLP（Amplifiedfragmentlengthpolymorphism）、SSR(simplesequencerepeats；又称microsatellite)、AFLP(Ampliconfragmentlengthpolymorphism)等。◆基于DNA序列和芯片的分子标记，如SNP（singlenucleotidepolymorphism）。

RFLP

RFLP技术是基于Southern杂交的分子标记的方法。它是指用限制性内切酶酶切不同个体基因组DNA后，酶切片段长度的差异。这一技术用放射性同位素标记DNA片段作为同源序列探针（RFLP标记），与经限制酶消化并转移到支持膜上的基因组总DNA杂交，通过放射性自显影（或非同位素技术）来显示酶切片段的大小，检测不同遗传位点的多态性RAPD

RAPD由Williams等（1990）和Welsh等（1990）分别发展起来的分子标记技术。这一技术是以基因组DNA为模板，采用随机设计的单个寡核甘酸序列（一般为10bp）为引物，通过PCR扩增，产生不连续的DNA产物，用于检测DNA序列的多态性。SSR或微卫星重复序列：◆串联重复序列（tandemrepeatedsequence），其重复单位首尾相连，成串排列（Flavell1986）。◆散布重复序列（interspersedrepeatedsequence），其重复单位与其它无关序列或单拷贝序列相间排列。■微卫星DNA序列又称简单重复序列（simplesequencerepeat，SSR）、短串联重复序列（shortsequencerepeat，STR），它是由几个核甘酸（一般1~5个）为重复单位簇集而成的串联重复序列，可分布在整个基因组的不同位置上，而且在基因组中的分布是随机的。微卫星长度具有高度变异性，并且这种多态性常常表现复等位性，两端的序列多是相对保守的单拷贝序列，因而可以根据两端的序列设计一对特异引物，扩增每个位点的微卫星序列，从而揭示其长度的多态性（simplesequencelengthpolymorphism，SSLP）。ISSRISSR是一种新型的分子标记。与SSR相反，直接用同位素标记SSR序列，扩增2个SSR间的单拷贝序列。为了增加扩增的特异性，在引物的5′和3′端分别加入1～2个选择性碱基，引物长度16～18bp。AFLPAFLP是由荷兰KeyGene公司Zabeau（1992）发现，并由Vos等（1995）发展起来的分子标记技术，结合了RFLP和RAPD技术的优点。AFLP的基本原理是基于PCR的扩增基因组DNA限制性片段多态性。基因组DNA先用限制性内切酶切割，然后将双链接头（adapter）连接到DNA片段的末端，通过选择在3′端分别添加1～3个选择性碱基的不同引物，选择性地识别具有特异配对顺序的酶切片段并与之结合，从而实现特异扩增。ESTEST（expressedsequencetags）是长约300~400bp的基因表达序列片段。EST技术是将mRNA反转录成cDNA并克隆到质粒或噬菌体载体构建成cDNA文库后，大规模随机挑选cDNA克隆，对其5′或3′端进行一步法测序，所获序列与基因数据库中已知序列进行比较，从而获得对生物体生长、发育、代谢、繁殖、衰落死亡等一系列生理生化过程认识的技术（Hatey1998）。SNPSNP是基因中的点突变，存在的数量多，其中有些可产生RFLP，但多数突变不是发生在酶切位点。人类基因组的编码基因中有20万个SNPs,在非编码区的数目可能还要多10倍以上。这种标记也只有两种等位基因。特性RFLPRAPDSSRISSRAFLP分布普遍存在普遍存在普遍存在普遍存在普遍存在遗传共显性多数显性共显性多数显性多数显性多态性中高高高非常高等位检测是不是是不是不是检测位点数1~31~101~50~50~更多20~100样品信息量低~中高高高非常高基因组区域底拷贝编码整个基因组整个基因组整个基因组整个基因组技术难度中等简单简单简单中等重复性高中等高高高DNA样品量2~30μg1~100ng50-100ng2~50ng100ng反射线一般是不是不是不是一般是耗费时间慢快快快中等可靠性高中等高高高2.遗传图谱的构建

（1）人类基因组遗传图谱的构建◆人类的遗传图谱是利用家系分析法，在对8个家系的134个成员的分析中(186个减数分裂)，主要根据5264个STR标记绘制而成的。因为STR在每一百万个碱基中总有几个位点，而且每一个STR具有多个等位基因位点。利用这些家系的资料绘制第1至22号染色体图谱。对于X染色体图谱，还利用了来自另外12个家系，170个成员(105个减数分裂)的资料绘制而成。最后，将5264个标记定位在2335个位点，因为其中有些标记相距很近而作为一个位点，所以位点数小于标记数目。(2)植物基因组遗传图谱的构建

◆作图群体常用的遗传作图群体有F2群体、回交群体、加倍单倍体（doublehaploid，DH）群体、重组近交系（recombinantinbredlines，RIL）群体、近等基因系（near—isogeniclines，NIL）群体等（徐云碧，1994）。◆遗传标记的染色体定位◆标记间的连锁分析

LINKAGE（Lathrop和Labouel，1984）可用于人类连锁分析；Mapmaker（Lander和Botstein，1989）用于人类、植物近交物种间F2、BC群体；Mapmaker/EXP（Lincoln，1993）、JoinMap（Stam，1993）可用于分离群体和RIL群体。http://www.stat.wisc.edu/biosci/linkage.html有许多遗传作图软件(二)物理图谱的构建相邻DNA克隆（contigousDNAclones,contigs）◆从1个感兴趣的位置开始，利用第1个元件的末端部分来辩别第2个元件，沿染色体“行走”（walk）。通过鉴别目标位点两测的2个DNA标记，从1个标记向另1个标记的行走，可以获得相应目标位点的基因DNA。◆沿染色体鉴别一系列相邻DNA克隆（contigs）是大规模研究的基础。在特定区