动物基因组学基础课件

动物基因组学基础9.1动物遗传标记1)遗传标记的概念

遗传标记是指能够用以区别生物个体或群体及其特定基因型、并能稳定遗传的物质标记。9.1.1遗传标记的发展

优点：简单直观

缺点：标记数目少，多态性低；容易受外界环境影响。

9.1.2、遗传标记的种类及评价（1）形态学标记（morphologicalmarker）

主要包括动物的毛色、角形、冠形、耳形、体形、外貌等。（2）细胞遗传标记（cytologicalgeneticmarker）

主要指染色体的核型（染色体数目、大小、随体、着丝粒位置、核仁组织区等）、带型（Q、G、C、R带）和数量特征的变异等，反映染色体在数目和结构上的遗传多态性。

优点：不受环境的影响，呈孟德尔遗传

缺点：往往对生物有害，可利用标记数目少，多态性低；观测鉴定困难（2）细胞遗传标记（3）生化免疫标记

优点：数量较丰富；受环境影响小；检测手段简便，是一种较好的遗传标记

缺点：只能反映编码区的遗传信息；数量还不够高，不能覆盖整个基因组。

（4）分子遗传标记（moleculargeneticmarker）

优点：无表型效应；不受环境的影响；普遍存在于所有生物；数量丰富

缺点：检测技术相对复杂一些

不同检测技术的优劣各不相同，理想的分子遗传标记应该：①遗传多态性高；②检测手段简便快捷，易于自动化；③遗传共显性。

理想的分子遗传标记9.1.3分子遗传标记主要检测相关技术酶切分子杂交技术PCR扩增电泳DNA提取酶切

限制性内切酶可特异地结合于一段被称为限制酶识别序列的DNA序列位点上并在此切割双链DNA。分子杂交目的序列探针杂交变性PCR变性复性引物结合链的延伸电泳1、RFLP

限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphism，RFLP）

操作技术路线：

探针杂交

基因组DNA酶切

电泳

SouthernblottingRFLP多态性产生机制：

检测区域内点突变、片段缺失、插入或重排等导致酶切位点相对改变。ABAAABBB优点：

共显性遗传；

无表型效应；不受年龄性别影响缺点：

多态性低；

摸板DNA需求量大；一个探针检测一个位点；操作复杂，费时费力，成本高；改进：PCR-RFLP扩增产物2、小卫星minisatelliteDNA操作技术路线：

基因组DNA酶切

以VNTR特异序列为探针进行Southern杂交

多态性产生机制：

不同个体的串联重复序列的数目和位置不同，产生多态称DFPABCDEF优点：

共显性遗传；

无表型效应；不受年龄性别影响；个体具有高度特异性；一个DFP探针可以检测十几个甚至几十个位点缺点：

多态性低；

摸板DNA需求量大；

操作复杂，费时费力，成本高；

有时谱带过于复杂

3、微卫星

微卫星（mirosatelliteDNA）又叫简单序列重复（simplesequencerepeat，SSR）、短串联重复序列（shorttandemrepeat，STR）

、简单序列长度多态性（simplesequencelengthpolymorphism，SSLP）。

高度重复序列常含有异常的高/低的GC含量，进行密度梯度离心时常在主要DNA带前/后形成次要的DNA带，称卫星DNA。15~76核苷酸为核心序列的为小卫星，2~6个核苷酸为核心序列的为微卫星。设计专一引物

操作技术路线：

PCR扩增微卫星片段

电泳

多态性产生机制：

不同个体的核心序列重复的数目不同，产生多态。

ABAAABBB4、随机扩增多态性DNA

利用一系列碱基顺序随机排列的寡核苷酸单链（一般10聚体）为引物，对靶基因组DNA进行扩增，产物电泳显色。

检测的是引物结合位点或结合位点间的碱基突变、缺失、插入、序列重排等引起的DNA多态性。213123RAPD评价优点操作简单快速，成本低模板少，引物易得不用事先了解DNA序列标记覆盖全基因组，多态信息含量中等缺点重复性差标记为显隐性遗传5、扩增片段多态性

选择性扩增基因组的酶切片段，用特定接头连接在酶切片段两端，在通过接头序列和PCR引物3‘端识别，进行扩增，产物电泳显带。扩增片段多态性AFLPAFLP的评价优点

兼RFLP与RAPD之长，比前者简单，比后者重复性好。缺点

大部分标记显性遗传

不如RAPD简便6、单核苷酸多态性

SNP（singlenucleotidepolymorphism:）染色体上的某个位点存在单个碱基的变化，包括碱基的转换、颠换、插入及缺失。标记密度高位于基因内的SNP可能直接与蛋白/性状相关检测容易实现自动化9.1.4分子遗传标记的应用个体及亲缘关系的鉴定种质资源的评估、检测、保护利用基因定位与遗传图谱的构建标记辅助选择(marker-assistedselection,MAS)9.2基因图谱9.2.1基本概念

基因图谱描述基因位点在染色体的线性排列顺序及他们之间的相对距离。

物理图谱(physicalmap)用细胞与分子原位杂交建立，基因距离用bp表示。

遗传图谱(geneticmap)用连锁分析建立，基因距离用cM表示。

广义基因图谱还包括表达图谱(expressionmap)和转录图谱(translationmap)。9.2.2连锁图谱构建参考家系遗传标记基础材料图距函数

将重组率转换为图距的公式，最简单的是摩尔根图距。连锁分析法双回交卡方检验2基因F2群体卡方检验直接分析已知连锁相的LOD值多位点连锁分析9.2.3物理图谱体细胞杂交克隆嵌板法原位杂交如FISH9.3基因定位方法9.3.1质量性状基因定位家系分析——性染色体连锁基因遗传重组值定位——三点定位细胞学/体细胞杂交定位物理定位

变性定位、转录R-环定位、异源双链定位、限制酶切定位、插入失活、原位杂交等9.3.2QTL定位主效基因majorgene

某一基因位点的等位基因对某一数量性状的效应具有足够大的作用，通常以引起1个/0.5个表型标准差的效应为标准。

目前已经发现的主基因数量有限，且多为偶然发现。主效基因检测统计分析方法与试验设计方法侯选基因法9.4动物基因组学9.4.1基本概念

基因组学（genomics）是以基因组分析为手段，研究基因组的结构组成、时序表达模式和功能，并提供有关生物物种及其细胞功能的进化信息。当研究对象为动物时即为动物基因组学。

9.4.2基因组计划