SNP分子标记的原理及应用
SNP分子标记的原理及应用解读
检测出来。
等位基因特异核苷酸片段分析( ASO) ,基因芯片和动态等 位基因特异性杂交( DASH) 等。
SNP 的应用
种族遗传学 T a n g 等研究了来自世界五个地区(中国、马来、高加 索、印度和非洲) 人群的MDR1 基因的单倍体和连锁不
平衡特征,发现具有e12/ 1236T2e21/ 2677T2e26/ 3435T
亚型的单倍型m h 5 在非洲人群以外的四种人群中高度
表达,而具有e12/ 1236C2e21/ 2677G2e26/ 3435C 亚型的
特点:由于该方法简单快速,因而被广泛运用于未知 基因突变的检测。这种方法的弊端在于不能确定突 变类型和具体位置。
1.3 变性梯度凝胶电泳(DGGE)
原理:是利用长度相同的双链 DNA片段解链温度 不同的原理,通过梯度变性胶将 DNA片段分开的电 泳技术。
2. 等位基因特异 PCR ( AS-PCR)
AB——New Master Mix
定量分析 高灵敏
TaqMan® Gene Expression MasteTaqMan® Genotyping Master Mix
4. 等位基因特异性杂交
等位基因特异性杂(Allele specific hybridization ,ASH) 根据核苷酸探针和互补的目的片段进行杂交,完全匹配和 有错配两种情况下杂交复合体稳定性的不同而将 SNP 位点
单倍型mh7 在非洲人群中占了1/ 3 以上,进一步证明了 种族间的表形差异。
疾病易感性研究 原理:SNPs 被认为是一种稳定遗传的早期突变,与疾病有 着稳定的相关性。当一个遗传标记的频率在患者明显超过 非患者时 ,即表明该标记与疾病关联 ,通过比较分析两者的 单倍型和研究连锁不平衡性 , 可将基因组中任何未知的致 病基因定位。 Horikawa 等应用 SNPs作为遗传标记通过基于连锁不平衡 的相关分析 , 在墨西哥裔美国人群和北欧人群中发现了一 个 DM 易感基因 , 该基因第三个内含子上的 A/ G 多态性 (SNP43) 同2 型糖尿病(2 型DM) 连锁,该位点为纯合子G的 个体患2 型DM 的风险增加,这是目前为止所发现的第一个 与2 型DM 相关的SNP ,预示了SNP 在DM 相关基因研究中 的重要作用。
分子标记—SNP
等位基因特异寡核苷酸 片段分析(ASO)
突变错配扩增检验 (MAMA)
SNP的应用
➢ 遗传图谱的构建
在许多物种中发现、收集与鉴定的SNPs已 经构成了庞大的序列变异数据库, 极大地促进 了遗传图谱的构建工作,使得原来冗长乏味的 事情变得轻松而有趣
用SNP标记还有助于将遗传图谱和物理图 谱进行进一步的整合
SNP标记在群体水平上的应用最具有吸引 力的方面是利用群体遗传学中的连锁不平衡原 理来进行高密度图谱的构建和进行关联分析
从某种意义上说,当前人们对SNPs产生如此 之大的兴趣在于它作为一种标记,通过连锁不平 衡作图法可以用于鉴定导致生物特定性状(如 人类疾病)的基因
SNP的特点
➢ 位点丰富
SNP是基因组中分布最广泛而稳定的点突变,在人 类基因组中大概每1000 个碱基就至少有一个SNP,人类 基因组上的SNP总量可达300万个甚至更多
➢ 具有代表性
某些位于基因内部的SNP 有可能直接影响蛋白质结构 或表达水平, 因此它们可能代表疾病遗传机理中的某些 作用因素
基因间SNP (iSNP)
SNP的检测
SNP 检测技术按研究对象主要分为两大类
➢ 未知单核苷酸突变位点的检测技术
温度梯度凝胶电泳(TGGE)
通过温度的变化,使点突变或正常的DNA片段 由于氢键不稳定,造成TM值不同而表现出不同的 解链行为。作为一种常用的检测SNP的强有力的 工具,TGGE可分析长度在200~900bp内的双链DNA 片段,但如果在GC富集区,则SNP检出率则大大 下降
技术路线图
Multiplex SNaPshot-多重单碱基延伸技 术
1. 在一个含有测序酶,四种荧光标记的ddNTP, 紧挨多 态位点5’端的不同长度延伸引物和PCR产物模板的 反应体系中,引物延伸一个碱基即终止
SNP分子标记的原理及应用解读
SNP分子标记的原理及应用解读SNP(Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性)是指个体间在DNA序列中存在的单个碱基差异。
SNP是最常见的遗传变异形式,它在基因组中广泛存在,可以用来研究个体之间的遗传差异。
SNP分子标记技术通过检测SNP位点上的碱基差异,可以用来研究生物个体的遗传相关性、种群结构、物种起源、适应性以及疾病的遗传风险等。
SNP分子标记的原理是基于PCR(聚合酶链反应)技术,在PCR反应中引入荧光标记的引物来扩增感兴趣的SNP位点。
SNP位点上的碱基差异会导致引物与模板DNA序列的匹配性不同,从而影响PCR反应的效率和产物的数量。
这种差异可以通过凝胶电泳或者高通量测序等方法来检测。
1.遗传研究:SNP是人类基因组中最常见的遗传变异形式,可以用来研究个体之间的遗传差异。
通过分析SNP位点上的碱基差异,可以确定个体之间的亲缘关系、种群的遗传结构以及物种的起源演化等。
2.遗传性疾病的研究:SNP位点与许多遗传性疾病之间存在关联。
通过分析SNP位点上的碱基差异,可以确定个体对一些疾病的易感性风险,进而进行早期预防和干预。
3.个体化药物治疗:个体的基因差异可以影响药物的代谢和疗效。
通过分析SNP位点上的碱基差异,可以预测个体对一些药物的反应,进而实现个体化的药物治疗。
4.农业育种:SNP分子标记可用于农作物和家畜等的品种鉴定、个体选择和育种进展的监测等。
通过分析SNP位点上的碱基差异,可以选择具有优良特性的个体进行育种,提高农作物和家畜的产量和品质。
除了以上几个应用领域,SNP分子标记还可以应用于环境研究、种群遗传分析、疾病的诊断和预后、区域起源和扩散等方面。
由于其高度可重复性、高通量性和成本效益等特点,SNP分子标记已成为现代生命科学研究的重要工具之一、随着高通量测序技术的不断发展,SNP分子标记技术还将进一步发展和应用。
snp技术
0.3
0.4
6
10
10
12
பைடு நூலகம்10
16
通量(Gb)
0.1
0.5
2
9
50
2
8
32
Solexa和SOLiD配对末端测序所需时间和产出是单末端的两倍,454的配对末端和单末端 差异在于建库方法,所需时间和测序量不变。
ABI SOLiD包含两张芯片,这里的数据是一张芯片的量。
特点:使用高效液相色谱检测SNPs具有检测效率高,便于自 动 化 的 优 点 , 对 未 知 SNPs 的 准 确 率 可 达 95% 以 上 。 但 DHPLC检测对所用试剂和环境要求较高,容易产生误差, 不 能检测出纯合突变。
MassARRAY
• SNP分型的方法多种多样,MassARRAY分子量阵列技术 是Sequenom公司推出的世界上领先的基因分析工具,通过 引物延伸或切割反应与灵敏、可靠的MALDITOF质谱技术相 结合,实现基因分型检测。 • 基于MassARRAY® 分子量阵列平台的iPLEX GOLD技术 可以设计最高多达40重PCR反应和基因型检测,实验设计非 常灵活,分型结果准确性高。特别适合于对全基因组研究发 现的结果进行验证,或者是有限数量的研究位点已经确定的 情况。
特点:由于该方法简单快速,因而被广泛运用于未知基因突 变的检测。这种方法的弊端在于不能确定突变类型和具体 位置。
变性梯度凝胶电泳(DGGE)
• 原理:是利用长度相同的双链 DNA片段解链温 度不同的原理,通过梯度变性胶将 DNA片段分开 的电泳技术。
电泳开始时,DNA 在胶中的迁移速率仅与分 子大小有关, 而一旦DNA 泳动到某一点时, 即到 达该DNA 变性浓度位置时, 使得DNA 双链开始 分开,从而大大降低了迁移速率。当迁移阻力与电 场力平衡时, DNA 片段在凝胶中基本停止迁移。 由于不同的DNA 片段的碱基组成有差异, 使得其 变性条件产生差异, 从而在凝胶上形成不同的条 带。
SNP分子标记的研究及应用
SN P 是 非 常 有 用 的 分 子 标 记 但 在 制 作 SN P 图~ SNP 分 型~ SNP 结 果 分 析 等 方 面 还 存 在 一 些 问 题: 首 先 制 作 SN P 图 理 论 上 需 要 约 500 个 有 代 表 性的个体 以开发一套密度至少在 100 000 左右的 SN P[12] 即使在多重 PCR 和 SN P 芯片发展方面取 得了很大进展 仍需要大量单个扩增反应对每个 SNP 进 行 靶 扩 增 但 成 本 太 高 一 般 实 验 室 难 以 开 展 该 工 作 统 计 学 上 的 准 确 性 需 要 增 加 SNP 的 密 度 但大批量扩增和检测反应所产生的错误信号也 随之增加 其次 难以确定用哪个 SN P 解决错误的 遗传问题 并对数据进行有效的分析 目前 对导致 复杂性状的多因素遗传基础还缺乏了解 经典的孟 德尔概念(两个等位基因 正常对异常) 常常被用于 分析复杂的问题 实际上 只有当导致复杂疾病的基 因仅有一个野生型和一个易感等位基因 并且等位 基因杂合度较低时 才能用统计学方法去分析遗传 标记与疾病表型的关系 连锁分析在确定复杂性状 的基因方面几乎未取得成功 遗传统计方法和工具 也有待于开发和完善 此外 SNP 还存在专利问题 因此 如果 SNP 的开发得不到足够的重视和经费支 持 那么大量的 SNP 和 cSN P 就可以被大 量 的 私人 研究机构开发与占有 这对 SNP 的研究与应用是很 不利的
SNP 在 单 个 基 因 或 整 个 基 因 组 的 分 布 是 不 均 匀 的[3]0 SN P 在 非 转 录 序 列 要 多 于 转 录 序 列 而 且 在转录区非同义突变(有氨基酸序列的改变) 的频 率 比其他方式突变的频率低得多0Halushka[3]等通 过对 75 个基因进行检测后 推测人类基因组有近百 万个 SNP 位点 其中大约有 50 万个在非编码区 估
SNP突变点检测方法进展( 完整版)
(polymerase chain reaction-sequence specific primer)
1
2 3 4 5
简 特 经 直
便 异 济
准确
观
一般DNA实验室能满足实验 要求
Tagman探针技术(分子信标、分子灯塔) 实时荧光PCR技术 SYBR Green Ⅰ法(结合熔解曲线分析) 芯片分析(微阵列杂交实验技术)
特异性高;
引物设计简单; 反应条件易于优化;
分辨能力高。
随着科技的进步,SNP突变点检测方法在继续改进演 变。我们选择经济实用的技术方法来满足自己所做课题需 求。就目前来说,SNP检测技术手段还有待进一步提高。 科研在呼唤着一种最为理想的SNP检测方法,其能具 备以下优点: 1. 适合自动化操作, 简便快速;
基于PCR
荧光标记检测
相 关 技 术
寡核苷酸连接 分析
基于物理技术
内切酶酶切技 术
其它
单链构象多态性(SSCP) 变性梯度凝胶电泳(DGGE)
变性高效液相色谱分析技术(DHPLC)
(一)PCR-SSCP
1. 基本原理:
经PCR 扩增的目的片段在变性剂或低离子浓度下经 高温处理使之解链并保证在单链状态下,然后在一定浓度 的非变性聚丙稀酰胺凝胶中电泳。相同长度的单链DNA , 可以因其顺序或单个碱基差异,所形成的空间构象就会不 同,其在凝胶中泳动速度不一样,从而显示出带型的差异, 即多态型
20bp
优势
局 限 性
序列多态性座位中大约只有1/3的
碱基涉及限制酶识别序列;
遗传标记系统的个人识别能力有限; 限制酶消化条件较高。
微测序技术(SNaPshot)
焦测序技术(Pyrosequencing)
基于SNP分子标记构建黄瓜指纹图谱
基于SNP分子标记构建黄瓜指纹图谱目录一、内容概要 (3)1. 研究背景与意义 (4)2. 国内外研究进展概述 (4)3. 研究内容与方法 (5)二、材料与方法 (6)1. 材料收集与处理 (8)黄瓜品种选择 (9)样本采集与保存 (10)DNA提取与纯化 (10)2. SNP分子标记开发 (12)遗传学原理与技术路线 (13)SNPs筛选与验证 (14)分子标记数据整合 (16)3. 花纹图谱构建 (17)条形码技术与数据编码 (17)图谱构建与优化 (19)图谱验证与比较 (19)三、结果与分析 (20)1. SNP位点分布与多样性 (21)SNPs数量与分布规律 (22)遗传多样性分析 (23)物种鉴定与分类 (24)2. 花纹图谱特征提取 (25)图谱特征参数选取 (26)图谱相似性计算 (27)花纹模式识别 (28)3. 综合分析与评价 (28)不同品种间差异分析 (29)花纹图谱的稳定性与重复性评估 (30)分子标记在黄瓜指纹图谱中的应用价值 (31)四、讨论与展望 (32)1. 研究成果总结 (33)SNP分子标记在黄瓜指纹图谱构建中的优势 (34)花纹图谱在黄瓜品种鉴定中的应用前景 (35)2. 研究局限与不足 (35)技术方法的局限性 (36)数据来源的局限性 (37)3. 未来研究方向与展望 (38)深入挖掘SNP标记信息 (40)开发新型分子标记技术 (41)推广黄瓜指纹图谱在农业生产中的应用 (42)一、内容概要本文档旨在介绍基于单核苷酸多态性(SNP)分子标记构建黄瓜指纹图谱的方法和技术流程。
黄瓜指纹图谱是一种利用基因组中特定SNP位点的多态性,为黄瓜个体提供独特遗传标识的技术。
通过构建黄瓜指纹图谱,可以更有效地进行黄瓜种质资源的鉴定、评价和利用,推动黄瓜遗传育种和种业发展。
SNPID与引物的设计与筛选:根据黄瓜基因组中的SNP位点信息,设计并筛选出适用于指纹图谱构建的特异性引物。
SNP 分子标记技术在农作物种子检测中的研究与应用
SNP分子标记技术在农作物种子检测中的研究与应用李巧英 郑戈文(山西省农业种子总站,太原 030006)摘要:分子标记方法在农作物种子质量检测中发挥着越来越重要的作用,随着分子标记技术的发展,SNP标记方法逐渐应用到农作物种子检测中。
主要介绍了SNP分子标记方法的技术、特点,及其在农作物种子真实性检测、纯度检测和遗传图谱、数据库构建等方面的应用,并就其今后在种子质量检测中的研究与应用进行了探讨。
关键词:SNP分子标记技术;农作物种子检测;研究;应用农作物种子是农业生产的关键要素,种子质量的优劣决定着国家农业经济的发展,决定着人民的温饱问题。
种子质量检测是掌握种子好坏的一个重要手段,通过检测活动了解种子的一些特性及遗传信息,从而进行种子的繁育、生产及调配。
随着农作物种子品种数目增加,品种之间亲缘关系越来越紧密,依靠传统的方法和蛋白质电泳检测已经不能很明确地区分各品种,分子标记方法实现了从DNA水平上鉴别品种,能很好地区分亲缘关系较近的品种,并且通过分子检测能够了解各品种之间的遗传关系,因此受到了大家的青睐,同时也是种子检测技术发展的需要。
分子标记技术是近年来发展比较快的一种技术,第1代分子标记和第2代分子标记方法在种子质量检测中发挥了必不可少的作用,但是随着分子标记技术不断地推广应用,也遇到了一些问题,如试验可重复性差,数据整合较困难,大量种子检测工作任务繁重等。
经过不断地研究改进,1996年美国学者Eric nder正式提出了第3代分子标记技术——SNP[1],它是在SSR、ISSR第2代分子标记基础上发展起来的一种标记技术。
SNP是基于PCR技术的一种标记方法,由于其分布均匀广泛,具有可遗传性,稳定性较高,并且有效地改进了第1代、第2代分子标记方法的缺陷,近年来在农作物种子检测中被广泛研究和应用,主要用于玉米、水稻、小麦、棉花、大豆等农作物种子的真实性检测、纯度检测和遗传图谱、指纹数据库的构建等方面。
几种分子标记技术
SNP标记技术的应用实例
疾病关联研究
SNP标记技术广泛应用于疾病关联研究,通过检测SNP位 点,可以揭示疾病的遗传机制,为疾病的预防、诊断和治 疗提供依据。
药物研发
SNP标记技术可以用于药物研发,通过检测SNP位点,可 以预测个体对药物的反应差异,为个体化用药提供依据。
生物进化研究
SNP标记技术也可以用于生物进化研究,通过检测不同物 种或种群的SNP位点,可以揭示物种的遗传差异和进化关 系。
分子标记技术的应用领域
01
02
03
04
遗传育种
用于标记和选择具有优良性状 的基因,提高育种效率和品质
。
生物分类
用于区分不同物种、亚种和种 群,研究生物多样性和进化关
系。
疾病诊断
用于检测和诊断遗传性疾病、 癌症和其他重大疾病,为个性
化治疗提供依据。
药物研发
用于筛选和鉴定具有药效的分 子靶点,加速新药研发进程。
几种分子标记技术
contents
目录
• 简介 • RFLP标记技术 • AFLP标记技术 • SSR定义
01
分子标记技术是指利用生物分子 的特征来标记和识别生物体的技 术。
02
它通过检测生物体内特定基因或 蛋白质的表达水平,来反映生物 体的遗传特征、生理状态和环境 适应能力。
RFLP标记技术的优缺点
优点
RFLP标记技术具有高特异性、高稳定 性,是早期应用广泛的分子标记技术。
缺点
RFLP标记技术操作繁琐、成本较高, 且检测时间长,限制了其在实际应用 中的推广。
RFLP标记技术的应用实例
植物遗传育种
RFLP标记技术广泛应用于植物遗传 育种领域,用于鉴定品种纯度、遗传 多样性分析以及基因定位等。
与猪肉肌内脂肪相关的snp分子标记及其应用
与猪肉肌内脂肪相关的snp分子标记及其应用下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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SNP分子标记的原理及应用
SNP分子标记的原理及应用SNP(单核苷酸多态性)是一种常见的遗传变异形式,其是指在基因组中,单个核苷酸发生变异所引起的差异。
SNP分子标记是通过检测SNP位点的变异情况来确定个体之间的遗传差异。
SNP分子标记具有高度的稳定性和高通量检测的优势,因此被广泛应用于遗传学、基因组学、生物学研究以及医学诊断等领域。
首先,SNP位点的检测是指对目标DNA样本中的SNP位点进行筛查和确定。
目前常用的SNP检测方法有PCR-RFLP(聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性)、TaqMan探针法、等位基因特异性扩增等。
其中,PCR-RFLP是最为常用的方法之一、该方法通过PCR扩增目标DNA片段,然后利用特异性内切酶切割PCR产物,根据不同SNP位点的限制酶切模式进行分析,从而确定SNP位点的变异型。
而TaqMan探针法是一种高度特异性的SNP鉴定方法,通过引入特异性的TaqMan探针来区分不同SNP位点的变异型。
等位基因特异性扩增方法则是通过引入特异性引物和探针,根据SNP位点上的变异基因特异性扩增PCR产物,以确定SNP位点的变异情况。
SNP分子标记的应用非常广泛。
在人类遗传学和基因组学研究中,SNP分子标记被广泛应用于基因关联研究、人类种群遗传结构分析、基因组遗传图谱构建等。
在农业和动植物遗传改良领域,SNP分子标记被用于作物和家畜的选育和品种鉴定。
此外,SNP分子标记也被应用于药物代谢研究、疾病预测和诊断、亲子鉴定等医学领域。
总之,SNP分子标记具有高度的稳定性和可靠性,能够有效地开展高通量、精确和快速的遗传研究与分析,成为现代遗传学研究和应用的重要工具。
SNP分子标记的原理及应用解析
1.3 变性梯度凝胶电泳(DGGE)
原理:是利用长度相同的双链 DNA片段解链温度 不同的原理,通过梯度变性胶将 DNA片段分开的电 泳技术。
2. 等位基因特异 PCR ( AS-PCR)
管经强激光激发,核酸分子解吸附为单电荷离子,电场中
离子飞行时间与离子质量成反比,通过检测核酸分子在真 空管中的飞行时间而获得样品分析物的精确分子量,从而 检测出SNP位点信息。☺
优势
(1)质谱仪检测的是分子最本质的特征之一——分子量,不涉及 荧光标记、凝胶电泳等,就能检测一个碱基的差异,准确性高,机 器本身出错的概率非常低; (2)质谱仪的灵敏度非常高,检测窗口内,任何pmol级别的物质 都能被检测出来; (3)通量高:几秒就能检测完一个反应孔; (4)操作简单,仪器要求简单,除质谱仪外,都是常规PCR仪器; (5)灵活:每天可以完成几个反应至上万个反应; (6)便宜:引物不带荧光标记,普通长度(3条引物总长80bp左 右),此外在一个反应孔内能完成4个或更多的反应,即通常所说 的4重反应; (7)兼容性强:质谱仪还能在核酸的其它方向,以及蛋白质组学、 微生物鉴定等领域也能应用。 (8)质谱技术是“一管式操作”,即反应体系在生化学实验过程 中始终在一个试管内反应,没有多次转移,这样就减少被污染的概 率。
SNaPshot PCR产物纯化
乙醇沉淀法: 11 个步骤, > 1 小时
Add reagents
Seal plate & incubate
Centrifuge
Empty plate
Add reagents
玉米品种鉴定技术规程 snp 分子标记法
玉米品种鉴定技术规程一、引言玉米是我国重要的粮食作物之一,而对于玉米的种质资源鉴定与保护具有重要意义。
传统的玉米品种鉴定方法往往依赖于形态学特征和遗传学性状,但这些方法存在一定的局限性,因此迫切需要引入新的鉴定技术,其中snp 分子标记法是一种全基因组基础的玉米品种鉴定技术,具有高通量、高分辨率和高灵敏度等特点,能够有效地解决传统鉴定方法存在的问题。
本文即将介绍玉米品种鉴定技术规程中的snp 分子标记法。
二、snp 分子标记法的基本原理snp (single nucleotide polymorphisms)是一种常见的DNA序列变异类型,是基因组中地位较为稳定的核苷酸多态性,是DNA分子在个体间存在的一种常见差异。
snp 分子标记法通过检测DNA序列中snp位点的变异情况,从而进行玉米品种的鉴定。
其基本原理包括:通过PCR技术扩增目标DNA片段,然后对扩增产物进行SNP位点检测,并通过测序、杂交或其他方法判断样品间的差异,最终进行品种鉴定。
三、snp 分子标记法在玉米品种鉴定中的应用1. 样品的DNA提取在进行snp 分子标记法鉴定之前,需要进行样品的DNA提取工作。
通常可以采用CTAB法、硅胶柱法、磁珠法等方法进行DNA提取,确保所提取的DNA质量和纯度适合于后续的PCR扩增和序列检测。
2. PCR扩增PCR扩增是snp 分子标记法的关键步骤之一,可以选择合适的引物设计,按照PCR扩增的优化条件进行反应,扩增目标DNA片段。
在PCR扩增中,需要注意反应体系的准确配制、反应条件的控制和PCR 产物的纯化等工作。
3. SNP位点检测在获得PCR产物之后,需要进行SNP位点的检测工作。
可以通过测序、引物延伸、核酸芯片或者其他方法进行SNP位点的检测,从而确定样品间的差异情况。
4. 数据分析与鉴定结果获得SNP位点的检测数据之后,需要进行数据分析工作,可以利用生物信息学软件或其他统计学方法进行数据的处理和分析,最终得出品种鉴定的结果。
SNP标记
位于基因组内的SNP可以分为2种形式: 一是基因编码区的突变 ,主要分布于基因编码区 内(coding region) ,故又称其为cSNP; 二是遍布于基因组非编码区的大量单碱基变异 , 又分为基因周边SNP (peripheral SNP, pSNP) 及基因间SNP ( intronic SNP, iSNP) .研究表明 基因周边SNP频率比基因编码区SNP频率高。
RFLP的应用
3.遗传多态性分析 运用RFLP技术可以尽 可能多地保存那些在已知位点上有异态的 品系,以求最大程度地保持品种的多样性。 4.细胞质遗传研究 RFLP技术是对 DNA序列自然变异的直接检测,只需选 择 适当的限制性内切酶或DNA探针作分 子标记,因而对植物不同种属或杂种后的 的细胞质遗传变异及基因型的鉴定具有较 高的灵活性和灵敏性。因而能较好地应用 于细胞质遗传的研究。 ←
RFLP, SNP标标记原理及Fra bibliotek用——分子标记 法
四、 RFLP标记
定义:RFLP即DNA限制性片段长度多态性, 它是指应用特定的核酸限制内切酶切割有关的 DNA分子所产生出来的DNA片段在长度上的 变化。对于每一个DNA/限制性内切酶组合来 说,所产生的片段是特异性的,它能作为某一 DNA(或含这种DNA的产物)所特有的“指 纹”(即片段差异的多态性)。 基本原理:RFLP标记是由于不同基因型之中内 切酶位点的碱基插入、缺失、重组或突变 ,利用 限制内切酶消化基因组DNA 时 , 会产生大小
snp分子标记的原理及应用
SNP分子标记的原理及应用概述单核苷酸多态性(SNP)是一种常见的基因组变异,它在基因组中占据重要地位。
SNP作为一种重要的分子标记,具有许多应用。
本文将从SNP的基本原理开始介绍,然后探讨SNP分子标记在遗传研究、医学诊断、农业育种等领域的应用。
SNP的原理SNP是指在基因组中单个核苷酸处发生的变异。
这些变异可以导致个体间的遗传差异,可能与疾病易感性、药物反应性、表型特征等相关。
SNP的形成有多种机制,包括突变、重组、等位基因演化等。
SNP的检测方法SNP的检测可以采用多种方法,其中最常用的方法包括:1.基于PCR的方法:通过特异性引物扩增目标SNP区域,并使用限制性内切酶或测序等技术进行检测。
2.基于芯片的方法:利用芯片上固定的DNA探针与样品DNA杂交,通过检测信号强度来确定SNP的基因型。
3.基于测序的方法:利用高通量测序技术对样品DNA进行测序,通过分析碱基对应位置碱基的差异来确定SNP。
4.基于大规模变异分析的方法:利用高通量基因分型技术,如SNP芯片、全基因组关联研究等,进行全基因组范围的SNP检测。
SNP分子标记的应用遗传研究SNP分子标记在遗传研究中发挥着重要的作用。
它可以用于构建遗传连锁图谱、进行群体遗传结构分析以及进行复杂疾病的关联分析。
通过分析SNP与特定性状的关系,可以探索人类遗传变异与疾病发生发展的相关性。
医学诊断SNP分子标记在医学诊断中具有潜在的应用。
通过分析个体SNP的基因型,可以帮助预测个体对某些药物的反应性以及易感性疾病的风险。
此外,SNP分子标记也可以用于亲子鉴定以及疾病致病基因的筛查。
农业育种SNP分子标记在农业育种中被广泛应用。
通过分析作物或家畜的SNP基因型,可以鉴定优良品种、预测物种的遗传背景、进行种质资源保护和遗传改良。
SNP分子标记的应用可以有效提高育种工作的效率和准确性。
DNA人身鉴定SNP分子标记在人身鉴定领域也起到了重要作用。
通过对个体的SNP基因型进行分析,可以确定个体的遗传信息,用于刑事侦破、亲子关系鉴定以及基因地理学研究等方面。
农作物种子检测中SSR与SNP分子标记方法的比较分析
农作物种子检测中SSR与SNP分子标记方法的比较分析李巧英(山西省农业种子总站,太原030006)摘要:介绍了SSR与SNP两种分子标记方法在农作物种子检测中的应用,从检测原理、常用检测平台和方法应用3个方面进行比较分析。
两种分子标记检测农作物种子真实性和种子纯度、一致性、特异性,方法简单快速,区分灵敏度高,易实现自动化,试验结果准确可靠,且便于数据整合、比较分析。
SSR分子标记方法通过测定核苷酸序列长度不同区分品种,引物数量少,结果准确,适合小样品量种子检测;SNP分子标记方法利用碱基组成不同区分品种,位点多,通量高,适合大量样本进行品种分析。
关键词:SSR;SNP;农作物种子检测;比较分析随着分子生物学理论和分子标记技术的发展,分子标记逐渐应用在农作物种子检测中,实现了在基因水平上分析农作物品种信息。
品种间的差异通过多个位点DNA序列长度不同或碱基组成不同表现出来,利用不同检测平台展示指纹信息,便于分析各品种不同位点的基因型,进行比对。
分子标记法快速检测,避免了应用传统检测方法受自然环境条件和人员主观因素等影响的困惑。
分子标记是一种以DNA序列变异为基础的标记,在生物体基因组中,DNA序列差异是生物遗传多样性的直接体现,通过研究这些差异可进行品种间亲缘关系的分析。
分子标记在生物体中分布广泛,多态性高,信息量丰富,遗传稳定,利用分子标记进行种子基因分析,实验结果及时可靠,在农作物种子质量监控、品种身份鉴定、品种权保护、品种审定、基因定位和遗传育种等方面具有重要的意义。
经过研究与改进,第1代分子标记方法由于各种问题与缺陷逐渐被淘汰,目前SSR和SNP分子标记是农作物种子检测中应用的优良标记方法。
内部要加强管理,强化品种试验各环节的实施,形成“统一试验立标杆、其他试验起关键”的良好品种试验体系,从而为品种管理有序开展奠定坚实基础。
4.4 创新材料,提升水平 从参试品种晋级率看,西北春玉米组1年区域试验晋级率不高,在25%左右。
snp分子标记的原理及应用解读课件_概述说明
snp分子标记的原理及应用解读课件概述说明1. 引言1.1 概述SNP(Single Nucleotide Polymorphism)是指基因组中存在的单核苷酸变异,是一种常见的遗传变异形式。
由于SNP在基因组中广泛存在且具有高度稳定性,因此被广泛应用于生物多样性研究、遗传疾病研究和农业育种等领域。
本文旨在介绍SNP分子标记的原理及其在生物学领域的应用。
首先,我们将详细解释SNP分子标记的原理,包括SNP的定义、形成原因以及检测方法概述。
随后,我们将探讨SNP分子标记在生物多样性研究、遗传疾病研究和农业育种中的应用。
最后,本文将通过实例分析与讨论来展示SNPs在人类进化研究、种子质量评估和作物抗性育种中的应用案例,并对未来SNP分子标记研究方向进行展望。
1.2 文章结构本文共包括五个主要部分。
除了本引言外,第二部分将介绍SNP分子标记的原理,包括对SNP的定义、形成原因以及检测方法的概述。
第三部分将探讨SNP 分子标记在生物多样性研究、遗传疾病研究和农业育种中的应用。
第四部分将通过具体案例分析来展示SNPs在人类进化研究、种子质量评估和作物抗性育种中的应用。
最后,第五部分将总结文章的主要观点,并对未来SNP分子标记研究方向进行展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍SNP分子标记的原理及其在生物学领域的应用。
通过对SNP 的定义和形成原因的解析,读者可以深入了解SNP这一遗传变异形式。
接下来,我们将详细描述SNP检测方法以及其在生物多样性研究、遗传疾病研究和农业育种方面的应用。
通过具体案例分析,读者可以更好地理解SNPs在不同领域中的实际应用价值。
最后,我们将对当前SNP分子标记研究领域存在的问题进行剖析,并对未来可能出现的发展方向提出展望。
这样,读者可以完整而系统地了解SNP分子标记的原理及应用,并进一步探索其在生物学研究和实践中的潜力。
2. SNP分子标记的原理:2.1 SNP的定义:SNP(Single Nucleotide Polymorphism)指的是基因组中单个核苷酸发生变异的现象。
SNP 分子标记在蜜蜂中的应用
60APICULTURE OF CHINA综述2020年5月 蜂业研究SNP分子标记在蜜蜂中的应用陈孝梅1 李永胜2 蔺哲广1 吉挺1(1 扬州大学动物科学与技术学院,扬州 225009;2 安徽黄山市畜牧技术推广中心,黄山 245000)摘 要:单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)作为第三代分子标记方法,广泛应用于生物学诸多领域,尤其在动植物方面的研究相继报道。
近年来,SNP 也涉及蜜蜂领域的研究。
本文简要叙述了SNP 分子标记的概念、特点、检测方法和在蜜蜂中的应用。
关键词:SNP;蜜蜂;应用Application of SNP molecular markers in honeybeesChen Xiaomei 1, Li Yongsheng 2, Lin Zheguang 1, Ji Ting 1(1 College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2 Animal Husbandry Technology Promotion Center, Huangshan City, Huangshan 245000, China)Abstract: Single Nucleotide Polymorphism (SNP), as the third generation molecular marker, is widely used in many fi elds of biology, especially in animals and plants. In recent years, SNPs have also involved in the fi eld of honeybee research. This article describes the SNP molecular marker briefl y, including concepts, characteristics, detection methods and their applications in honeybees.Key words: SNP; honeybee; application 基金项目:国家蜂产业技术体系专项(CARS-45-SYZ6);中国博士后基金面上项目(2019M651983)通讯作者:吉挺,E-mail:***********.cn1 SNP的概念单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP),指由染色体基因组中单个核苷酸的突变而引起的DNA的多态性,包括单碱基的颠换、转换、插入和缺失等形式[1]。
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SNaPshot PCR产物纯化
乙醇沉淀法: 11 个步骤, > 1 小时
Add reagents
Seal plate & incubate
Centrifuge
Empty plate
Add reagents
Seal plate & incubate
Centrifuge
Empty plate
Dry
Re-suspend
位点已经确定的情况。
MassARRAY技术原理:
先通过P C R扩增目标序列,然后加入S N P序列特异延伸引
物,在 S N P 位点上,延伸 1个碱基,在反应体系中以
ddNTP替代dNTP,使探针仅在SNP位点处延伸一个碱基即 终止。根据SNP位点的不同,探针将结合不同的ddNTP, 从而具有不同的分子量。 将制备的样品分析物与芯片基质共结晶后在质谱仪的真空
3. RT-PCR
实时荧光PCR 技术( RT-PCR )一种通过检测PCR 过程中和 PCR 之后产生的荧光信号来区分等位基因类型的SNP 检测技 术, 同时基于荧光能量转移原理( FRET) 。每检测一个SNP 位 点需要一条探针, 其3„ 端连有淬灭剂基团, 5‟ 端连有荧光剂基 团, 最终与SNP 位点完全匹配时探针结构被破坏, 从而发出荧 光而被检测。
SNP分子标记的原理 及应用
、
SNP 的概念
单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP),指 由于单个核苷酸碱基的改变而导致的核酸序列的多态性。在 不同个体的同一条染色体或同一位点的核苷酸序列中,绝大 多数核苷酸序列一致而只有一个碱基不同的现象,即SNP。 它包括单碱基的转换, 颠换、 插入及缺失等形式。
单倍型mh7 在非洲人群中占了1/ 3 以上,进一步证明了 种族间的表形差异。
疾病易感性研究 原理:SNPs 被认为是一种稳定遗传的早期突变,与疾病有 着稳定的相关性。当一个遗传标记的频率在患者明显超过 非患者时,即表明该标记与疾病关联,通过比较分析两者的 单倍型和研究连锁不平衡性,可将基因组中任何未知的致 病基因定位。 Horikawa 等应用SNPs作为遗传标记通过基于连锁不平衡 的相关分析,在墨西哥裔美国人群和北欧人群中发现了一 个DM 易感基因,该基因第三个内含子上的A/ G多态性 (SNP43) 同2 型糖尿病(2 型DM) 连锁,该位点为纯合子G的 个体患2 型DM 的风险增加,这是目前为止所发现的第一个 与2 型DM 相关的SNP ,预示了SNP 在DM 相关基因研究中 的重要作用。
SNP 的应用
种族遗传学 T a n g 等研究了来自世界五个地区(中国、马来、高加 索、印度和非洲) 人群的MDR1 基因的单倍体和连锁不
平衡特征,发现具有e12/ 1236T2e21/ 2677T2e26/ 3435T
亚型的单倍型m h 5 在非洲人群以外的四种人群中高度
表达,而具有e12/ 1236C2e21/ 2677G2e26/ 3435C 亚型的
SNP 的特点
(1)密度高 S N P在人类基因组的平均密度估计为 1\1000 bp , 在整个基因组的分布达 3×106个。 (2)富有代表性 某些位于基因内部的S N P 有可能 直接影响蛋白质结构或表达水平, 因此, 它们可能代 表疾病遗传机理中的某些作用因素。 (3)遗传稳定性 与微卫星等重复序列多态性标记相 比, SNP 具有更高的遗传稳定性。 (4)易实现分析的自动化 SNP标记在人群中只有两 种等位型(allele) 。这样在检测时只需一个“ + \- ”或 “全\无”的方式,这使得基于S N P的检测分析方法易实 现自动化。
通过引物延伸或切割反应与灵敏、可靠的MALDITOF质
谱技术相结合,实现基因分型检测。 基于MassARRAY® 分子量阵列平台的iPLEX GOLD技 术可以设计最高多达40重PCR反应和基因型检测,实验 设计非常灵活,分型结果准确性高。特别适合于对全基
因组研究发现的结果进行验证,或者是有限数量的研究
8.变性高效液相色谱( DHPLC)
原理:目标核酸片段PCR扩增,部分加热变性后, 含有突变碱基的DNA序列由于错配碱基与正常碱基 不能配对而形成异源双链。因包含错配碱基的杂合 异源双链区比完全配对的同源配对区和固定相的亲 和力弱,更易被从分离柱上洗脱下来, 从而达到分 离的目的。SNPs的有无最终表现为色谱峰的峰形或 数目差异,依据此现象可很容易从色谱图中判断出突 变的碱基。 特点:使用高效液相色谱检测SNPs具有检测效率高, 便于自动化的优点,对未知SNPs的准确率可达95% 以上。但DHPLC检测对所用试剂和环境要求较高, 容易产生误差, 不能检测出纯合突变。
7.飞行质谱仪 (MALDI- TOFMS )检测
原理:是将变性的单链PCR产物通过与硅芯片上的化合 物共价结合后, 在硅芯片上进行引物的退火,延伸反应,
突变部位配对的碱基与正常配对的碱基不相同。根据引
物在延伸反应中所结合的不同碱基的不同质量在质谱仪 上显示不同峰而检测SNP。
SNP分型的方法多种多样,MassARRAY分子量阵列技 术是Sequenom公司推出的世界上领先的基因分析工具,
检测出来。
等位基因特异核苷酸片段分析( ASO) ,基因芯片和动态等 位基因特异性杂交( DASH) 等。
5.引物延伸法--单碱基延伸法
单重SNaPshot数据
多重SNaPshot反应原理
SNaPshot操作流程
SNaPshot™Multiplex试剂盒
SNaPshot™Multiplex Ready Reaction Mix
等位基因特异PCR(AS-PCR); RT-PCR; 等位基因特异性杂交; 引物延伸法--单碱基延伸法; DNA直接测序法; 飞行质谱仪 (MALDI- TOFMS )检测; 变性高效液相色谱 ( DH PLC )法;
1.1 RFLP法
原理:利用限制性内切酶的酶切位点的特异性,用两种或 两种以上的限制性内切酶作用于同一DNA片断,如果存 在SNP位点,酶切片断的长度和数量则会出现差异,根 据电泳的结果就可以判断是否SNP位点。
Seal plate
Analyze
加样 封口 震荡 30 分钟 离心 分析
BigDye® XTerminator™ Purification Kit
6.DNA测序法
直接测序是最容易实施的SNP检测方法。 原理: 通过对不同个体同一基因或基因片段进行测序和序列比较, 以确定所研究的碱基是否变异, 其检出率可达100%。 特点:可以得到SNP 的类型及其准确位置等SNP分型所需要的重 要参数。
一管做10个位点
对照: 30个反应
6条对照引物: 20A, 28G/A, 36G, 44T, 52C/T, 60C 对照模板DNA: Ampliconfrom CEPH DNA
0.01 ~ 0.4 pmol纯化的PCR模板 Matrix Standard DS-02
[dR110, dR6G, dTAMRA™, dROX™, LIZ™]
质粒
PCR产物
纯化
SNaPshot PCR 纯化 电泳样本制备 电泳 软件分析
SNaPshot PCR
用量 (μ L / Sample) Reaction Mix Pooled PCR Products Pooled Primers dH2O 总体积
标准体系 文献A 文献B 文献C 文献D 5 2 2 2 3 3 2 1.5 2 9 1 2 1 8 1 10 6 5 5 20
药物基因组学研究
SNPs 可以精细地反映个体的遗传差异,SNPs 位点与个 体的药物反应进行相关分析,从而确定基因在药物作用 中的功能和意义。这样既可以根据患者的遗传特性设 计治疗方案,实现“个性化治疗”,提高药效,降低药物 的毒副作用,又可以在临床试验阶段为特定的药物选择 合适的受试者,提高效率,减少费用。
1.2 单链构象多态性(SSCP)
原理:单链DNA 在中性条件下会形成二级结构,不同 的二级结构在电泳中会出现不同的迁移率。这种二 级结构依赖于碱基的组成,单个碱基的改变也会影 响其构象,最终会导致在凝胶上迁移速度的改变。 在非变性聚丙烯酰胺凝胶上,短的单链 DNA 和RNA 分子依其单碱基序列的不同而形成不同的构象,这 样在凝胶上的迁移速率不同,出现不同的条带,检 测SNP。
管经强激光激发,核酸分子解吸附为单电荷离子,电场中
离子飞行时间与离子质量成反比,通过检测核酸分子在真 空管中的飞行时间而获得样品分析物的精确分子量,从而 检测出SNP位点信息。☺
优势
(1)质谱仪检测的是分子最本质的特征之一——分子量,不涉及 荧光标记、凝胶电泳等,就能检测一个碱基的差异,准确性高,机 器本身出错的概率非常低; (2)质谱仪的灵敏度非常高,检测窗口内,任何pmol级别的物质 都能被检测出来; (3)通量高:几秒就能检测完一个反应孔; (4)操作简单,仪器要求简单,除质谱仪外,都是常规PCR仪器; (5)灵活:每天可以完成几个反应至上万个反应; (6)便宜:引物不带荧光标记,普通长度(3条引物总长80bp左 右),此外在一个反应孔内能完成4个或更多的反应,即通常所说 的4重反应; (7)兼容性强:质谱仪还能在核酸的其它方向,以及蛋白质组学、 微生物鉴定等领域也能应用。 (8)质谱技术是“一管式操作”,即反应体系在生化学实验过程 中始终在一个试管内反应,没有多次转移,这样就减少被污染的概 率。
AB——New Master Mix
定量分析 高灵敏
TaqMan® Gene Expression Master Mix
• 定性分析
– 高特异性
TaqMan® Genotyping Master Mix
4. 等位基因特异性杂交