各种分子遗传标记简介 PPT
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各种分子遗传标记简介32页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
各种分子遗传标记简介ห้องสมุดไป่ตู้
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
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56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
分子标记技术ppt课件
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2
分子标记的优越性表现为：（1）分子信息
是可遗传的，而只有在遗传上可传递的属性才能 提供评估系统发育的信息；（2）数量极多，遍 布整个基因组，可检测座位几乎无限；（3）分 子标记能提供共同的尺度；（4）分子数据能将
从共同祖先遗传下来的同源性和由于趋同进化从
不同祖先演变而来的相似性区分开来表现为中性， 不影响目标性状的表达；（5）任何生物有机质
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4
二、蛋白质标记
❖ 在蛋白质多态性研究基础上发展起来的分子标记 技术称为蛋白质标记，最常用的技术是蛋白质电 泳及与其配套的专一性染色，如曾经广为采用的 等位酶分析，是通过同一基因位点上不同等位基 因编码的同种酶的不同分子形式，使得酶谱分析 具有相关的遗传学意义，酶谱的变化反应了等位 基因和位点的变化。等位酶技术为植物的种群遗 传学和进化研究作出了重要的贡献。但由于等位 酶缺乏足够的变异，在技术上存在一定的局限性， 如今已逐渐被DNA标记所取代。
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探针的标记(labeling)
利用放射性同位素（32P-dCTP）等对探针 进行标记，以跟踪探针。
同位素标记：利用DNA聚合酶 （Klenow），在DNA复制的过程中，把32PdCTP合成到DNA片段上。
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22
预杂交
杂交液 + 鲑精DNA ( sheared salmon sperm DNA, SSS DNA )
杂交液: 20 X SSPE
250 ml
100 X Denhardt’s 50 ml
10% (w/v) SDS
50 ml
Make up to 1000 ml
65C保温，2小时以上。
《遗传标记》课件
02
遗传标记的检测技术
基因组DNA提取
03
提取步骤
从生物样本中提取基因组DNA是遗传标 记检测的第一步，通常包括细胞裂解、 DNA释放、洗涤和纯化等步骤。
提取方法
注意事项
有多种方法可用于基因组DNA的提取， 如硅质吸附法、氯化铯梯度离心法、磁珠 法等。
提取过程中需注意避免DNA的降解和污 染，保证DNA的完整性和纯度。
在动物育种与繁殖中，遗传标记的应 用也十分广泛。通过标记辅助选择技 术，可以有效地改善动物的生长性能 、繁殖性能和健康状况。
例如，利用遗传标记可以预测动物的 疾病易感性，从而制定针对性的饲养 管理措施，提高动物的健康水平。
基因组编辑与基因治疗
遗传标记在基因组编辑和基因治疗领域中具有重要应用价值。通过基因组编辑技 术，可以精确地修改人类和动物的基因组，从而达到治疗遗传性疾病和癌症等病 症的目的。
例如，CRISPR-Cas9系统是一种基于遗传标记的基因组编辑技术，可以通过对特 定基因进行敲除、插入或突变等操作，实现基因治疗和疾病治疗。
05
遗传标记的伦理与法律问 题
基因隐私权与基因歧视
基因隐私权
保护个人基因信息不被非法获取、泄露和利用，确保个人基 因隐私不受侵犯。
基因歧视
防止因个人基因信息而受到不公平待遇或歧视，保障个人权 益不受侵犯。
医学研究
用于疾病诊断、预防和治疗，通过 遗传标记的研究可以发现与疾病相 关的基因变异，为精准医疗提供依
据。
农业研究
用于作物育种、品种鉴定和遗传改 良，通过遗传标记的研究可以鉴别 作物的优良性状，提高农作物的产 量和品质。
个体识别与鉴定
用于个体识别和亲缘关系鉴定，通 过遗传标记的研究可以确定个体的 身份和亲缘关系，在法医学、人类 学等领域有广泛应用。
分子辅助育种的常见分子标记(共16张PPT)
传统育种法:
相关的品种 、亚种、种
基因转移 表型选择
相关的品种
、亚种、种
标记辅助选择:
相关的品种
、亚种、种
基因转移 基因型选择
相关的品种
、亚种、种
由此可见，传统育种法和标记辅助选择法在本质上没有什么区别，但在 选择效率和准确性方面，后者比前者大大提高。
三、 分子标记辅助育种需具备的基本条件
1、分子标记与目标基因共分离或紧密连锁； 2、分子标记检测容易，重演性好； 3、基本实验手段及计算机统计分析软件。 1.8
三、常见的分子标记
（二）、AFLP标记 1、定义：即扩增片段长度多态性，是一种将RFLP与PCR相结合的分子标记。
2、基本原理： 其基本原理是对基因组DNA限制性酶切片段进行选择性扩增，模板是连接
双链人工接头的酶切片段，引物的结合部位是接头以及与之相连的酶切片段中的 几个碱基序列。
AFLP基本原理
三、常见的分子标记
（三）、SSR标记
1、基本原理： SSR即微卫星DNA，是一类由几个（多为1-5个）碱基组成的基序串联重复 而成的DNA序列，其长度一般较短，广泛分布于基因组的不同位置，如（CA） n、（AT）n、（GGC）n等重复。不同遗传材料重复次数的可变性，导致了 SSR长度的高度变异性，这一变异性正是SSR标记产生的基础。
1
AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT
2
AT AT AT
3
三、常见的分子标记
2、SSR标记的特点： （1）数量丰富，广泛分布于整个基因组； （2）具有较多的等位性变异； （3）共显性标记，可鉴别出杂合子和纯合子； （4）实验重复性好，结果可靠； （5）由于创建新的标记时需知道重复序列两端的序列信息，因此
《分子标记技》PPT课件
a. OPA08-280bp; b OPA08-310bp; c OPA08-400bp
h
32
RAPD标记的特征 Characteristics of RAPD
❖ ① 引物很短（10 base） ② 只有1种引物参与反应 ③ 引物在染色体上随机结合 ④ 退火温度低一般为35-37℃ ⑤ 当两引物在互补的模板DNA链上的结合 位点距离小于2.0kb便可扩增出该区域
h
21
h
22
Examples of RFLP Analysis
h
23
Examples of RFLP Analysis in Citrus
❖ By Cheng et al, 2003. (Published in PMBR) 华中农业大学柑橘课题组
h
24
RAPD(随机扩增多态性DNA)
➢ 1986年，美国PE-Cetus公司 的Mullis等人发明了聚合酶链 反应（PCR）
h
29
RAPD实验操作 Manipulation of RAPD
❖ 四、反应体系：在25ul反应体系中加入：
成分
体积（浓度）
模板DNA 随机引物
1ul (50ng) 1ul (约5pmol)
10xPCR Buffer
2.5ul
MgCl2
2ul
dNTP
1ul
Taq酶
1单位（U）
加ddH2O
至 25ul
h
2
第一节 园艺植物遗传标记概述
一、遗传标记
➢遗传标记特点
1.多态性高，标记数目多，提供的信息量大； 2.共显性遗传，能区分纯合基因型和杂合基因型； 3.表现中性，不影响目标性状表达，与不良性状无 必然连锁；
分子标记原理和技术ppt课件
❸ 生化标记（biochemical markers）
☛ 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
✍ 1952年底得到DNA的X-射线衍射 图像
Rosalind Franklin (1920-58)
Franklin, trained as a chemist, was expert in deducing the structure of molecules by firing Xrays through them. Her images of DNA - disclosed without her knowledge - put Watson and Crick on the track towards the right structure. She went on to do pioneering work on the structures of viruses.
染色体显带（chromosome banding）：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。
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要求高，对其浓度变化不敏感； ② 显性标记，只能表明目的条带的有无，不能区分纯合子和杂合子； ③ 操作复杂，耗时，成本高。
动物遗传标记课程作业
AFLP的应用
➢遗传图谱的构建； ➢基因标记及定位； ➢种及种下阶元的分类鉴定； ➢遗传距离及杂种优势的利用； ➢遗传多样性和系统进化的研究。
动物遗传标记课程作业
动物遗传标记课程作业
RAPD的优点
① 引物可随机合成和随机选定，长度一般为9- 10 bp； ② 不同生物基因组可以共用一套引物； ③ 退火温度低，一般为36℃，允许适当的错配； ④ 每个RAPD 反应中，仅加单个引物，就可通过引物和模板
DNA 随机配对实现扩增，扩增无特异性； ⑤ RAPD 分析所需的DNA 样品量极少。
各种分子遗传标记简介
动物遗传标记课程作业
1 分子遗传标记概述 2 分子遗传标记优越性 3 分子遗传标记分类 4 主要分子标记技术 5 几种分子标记的比较
动物遗传标记课程作业
分子遗传标记概述
20世纪70年代以来，随着分子生物学的发 展，相继建立了RFLP、RAPD、AFLP、SNP、 SSCP等分子遗传标记检测技术。
动物遗传标记课程作业
RFLP的应用
➢ 分子水平上选择目的性状 ➢ 进行品种或品系遗传纯度的测定 ➢ 改良回交育种技术 ➢ 生物进化和分类 ➢ 疾病诊断方面的应用 ➢ 特别适应于构建遗传连锁图
动物遗传标记课程作业
2、AFLP (Amplified Restriction Fragment Polymorphism) 扩增片段长度多态性
原理：用限制性内切酶切割基因组DNA后，基因组 DNA在检测区域内发生了重排、插入、缺失或点突变， 导致酶切位点发生改变，从而形成了大小不等、数量 不同的酶切片段，当这些片段通过凝胶电泳时就形成 不同的带，用分子探针杂交并利用放射自显影成像时， 不同程度的RFLP谱带表示其多态性。
动物遗传标记课程作业
动物遗传标记课程作业
动物遗传标记课程作业
SSCP的优点
① 操作简便，实验步骤少，周期短； ② 具有高的灵敏性，仅单个碱基差异亦可检测出来，拓展了检
测范围； ③ 能得到更多的图谱信息，更详细的分型结果。
SSCP的缺点
① 只能作为突变检测方法，要确定突变的位置和类型，还需进 一步测序；
② 受外界影响较大，电泳条件要求较严格； ③ 易造成漏检。
分子遗传标记（Molecular Genetic Markers） 是以个体遗传物质内核苷酸序列变异为基础的 遗传标记，是 DNA 水平遗传多态性的直接的 反映。
动物遗传标记课程作业
分子遗传标记的优越性
➢ 多为共显性； ➢ 在生物发育的不同阶段，不同组织的 DNA 都可用
于标记分析； ➢ 表现为中性，不影响目标性状的表达； ➢ 基因组变异极其丰富，分子标记的数量几乎是无
动物遗传标记课程作业
3、SSCP（Single Strand Conformation Polymorphism) 单链构象多态性
单链构象多态性检测是一种基于单链DNA构 象差别来检测点突变的方法。
原理：单链DNA分子内的相互作用力使其呈现 复杂的空间折叠构象，当有一个碱基发生改变时， 其空间构象发生变化，这些空间构象存在差异的单 链DNA分子在凝胶中受排阻大小不同。因此，通 过电泳可以将构象上有差异的分子分离开，形成了 单链构象多态性。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
动物遗传标记课程作业
RFLP的优点
① 较高的可靠性； ② 标记数目是无限的； ③ 标记为共显性； ④ 标记之间无干扰； ⑤ 不受年龄性别以及外界环境的影响。
RFLP的缺点
① 样品纯度要求较高，样品用量大； ② 多态信息含量低； ③ 步骤繁琐、工作量大、成本较高。
动物遗传标记课程作业
动物遗传标记课程作业
AFLP的优点
① 多态性丰富且清晰可辨，一次AFLP分析可检测到100~150个标记； 被认为是指纹图谱技术中多态性最丰富的一项技术；
② 可靠性好，重复性高； ③ DNA需要量少； ④ 引物在不同物种间是通用的； ⑤ AFLP分析的扩增片段较短（30-700bp)，分辨率高。
RAPD的缺点
① 重复性差，易受到各种因素的影响； ② 标记呈显隐性遗传。
动物遗传标记课程作业
5、TRS（Tandem Repeated Sequence) 串联重复序列标记 小卫星（Minisatellite DNA) 微卫星（Microsatellite DNA）
微卫星DNA又称简单序列重复(Sample Sequence Repeats，SSR)，广泛存在于真核生物基因组中，以1~6个 碱基为核心序列，首尾相连组成的串联重复序列。
限的； ➢ 检测手段简单快捷，易于实现自动化。
动物遗传标记课程作业
分子遗传标记的分类
Southern杂交为核心的分子标记，如RFLP
分子 标记
PCR技术为基础的分子标记，如RAPD 核酸序列为基础的分子标记，如SNP
其它分子标记技术，如mtDNA
动物遗传标记课程作业
主要的分子遗传标记
1、RFLP （Restriction Fragment Length Polymorphism） 限制性片段长度多态性
原理：基因组DNA经两种限制性内切酶酶切，形 : 成分子量大小不等的随机酶切片段，将特定的人工
合成的短的双链接头连在这些片段的两端，形成一 个带接头的特异片段，用含有选择性碱基的引物对 摸板DNA进行扩增。扩增产物经放射性同位素标记、 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，然后根据凝胶上扩增产 物的多态性来检出多态性。
动物遗传标记课程作业
SSCP的应用
➢ 基因点突变的监测 ➢ 大量样本的筛选 ➢ cDNA的筛查 ➢ 检测人类遗传性疾病 ➢ 病毒的分型和分类 ➢ 保种和育种
动物遗传标记课程作业
4、RAPD（Random amplified polymorphism DNA） 随机扩增多态性DNA
原理：以基因组DNA为模板， 以单个人工合成的 随机多态核苷酸序列（通常为10 个碱基对）为引 物，在Taq 酶作用下，进行PCR 扩增。扩增产物 经凝胶电泳分离、溴化乙锭染色后，在紫外透视 仪上检测多态性。扩增产物的多态性反映了基因 组的多态性。
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AFLP的应用
➢遗传图谱的构建； ➢基因标记及定位； ➢种及种下阶元的分类鉴定； ➢遗传距离及杂种优势的利用； ➢遗传多样性和系统进化的研究。
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RAPD的优点
① 引物可随机合成和随机选定，长度一般为9- 10 bp； ② 不同生物基因组可以共用一套引物； ③ 退火温度低，一般为36℃，允许适当的错配； ④ 每个RAPD 反应中，仅加单个引物，就可通过引物和模板
DNA 随机配对实现扩增，扩增无特异性； ⑤ RAPD 分析所需的DNA 样品量极少。
各种分子遗传标记简介
动物遗传标记课程作业
1 分子遗传标记概述 2 分子遗传标记优越性 3 分子遗传标记分类 4 主要分子标记技术 5 几种分子标记的比较
动物遗传标记课程作业
分子遗传标记概述
20世纪70年代以来，随着分子生物学的发 展，相继建立了RFLP、RAPD、AFLP、SNP、 SSCP等分子遗传标记检测技术。
动物遗传标记课程作业
RFLP的应用
➢ 分子水平上选择目的性状 ➢ 进行品种或品系遗传纯度的测定 ➢ 改良回交育种技术 ➢ 生物进化和分类 ➢ 疾病诊断方面的应用 ➢ 特别适应于构建遗传连锁图
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2、AFLP (Amplified Restriction Fragment Polymorphism) 扩增片段长度多态性
原理：用限制性内切酶切割基因组DNA后，基因组 DNA在检测区域内发生了重排、插入、缺失或点突变， 导致酶切位点发生改变，从而形成了大小不等、数量 不同的酶切片段，当这些片段通过凝胶电泳时就形成 不同的带，用分子探针杂交并利用放射自显影成像时， 不同程度的RFLP谱带表示其多态性。
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SSCP的优点
① 操作简便，实验步骤少，周期短； ② 具有高的灵敏性，仅单个碱基差异亦可检测出来，拓展了检
测范围； ③ 能得到更多的图谱信息，更详细的分型结果。
SSCP的缺点
① 只能作为突变检测方法，要确定突变的位置和类型，还需进 一步测序；
② 受外界影响较大，电泳条件要求较严格； ③ 易造成漏检。
分子遗传标记（Molecular Genetic Markers） 是以个体遗传物质内核苷酸序列变异为基础的 遗传标记，是 DNA 水平遗传多态性的直接的 反映。
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分子遗传标记的优越性
➢ 多为共显性； ➢ 在生物发育的不同阶段，不同组织的 DNA 都可用
于标记分析； ➢ 表现为中性，不影响目标性状的表达； ➢ 基因组变异极其丰富，分子标记的数量几乎是无
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3、SSCP（Single Strand Conformation Polymorphism) 单链构象多态性
单链构象多态性检测是一种基于单链DNA构 象差别来检测点突变的方法。
原理：单链DNA分子内的相互作用力使其呈现 复杂的空间折叠构象，当有一个碱基发生改变时， 其空间构象发生变化，这些空间构象存在差异的单 链DNA分子在凝胶中受排阻大小不同。因此，通 过电泳可以将构象上有差异的分子分离开，形成了 单链构象多态性。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
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RFLP的优点
① 较高的可靠性； ② 标记数目是无限的； ③ 标记为共显性； ④ 标记之间无干扰； ⑤ 不受年龄性别以及外界环境的影响。
RFLP的缺点
① 样品纯度要求较高，样品用量大； ② 多态信息含量低； ③ 步骤繁琐、工作量大、成本较高。
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AFLP的优点
① 多态性丰富且清晰可辨，一次AFLP分析可检测到100~150个标记； 被认为是指纹图谱技术中多态性最丰富的一项技术；
② 可靠性好，重复性高； ③ DNA需要量少； ④ 引物在不同物种间是通用的； ⑤ AFLP分析的扩增片段较短（30-700bp)，分辨率高。
RAPD的缺点
① 重复性差，易受到各种因素的影响； ② 标记呈显隐性遗传。
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5、TRS（Tandem Repeated Sequence) 串联重复序列标记 小卫星（Minisatellite DNA) 微卫星（Microsatellite DNA）
微卫星DNA又称简单序列重复(Sample Sequence Repeats，SSR)，广泛存在于真核生物基因组中，以1~6个 碱基为核心序列，首尾相连组成的串联重复序列。
限的； ➢ 检测手段简单快捷，易于实现自动化。
动物遗传标记课程作业
分子遗传标记的分类
Southern杂交为核心的分子标记，如RFLP
分子 标记
PCR技术为基础的分子标记，如RAPD 核酸序列为基础的分子标记，如SNP
其它分子标记技术，如mtDNA
动物遗传标记课程作业
主要的分子遗传标记
1、RFLP （Restriction Fragment Length Polymorphism） 限制性片段长度多态性
原理：基因组DNA经两种限制性内切酶酶切，形 : 成分子量大小不等的随机酶切片段，将特定的人工
合成的短的双链接头连在这些片段的两端，形成一 个带接头的特异片段，用含有选择性碱基的引物对 摸板DNA进行扩增。扩增产物经放射性同位素标记、 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，然后根据凝胶上扩增产 物的多态性来检出多态性。
动物遗传标记课程作业
SSCP的应用
➢ 基因点突变的监测 ➢ 大量样本的筛选 ➢ cDNA的筛查 ➢ 检测人类遗传性疾病 ➢ 病毒的分型和分类 ➢ 保种和育种
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4、RAPD（Random amplified polymorphism DNA） 随机扩增多态性DNA
原理：以基因组DNA为模板， 以单个人工合成的 随机多态核苷酸序列（通常为10 个碱基对）为引 物，在Taq 酶作用下，进行PCR 扩增。扩增产物 经凝胶电泳分离、溴化乙锭染色后，在紫外透视 仪上检测多态性。扩增产物的多态性反映了基因 组的多态性。