现代分子生物学技术课件.ppt

第七章  现代分子生物学技术 （3） 第一节 聚合酶链式反应 第二节 物理图谱的构建第三节 基因组测序技术第四节 分子标记技术 第五节 基因表达研究技术第六节 DNA-蛋白质相互作用  研究技术 第三节 分子标记技术 一、遗传图谱(genetic map) 遗传图谱(genetic map)又称遗传连锁图谱或连锁图谱(linkage map)。经典遗传 学时代的遗传连锁图谱主要是以家系分析或不同性状个体间杂交为基础，根据同源染色体上 等位基因的变化，通过计算重组率，确定染色体上基因座位的顺序和距离，构建基因的连锁图谱。 经典遗传图谱 人们把单倍体配子所有染色体上的全部基因称为一个基 因组。基因组内每条染色体上的连锁基因称为一个连锁群。绘制遗传图谱就是要进行每条染 色体上基因座位的顺序和距离的确定，即主要通过家系分析，对不同性状之间、性状与标 记之间、标记与标记之间的连锁遗传频率进行计算，最终绘制遗传连锁图。 人类遗传图谱包括女性一种配子的23条染色体(记作23，X)和男性两种配子的23条染色体(23 ，X)、(23，Y)上的所有基因位点。 现代遗传图谱 70年代发展起来的DNA重组技术、DNA克隆技术和DNA探针技术无疑为拓展遗传图谱的构建途径创造了技术条件，也使人类基因定位的方法从细胞及染色体水平过渡到分子水平。 DNA水平的多态性标记位点作为绘制现代遗传图谱的主要界标，大大提高图谱的 精确度、准确性。遗传图谱的绘制也因此进入了一个崭新的时代。 现代遗传图谱的概念是由Botstein D等(1980)首先提出的，在此基础上，限制性片段长 度多态性RFLP作为遗传图谱的第一代崭新标记得以问世 。遗传图谱的第二代标记位点是大量的可变数量串联重复（VNTR)，包括微、小卫星(MS)或短串联重复(STR 或SSLP)。第三代标记是位点极其丰富的单核苷 酸多态性(SNP)。 二、分子标记的概念 广义的分子标记(molecular marker)是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。 蛋白质标记包括种子贮藏蛋白和同工酶（指由一个以上基因位点编码的酶的不同分子形式）及等位酶（指由同一基因位点的不同等位基因编码的酶的不同分子形式）。 狭义的分子标记概念只是指DNA标记，而这个界定现在被广泛采纳： 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，它直接反映基因组DNA间的差异。 三、分子标记的种类 分子标记大多以电泳谱带的形式表现，大致可分为三大类。 第一类是以分子杂交为核心的分子标记技术，包括： ★限制性片段长度多态性标记（Restriction fragment length polymorphism, 简称RFLP标记）； ★ DNA指纹技术（DNA Fingerprinting）； ★原位杂交（in situ hybridization）等； 第二类是以聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction ,简称PCR反应）为核心的分子标记技术，包括： ★ ★随机扩增多态性DNA标记（Random amplification polymorphism DNA, 简称RAPD标记）； ★ ★简单序列重复标记（Simple sequence repeat, 简称SSR标记）或简单序列长度多态性（Simple sequence length polymorphism, 简称SSLP标记）； ★ ★扩展片段长度多态性标记（Amplified fragment length polymorphism, 简称AFLP标记）； ★ ★序标位（Sequence tagged sites, 简称STS标记）； ★ ★序列特征化扩增区域（Sequence charactered amplified region, 简称SCAR标记）等； 第三类是一些新型的分子标记，如： ★ ★单核苷酸多态性（Single nuleotide polymorphism, 简称SNP标记）； ★ ★表达序列标签（Expressed sequences tags, 简称EST标记）等。 四、分子标记的特点 （1）直接以DNA的形式表现，在生物体的各个组织、各个发育阶段均可检测到，不受季节、环境限制，不存在表达与否等问题； （2）数量极多，遍布整个基因组，可检测座位几乎无限； （3）多态性高，自然界存在许多等位变异，无须人为创造； （4）表现为中性，不影响目标性状的表达； （5）许多标记表现为共显性的特点，能区别纯合体和杂合体。 五、几种常用的分子标记 （一）限制性片段长度多