第2-3章遗传图-物理图绘制.ppt

第 2 章 遗传图绘制 作图法测序： 绘制高密度分子标记遗传图和大分子DNA克隆重叠群（contig）覆盖的基因组物理图 根据分子标记所在的位置将遗传图和物理图彼此衔接绘制基因组整合图 在此基础上，将单个大分子DNA克隆逐个随机测序，随后进行序列组装。这是一种由上而下(up to down) 的测序策略。 鸟枪法测序： 全基因组鸟枪法随机测序，随后将序列重叠的片段构建重叠群。 以大分子DNA克隆为基准，将随机测序搭建的重叠群归并到所在的大分子克隆内。 最后以分子标记为基点将归并的鸟枪法DNA片段锚定到染色体上。 遗传作图(genetic mapping) 采用遗传学分析方法将基因或其他DNA分子标记标定在染色体上构建连锁图称之为遗传连锁图（genetic linkage map）或遗传图（genetic map）。这一方法包括杂交实验，家系分析。遗传图的图距单位为厘摩(cM)，每单位厘摩定义为1%交换率。 遗传图的绘制是人类基因组研究的第一步，即以染色体上某一点为遗传标记，以与之相伴遗传的特征为对象，经连锁分析，将编码该特征的基因定位于染色体特定位置。cM值越大，两者之间距离越远。 通过遗传图分析，可大致了解各个基因或DNA片段之间的相对距离与方向，了解哪个基因更靠近着丝粒，哪个更靠近端粒等。遗传距离是通过遗传连锁分析获得的，研究中所使用的DNA标志越多，越密集，所得到的遗传连锁图的分辨率就越高。 物理作图(physical mapping) 采用分子生物学技术直接将DNA分子标记、基因或克隆标定在基因组的实际位置所构建的位置图称之为物理图。 物理图的距离依作图方法而异，如辐射杂种(radiation hybrid)作图的图距单位为厘镭(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。 由于方法的局限遗传图和物理图均会产生某些偏差，通过共同的作图标记可以相互校正，由此获得的基因组连锁图称之为基因组图(genome mapping)。 2.2 遗传作图标记 2.2.1 基因标记 在经典遗传学中，研究一种性状的遗传必须要求同一性状至少有2种不同的存在形式或称表型。 如孟德尔在研究豌豆性状的遗传规律时就选用了如植株高与矮这种相对性状，每个相对性状都由一个不同的等位基因(allele)控制。 HLA-B位点至少有60个等位基因。 2.2.2 DNA标记 DNA标记: 基因之外的作图工具统称为DNA标记。 限制性片段长度多态性 (restriction fragment length polymorphisms，RFLP) 简单序列长度多态性 (simple sequence length polymorphisms, SSLPs) 单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphisms. SNPs) A. 限制性片段长度多态性 (restriction fragment length polymorphisms，RFLP) 其基本设想是，由于同源染色体同一区段DNA序列的差异，当用限制酶处理时，可产生长度不同的限制性片段。这些DNA片段经琼脂糖凝胶电泳分离，可直接显示不同个体同一位点DNA组成的差异。 提供大量位点多态性信息。RFLP被称为第一代分子标记。 DNA标记特征： 处于染色体上的位置相对固定； 同一亲本及其子代相同位点上的多态性片段特征不变； 同一凝胶电泳可显示不同多态性片段，具有共显性特点。 B. 简单序列长度多态性 (simple sequence length polymorphisms,SSLPs) SSLP产生于重复序列的可变排列，同一位点重复序列的重复次数不同，表现出DNA序列的长度变化。与RFLP不同的是，SSLP具多等位性(multiallelic)，每个SSLP都有多个长度不一的变异体。 分布具有多态性频率高以及分布比较均匀的特点，SSLP标记又称为第二代分子标记，有时称为SSR。 小卫星序列(minisatellite) ： 可变串联重复(variable number of tandem repeats,VNTR)，其重复单位为数十个核苷酸 微卫星序列(microsatellite) ： 简单串联重复（STR）重复单位为1～6个核苷酸，由10～50个重复单位串联组成。 平均每6kb有一个SSLP位点，人类基