第2章遗传图的绘制student技巧.ppt

第2章 遗传图绘制;基因组测序为什么要绘图？;基因组测序策略;克隆重叠群法（clone contig approach) 先绘制高密度分子标记遗传图和大分子DNA克隆重叠群覆盖的基因组物理图，然后整合遗传图和物理图，绘制基因组整合图，挑选大分子DNA克隆逐个测序，最后进行序列组装。up to down contig:构成一段连续的DNA序列的一组相互重叠的DNA克隆 全基因组鸟枪法(whole genome shotgun approach) 在获得一定的遗传及物理图谱信息的基础上，绕过BAC克隆逐个排序的过程，全基因组被打断进行随机测序，根据序列之间的重叠组装成一系列连续的序列，再根据连续的序列上带有的标记将其锚定在染色体上。 down to up;绘制图谱的原因;2.1 遗传图与物理图 2.1.1 遗传图 遗传图是应用遗传学分析方法（杂交实验或者家系分析）将基因或其他DNA分子标记标定在染色体上构建的连锁图。 遗传图距单位为厘摩(cM), 每单位厘摩定义为1%交换率。 2.1.2 物理图 物理图是应用分子生物学技术来直接将DNA分子标记、基因或克隆标定在基因组实际位置。 物理图的距离依作图方法而异，如辐射杂种作图的计算单位为厘镭(cR), 限制性片段作图与克隆作图的图距为DNA的分子长度，即碱基对(bp, kb or Mb);;2.2.1 基因标记（性状标记） 肉眼可分辨表型的遗传标记基因 比如第一张果蝇遗传图谱显示了负责身体颜色、眼睛颜色、翅膀形态等基因的位置;2.2.1 基因标记（性状标记） 生化性状基因 -人类红细胞ABO血型位点标记，白细胞HLA位点标记 -应用于细菌和酵母的遗传作图 ;;2.2.2 DNA 标记 （DNA marker) 除基因外用于作图的DNA片段称为DNA标记 DNA标记也需要等位型成员 DNA标记的优点：数量多，容易识别，适合大规模开展工作 包括三种类型： 1) 限制性片段长度多态性 （restriction fragment length polymorphisms，RFLPs） 2)简单序列长度多态性 (simple sequence length polymorphisms,SSLPs) 3)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs);;RFLPs的产生;RFLPs的检测方法;;;;微卫星比小卫星更常用做DNA标记 小卫星在基因组中分布不均匀，更常见于染色体末端和着丝粒区。微卫星序列在整个基因组中分布均匀，而且密度高； 小卫星???适用于PCR分型，因为它的重复单位较长，可以形成20kb长的聚集区，而微卫星区较短，通常小于150bp，用PCR扩增时反应快又精确。 人类基因组约有6.5×105个微卫星标记;;STR/SSR的检测;SSLP的特点 i)染色体上的位置相对固定; ii) 操作简单，可以用PCR分型; iii) 同一凝胶电泳可显示不同多态性片段, 表现为共显性； iv）有多种等位形式;2.2.2 DNA标记 3) SNPs 第3代分子标记 SNP就是基因组DNA序列中由于单个核苷酸的突变而引起的多态性 点突变分为转换和颠换，比例为2：1 SNP不再以DNA片段的长度变化作为检测手段，而直接以序列变异作为标记 ;;;SNP的检测可通过DNA 芯片技术或者直接测序;几种分子标记特点的比较 标记类型 带型 等位型 稳定性 技术难度 费用 RFLP 共显性 2 高 难 高 SSLP 共显性 多 高 易 低 SNP 共显性 2 高 易 高 ;;部分连锁的原因是基因之间发生了交换;摩尔根学生Sturtevant提出如果交换是随机发生的，一对并列的染色单体上任何两点发生交换的机会是均等的，那么基因间因交换而去连锁的概率与它们在染色体的距离成正比 因此重组率可以成为测量两个基因之间相对距离的尺度 计算出不同基因间的重组率，就可以构建出显示基因在染色体上相对位置的图。 ;;遗传作图的偏离 染色体上有重组热点（recombination hotspot)，染色体上这些位点之间比其它位点间有更高的交换频率，比如近端粒区和远着丝粒区有较高的的重组频率 性别之间也有重组频率的差异 两个基因间的多次交换会造成距离减少的假象 ;2.3.2 不同模式生物的连锁分析 有性杂交实验 可进行有计划的遗传实验的材料，如果蝇、老鼠、水稻、玉米等 系谱分