遺傳圖繪制專題知識專家講座

第2章遺傳圖繪制遺傳圖繪制專題知識專家講座第1頁結(jié)構(gòu)基因組研究策略遺傳圖繪制專題知識專家講座第2頁為何要繪制遺傳圖與物理圖1)基因組太大,必需分散測序,然后將分散順序按原來位置組裝,需要圖譜進(jìn)行指導(dǎo)。2)基因組存在大量重復(fù)次序,會干擾排序,所以要高密度基因組圖。3)遺傳圖和物理圖各有優(yōu)缺點,必須相互整合校正

遺傳圖繪制專題知識專家講座第3頁DNA測序有一個極大不足：即使是最準(zhǔn)確技術(shù)，在一個反應(yīng)中也極難測出大于750bp序列。這就需要將大分子分解為片段。遺傳圖繪制專題知識專家講座第4頁問題：分析基因組重復(fù)區(qū)域時會發(fā)生錯誤。遺傳圖繪制專題知識專家講座第5頁所以，必須首先建立一個基因組圖譜，經(jīng)過標(biāo)明基因和其它顯著特征位置，為測序提供指導(dǎo)。一旦得到了基因組圖譜，測序階段能夠采取以下方法進(jìn)行：全基因組鳥槍法（whole-genomeshotgunmethod）全基因組鳥槍法是一個快速取得真核基因組方法。2.克盛大疊群法（clonecontigmethod）：（作圖法測序，限制測序）。這種逐步測序方法花時間多，但準(zhǔn)確。遺傳圖繪制專題知識專家講座第6頁克隆重合群法：contig，指相互間存在重合次序一組克隆。依據(jù)重合次序相對位置將各個克隆首尾連接，覆蓋物理長度可達(dá)百萬級堿基對。在單個重合群中，采取鳥槍法測序，然后在重合群內(nèi)進(jìn)行組裝。由上至下。直接鳥槍法：首先進(jìn)行全基因組鳥槍法測序，再以基因組圖分子標(biāo)識為起點，將鳥槍法DNA片段進(jìn)行組裝。依據(jù)高密度基因組圖分子標(biāo)識，檢測組裝片段是否處于正確位置，校正因重復(fù)次序干擾產(chǎn)生序列誤排。由下至上遺傳圖繪制專題知識專家講座第7頁遺傳圖繪制專題知識專家講座第8頁全基因組鳥槍法測序和克盛大疊群法測序最終都必須將DNA序列回歸到基因組圖上，所以基因組圖繪制是基因組測序和組裝關(guān)鍵內(nèi)容之一，是基因組全方面測序必要前提。傳統(tǒng)上將基因組作圖方法分為兩類。

1.遺傳作圖2.物理作圖遺傳圖繪制專題知識專家講座第9頁2.1遺傳圖譜與物理圖譜1）遺傳作圖（Geneticmapping）：采取遺傳學(xué)分析方法將基因或其它DNA序列標(biāo)定在染色體上構(gòu)建連鎖圖。這一方法包含雜交試驗，家系分析。遺傳圖距單位為厘摩(cM),每單位厘摩定義為1%交換率。2）物理作圖（Physicalmapping）：采取分子生物學(xué)技術(shù)直接將DNA分子標(biāo)識、基因或克隆標(biāo)定在基因組實際位置。物理圖距離依作圖方法而異，如輻射雜種作圖計算單位為厘鐳(cR),限制性片段作圖與克隆作圖圖距為DNA分子長度，即堿基對(bp,kb)。遺傳圖繪制專題知識專家講座第10頁2.1基因組作圖方法經(jīng)過遺傳圖譜，我們能夠大致了解各個基因或DNA片斷之間相對距離與方向，如哪個基因更靠近著絲粒，那個更靠近端粒等遺傳距離是經(jīng)過遺傳連鎖分析取得，使用DNA厘摩標(biāo)志越多，越密集，所得到遺傳連鎖圖分辨率就越高遺傳圖譜不但是現(xiàn)階段定位基因主要伎倆，即使在人類基因組全物理圖譜建立起來之后，它依然是研究人類基因組遺傳與變異主要伎倆遺傳圖繪制專題知識專家講座第11頁2.2遺傳作圖標(biāo)識任何一類圖譜都有可識別標(biāo)識。遺傳圖譜標(biāo)識是什么呢？標(biāo)識1標(biāo)識2標(biāo)識3染色體上基因和DNA序列均可作為路標(biāo),路標(biāo)含有物理屬性,他們由特定DNA次序組成.路標(biāo)位于染色體上位置是固定,不會更改,因而提供了作圖依據(jù)遺傳圖繪制專題知識專家講座第12頁2.2.1基因標(biāo)識在經(jīng)典遺傳學(xué)中，研究一個性狀遺傳必須要求同一性狀最少2種不一樣存在形式或稱表型。起初只有那些能經(jīng)過視覺區(qū)分基因表型用于研究。最初遺傳圖譜是在20世紀(jì)初針對果蠅等生物使用基因作為標(biāo)識構(gòu)建。遺傳圖繪制專題知識專家講座第13頁2.2.1基因標(biāo)識表型（phenotype)：一個遺傳性狀必須以兩種替換形式或表型存在才能用于遺傳學(xué)分析等位基因（allele）：每種表型是由不一樣等位基因控制肉眼分辨表型：顏色、形狀等。如用于果蠅遺傳圖構(gòu)建生化表型：微生物遺傳學(xué)研究遺傳圖繪制專題知識專家講座第14頁2.2.1基因標(biāo)識人類生化性狀A(yù)BO血型HLA（人類白細(xì)胞抗原）復(fù)等位基因（multiplealleles）：人類白細(xì)胞抗原（HLA）是最復(fù)雜最具多態(tài)性體系，位于6號染色體HLA-DRBI（humanleukocyteantigens-DRBI）基因位點最少有59個等位基因HLA-B抗原編碼位點有60多個等位基因遺傳圖繪制專題知識專家講座第15頁ABO血型基因座上含有編碼不一樣半乳糖轉(zhuǎn)移酶復(fù)等位基因其特異性決定了血型差異遺傳圖繪制專題知識專家講座第16頁基因是非常有用標(biāo)識，但并不是理想。原因：可用作標(biāo)識基因十分有限，許多性狀都包括多基因。2.高等生物基因組中存在大量基因間隔區(qū)，遺傳圖中留下大片無標(biāo)識區(qū)段。3.只有部分基因其等位基因組員能夠經(jīng)過常規(guī)實驗給予區(qū)分，因而產(chǎn)生遺傳圖是不完整。2.2.1基因標(biāo)識遺傳圖繪制專題知識專家講座第17頁基因之外作圖工具統(tǒng)稱為DNA標(biāo)識。與基因標(biāo)識一樣，DNA標(biāo)識必須有最少兩個等位基因才是有用。有三種類型DNA序列特征能夠滿足這一要求：限制性片段長度多態(tài)性（restrictionfragmentlengthpolymorphisms,RFLP）2.簡單序列長度多態(tài)性（simplesequencelengthpolymorphisms,SSLP）3.單核苷酸多態(tài)性（singlenucleotidepolymorphisms,SNP）2.2.2DNA標(biāo)識遺傳圖繪制專題知識專家講座第18頁遺傳標(biāo)識發(fā)展：第一代標(biāo)識經(jīng)典遺傳標(biāo)識（蛋白質(zhì)和免疫學(xué)標(biāo)識）70年代中后期，限制酶片段長度多態(tài)性（RFLP）第二代標(biāo)識85年，“小衛(wèi)星序列"（minisatellite）89年，“微衛(wèi)星序列"（microsatellite）第三代標(biāo)識單核苷酸多態(tài)性標(biāo)識（singlenucleotide

polymorphism，SNP）遺傳圖繪制專題知識專家講座第19頁70年代發(fā)展起來DNA重組技術(shù)、DNA克隆技術(shù)和DNA探針技術(shù)為拓展遺傳圖譜構(gòu)建路徑創(chuàng)造了技術(shù)條件使人類基因定位方法從細(xì)胞及染色體水平過渡到分子水平DNA水平多態(tài)性標(biāo)識位點作為繪制當(dāng)代遺傳圖譜主要界標(biāo)，提升圖譜準(zhǔn)確度、準(zhǔn)確性。遺傳圖譜繪制進(jìn)入了一個嶄新時代當(dāng)代遺傳圖譜概念由BotsteinD等(1980)首先提出，在此基礎(chǔ)上，限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）作為遺傳圖譜第一代嶄新標(biāo)識得以問世。限制性位點能夠用作基因標(biāo)識。廣泛應(yīng)用到基因組研究中?；蚧蚧蚪M能夠用重合限制性片段來作圖。最終擴展到整個序列，構(gòu)建連鎖圖譜遺傳圖繪制專題知識專家講座第20頁同一物種亞種、品系或個體間基因組DNA受到同一個限制性內(nèi)切酶作用而形成不一樣酶切圖譜現(xiàn)象，稱為限制性片段長度多態(tài)性（RFLP)。這是因為基因組DNA某一位點上變異有可能引發(fā)該位點特異性限制性內(nèi)切酶識別位點改變，包含原有位點消失或出現(xiàn)新酶切位點，致使酶切片段長度隨之發(fā)生改變而產(chǎn)生。遺傳圖繪制專題知識專家講座第21頁最早發(fā)覺DNA分子標(biāo)識—RFLP：因為同源染色體同一區(qū)段DNA序列差異，當(dāng)用限制酶處理時，可產(chǎn)生長度不一樣限制性片段RFLP:restrictionfragmentlengthpolymorphism,限制性片段長度多態(tài)性遺傳圖繪制專題知識專家講座第22頁RFLP是怎樣發(fā)覺?

在猶他州鹽湖城滑雪勝地艾爾塔一場例行學(xué)術(shù)討論中,從事經(jīng)典人類遺傳學(xué)研究教授與從事分子生物學(xué)研究教授進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。分子生物學(xué)家從經(jīng)典遺傳學(xué)研究中取得靈感。遺傳圖繪制專題知識專家講座第23頁DavidBotstein

DavidBotstein開創(chuàng)核酸限制性片段長度多態(tài)性分析技術(shù)，用于標(biāo)志不一樣個體間基因差異，為以后人類基因組計劃奠定了基礎(chǔ)。

PRINCETON,N.J.--PrincetonUniversityhasnamedDavidBotstein,arenownedgeneticist,educatorandpioneeroftheHumanGenomeProject,asthenewdirectoroftheLewis-SiglerInstituteforIntegrativeGenomics.

遺傳圖繪制專題知識專家講座第24頁第1篇相關(guān)人類RFLP試驗論文AHighlyPolymorphicLocusinHumanDNA

ArleneR.WymanandRayWhite,MIT

Alocusinthehumangenome,notassociatedwithanyspecificgene,hasbeenfoundtobeasite

ofrestrictionfragmentlengthpolymorphism.Thepolymorphismwasfoundbyhybridizinga16-kilobase-pairsegmentofsingle-copyhumanDNA,selectedfromthehumangenomelibraryclonedinphageCH4A,toaSoutherntransferoftotalhumanDNAdigestedwithEcoRI.DNAsfromanumberofindividualsfromwithinMormonpedigreesaswellasrandomindividualshavebeenexamined.Thelocusishighlyvariable,withatleasteightallelespresent,homozygotesaccountingforlessthan25%oftheindividualsexamined.---PNAS|November1,1980|vol.77|no.11|6754-6758遺傳圖繪制專題知識專家講座第25頁對RFLP檢測主要是用Southern雜交方法進(jìn)行基本流程：組織或細(xì)胞→基因組DNA→限制性內(nèi)切酶消化→瓊脂糖凝膠電泳→印跡轉(zhuǎn)移至濾膜→加入探針→雜交→洗膜→放射自顯影→取得反應(yīng)個體特異性RFLP圖譜。遺傳圖繪制專題知識專家講座第26頁

RFLP多態(tài)性產(chǎn)生與檢測遺傳圖繪制專題知識專家講座第27頁所用探針位于染色體不一樣位點，能夠作為一個分子標(biāo)識，構(gòu)建分子圖譜。遺傳圖繪制專題知識專家講座第28頁RFLP標(biāo)識主要特點是：（1）遍布于整個基因組；（2）無表型效應(yīng),不受發(fā)育階段及器官特異性限制（3）共顯性，可區(qū)分純合子和雜合子；（4）結(jié)果穩(wěn)定、可靠；用途：RFLP主要用于群體水平和系統(tǒng)發(fā)育研究上.進(jìn)行個體識別；繪制遺傳圖譜；目標(biāo)基因定位；檢測群體內(nèi)或群體間序列差異程度；輔助育種等。自RFLP問世以來，已經(jīng)在基因定位及分型、遺傳連鎖圖譜構(gòu)建、疾病基因診療等研究中得到了廣泛應(yīng)用。遺傳圖繪制專題知識專家講座第29頁共顯性:

（兩個親本性狀在一個個體中同時出現(xiàn)，沒有顯隱關(guān)系）遺傳圖繪制專題知識專家講座第30頁問題：克隆可表現(xiàn)基因組DNA多態(tài)性探針較為困難DNA需要量大，試驗操作較繁鎖，檢測周期長成本費用也很高。RFLP分子標(biāo)識分布密度過于稀疏?，F(xiàn)已逐步被其它類型分子標(biāo)識所取代。RFLP是最早發(fā)覺分子標(biāo)識，也被稱為第一代分子標(biāo)識。遺傳圖繪制專題知識專家講座第31頁2.簡單序列長度多態(tài)性(SSLP)

1)可變排列簡單重復(fù)序列,即重復(fù)次數(shù)不一,在染色體同一座位重復(fù)序列拷貝數(shù)不一樣;2)SSLP類型:

小衛(wèi)星序列(minisatellite),有時又稱可變串聯(lián)重復(fù)（VNTR），重復(fù)單位較長。重復(fù)序列為16-100個核苷酸，主要分布在染色體端粒及著絲粒

微衛(wèi)星序列(micrisatellite),或稱簡單串聯(lián)重復(fù)（STR），重復(fù)單位較短。重復(fù)序列只有2-6個核苷酸，分布在整個基因組。遺傳圖繪制專題知識專家講座第32頁microsatellitemarker又稱簡單串連重復(fù)（shorttandemrepeat，STR），最主要優(yōu)點是高度多態(tài)性，提供信息量相對很大；另外可用PCR技術(shù)使操作實現(xiàn)自動化，遺傳圖與物理圖研究中非常有用工具20世紀(jì)80年代后期,人們開始應(yīng)用微衛(wèi)星序列(microsatellite,MS)繪制圖譜。1994年底，美、法完成了以RFLP及微衛(wèi)星ＤＮＡ為標(biāo)志遺傳圖譜.圖譜包含了5826位點，覆蓋4000cM，分辨率高達(dá)0.7cM．1996年法國報道了完全以微衛(wèi)星DNA標(biāo)志構(gòu)建遺傳連鎖圖，包含2335位點，分辯率為1.6cM遺傳圖繪制專題知識專家講座第33頁微衛(wèi)星序列（SSR）遺傳圖繪制專題知識專家講座第34頁遺傳圖繪制專題知識專家講座第35頁共顯性遺傳圖繪制專題知識專家講座第36頁怎樣檢測SSR依據(jù)簡單重復(fù)次序兩側(cè)序列設(shè)計引物,PCR，經(jīng)聚丙烯胺凝膠電泳分辨.遺傳圖繪制專題知識專家講座第37頁SSR技術(shù)優(yōu)點是：（1）在基因組中隨機分布，檢測多態(tài)性頻率高；（2）PCR特異引物，重復(fù)性好；（3）共顯性，操作相對簡單。問題是：（1）SSR需要測序和設(shè)計引物，因而需要大量人力、物力和時間；（2）另外其種屬特異性強，開發(fā)所需費用高昂，所以一些試驗室進(jìn)行了合作，共同開發(fā)微衛(wèi)星引物。遺傳圖繪制專題知識專家講座第38頁利用SSR標(biāo)識關(guān)鍵是引物設(shè)計對于已經(jīng)進(jìn)行基因組全序列測定生物或遺傳學(xué)研究比較經(jīng)典生物，能夠直接從其基因組進(jìn)行查找和利用相關(guān)程序進(jìn)行引物設(shè)計或利用他人已經(jīng)發(fā)表引物來進(jìn)行試驗；而對于沒有基因組序列信息生物，就需要進(jìn)行相關(guān)引物設(shè)計工作。遺傳圖繪制專題知識專家講座第39頁微衛(wèi)星序列標(biāo)識研究1)1982年Hamada等首次報道m(xù)icrosatrllite現(xiàn)象(PNAS,79:6564,1982)2)1989年Weber等從GenBank中發(fā)覺人類基因組8個位點中,有7個位點存在(CA)n拷貝數(shù)改變(Am.J.Hum.Genet.,44:388,1989).3)現(xiàn)已證實人和老鼠基因組中平均每18-28kb含有一個多態(tài)性(CA)n.4)獲取方法:a)計算機搜尋;b)用限制酶酶切基因組DNA,構(gòu)建DNA文庫。合成簡單寡聚重復(fù)核苷酸作為探針從庫中篩選.遺傳圖繪制專題知識專家講座第40頁SSLP標(biāo)識在基因組中分布含有多態(tài)性頻率高以及分布比較均勻特點，另外SSLP標(biāo)識能夠采取PCR方法直接擴增，經(jīng)聚丙烯胺凝膠電泳分辯，現(xiàn)已成為主流分子標(biāo)識，又稱為第二代分子標(biāo)識。SSR標(biāo)識應(yīng)用：現(xiàn)已證實微衛(wèi)星DNA存在于絕大多數(shù)真核生物基因組中，所以已廣泛應(yīng)用于遺傳圖譜構(gòu)建、品種純度檢測及遺傳多樣性分析、主要性狀基因定位等。遺傳圖繪制專題知識專家講座第41頁3.SNP(單核苷酸多態(tài)性)SNP是指同一物種不一樣個體基因組DNA等位序列上單個核苷酸存在差異現(xiàn)象。遺傳圖繪制專題知識專家講座第42頁SNP只包括單個堿基變異，這種變異能夠由單個堿基轉(zhuǎn)換（包含C與T交換，G與A交換），或顛換（包含C與A、G與T、C與G、A與T交換）引發(fā)。點突變，位于密碼子搖擺位置，表現(xiàn)為緘默突變而被大量保留下來。大多數(shù)不能被限制酶識別，必須采取測序或寡聚核苷酸雜交檢測在人類基因組中可到達(dá)300萬個，平均每1000個堿基對就有一個數(shù)目多，覆蓋密度大，被稱為第三代分子標(biāo)識遺傳圖繪制專題知識專家講座第43頁依據(jù)SNP在基因中位置，SNP可分為：基因編碼區(qū)SNP（codingSNP,cSNP）基因周圍SNP（peripheralSNP,pSNP）基因間SNP（intronicSNP,iSNP）遺傳圖繪制專題知識專家講座第44頁從對生物遺傳性狀影響，基因編碼區(qū)SNP

cSNP又可分為兩種：1.同義cSNP(synonymouscSNP)：SNP引發(fā)編碼序列改變并不影響其翻譯蛋白質(zhì)氨基酸序列;2.非同義cSNP（non-synonymouscSNP）：指堿基序列改變可使以其為藍(lán)本翻譯蛋白質(zhì)序列發(fā)生改變，從而影響了蛋白質(zhì)功效，這種改變常是造成生物性狀改變直接原因。遺傳圖繪制專題知識專家講座第45頁SNP標(biāo)識可用DNA芯片技術(shù)檢測：將不一樣寡核苷酸固定在芯片上，標(biāo)識待測DNA，一次就可檢測很多SNP標(biāo)識。盡管單一SNP所提供信息量遠(yuǎn)小于現(xiàn)在慣用分子標(biāo)識，但SNP數(shù)量極其豐富，而且能夠自動化檢驗，所以其含有廣泛應(yīng)用前景。SNP數(shù)量比微衛(wèi)星標(biāo)識數(shù)要高出幾個數(shù)量級。遺傳圖繪制專題知識專家講座第46頁比如：3－4個SNP這種相鄰界標(biāo)組成單倍型（haplotype）就能夠有8－16種：Haplotype:一條同源染色體上等位基因或遺傳標(biāo)識所組成組合。遺傳圖繪制專題知識專家講座第47頁遺傳圖繪制專題知識專家講座第48頁人類不一樣群體中存在SNP遺傳圖繪制專題知識專家講座第49頁SNP發(fā)生在全部人群最少1%人中。遺傳圖繪制專題知識專家講座第50頁大多數(shù)SNP位于非編碼序列，不影響基因功效。有些SNP位置靠近特定基因，可作為基因標(biāo)志。其它SNP位于編碼序列內(nèi)，可改變基因表示蛋白質(zhì)，從而影響人類健康。遺傳圖繪制專題知識專家講座第51頁多肽鏈?zhǔn)怯砂被徇B接而成。氨基酸含有不一樣化學(xué)性質(zhì)。多肽鏈須折疊成蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮正常功效。假如多肽鏈中一個或多個氨基酸發(fā)生了改變，則蛋白質(zhì)折疊和功效可能會發(fā)生改變。遺傳圖繪制專題知識專家講座第52頁有些SNP盡管位于編碼序列內(nèi)，但并不改變蛋白質(zhì)組成。例：CUG-CUC亮氨酸遺傳圖繪制專題知識專家講座第53頁有些SNP會給蛋白質(zhì)帶來微小而無害影響。例：GAU—GAG天東氨酸變成了谷氨酸。二者都是酸性氨基酸。假如發(fā)生位置對蛋白質(zhì)功效影響不大，結(jié)果就是無害。蛋白質(zhì)還會發(fā)揮正常功效。遺傳圖繪制專題知識專家講座第54頁有些SNP會給蛋白質(zhì)功效帶來有害影響，稱為變異。例：GAU—GUU天東氨酸變成纈氨酸。因為化學(xué)性質(zhì)完全不一樣，會嚴(yán)重地影響到蛋白質(zhì)折疊和功效。鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥血紅蛋白基因中單個堿基改變造成谷氨酸被纈氨酸取代。變異血紅蛋白不能再攜氧，造成疾病。遺傳圖繪制專題知識專家講座第55頁有些SNP帶來影響在普通情況下不顯現(xiàn)，只有在身體暴露在致病因子時才顯現(xiàn)。因為這些SNP所在基因負(fù)責(zé)調(diào)整有害因子吸收，代謝，排泄等?；蛭⑿「淖儠绊懭梭w對疾病易感性。例：吸煙—肺癌，過量飲酒—肝癌。遺傳圖繪制專題知識專家講座第56頁當(dāng)人吸煙時，致癌因子前體進(jìn)入肺部細(xì)胞內(nèi)。激活蛋白會將致癌因子前體轉(zhuǎn)變成致癌因子。致癌因子會被解毒蛋白變成水溶性物質(zhì)并經(jīng)尿排出體外。遺傳圖繪制專題知識專家講座第57頁位于激活蛋白基因內(nèi)SNP會影響激活蛋白活性。有些人激活蛋白活性超強，能夠在肺部產(chǎn)生大量致癌因子，損害細(xì)胞DNA造成癌癥。有些人激活蛋白活性超弱，產(chǎn)生致癌因子較少，患癌癥可能性較低。遺傳圖繪制專題知識專家講座第58頁SNP還會影響解毒蛋白活性。有些人解毒蛋白活性超強，能夠很快將致癌因子排出體外?；及┌Y可能性較低。有些人解毒蛋白活性超弱，將致癌因子排出體外速度慢?；及┌Y可能性較高。遺傳圖繪制專題知識專家講座第59頁在染料廠工作工人會經(jīng)常接觸芳胺，患膀胱癌可能性較高。肝臟中有兩種酶可作用于芳胺。一個是解毒酶，將芳胺轉(zhuǎn)變成無毒物質(zhì)并排出體外。另一個是激活酶，可將芳胺轉(zhuǎn)變成致癌因子前體，并轉(zhuǎn)運至膀胱，可致膀胱癌。遺傳圖繪制專題知識專家講座第60頁SNP會影響解毒酶活性。有些人解毒酶活性較低，將芳胺轉(zhuǎn)變成無毒物質(zhì)速度較慢。較多芳胺會被轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳┮蜃?。這些人患膀胱癌可能性較高。遺傳圖繪制專題知識專家講座第61頁療效及副作用個體差異?？刂扑幤肺眨D(zhuǎn)運，代謝，排泄等步驟蛋白SNP。例：將藥品轉(zhuǎn)變成有效成份蛋白及將藥品轉(zhuǎn)變成有毒副產(chǎn)物蛋白。解釋療效及副作用。遺傳圖繪制專題知識專家講座第62頁SNP數(shù)量眾多，穩(wěn)定及易于檢測。用作基因標(biāo)識。如SNP位于基因附近并隨基因一起遺傳。發(fā)覺了SNP就等于發(fā)覺了基因。遺傳圖繪制專題知識專家講座第63頁科學(xué)家們正對很多人基因組進(jìn)行大規(guī)模測序，以找出全部SNP，并繪制SNP圖譜。遺傳圖繪制專題知識專家講座第64頁每個人都有他自己SNP類型。依據(jù)SNP類型將一個大人群分為小群體。遺傳圖繪制專題知識專家講座第65頁不一樣SNP類型人對治療反應(yīng)不一樣。未來，在確診后，依據(jù)患者SNP類型來確定治療方法。遺傳圖繪制專題知識專家講座第66頁SNP類型還有利于發(fā)覺疾病基因。只在疾病患者上發(fā)覺SNP是疾病基因標(biāo)識。有SNP在基因附近，經(jīng)過SNP可發(fā)覺疾病基因。遺傳圖繪制專題知識專家講座第67頁SNP類型還有利于發(fā)覺患病危險性。例：在隨機抽取100正常人中，80人有SNPA，20人有SNPB。而在100個腎癌患者中，60人有SNPA，40人有SNPB。SNPB人患腎癌危險性比SNPA人高。遺傳圖繪制專題知識專家講座第68頁經(jīng)過SNP圖譜，研究SNP與疾病易感性，治療有效性等關(guān)系。生活方式干預(yù)（吸煙，飲酒）,選擇適當(dāng)療法。遺傳圖繪制專題知識專家講座第69頁2.3遺傳作圖方法理論基礎(chǔ)：采取一組分子標(biāo)識構(gòu)建遺傳圖方法主要依賴于連鎖分析?；痉椒ǎ簝牲c測驗法和三點測驗法遺傳圖繪制專題知識專家講座第70頁2.3遺傳作圖方法連鎖分析是遺傳作圖基礎(chǔ)：1905，Bateson，Saunder和Punnett首創(chuàng)；1911年Morgan揭示了連鎖分析意義在同一條染色體上基因間表現(xiàn)出遺傳連鎖(Geneticlinkage)，因為它們都是在同一條長DNA分子上部分連鎖與重組：比利時細(xì)胞學(xué)家Janssens發(fā)覺減數(shù)分裂時同源染色體交換Sturtevant：2個彼此靠近基因之間因交換而分離頻率，要比相互遠(yuǎn)離2個基因之間發(fā)生分離頻率要小重組率則可成為測量基因之間相對距離尺度，只要取得不一樣基因之間重組率，就可繪制一份基因位于染色體上相對位置地理圖遺傳圖繪制專題知識專家講座第71頁遺傳圖繪制專題知識專家講座第72頁部分連鎖與遺傳作圖構(gòu)建遺傳圖譜基本原理真核生物遺傳過程中會發(fā)生減數(shù)分裂，此過程中染色體要進(jìn)行重組和交換，這種重組和交換概率會伴隨染色體上任意兩點間相對距離遠(yuǎn)近而發(fā)生對應(yīng)改變。依據(jù)概率大小，人們就能夠推斷出同一條染色體上兩點間相對距離和位置關(guān)系。正因為如此，我們得到這張圖譜也就只能顯示標(biāo)識之間相對距離。我們稱這一距離(概率)為遺傳距離(cM)，由此構(gòu)建圖譜也稱為遺傳圖譜。遺傳圖繪制專題知識專家講座第73頁連鎖遺傳圖做法普通以最左端基因位置為0，如發(fā)覺有新基因在更左端位置時，把0點讓給新基因，其余基因座位作對應(yīng)移動因為較遠(yuǎn)兩基因之間發(fā)生偶數(shù)次交換，但沒有出現(xiàn)重組類型，所以交換值要大于重組率。繪制連鎖遺傳圖時，需依據(jù)重組率進(jìn)行圖距校正遺傳圖繪制專題知識專家講座第74頁遺傳圖偏離重組熱點：

近端粒區(qū)、著絲點區(qū)

特異基因區(qū)段（小鼠主要組織兼容性復(fù)合座位）

性別影響：不一樣性別含有不一樣重組熱點遺傳圖繪制專題知識專家講座第75頁2.3.3不一樣模式生物連鎖分析連鎖分析分為3大范圍：

1.有性雜交試驗2.系譜分析3.DNA轉(zhuǎn)移遺傳圖繪制專題知識專家講座第76頁雜交試驗連鎖分析選擇已知基因型親本，設(shè)計雜交方案，取得交配子代并分析其表型和基因型對于高等真核生物常規(guī)連鎖分析并不是直接檢驗配子，而是檢測分別來自兩個親本配子融合形成二倍體基因型，即進(jìn)行遺傳雜交兩點雜交和多點雜交遺傳圖繪制專題知識專家講座第77頁兩點雜交：

慣用測交方法分析子代基因型分離比

測交：雜合體X隱性純合體

子代表型逆推親代交換率遺傳圖繪制專題知識專家講座第78頁多點雜交：三個位點分析——雙雜交子代基因型觀察數(shù)推測重組事件ABC/abc

abc/abc987無重組，均為親代基因型aBC/abc

Abc/abc51A和BC之間發(fā)生一次重組ABc/abc

abC/abc63B和AC之間發(fā)生一次重組AbC/abc

aBc/abc2發(fā)生兩次重組，一次發(fā)生在C與A之間，一次發(fā)生在C與B之間遺傳圖繪制專題知識專家講座第79頁RFLP連鎖圖RFLP是第一個用于研究DNA標(biāo)識（DavidBostein，1980）基本構(gòu)想：因為同源染色體同一區(qū)段DNA次序差異，用限制酶消化時，會得到長度各不相同限制性片段。經(jīng)過瓊脂糖凝膠電泳分離，可直接顯示不一樣個體同一位點DNA組成差異因為限制酶專一性，用不一樣限制酶處理同一DNA樣品時，能夠產(chǎn)生與之對應(yīng)不一樣限制性片斷，從而提供大量位點多態(tài)性信息遺傳圖繪制專題知識專家講座第80頁親本：A1/B1和A2/B2，個體231；新組合：A1/B2和A2/B1，個體39交換率：39/（231+39）=14%；A與B相距14cM遺傳圖繪制專題知識專家講座第81頁RFLP原理圖示：標(biāo)識1標(biāo)識2

遺傳圖繪制專題知識專家講座第82頁遺傳圖繪制專題知識專家講座第83頁人類遺傳圖譜構(gòu)建

系譜分析作圖人類不可能依據(jù)需要選擇親本，設(shè)計雜交組合，構(gòu)建分離群體。只能檢測現(xiàn)存家庭連續(xù)幾代組員基因型。

家系分析法。資料有限、必須借助于統(tǒng)計學(xué)方法。遺傳圖繪制專題知識專家講座第84頁系譜分析系譜分析法即對某家庭性狀相關(guān)組員進(jìn)行統(tǒng)計，分析性狀之間連鎖關(guān)系，經(jīng)過重組率進(jìn)行相關(guān)基因定位，這種方法又稱家系分析法(pedigreemethod)

不能進(jìn)行有計劃遺傳試驗，只能搜集家系組員相關(guān)資料進(jìn)行連鎖分析，主要包括人類和多年生樹木優(yōu)勢對數(shù)值（lodscore）分析：lod值是基因連鎖可能性對數(shù)，用于判定所研究兩個標(biāo)識是否在同一染色體上，換句話說就是基因是否連鎖。假如優(yōu)勢對數(shù)分析確定了連鎖，然后能夠提供最可能重組頻率程度。理想情況是資料來自不一樣系譜遺傳圖繪制專題知識專家講座第85頁細(xì)菌遺傳作圖轉(zhuǎn)化（transformation）：供體細(xì)胞釋放一段DNA（通常小于50kb），經(jīng)受體細(xì)胞攝取后整合到基因組中，可借助抗性培養(yǎng)基篩選重組克隆轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction)：經(jīng)過噬菌體將小片段DNA從供體細(xì)胞轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞接合轉(zhuǎn)移(conjugation)：兩個細(xì)菌形成物理接觸，DNA從供體轉(zhuǎn)移到受體遺傳圖繪制專題知識專家講座第86頁細(xì)菌遺傳重組遺傳圖繪制專題知識專家講座第87頁細(xì)菌遺傳作圖中采取都是生化標(biāo)識（如合成色氨酸能力、反抗生素敏感性等），隱性表型（如不能合成色氨酸）是能夠互補性狀?；蜣D(zhuǎn)移在含有野生型等位基因供體品系與含有隱性等位基因受體品系之間進(jìn)行，依據(jù)受體細(xì)胞是否取得基因指令生化功效來監(jiān)測轉(zhuǎn)移DNA是否進(jìn)入受體細(xì)胞接合：依據(jù)野生型基因進(jìn)入受體時間表，能夠確定基因所在位置轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)化：依據(jù)所研究基因是否同時出現(xiàn)在受體細(xì)胞中，緊密連鎖基因總是有最高機率被同時轉(zhuǎn)移。遺傳圖繪制專題知識專家講座第88頁基因與分子標(biāo)識共分離共分離：假如限制酶多態(tài)性在基因組中自由發(fā)生，則有些會在特定基因附近產(chǎn)生。我們能夠確定這么限制性標(biāo)識，因為該標(biāo)識與突變表型親密相關(guān)。假如比較患病者和正常人DNA限制圖譜，可能發(fā)覺一個特定限制性位點通常出現(xiàn)(或者丟失)在患者DNA中，原因是限制性標(biāo)識與表型間100%相關(guān)。它暗示限制性標(biāo)識與突變基因距離很緊，以至于它們在重組中不能分離遺傳圖繪制專題知識專家講座第89頁2.4遺傳圖繪制2.4.1人類遺傳圖人類解剖圖包含4張小圖，包含了人類基因組計劃全部主要內(nèi)容，它們分別是遺傳圖（連鎖圖）、物理圖、序列圖和轉(zhuǎn)錄圖。人類遺傳圖有6000多個遺傳標(biāo)識作為路標(biāo)，把基因組分成6000多個區(qū)域，只要以連鎖分析方法，找到某一表現(xiàn)型基因與其中一個遺傳標(biāo)識鄰近（即緊密連鎖）證據(jù)，就能夠把這一基因定位于這一標(biāo)識所界定區(qū)域內(nèi)。這么，假如想確定與某種已知疾病相關(guān)基因，即可依據(jù)決定疾病性狀位點與選定遺傳標(biāo)識間遺傳距離，來確定與疾病相關(guān)基因在基因組中位置。遺傳圖繪制專題知識專家講座第90頁人類疾病基因研究致病基因及相關(guān)基因克隆在基因組學(xué)研究中占據(jù)著關(guān)鍵位置。對疾病預(yù)防，診療，治療等有主要意義。人類基因組計劃直接動因是要處理包含腫瘤在內(nèi)人類疾病遺傳學(xué)基礎(chǔ)問題。遺傳圖繪制專題知識專家講座第91頁人類疾病基因研究單基因病疾病基因研究:比如血友病。多基因病疾病基因研究:比如心臟病，糖尿病，癌癥等。遺傳圖繪制專題知識專家講座第92頁單基因病疾病基因研究人類基因組計劃使我們了解基因組序列。現(xiàn)在采取定位候選克隆方法極大地提升了發(fā)覺疾病基因效率。遺傳圖繪制專題知識專家講座第93頁定位候選克隆