第三章遗传多样性保护详解演示文稿

扩增产物的多态性反映了基因组的多态性。RAPD 技术现已广泛的 应用于生物的品种鉴定、系谱分析及进化关系的研究上。
山红树，红树科常 绿乔木，中国只此 一种，云南特产， 国家三级保护植物。
濒危物种山红树居群遗传结构的 RAPD 分析
结果：10个引物共检测到54个位点，其中多态
位点11个，占20.37%。 与其他的濒危物种相比，山红树居群内的遗传多 样性很低，居群间的遗传分化很大（78.65%）。
步骤
• 提取DNA • PCR扩增 • 电泳及显色 • 电泳胶板带型的照相、记录 • 数据分析处理
龙血树
• 百合科植物。 • 生长十分缓慢，几百年才能长成一棵树，一百
年才开一次花。寿命长达8000年。 • 龙血树受伤后会流出－种血色的液体。这种液
体是一种树脂，暗红色，是－种名贵的中药。 • 国家二级濒危保护植物
变异、适应性和生态环境之间的关系。 • 探讨其遗传多样性与其濒危的关系，揭示致濒
的机制和保护原理。
为该濒危物种种质资源的综合保育策略的制定与实施提出科学的 取样策略和理论基础。
四、RFLP限制性片段长度多态性
• RFLP标记是发展最早的DNA标记技术。 • RFLP是指基因型之间限制性片段长度的差异，
个体的特异性条带。
第三章遗传多样性保护详解演 示文稿
（优选）第三章遗传多样性保 护
2、PCR技术的反应体系
模板DNA(待扩增DNA)、引物、4种脱氧核苷酸(dNTPs)、DNA 聚合酶和适宜的缓冲液。
3、PCR技术的基本操作步骤
变性-退火-延伸
①模板DNA的高温变性：模板DNA经加热至93℃左右，成为单链， ②模板DNA与引物的低温退火(复性)：温度降至55℃左右，引物 与模板DNA单链的互补序列配对结合； ③引物的适温延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的 作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半 保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制 链。
二、线粒体DNA
• 16.5kb左右 • 36-37个基因左右
12SrRNA、 16SrRNA；
22tRNA；其他…… • 控制区：D-Loop非
编码区
在进化过程中受环境的选择小， 遗传变异大，进化速率高， 广泛用于动物的遗传多样 性和系统进化等研究，尤 其是种内的遗传结构研究。
对我国13个家驴品种 367条序列的mtDNA D-loop 区399 bp进行 分析, 结果表明我国家 驴的遗传多态性丰富。 与3个努比亚野驴、3个 索马里野驴和6个亚洲 野驴的序列构建NJ系统 发育树, 证明我国家驴 的母系起源为非洲野驴 中的索马里驴和努比亚 驴, 亚洲野驴不是中国 家驴的母系祖先。
大量经济植物的种植加上人为的破坏，使山红树的生境 遭到严重破坏，数量大为减少，可能导致了山红树遗传 多样性的丧失、• 可以在完全不知道分子生物学背景的情况下对 基因组进行分析。
• 检测速度快 • DNA用量少 • 随机引物 • 可产生区分物种间、物种内、种群间或种群内
近年来, 人类受经济利益的驱使，对柬埔寨龙血树进行大量的采 集和砍伐，加之其自然更新能力差，且产区植被不断受破坏，其 生存受到严重威胁，濒于灭绝。
已列入《中国植物红皮书-稀有濒危植物》中
• 中科院西双版纳热带植物园植物系统发育与保
护生物学研究课题组 • 从柬埔寨龙血树中成功开发了16对多态性高、
扩增条带清晰且稳定的SSR引物。 • 遗传多样性研究，可从分子水平上认识其遗传
12SrDNA、 16SrDNA非常保守——用来解决 高阶元和中间阶元的分类地位。
细胞色素b基因的进化速度适中，一个较小 的基因片段就能包含着从中间乃至科间的进 化遗传信息，在系统进化和分类研究上有较 强的实用性。
二、DNA微阵列（DNA microarrays）
DNA 微阵俗称基因芯片（gene chip） 将不同的DNA或RNA与点在固相支持物上的同一 探针进行杂交。通过比较两个阵列所有对应点的 杂交信号的强度，可以同时检测数千个基因表达 的改变。
• 分别用Hae III和Msp I 进行酶切。
结果
• 软件进行相似性分析后： 122株内生细菌在100%相似水平上被聚类分为39 个类群。在70%的相似水平上被聚类分为27个类 群。表明油菜内生细菌存在丰富的多样性。
五、RAPD随机扩增长度多态性
• 1990年发明并发展起来的。 • 以基因组DNA为模板 • 随机引物 • DNA 聚合酶( Taq 酶) • 进行PCR 扩增 • 产物经琼脂糖或聚丙烯酰胺电泳分离 • EB染色 • 在紫外透视仪上检测多态性。
这种差异是由限制性酶切位点上碱基的插入、 缺失、重排或点突变所引起的。
DNA提取→用限制性内切酶酶切DNA→用凝胶电泳分开DNA片段 →把DNA片段转移到滤膜上→利用放射性标记的探针杂交显示特定 的DNA片段（Southern杂交）和结果分析
油菜内生细菌16s rDNA的RFLP分析
• 采用细菌16S rDNA的通用引物进行PCR扩增， 结果得到1500bp左右的产物。
三、SSR微卫星标记
• 在真核生物基因组中，存在一种短的串联重 复序列拷贝构成的较大的序列簇，由于其重 复序列很短，又被称为简单重复序列 （SSR）。
• 个体基因组SSR存在着差异，这可用来清楚 地研究个体间的遗传关系。
• SSR一般位于异染色质区。其中DNA指纹技 术也是基于SSR发展起来的。
基因定位及克隆、疾病诊断、亲缘分析、品种 鉴定、农作物育种、进化研究……
DNA或RNA的制备 RT-PCR扩增，荧光标记
DNA微阵列涂层的特殊玻璃片
杂交
荧光检测
数据分析
应用
耳聋基因芯片筛查
大多数遗传性耳聋属于单基因病，GJB2 、 SLC26A4、线粒体基因是导致中国大部分非综 合征性遗传性耳聋的3个最常见的致病基因， 通过对以上基因进行检测，可以诊断近80%的 遗传性耳聋。2009年，世界上第一个遗传性耳 聋基因检测芯片被研制出来，为耳聋残疾从干 预救助向预防减残的迈进提供了切实可行的工 具。