分子生物学--基因与基因组课件

原位杂交定位法
核
酸
标记待定位基因的特定
分
DNA或RNA探针
变性中期染色 体的制备
子
原位杂交
杂
交
放射自显影
技
或显色反应
术
确定基因在染
色体的位置
(3)原位PCR法进行基因定 位
在单细胞或组织切片上对特异的核苷酸序列进行 PCR扩增,再进行DNA分子杂交以进行细胞内基因定 位或检测的技术。它是原位杂交的细胞定位技术与 PCR的高灵敏度相结合的一种技术。
1. ds(±)DNA 基因组DNA→DNA复制→基因组DNA ds(±)DNA 绝大多数DNA-V
ds(±)DNA 基因组DNA→转录→RNA→逆转录→基因组DNA
HBV(乙肝病毒)
2. ss(＋)DNA 基因组DNA→DNA复制→基因组DNA
ds(±)DNA 如M13等某些噬菌体
3. ds(±)RNA
原位PCR定位法
核
固定细胞
酸
分
蛋白酶消化
子
杂
原位PCR扩增
交
技 产物检测
术
直接检测法：
放射自显影、免疫组 织化学、荧光检测
固定细胞
蛋白酶消化 原位PCR扩增
原位杂交
间接检测法： 放射自显影、免疫组
织化学、荧光检测
基因组（genome）
一套完整单倍体遗传物质的总和 1个配子（精子或卵子），1个单倍体细胞或1个 病毒所包含的全套基因，称为基因组。
基因组RNA→Βιβλιοθήκη BaiduNA复制→基因组RNA
ds(±)RNA
毒)及所有噬真菌体
reo-v(呼肠孤病
4. ss(+)RNA 基因组RNA→RNA复制→基因组RNA
ss(-)RNA 脊髓灰白质炎病毒
5. ss(-)RNA 基因组RNA→RNA复制→基因组RNA
ss(+)RNA flu-v 狂犬病毒
6. zss(+RNA) 基因组RNA→逆转录→cDNA→转录→基因组RNA
1、家系分析定位
通过分析、统计家系中有关性状的连锁 情况和重组率而进行基因定位的方法。
有用的遗传标记: 取材方便 按孟德尔方式遗传 多态性标记位点
多态性：在一个群体中，某遗传特性存在若干种类型。
家
系性
分连
析
锁 分
定析
位
外祖父法
深绿代表红绿色盲患者,浅绿代表红 绿色盲基因携带者,黄色代表正常
家常
分子生物学--基因与基因组课件
原核基因的结构特点
真核基因的结构特点
结构基因与RNA的关系
二、基因作图
（一）基因作图(基因定位)的定义:
指将基因定位于某一特定的染色体上,以及测定基因 在染色体上的线性排列的顺序与距离。
将基因组中的基因或遗传标记分配在各个染色体上,并 确定基因或标记间的距离的线性图称为基因组图谱。基 因组图谱包括以染色体重组交换为基础的遗传图谱和以 DNA的核苷酸序列为基础的物理图谱。
生物体C值：基因组的大小通常以一个基因组的DNA 含量来表示。每种生物各有特定的C值。
基因组结构
不同的功能区域在整个核酸分子中的分布和排列情况
一.病毒核酸的主要类型（病毒的Batimore分类）
（一）据核酸性质、基因组结构及复制特点，病毒核酸分为以下6种类型：
类别 基因组核酸性质 复制特点
复制互补链性质 实例
6.8kb杂交带 3.5kb杂交带
(2) 原位杂交法
以标记的待定位基因的特定DNA序列或转录产物 RNA分子为探针,直接同变性后的中期染色体进行原 位杂交,通过放射自显影或显色技术,就可确定标记探 针在染色体上的位置,以达到基因定位的目的。是一种 分子水平和染色体水平相结合,应用比较广泛而直接 的基因定位方法。
系染
分
色 体
析基
定
因 定
位位
收集家系成员DNA样 品
扩增每个成员DNA中 的VNTR
进行“基因组扫描”
寻找性状相关基因
2、体细胞杂交定位
运用体细胞遗传学原理和体细胞杂交技术,在离体 条件下,把基因定位在染色体上从而制作遗传图谱的 方法。
细胞融合技术是进行基因定位的基础技术。两 个亲缘关系较远的动物细胞相互融合后,杂种细胞 往往会排除一种亲本细胞的染色体。杂种细胞中一 个亲本染色体的被排除由不同亲本细胞的相对生长 速率来决定。
(1) 克隆基因定位法
用已克隆基因的cDNA探针与保留在杂种细 胞内的人染色体DNA序列进行分子杂交,来确 定克隆基因所在的染色体位置的方法。
克隆基因定位法
核
酸
人细胞
分
子
杂
交
技
术
人白蛋白 cDNA探针
HindⅢ酶 切人基因 组DNA
人-CHO 杂种细胞
HindⅢ酶切 人-CHO基因
组DNA
6.8kb杂交带
（二）基因作图的方法:
1、遗传图谱:
又称基因连锁图(linkage map)或染色体图 (chromosome map),是以多态性遗传标记为界标,通 过计算在细胞减数分裂过程中,由于同源染色体间交换 所导致的遗传标记间发生重组的频率,来确定这两个标 记间在染色体上的相对位置的图谱。
图距:在遗传图谱上基因(或遗传标记)间的距离称为图 距。图距单位以重组值1%去掉%号表示,单位为厘摩尔 根(centimorgan,cM),1cM约为106bp
自上而下作图(top-down mapping) 自下而上作图(bottom-up mapping)
作图的基本方法: 自上而下作图(top-down mapping)
Not Ⅰ Hind Ⅲ
自下而上作图(bottom-up mapping)
三、人类基因定位的基本方法 家系分析定位 体细胞杂交定位 核酸杂交技术定位
2、物理图谱:
以特异DNA序列为界标所展示的染色体图,它能反映生物 基因组中基因或标记间的实际距离,图上界标之间的距离是以 物理长度即核苷酸对数如bp、kb、Mb等来表示的。这些特 定的DNA序列可以是多态的,如RFLPs,但主要是非多态的如 STS、STR、EST和特定的基因序列等。
作图的基本方法:
细胞融合技术
体
鼠细胞
人细胞
细
胞
杂
交
定
位
含全套鼠染色体 , 人 1号染色体,肽酶C
3、核酸分子杂交定位
• 应用已知的核酸探针与待定位的DNA序列进行杂交 对基因进行定位的方法 •具有互补序列两条单链核酸分子在一定条件下 按碱基互补配对原则退火形成双链的过程。 • 杂交的双方是待定位的核酸和已知核酸序列，已知 核酸序列称探针。
retro-v
二.病毒基因组结构的主要特点
(一)DNA或RNA 1种病毒颗粒只有1种核酸。
（二）不同病毒具有不同类型的核酸及结构：可以是ssDNA、 dsDNA或RNA分子，可以是环状、也可以是线型。以 SSDNA,dsRNA最为突出。