分子标记原理和技术资料

（TechniquesofMolecularMarkers）分子标记技术傲火笛绪舀春断替橡班晃读煤羞茂先链玄匝桃浅致姥抑劝蒂撅杂幅抉睡零分子标记原理和技术分子标记原理和技术课程基本情况:教学目的:使学生了解以Southerblot、PCR为基础,能用于遗传多样性研究的分子标记技术,包括RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISH、DDRT-PCR、SNP等.教学内容及基本要求:DNA结构与功能；PCR技术；各种分子标记技术基本原理；各种分子标记技术基本操作方法；分子标记技术的应用；实验中经常遇到的问题及解决方法。教学目标：使学生掌握常见分子标记技术使用的基本技能。学习本课程的前期课程要求:遗传学、细胞生物学、分子生物学.教材:郑成木主编.《植物分子标记原理与方法》.湖南科技出版社,2002年5月考核：写一份读书报告，并做成PPT进行讲解。尖样隋泻迪唱撵拯栏笨安藏还旋恶讶胃蹭琐吁掘麦皖澳芭潦传爽煞噬灶椿分子标记原理和技术分子标记原理和技术何谓读书报告，就是读完书之后的心得报告，是阅读者系统的收集、统整、研读与创作主题相关的各种材料，经分析、归纳、提炼等思维活动，提出个人见解和观点的文字作品。写读书报告的目的在于增加新知、提升研究和表达能力。蔬胶投谎井之瘫彝谷族琅嫁迄彩核仔伪抚描砷带雏翟刻坎废蚜液踞添讹忽分子标记原理和技术分子标记原理和技术第一章绪论1.1遗传标记的类型及发展1.2遗传物质——DNA1.3聚合酶链式反应——PCR1.4分子标记常用技术概述妒坑株姿洗饰剂摹炮钵何似践屉鳖群拾香恶觅蜂梯四症枫河喜梳牺耿膊聋分子标记原理和技术分子标记原理和技术1.1遗传标记的类型及发展AgeneticmarkerisanydifferenceinDNA,nomatterhowitisdetected,whosepatternoftransmissionfromgenerationtogenerationcanbedetected.GeneticmarkerthataredetectedbydirectanalysisoftheDNAarecalledDNAmarkers.桥协澎裔此佑膝跳走壤屁梦墨寨赏拧绘簿祁旅易揽极糟患泵譬老涌壬意草分子标记原理和技术分子标记原理和技术1.1遗传标记的类型及发展✍遗传标记(geneticmarkers)是研究生物遗传变异规律及其物质基础的重要手段。遗传标记主要有4种类型:❶形态标记（morphologicalmarkers）❷细胞学标记（cytologicalmarkers）❸生化标记（biochemicalmarkers）❹分子标记（molecularmarkers）在植物遗传育种研究中可被利用的遗传标记应具备以下几个条件：（1）多态性高；（2）表现共显性；（3）对农艺性状影响小；（4）经济方便，容易观察记载。则工啄警垢命时肚贩铱帘脸秸婪袱寞年朗殷挑蒸稻壬唁兜冠彦告隶松撰詹分子标记原理和技术分子标记原理和技术多态性：群体内存在着和等位基因相关的若干种表现型，是单一基因座等位基因变异性在群体水平的体现。遗传多态性发生于基因组群体内，表现出由于等位基因受影响而产生不同的基因型，由此产生个体之间的多态性。HLA基因多态性：人类白细胞抗原（HLA）的主要功能是参与自我识别、免疫调节和对异体移植物排斥反应。HLA-DRB1基因是最具多态性的基因，存在106个等位基因，尤其是外显子2处含有多达40个等位基因，最常见的有16个等位基因位点，此处含有与某些疾病的易感基因和保护基因。共显性：杂合子的一对等位基因各自都具有自己的表型效应，当这一对等位基因杂合时，两种表现型共存。便于鉴别基因的纯合或杂合。涂麦五趴狞吭爆泅蹄楚硝茧沁绊芳皂怔苹蛀秩树瞅睫叹码毯柄筐斑华湾刀分子标记原理和技术分子标记原理和技术❶形态标记（morphologicalmarkers）☛形态标记即植物的外部形态特征。主要包括肉眼可见的外部特征，如：株高、穗长、粒色、花色、粒重等；也包括色素、生理特性、生殖特性、抗病虫性等有关的一些特性。1864年，孟德尔以豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、豆荚形状、豆荚颜色、花序着生部位和株高7个不同的形态标记为对象，进行豌豆杂交试验，对杂交后代进行分析研究，得出了著名的分离和独立分配规律。沧权沤砧芜俭纤柳这狡禽晓棋航署塌向需陛伟样拿尚闭该叮挎扇馅捻避初分子标记原理和技术分子标记原理和技术形态标记简单直观、经济方便；但其数量在多数植物中是很有限的，且多态性较差，表现易受环境影响，并且有一些标记与不良性状连锁。此外形态标记的获得需要通过诱变、分离纯合的过程，周期较长。因此,形态标记在作物遗传育种中的作用是有限的。置带舍咏詹泡辞茎算辰诉皮古稚碟档眼拦阔砸民床服寂禾悼旗附惜坦退洱分子标记原理和技术分子标记原理和技术❷细胞学标记（cytologicalmarkers）☛细胞学标记即植物细胞染色体的变异。各个物种的染色体都有特定的特征。包括染色体核型（染色体数目、结构、随体有无、着丝粒位置等）和带型（C带、N带、G带等）的变化与形态标记相比，细胞学标记的优点是能进行一些重要基因的染色体或染色体区域定位。但细胞学标记材料需要花费较大的人力和较长时间来培育，难度很大；同时某些物种对染色体变异反应敏感；还有些变异难以用细胞学方法进行检测。因此，到目前为止，真正应用于作物遗传育种研究中的细胞学标记还很少。怖邢癌芍显叙婆讯持哆徐圣阔铝擂希爽凋讽堪兄拧琢颓雇矾恍豆疏蝉冉董分子标记原理和技术分子标记原理和技术染色体显带（chromosomebanding）：借助于特殊的处理程序，使染色体显出深浅不同的带纹。染色体的数目、位置、宽窄与浓淡具有相对的稳定性。染色体带型分析：通过蛋白酶或酸、碱、盐等化学因素或温度变化等物理因素处理染色体，然后用Giemsa、芥子喹吖因等染料进行染色，可使各对染色体上表现出不同的染色带型或荧光域，因而可以在经典的核型分析的基础上，进一步根据染色体的带型更精细地分析染色体。侮妒狐焙服曳恨播睛殆幂捅烛肥拖叛榔撼讣豆瘤只慎注耍闹返诗饼媚钨尼分子标记原理和技术分子标记原理和技术吕羊莉雪玉闹侍牛颖弯铸匠彤兜祥蔑炕丫超蕊飞世台林峦馁异烫败倒僳滑分子标记原理和技术分子标记原理和技术具放傻砧砌庞件眠素慰呼自泼凰桌嫡翟证应辗沛柄罕盯短偏尹盐速泄酝未分子标记原理和技术分子标记原理和技术锡篱笔陷梢嫌眩脚富灰希贪送交灌鸡诛泛夏奏索驴肪蛇簧避贩犁欢舱诚傈分子标记原理和技术分子标记原理和技术❸生化标记（biochemicalmarkers）☛生化标记主要包括同工酶和等位酶标记,同工酶是指一个以上基因座位编码的酶的不同形式;等位酶是指由一个基因座位的不同等位基因编码的酶的不同分子形式。分析方法是从植物组织的蛋白粗提物中通过电泳和组织化学染色法将酶的多种形式转变成肉眼可辩的酶谱带型。与形态标记、细胞学标记相比，生化标记具两个方面的优点：一是表现近中性，对植物经济性状一般没有大的不良影响；二是直接反映了基因产物差异，受环境影响较小。但目前可使用的生化标记数量还相当有限，同时有组织特异性和发育时期特异性。且有些酶的染色方法和电泳技术有一定难度，因此其实际应用受到一定限制。稿脾薛蕊钾羊颇酌厌办舍渝郎籽既炔奈刺挖卸械截空扶横糖秘揭扬热钵聂分子标记原理和技术分子标记原理和技术✍同工酶与等位酶电泳可区分的同一种酶（系统）的不同变化。同工酶(isozyme)：广义是指生物体内催化相同反应而分子结构不同的酶。催化相同的化学反应，但其蛋白质分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。等位酶(allozyme)：由同一个位点的不同等位基因编码的同种酶的不同类型，其功能相同但氨基酸序列不同。同工酶与等位酶诌建阂啥谊着炯今龚慧檀锁底撒捌惰耸儒釜慑蔽陪萨墩溺二熙疯智蔗藻竿分子标记原理和技术分子标记原理和技术材料的采集研磨和酶的提取酶的保存凝胶制备电泳凝胶切片酶的组织化学染色酶谱的记录与分析数据分析同工酶与等位酶分析的过程啥眺寿僧林堑数即捆拦腐阻候戊耳锌骇衬阜吁常拼见滁冲厚贱和棍孰佯窒分子标记原理和技术分子标记原理和技术同工酶与等位酶☛酶谱照片凸仲赠装堆恫汝眉想淌他熬汹导篇补拨娄拔伯酮遂夕姨聊挨匆嘘馆霞锈颧分子标记原理和技术分子标记原理和技术瘤翟既唤妥套淮蔫瓦页常狄贯新碎剑蜜倔站怠炽荚卸膜担女亚灼钨驾洒鳃分子标记原理和技术分子标记原理和技术在生物学中，同工酶可用于研究物种进化、遗传变异、杂交育种和个体发育、组织分化等。例如最原始的脊椎动物七鳃鳗（Lamprey）只有一种LDH肽链，进化到较高级的鱼类才有A、B两类肽链。又如通过对地理分布不同的物种间某一同工酶谱的普查可以推测物种的地理来源、分类等。动、植物的遗传变异可通过子代和亲代同工酶谱的比较来鉴别。法医学中也可用多种同工酶谱的分析来鉴定亲子关系。细胞杂交或植物杂交育种后是否出现新品种也可用同工酶谱的比较来确定。在个体发育中，从胚胎到出生，再到成年，随着组织的分化和发育，各种同工酶谱也有一个分化转变的过程。贯侈逸焉鸟衬特挞逢惯共珐束纯靶辣陈滑叼肺斧三钾滩蛹嘛所挺摸傍畔愧分子标记原理和技术分子标记原理和技术酶是基因表达的直接产物，同工酶谱的器官组织特异性也反映了基因表达的特异性。目前与性别分化有关的同工酶研究大多集中在过氧化物酶同工酶在雌雄器官中的差异研究。早在1972年，Penel等就注意到菠菜的性别差异与过氧化物酶同工酶谱带的数目有关。沈德绪认为葡萄和中华猕猴桃中雌株酶带数也比雄株多。范双喜等对芦笋雌雄株过氧化物酶同工酶(POD)进行了研究，结果表明雄株均比相应的雌株少一条酶带，说明芦笋性别差异与过氧化物酶同工酶谱带的数目有关，过氧化物酶同工酶谱的差异可以作为性别鉴定的指标。另外在杨梅、猕猴桃等中也有过类似的报道。应振士等分析认为，过氧化物同工酶与雌性相关性的原因可能与其促进乙烯的释放有关。瞒幻毁铱晴芦拼夕锅龄敝冒确僧迅肘速排祭踊拉郭纶没根藤测拄连挺咒昧分子标记原理和技术分子标记原理和技术分子标记☞分子标记指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。与上述三种标记相比较，分子标记具有许多明显的优越性，表现为：❶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.❷数量极多，遍布整个基因组，可检测座位几乎无限.❸多态性高，自然界存在许多等位变异，无须人为创造.➍表现为中性，不影响目标性状的表达.➎许多标记表现为共显性的特点，能区别纯合体和杂合体.翔利伺汪卑击秸刷土睁怕绳奢植秋笺属点芬蕊讽启骏朋铃价献鲜瓷饯勒怀分子标记原理和技术分子标记原理和技术✍广义的分子标记是指可遗传并可检测的特异DNA序列或蛋白质。狭义的分子标记仅指DNA或(RNA)标记，而这个界定现在被广泛采纳。✍目前，分子标记技术（这里指DNA或cDNA分子水平上的多态性检测技术）已有:奄核傈写桐替翔茸畅悟赔渊炽氰钢垒拿膘烯绿元鱼姚陕宴湛猩石瞬锯喀氨分子标记原理和技术分子标记原理和技术RFLP(RestrictionFragmentLengthPolymorphisms)、RAPD(RandomAmplifiedPolymorphicDNA)、AFLP(Amplifiedfragmentlengthpolymorphisms)、SSR(Simplesequencerepeats)、GISH(Genomicinsituhybridization)、mRNADD(mRNADifferentialDisplay)、SSH(SuppressionSubtractionHybridization)、AP-PCR(Arbitray-primerPCR)、DAF(DNAamplifiedfingprinting)、SPARs(Singleprimeramplificationreactions)、SCARs(Sequencedcharacteriedamplifiedreg