2、遗传作图及基因定位(综述)写的很好
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第七章 遗传图的制作与基因定位
影响交换值的因素
1. 年龄对交换值的影响：老龄雌果蝇的重组率明显下降。
2. 性别对交换值的影响：雄果蝇和雌家蚕的进行减数分 裂时很少发生交换。
3. 环境条件对交换值的影响：高等植物的干旱条件下重 组率会下降，温度过高或过低的情况下，其重组率会增加。
4. 交换值的遗传控制：交换的发生也受遗传控制。 如在大肠杆菌中：
1.用三对性状差异的两个纯系作亲本进行杂交、测交：
P: 凹陷、非糯性、有色
×
饱满、糯性、无色
shsh
++
++
++
↓
wxwx
cc
糯性、 无色 wxwx cc
F1及测交: 饱满、非糯性、有色 × 凹陷、 +sh +wx +c shsh
三点测验
2.考察测交后代的表现型、进行分类统计 3.确定两种亲本类型和两种双交换类型—双交
在水稻中，A对a、B对b为完全显性，Ab／aB 基因型的植株自交，在其后代中数目最少的 类型占子代总数的0.16％，则A-a和B-b两个 基因座之间的距离为多少个图距单位。 A．0.16 B．0.32 C．8 D．4
0.16%开根号，得0.04，是ab的频率，×2得 ab和AB的频率，即0.08，图距单位为8。选C
两个区域交换频率(交换值)的乘积。
例：wxshc三点测验中，wx和c基因间理论双交换值应为： 0.184×0.035=0.644%。
(三) 干扰和符合
2. 干扰(interference)：
测交试验的结果表明： wx和c基因间的实际双交换值为0.09％，低于理论双交换 值0.644%，这是由于wx-sh间或sh-c间一旦发生一次交换 后就会影响另一个区域交换的发生，使双交换的频率下 降。这种现象称为干扰(interference)，或干涉： 一个交换发生后，它往往会影响其邻近交换的发生。其 结果是使实际双交换值不等于理论双交换值。
第三节基因定位与连锁遗传图
2019/9/20 21
第三步，计算重组值，以确定三对基因间
的遗传距离。
由于每个双交换是由两个单交换组成的，所以 在估算两个单交换时，必须分别加上双交换值， 才能正确地反映实际发生的单交换频率。 双交换值= （4+2）/6708 ×100％ =0.09% wx和sh间的重组率= (601+626)/6708 × 100%+0.09%=18.4% sh和c间的重组值 = (116+113)/6708 × 100%+0.09%=3.5%
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符合系数愈大，表示干扰愈小。符合系 数等于1，表示无干扰。符合系数为0， 表示完全干扰，即一点发生交换，其邻 近的另一点就不再发生交换。 干扰=1-符合系数
2019/9/20 27
二、遗传连锁图
基因在染色体上呈线性排列。位于同一 对同源染色体上的基因组成一个连锁群 （linkage group），它们具有连锁遗传的 关系。 把一个连锁群的各个基因之间的顺序 和距离标志出来，就成为连锁图 （linkage map），又称为遗传学图 （genetic map）（图）。
2019/9/20 22
三对基因在染色体上的位置和距离可以 图示如下： 18.4 3.5 wx ―――――――――――sh ―――c 21.9cM
上述试验结果表明：基因在染色体上 是呈线性排列的。
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（三） 干扰和符合
如果两个单交换的发生是彼此独立的， 双交换的频率就应该是两个单交换频率 的乘积。
2019/9/20 12
仍以上述玉米的三对等位基因为例，介 绍三点测验的具体步骤。 步骤：1杂交 2 测交糯性无色 shsh + + + + ↓ + +wxwx cc +Sh+Wx+c × shshwxwxcc 测交后代Ft表现型 F1配子类型 粒数 交
第三步，计算重组值，以确定三对基因间
的遗传距离。
由于每个双交换是由两个单交换组成的，所以 在估算两个单交换时，必须分别加上双交换值， 才能正确地反映实际发生的单交换频率。 双交换值= （4+2）/6708 ×100％ =0.09% wx和sh间的重组率= (601+626)/6708 × 100%+0.09%=18.4% sh和c间的重组值 = (116+113)/6708 × 100%+0.09%=3.5%
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符合系数愈大，表示干扰愈小。符合系 数等于1，表示无干扰。符合系数为0， 表示完全干扰，即一点发生交换，其邻 近的另一点就不再发生交换。 干扰=1-符合系数
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二、遗传连锁图
基因在染色体上呈线性排列。位于同一 对同源染色体上的基因组成一个连锁群 （linkage group），它们具有连锁遗传的 关系。 把一个连锁群的各个基因之间的顺序 和距离标志出来，就成为连锁图 （linkage map），又称为遗传学图 （genetic map）（图）。
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三对基因在染色体上的位置和距离可以 图示如下： 18.4 3.5 wx ―――――――――――sh ―――c 21.9cM
上述试验结果表明：基因在染色体上 是呈线性排列的。
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（三） 干扰和符合
如果两个单交换的发生是彼此独立的， 双交换的频率就应该是两个单交换频率 的乘积。
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仍以上述玉米的三对等位基因为例，介 绍三点测验的具体步骤。 步骤：1杂交 2 测交糯性无色 shsh + + + + ↓ + +wxwx cc +Sh+Wx+c × shshwxwxcc 测交后代Ft表现型 F1配子类型 粒数 交
遗传标记与基因组作图(免费)
2、种内基因组遗传的多态性尽管在种内或种族内绝大部分的基因组序列是保守的，但所有基因组中都天然存在有多态性区域，可以用来鉴别每个个体。
个体遗传物质DNA 的多态性个体呈现出多态现象例如人类个体在身高、血型、肤纹等表型DNA 多态现象以孟德尔共显性遗传方式传递基因组多态性的类型1)．可变数串联重复(variable number of tandem repeat ，VNTR)多态性Jefferys(1985年)等用Southern 杂交的方法检测到人类基因组中存在一类多态现象。
这类多态性主要表现为等位片段(基因)内在的串联重复核苷酸单元的拷贝数不同，从而使得等位片段(基因)的长度呈现多态性。
这类多态现象因此被称为可变数串联重复多态。
每个特定位点的VNTR 由两部分组成：中间的核心区和外围的侧翼区，核心区含有至少一个以上“重复”的短顺序。
由于这类多态在结构上与卫星DNA 相似，故又可根据重复单元中的核苷酸数目多少，将其分为小卫星DNA 和微卫星DNA 。
生物秀-专心做生物w w w .b b i o o .c o m第二节、遗传标记（Genetic marker)遗传学中通常将可识别的等位基因称为遗传标记。
但随着遗传学和基因概念的发展其内涵也发展。
除基因标记外遗传标记主要包括：3.蛋白质标记：非酶蛋白质和酶蛋白质在非酶蛋白质中，用得较多的是种子贮藏蛋白；酶蛋白质主要是同功酶。
4.DNA 标记：也称DNA 多态性标记、DNA 分子标记，是DNA 水平上遗传多态性的直接反映。
1.形态标记：是指那些能够明确显示遗传多态的外观性状，如株高、粒色等的相对差异2.细胞学标记：是指能够明确显示遗传多态的细胞学特征。
如染色体结构上和数量上的遗传多态性等。
生物秀-专心做生物w w w .b b i o o .c o m这里仅介绍遗传的分子标记中的几种重要的分子标记:1.同工酶标记:同工酶（Isozyme ）是一类分子结构不同、功能相似、催化同样的生化反应的酶。
遗传制作和基因定位上
如果上述3次测验确认3对基因间都是连锁 根据交 换值的大小 确定这三对基因在染色体上的位置。
第4页/共97页
例如:已知玉米子粒有色(C)对无色(c)为显性，饱满(Sh)对 凹陷(sh)为显性，非糯性(Wx)对糯性(wx)为显性。
为了明确这三对基因是否连锁遗传，分别进行了以下三个试验:
第一组试验：
F1
F1 饱满、非糯、有色× 凹陷、粒性、无色 +sh +wx +c ↓ shsh wxwx cc Ft
F1配子及Ft表型见下表：
第13页/共97页
第14页/共97页
先不考虑wx，只考虑C-Sh间的情况，这样就可以计算 出C-Sh间的重组值
F1
CCShSh × ccshsh ↓
CcShsh × ccshsh
三点测交的一般方法
表型
实得数 比例(%) 重组发生位点
a-b a-c c-b
a + + 580 80.9
+ b c 592
a b c 45 5.9
√√
+ + + 40
a b + 89 12.6
√√
+ + c 94
a+ c
3 0.6
√√
+b+
5
合计 1448 100
18.5 6.5 13.2
第20页/共97页
基因在染色体上各有其一定的位置 确定基因的位置 主要是确定基因之间的距离和顺序 基因之间的距离是用 交换值来表示的，叫图距，图距单位是厘摩（centimorgan， cM)。
准确地估算出交换值 确定基因在染色体上的相对 位置 把基因标志在染色体上。
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例如:已知玉米子粒有色(C)对无色(c)为显性，饱满(Sh)对 凹陷(sh)为显性，非糯性(Wx)对糯性(wx)为显性。
为了明确这三对基因是否连锁遗传，分别进行了以下三个试验:
第一组试验：
F1
F1 饱满、非糯、有色× 凹陷、粒性、无色 +sh +wx +c ↓ shsh wxwx cc Ft
F1配子及Ft表型见下表：
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先不考虑wx，只考虑C-Sh间的情况，这样就可以计算 出C-Sh间的重组值
F1
CCShSh × ccshsh ↓
CcShsh × ccshsh
三点测交的一般方法
表型
实得数 比例(%) 重组发生位点
a-b a-c c-b
a + + 580 80.9
+ b c 592
a b c 45 5.9
√√
+ + + 40
a b + 89 12.6
√√
+ + c 94
a+ c
3 0.6
√√
+b+
5
合计 1448 100
18.5 6.5 13.2
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基因在染色体上各有其一定的位置 确定基因的位置 主要是确定基因之间的距离和顺序 基因之间的距离是用 交换值来表示的，叫图距，图距单位是厘摩（centimorgan， cM)。
准确地估算出交换值 确定基因在染色体上的相对 位置 把基因标志在染色体上。
第六章基因定位与遗传连锁图02
46
（2）同线测定：利用人体染色体和标记基因 的蛋白质产物是否同时存在于杂种细胞来 定位基因。如果两个基因产物和某一条染 色体有平行关系，表明它们具有同线性而 应是在同一染色体上。（克隆分布板定位 法）
47
三、链孢霉的连锁与交换
链孢霉有一个与赖氨酸合成有关的基因(lys)：
• 野生型——能够合成赖氨酸，记为lys+，能在基本培 养基(不含赖氨酸)上正常生长，成熟子囊孢子呈黑色；
• 突变型——不能合成赖氨酸，称为赖氨酸缺陷型，记 为lys-，在基本培养基上生长缓慢，子囊孢子成熟较 迟，呈灰色。
用不同接合型的lys+和lys-杂交，可预期八个孢 在对子囊进行镜检时发现子囊中lys+和lys-有六
2. 不能排除双交换的影响，准确性不够高。
• 当两基因位点间超过五个遗传单位时，两点测验的准 确性就不够高。
10
三点测验：步骤(1/7-2/7)
仍以玉米C/c、Sh/sh、Wx/wx三对基因连锁分析为例，在描 述时用“+”代表各基因对应的显性基因。 1. 用三对性状差异的两个纯系作亲本进行杂交、测交： P: 凹陷、非糯性、有色 × 饱满、糯性、无色 shsh ++ ++ ++ wxwx cc ↓ F1及测交: 饱满、非糯性、有色×凹陷、糯性、无色 +sh +wx +c shsh ↓ 2. 考察测交后代的表现型、进行分类统计。 wxwx cc
30
子中lys+和lys-呈4:4的比例，事实也是如此。
Hale Waihona Puke 种排列方式，即我们教材p180所示的六种排列方式。
着丝粒作图
第4章遗传的制作和基因定位下
LT22 phe- try- tyr- × LT2 met- his-
（苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸） （甲硫氨酸、组氨酸）
营养缺陷型
↓ 营养缺陷型
常型的细菌）
原养型的菌落（即出现个别正
那么这些原养型菌落的出现是由接合引起的？
还是由转化引起的？ 他们先进行U形管实验 （P159），结果在LT22一臂获得原养型的菌株， 由此推测可能有一种可通过滤膜的过滤性因子 （FA）在起作用。进一步利用DNA酶处理，结果 FA不受DNA酶影响，从而消除了转化作用的可能 性。最后认为FA是一种噬菌体，发现了转导。
未携带F因子的菌株为受体菌或雌性，用F－表示。
⑵．F 因子的组成： 染色体外遗传物质， 环状DNA； 40-60个蛋白质基因； 2-4个/细胞(雄性内)。
4.5.2.3 F 因子的三种状态： 以大肠杆菌为例： ①．没有F因子，即F－； ②．一个自主状态F因子，即F＋； ③． 带有一个整合的F因子的细胞叫高频重组细胞，Hfr细胞。
3. 转导的机制
转导是在噬菌体包装中因为错误将细菌染色 体片段包装进去成为内含细菌染色体片段“假 噬菌体”而发生的。具体过程如下：
（1）噬菌体侵染细菌。 （2）噬菌体DNA使细菌染色体形成片段，合 成噬菌体DNA和外壳。 （3）新噬菌体包装，偶尔将细菌染色体片段 也包装进去成为内含细菌染色体片段“假噬菌 体”。“假噬菌体”和真噬菌体一起释放出来。
（4）“假噬菌体”和真噬菌体一样可再侵染 细菌，其中“假噬菌体”侵染时，就将外 来的细菌基因注入，经过基因重组改变遗 传性状，完成转导的过程。
目前根据转导的机制，已广泛应用在体 外包装“假噬菌体”，即将外源基因导入 “假噬菌体”中，再侵染细菌，进行基因 表达的研究。
遗传学第四章遗传图的制作和基因定位
1531＋1488 5885＋5991＋1531＋1488
×
100%
＝ 20%
（3）P： WxC/WxC×wxc/wxc
F1:
WxC/wxc×wxc/wxc
WxC/wxc wxc/wxc Wxc/wxc wxC/wxc
2542 2716
739
717
Wx-C的重组值＝
739＋717 2542＋2716＋739＋717
C-Sh的重组值＝
149＋152 4032＋4035＋149＋152
× 100%
＝ 3.6%
（2）P： wxSh/wxSh×Wxsh/Wxsh
F1:
wxSh/Wxsh×wxsh/wxsh
wh
5885
5991
1531
1488
Wx-Sh的重组值＝
玉米三对基因的三点测交结果
F1配子的基因型
1
＋ ＋＋
2
c sh wx
3
c ＋＋
4
＋ sh wx
5
＋ ＋ wx
6
c sh ＋
7
c ＋ wx
8
＋ sh ＋
Total
实得籽粒数 2 238 2 198 98 107 672 662 39 19 6 033
三、干涉和并发率
干涉(interference) ：一个交换发生后，它往往会 影响邻近基因交换的发生，其结果是使实际双交 换值不等于理论双交换值。
并发率：并发系数(coefficidence of coincidence, c)
实际双交换值 C＝ 理论双交换值
干涉与并发率的关系
干涉(I)＝1－并发率(C)
C越大，干涉越小； C=0，表示完全干涉； C=1，表示没有干涉； 0 < C <1 时，表示存在正干涉； C>1，负干涉。
遗传学综述论文
遗传学综述论文1000字遗传学是一门研究基因遗传规律并探讨基因与表现型之间联系的科学。
从远古时代的人类开始，遗传规律就在不断地影响着人们的生命和发展。
自从人类发现了基因的存在，遗传学的研究范围就逐渐扩大，逐渐成为一门独立的科学。
在遗传学的领域中，人类已经阐明了一些基本规律。
一、基础遗传学基础遗传学是遗传学的基础，主要探讨的内容是基因的遗传规律。
杂交、基因型、表型、基因频率、分离原则、掩蔽规律等是基础遗传学的主要内容。
1.杂交杂交是指两个不同的纯系的产生一代直系杂交的过程。
对于许多生物和植物品种，杂交是造成它们具有更好的适应性和生存能力的重要原因之一。
杂交的研究也是遗传学的基础之一。
2.基因型基因型指个体基因在同一位点上的组合。
一个基因型由两个等位基因组成，其中一个等位基因来自父亲，另外一个等位基因来自母亲。
基因型的研究可以更好地了解基因之间相互影响的程度、基因频率以及基因与表现型之间的关系。
3.表型表型是指个体显现出来的性状或特征。
在遗传学中，表型与基因型的关系十分密切，基因型的差异会直接影响个体的表型。
表型的研究也可以更好地认识遗传病的发病机制和治疗方案。
4.基因频率基因频率是指一群个体某一个等位基因的出现频率。
通过不同群体、时间和物种的比较，可以研究基因频率的变化规律及与环境的关系。
基因频率的研究也是基础遗传学的重要内容。
5.分离原则分离原则是指基因对在杂交后在基因型和表型上的分离。
分离原则的研究可以更好地了解基因如何传递给下一代的机制，为基因治疗和遗传咨询提供帮助。
6.掩蔽规律掩蔽规律是指一对等位基因中的一种等位基因掩蔽了另一种等位基因。
掩蔽规律的研究可以更好地了解等位基因之间相互影响的程度和关系。
二、分子遗传学分子遗传学主要探讨基因的分子结构及遗传信息的传递、复制、表达和调控等方面的问题。
DNA双螺旋结构、遗传密码、基因调控、基因复制和PCR技术等是分子遗传学的主要内容。
1.DNA双螺旋结构DNA双螺旋结构是确定遗传信息的空间结构，也是分子遗传学的基础之一。
基因定位2
TKHPRT+
TK+
鼠
X
人
HPRT-
鼠
鼠 人 HAT
人
TK+
鼠人 17 3 TK+
TK+ HAT，次黄嘌呤，氨基蝶呤，胸苷
TK, 胸苷激酶 17 3 HPRT+ 3
17
TK-
HPRT, 次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶
• 微细胞（microcell）
技术：将含有一条正 常Chr的微细胞与肿瘤 细胞融合，可抑制肿 瘤，这为寻找肿瘤抑
A1
A2
A2
A1
限制性酶切片断长度多态性的形成
应用RFLP进行临床诊断
二、进行基因克隆（gene cloning） （1）功能克隆（functional cloning）：即 已知基因编码产物的克隆方法。将蛋白质 纯化后测定其N 端一段氨基酸序列,根据 蛋白质密码子编码规律和密码子偏爱原则, 反向推算出mRNA序列,然后据此人工合成 一段寡核苷酸作探针),筛选阳性克隆,并通过染色体步 行(chromosome walking)最终克隆目的基 因。
PCR方法对个体进行微卫星(CA repeat)多态性分型
PCR或DNA复制过程中的链滑(strand slippage)机制
D17S800(CA repeat) 标记对一个家系的16成员进行多态分型
For the indicated individuals, the genotypes (in brackets) are as follows: 1 (3,6); 2 (1,5); 3 (3,5); 4 (2,5); 5 (3,6); 6 (2,5); 7 (3,5); 8 (3,6); 9 (3,5); 10 (5,7); 11 (3,3); 12 (2,4); 13 (3,3); 14 (3,6); 15 (3,3); 16 (3,4).
真核生物基因定位基本方法和遗传图制作
真核生物基因定位的基本方法和遗传图的制作图距(map distance)即指两个基因在染色体图上距离的数量单位，它是以重组值1%去掉%号表示基因在染色体上的一个距离单位，即某基因间的距离为一个图距单位（map unit, mu）。
后人为了纪念现代遗传学的奠基人摩尔根，将图距单位称为"厘摩"（centimorgan, cM）。
假设两基因a-b间的重组率为17%，即这两个基因相距17个图距单位(17cM) 。
基因定位（gene mapping）是指将基因定位于某一特定的染色体上，以及测定基因在染色体上线性排列的顺序与距离。
基因定位的目的是通过将基因定位到染色体的基因座上后，以帮助我们理解和开发生物性状的遗传性质，特别是通过遗传连锁将一种性状的遗传与另一种性状或标记相联系，或者通过将表型差异与染色体结构的改变联系起来。
这在商业上可用于改良动植物的性状、定位和克隆人类的疾病基因等。
1．两点测交（two-point testcross）：两点测交是指每次只测定两个基因间的遗传距离，这是基因定位的最基本方法。
(我仅重点介绍三点测交)2．三点测交(three-point testcross)：三点测交就是通过一次杂交和一次测交，同时确定三对等位基因（即三个基因位点）的排列顺序和它们之间的遗传距离，是基因定位的常用方法。
用三点测交能测出双交换，因此更能准确地反映出连锁基因间的相对距离。
同样，在做三点测交时需要用这三个基因的杂合子(abc/+++，或ab+/++c，或a++/+bc等)同这三个基因的隐性纯合子(abc/abc)测交。
下面还是以玉米的上述三个基因为例来说明，假如用于三点测交的两个亲本为：+ + + / + + +和c sh wx / c sh wx，则F1代的基因型为：+ + + / c sh wx，然后F1与三隐性纯合体c sh wx / c sh wx测交，获得如下的结果。
从上表可以看出，8种表型的实得籽粒数各不相等，且相差悬殊，说明它们是连锁的。
基因组作图与基因定位
①对果蝇和小鼠等物种的连锁分析，进行有计划的育 种实验：观察后代重组率。 ②对不发生减数分裂的细菌的连锁分析：诱导同源片 段交换，观察子代细胞重组率。
接合：DNA从一个细菌到另一个细菌。 转导：通过噬菌体转移小片段DNA。 转化：受体菌从环境中摄取供体细胞释放的DNA片段
③对人的连锁分析，只能通过家系分析完成：分析家 庭连续几代成员遗传标记与某基因（或某疾病）共同 出现的频率。
将一组不同颜色的荧光标记探针与单个变性的 染色体杂交，分辨出每种杂交信号，从而测定 出各探针序列的相对位置。
探针间位置关系提供了DNA序列与基因组图谱 间的联系。
物理图作图方法Ⅱ：荧光原位杂交 （FISH）作图
难点6
物理图作图方法Ⅲ：序列标记位 点（STS）作图
STS 来源于基因的编码序列， 是染色体上位置 已定的、核苷酸序列已知的、且在基因组中只 有一份拷贝的DNA短片断位点，片段长200－ 500bp。 基本特征：唯一性。
基因组学
基因组作图
genome mapping
这条轨道上的信息中蕴藏多少金钱呢？
我国能在竞争中 占据多少地盘呢？
基本要求
1、掌握基因组遗传图和基因组物理图的 概念和原理； 2、了解基因组作图技术进展和在医学研 究中的应用。
与基因组作图有关的诺贝尔奖
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1933
Cosmid粘粒
①cosmid 是英文 cos site-carrying plasmid 的缩写, 也称 粘粒、柯斯载体。是人工建造的含有λ噬菌体DNA的 cos序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。 ② 带有质粒的复制起点、克隆位点、选择性标记以及λ 噬菌体用于包装的cos末端等。 ③可利用噬菌体体外包装的特性，利用噬菌体感染的 方式将重组DNA导入受体细胞。但它不会产生子代噬 菌体，而是以质粒DNA的形式存在于细胞内。
接合：DNA从一个细菌到另一个细菌。 转导：通过噬菌体转移小片段DNA。 转化：受体菌从环境中摄取供体细胞释放的DNA片段
③对人的连锁分析，只能通过家系分析完成：分析家 庭连续几代成员遗传标记与某基因（或某疾病）共同 出现的频率。
将一组不同颜色的荧光标记探针与单个变性的 染色体杂交，分辨出每种杂交信号，从而测定 出各探针序列的相对位置。
探针间位置关系提供了DNA序列与基因组图谱 间的联系。
物理图作图方法Ⅱ：荧光原位杂交 （FISH）作图
难点6
物理图作图方法Ⅲ：序列标记位 点（STS）作图
STS 来源于基因的编码序列， 是染色体上位置 已定的、核苷酸序列已知的、且在基因组中只 有一份拷贝的DNA短片断位点，片段长200－ 500bp。 基本特征：唯一性。
基因组学
基因组作图
genome mapping
这条轨道上的信息中蕴藏多少金钱呢？
我国能在竞争中 占据多少地盘呢？
基本要求
1、掌握基因组遗传图和基因组物理图的 概念和原理； 2、了解基因组作图技术进展和在医学研 究中的应用。
与基因组作图有关的诺贝尔奖
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1933
Cosmid粘粒
①cosmid 是英文 cos site-carrying plasmid 的缩写, 也称 粘粒、柯斯载体。是人工建造的含有λ噬菌体DNA的 cos序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。 ② 带有质粒的复制起点、克隆位点、选择性标记以及λ 噬菌体用于包装的cos末端等。 ③可利用噬菌体体外包装的特性，利用噬菌体感染的 方式将重组DNA导入受体细胞。但它不会产生子代噬 菌体，而是以质粒DNA的形式存在于细胞内。
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二、分离群体类型的选择
• 根据其遗传稳定性可将分离群体分成两大类：一类称为暂 时性分离群体，如F2、F3、F4、BC、三交群体等，这类 群体中分离单位是个体，一经自交或近交其遗传组成就会 发生变化，无法永久使用。另一类称为永久性分离群体， 如RI、DH群体等，这类群体中分离单位是株系，不同株 系之间存在基因型的差异，而株系内个体间的基因型是相 同且纯合的，是自交不分离的。这类群体可通过自交或近 交繁殖后代，而不会改变群体的遗传组成，可以永久使用。 • 构建DNA连锁图谱可以选用不同类型的分离群体，它们 各有其优缺点，因此应结合具体情况选用。
三、群体大小的确定
遗传图谱的分辨率和精度，很大程度上取决于群体大小。群 体越大，则作图精度越高。但群体太大，不仅增大实验工作 量，而且增加费用。因此确定合适的群体大小是十分必要的。 在实际工作中，构建分子标记骨架连锁图可基于大群体中的 一个随机小群体（如150个单株或家系），当需要精细地研 究某个连锁区域时，再有针对性地在骨架连锁图的基础上扩 大群体。这种大小群体相结合的方法，既可达到研究的目的， 又可减轻工作量。 总的说来，在分子标记连锁图的构建方面，为了达到彼此 相当的作图精度，所需的群体大小的顺序为F2>RI>BC1和 DH。
（二）BC1群体
BC1（回交一代）也是一种常用的作图群体。BC1群 体中每一分离的基因座只有两种基因型，它直接反映了 F1代配子的分离比例，因而BC1群体的作图效率最高， 这是它优于F2群体的地方。
虽然BC1群体是一种很好的作图群体，但它也与F2群 体一样，存在不能长期保存的问题。可以用F2中使用的 类似方法来延长BC1群体的使用时间。另外，对于一些人 工杂交比较困难的植物，BC1群体也不太合适，因为一是 难以建立较大的BC1群体，二是容易出现假杂种，造成作 图的误差。
（三）RI群体
RI（重组自交系）群体是杂种后代经过多代自交而产 生的一种作图群体，通常从F2代开始，采用单粒传的方 法来建立。由于自交的作用是使基因型纯合化，因此，RI 群体中每个株系都是纯合的，因而RI群体是一种可以长期 使用的永久性分离群体。理论上，建立一个无限大的RI群 体，必须自交无穷多代才能达到完全纯合；建立一个有限 大小的RI群体则只需自交有限代。然而，即使是建立一个 通常使用的包含100~200个株系的RI群体，要达到完全纯 合，所需的自交代数也是相当多的。
• 复合区间作图法也存在一些问题，主要 有： • 不能分析上位性及 QTL 与环境互作等复 杂的遗传效应；
3.4多重区间作图法（Multiple Interval Mapping, MIM）
• Kao 和Zeng等（1999）提出了多重区间作图 法进行基因定位，这种方法也是以极大似然法 估算遗传参数，突破了回归方法的局限性, 可 同时在多个区间上检测多个QTL，使QTL作图 的精确度和有效性得到了改进。 • 利用MIM法还能估计和分析QTL之间的上位性、 个体的基因型值和数量性状的遗传力。但其计 算相当复杂，而且如何确定合适的临界值目前 尚无理论支持。
• 但传统的单标记分析方法存在许多缺点： • ①不能确定标记是与一个QTL连锁还是与几个 QTL连锁； • ②无法确切估计QTL的可能位置； • ③遗传效应与重组率混合在一起，导致低估了 QTL的遗传效应； • ④容易出现假阳性； • ⑤检测效率不高，所需的个体数较多, • ⑥对于某标记而言，基因型缺失的个体必须剔 除。
3、QTL定位的方法
• QTL定位就是检测分子标记与QTL间的连锁关 系，同时还可以估计QTL的效应。 • 利用DNA标记进行QTL定位的遗传学基础是： 当分子标记与某一个性状的QTL连锁时，不同 标记基因型的个体的表型值将存在显著差异， 分析这种差异，就和遗传图谱的构建相适应，QTL定位的统 计分析方法也在不断发展。
3.5基于混合线性模型的复合区间作图法 （Mixed Composite Interval Mapping） • 朱军提出了用随机效应的预测方法获得 基因型效应及基因型与环境互作效应， 然后再用区间作图法进行遗传主效应及 基因型与环境互作效应的QTL分析。
• 该模型可以扩展到分析具有加×加、加×显、 显×显上位性的各项遗传主效应及其与环境互 作效应的QTL。 • 利用这些效应估计值 , 可预测基于 QTL 主效应 的普通杂种优势和基于QTL 与环境互作效应的 互作杂种优势。 但该模型在检测上位性效应、基因型与环 境互作效应的灵敏度有限，不同重复资料间的 吻合性不高。
• 但区间作图法仍存在许多问题： • 无法检测上位性效应和基因型与环境的 互作； • 当相邻 QTL 相距较近时， QTL 间相互干 扰使QTL的位置和效应估计出现偏差； • 每次检验仅用两个标记，其他标记的信 息未加利用。
3.3 复合区间作图法（Composite Interval
Mapping, CIM） • 复合区间作图法是Zeng系统研究了多元 线性回归方法(一个因变量和多个自变量 间的相关关系)进行QTL作图的理论基础， 进而提出把多元回归与区间作图结合起 来的QTL定位方法。 • 该方法中拟合了其它遗传标记，即在对 某一特定标记区间进行检测时，将其它 与QTL连锁的标记也拟合在模型中以检 测背景遗传效应。
建立RI群体是非常费时的。在实际研究中，人们往往 无法花费那么多时间来建立一个真正的RI群体，所以常常 使用自交6~7代的“准”RI群体。
在RI群体中，每一分离座位上只存在两种基 因型，且比例为1:1。 RI群体的优点是可以长期使用，可以进行重 复试验。因此它除了可用于构建分子标记连锁图 外，特别适合于数量性状基因座（QTL）的定位 研究。但是，考虑到构建RI群体要花费很长时间， 如果仅是为了构建分子标记连锁图的话，选用RI 群体是不明智的。另外，异花授粉植物由于存在 自交衰退和不结实现象，建立RI群体也比较困难。
第一节 作图群体的建立
• 要构建DNA标记连锁图谱，必须建立作图群体。 建立作图群体需要考虑的重要因素包括亲本的 选配、分离群体类型的选择及群体大小的确定 等。
一、亲本的选配
• 亲本的选择直接影响到构建连锁图谱的难易程 度及所建图谱的适用范围。一般应从四个方面对 亲本进行选择， • 首先要考虑亲本间的DNA多态性。亲本之间的DNA 多态性与其亲缘关系有着密切关系，这种亲缘关 系可用地理的、形态的或同工酶多态性作为选择 标准。 • 第二，选择亲本时应尽量选用纯度高的材料，并 进一步通过自交进行纯化。 • 第三，要考虑杂交后代的可育性。亲本间的差异 过大，杂种染色体之间的配对和重组会受到抑制， 导致连锁座位间的重组率偏低，并导致严重的偏 分离现象，降低所建图谱的可信度和适用范围； 严重的还会降低杂种后代的结实率，甚至导致不 育，影响分离群体的构建。
Name Mapmaker/QT L Q T L Cartographer Map manager QT QGeneTM MapQTLTM PLABQTL MQTL Multimapper The QTL Café Epistat QTLMapper
Source ftp:///pu b/mapmaker3 /qtlc art/ http://mcbio.med.buffalo.e du/mapmgr.html qgene@clarityconnect.co m http://www.cpro.dlo.nl/cbw/ http://www.unihohenheim.d e/-ipspwww/soft.html ftp://gnome.agrenv.mcgill.c a/pub/genetics/ http://www.RNI.Helsinki.FI/ ~mjs/ /g.g .seaton/ / epistat.htm /softwar e/qtlmapper/
3.2区间作图法（Interval mapping, IM）
• 鉴于单标记方法存在的问题，Lander 和 Bostein(1989)提出了基于两个侧邻标记 的区间作图法。
• 该方法借助于完整的分子标记连锁图谱，计算 基因组任意位置上两个相邻标记之间存在或不 存在QTL的似然比的对数（LOD值）。 • 根据整个染色体上各点处的LOD值可以检测出 一个QTL在该染色体上存在与否的似然图谱。 当LOD值超过某一给定的临界值时，即表明存 在一个QTL， • 其置信区间为对应于峰两侧各下降 1 个 LOD 值 的图谱区间。
F2群体的另一个缺点是不易长期保存，有性繁殖一代后，群体的 遗传结构就会发生变化。为了延长F2群体的使用时间，一种方法是 对其进行无性繁殖，如进行组织培养扩繁。但这种方法不是所有的植 物都适用，且耗资费工。另一种方法是使用F2单株的衍生系（F3株 系或F4家系）。将衍生系内多个单株混合提取DNA，则能代表原F2 单株的DNA组成。为了保证这种代表性的真实可靠，衍生系中选取 的单株必须是随机的，且数量要足够多。这种方法对于那些繁殖系数 较大的自花授粉植物（如水稻、小麦等）特别适用。
• 与单标记分析法相比，区间作图法具有 以下优点： • ①能从支持区间推断QTL的可能位置； • ②可利用标记连锁图在全基因组系统地 搜索 QTL ，假如一条染色体上只有一个 QTL,QTL 的位置和效应估计渐近于无偏； • ③ QTL 检测所需的个体数大大减少。区 间作图法一度成为 QTL 作图的标准方法。
第三章 遗传作图及基因/QTL定位
1、作图群体的建立
• 建立完整的、高密度的分子遗传图谱是研究数 量性状基因的前提。 • 构建遗传图谱的主要环节包括： • ①根据遗传材料之间的多态性确定亲本组合,建 立作图群体（作图成功和高效的关键）; • ②群体中不同植株或品系的标记基因型的分析； • ③标记间连锁群的确立。
（四）DH群体
高等植物的单倍体（Haploid）是含有配子染色体数 的个体。单倍体经过染色体加倍形成的二倍体称为加倍单 倍体或双单倍体（DH）。DH植株是纯合的，自交后即产 生纯系，因此DH群体可以稳定繁殖，长期使用，是一种 永久性群体。 DH群体直接从F1花粉经培养产生，因而建立DH群体 所需时间不多。但是，产生DH植株有赖于花培技术。有 些植物的花药培养非常困难，就无法通过花培来建立DH 群体。另外，植物的花培能力跟基因型关系较大，因而花 培过程会对不同基因型的花粉产生选择效应，从而破坏 DH群体的遗传结构，造成较严重的偏分离现象，这会影 响遗传作图的准确性。因此，如果是以构建分子标记连锁 图为主要目的的话，DH群体不是一种理想的作图群体。