分子遺傳標記檢視原始碼討論檢視歷史
| 分子遺傳標記
|
|
|
|
|
分子遺傳標記是以物種突變造成DNA片段長度多態性為基礎的，具有許多優點；（1）直接探測DNA水平的差異，不受時、空的限制；（2）標記數量豐富、多態性高；（3）共顯性標識，可以區分純合子與雜合子；（4）可以解釋家系內某些個體的遺傳變異；（5）可以鑑定不同性別、不同年齡的個體。隨着基因工程特別是DNA重組技術的發展，人們已確知動物不但有毛色、體態、血型、染色體等的多態性，而且有DNA水平的多態性，特別是20世紀80年代以後，研究DNA多態性的各種遺傳標記方法發展極其迅速，分子遺傳標記應用於動物育種成為現實。
目錄
類型
應用較廣泛的分子遺傳標記有：限制性片段長度多態分析技術(Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP)、DNA指紋分析技術(DNA Fingerprint)、隨機引物擴增多態性DNA技術(Random Amplified Polymorphism DNA，RAPD)、STR(Short Tandem Repeats)和擴增片段長度多態性分析技術 (Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP)。
RFLP分析技術
RFLP全稱為限制性片段長度多態性（restriction fragment length polymorphism)，是第一代DNA標記。20世紀70年代中期，遺傳學家發現了RFLP現象;1980年Botstein首先提出利用RFLP作遺傳標記構建遺傳圖譜，直到1987年Donis等人才構建出第一張人的RFLP圖譜。RFLP基本原理是基因組DNA在限制性內切酶作用下，產生大小不等的DNA片段;它所代表的是基因組DNA酶切後產生的片段在長度上的差異，這種差異是由於突變增加或減少了某些內切酶位點造成的。RFLP作為遺傳標記具有其獨特性:（1）標記的等位基因間是共顯性的，不受雜交方式制約，即與顯隱性基因無關;（2）檢測結果不受環境因素影響;（3）標記的非等位基因之間無基因互作效應，即標記之間無干擾。RFLP分析技術的主要缺陷是克隆可表現基因組DNA多態性的探針較為困難，但隨着可標記多態性探針的增多，該技術將在分子生物學研究中得到更廣泛的應用。
其原理為利用限制性內切酶消化基因組DNA，形成大小不等、數量不同的分子片段，經電泳分離，通過Southern印跡將DNA片段轉移至支持膜(尼龍膜或硝酸纖維素膜)上，然後用放射性同位素(32P)或非同位素 (如地高辛，熒光素)標記的探針與支持膜上的DNA片段進行雜交。不同基因組DNA酶切位點的改變，會使得RFLP譜帶表現出不同程度的多態性.
DNA指紋分析技術
[1] 20世紀80年代初期，人類遺傳學家相繼發現在人類基因組中存在高度變異的重複序列，並命名為小衛星DNA。它以一個基本序列(l1一60鹼基對)串連排列，因重複次數不同而表現出長度上的差異。1987年人們利用人工合成的寡核苷酸(2~4鹼基對)作探針，探測到高度變異位點，即所謂的微衛星DNA。以小衛星或微衛星DNA作探針，與多種限制性內切酶酶切片段雜交，所得個體特異性的雜交圖譜，即為DNA指紋。DNA指紋技術作為一種遺傳標記有以下特點:（1）具有高度特異性。同一物種兩個隨機個體的指紋相似係數僅為0.22，二者指紋完全相同的概率為三千億分之一;(2)遺傳方式簡明。DNA指紋遵循孟德爾遺傳定律，衛星DNA是高度變異的重複序列，所檢測的多態性信息含量較高;（3）具有高效性。同一個衛星DNA探針可同時檢測基因組中10個位點的變異，相當於數10個探針。由於衛星DNA不是單拷貝，難於跟蹤分離群體中個體基因組中同源區域的分離。
RAPD分析技術
RAPD是Williams等人(1990)發展起來的一種新型遺傳標記，儘管這一技術比較年輕，但由於其獨特的檢測DNA多態性的方式即極快速、簡捷、高效等優點，使得RAPD技術已滲透於有關基因研究的各個領域。RAPD是建立於PCR基礎之上的，利用隨機的脫氧核節酸序列作引物(一般9~10鹼基對)，對所研究的基因組DNA體外擴增，擴增產物經電泳分離染色後，來檢測其多態性，這些擴增DNA片段多態性便反映了基因組相應區域的DNA多態性。RAPD標記特點是：（1）RAPD擴增引物沒有物種的限制，一套引物可用於不同物種基因組分析;（2）RAPD擴增引物沒有數量上限制，可以囊括基因組中所有位點;（3）RAPD技術簡捷方便，可進行大量樣品的篩選。RAPD標記是顯性的，無法區分動物純、雜合體，而且在分析中易產生非特異性。
AFLP分析技術
Zabean等(1993)將PCR與RFLP結合起來，創造了AFLP分析技術。基因組DNA先用限制性內切酶雙酶切，再在兩端連上特定的人工接頭，根據接頭和酶切位點的序列設計引物。一般在引物的3'端再增加1一3個鹼基進行選擇性擴增。不同樣品由於DNA序列不同，擴增出的片段數及長度各不相同，經變性的聚丙烯酰胺電泳就能區分出不同樣品之間的差異，作為遺傳標記構建連鎖圖，或鑑定與特定性狀連鎖的標記。與RFLP比較，它無需了解DNA模板序列，產生的多態性較多;與RAPD比較，它的可重複性得到極大提高。Higuch從已滅絕的斑驢皮肌中提取DNA，經PCR擴增，進行斑驢與馬的親緣關係研究，取得成功。[1]