下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
DNA变异的来源主要有三种：基因突变、染色体畸变、基因重组。见图2-8。
图2-8 DNA序列变异的种类
1.基因突变 是指一个基因内部遗传结构或DNA序列的改变，包括一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换，而导致的遗传变化。根据碱基变化的情况，可分为碱基置换突变和移码突变。碱基置换突变是指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的突变，也叫点突变，包括转换和颠换两种形式；碱基转换是由嘌呤置换嘌呤或嘧啶置换嘧啶；碱基颠换是指嘌呤与嘧啶之间的替代。移码突变是由于DNA核苷酸移位造成的氨基酸编码的改变，通常是由碱基（或类似物）插入、缺失造成的一种突变现象。
2.染色体畸变 是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。染色体结构变异主要包括缺失、重复、倒位、易位。缺失是指染色体断裂导致片断丢失；重复指某染色体的个别区段重复出现一次或多次；倒位指某染色体的内部区段发生180°倒转，而使该区段原来的基因顺序发生颠倒；易位是指一条染色体与非同源的另一条染色体彼此交换部分区段。
3.基因重组 是由于不同DNA链的断裂、连接而使DNA片段交换和重新组合，形成新DNA分子的过程。
分子标记（molecular marker）是遗传标记的一种，以生物个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记，是DNA水平遗传变异的直接反映。DNA分子标记可以对生物各个发育时期的个体、组织器官、细胞进行检测，不受环境与基因表达与否的限制，且数量较多、遍布整个基因组、多态性高、稳定性强，广泛应用于生态学、分类学、生物系统进化发育和遗传学等方面的研究。DNA分子标记技术发展迅猛，已经历三代。见表2-1。
第一代分子标记技术以RFLP（restriction fragment length polymorphism）为代表。1974年由Grodjicker创立，通过使用限制性内切酶消化基因组DNA后，将产生长短、种类、数量不同的限制性片段经过电泳分离后，在聚丙烯酰胺凝胶上呈现不同的带状分布，从而获得反映生物个体或群体特异性的RFLP图谱，主要用于品种鉴别、品系纯度测定、遗传多样性分析等方面。RFLP具有可靠性高、共显性等优点，但操作复杂、费时、对种属特异性要求严格、多态性信息含量低等缺点。
第二代分子标记技术均以PCR技术为基础，根据原理的不同，产生了如随机扩增多态性DNA（random amplification polymorphic DNA，RAPD）、扩增片段长度多态性（amplified fragment length polymorphism，AFLP）、简单序列重复区间（inter simple sequence repeat，ISSR）、简单重复序列（simple sequence repeat，SSR）、序列特异扩增区域（sequence characterized amplified regions，SCAR）、随机扩增微卫星DNA多态性（random amplified microsatellite polymorphism，RAMP）和目标区域扩增多态性（target region amplification polymorphism，TRAP）等方法。
表2-1 几种常用的分子标记技术特点
第三代分子标记技术是以单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）为代表，SNP是指在基因组水平上由单个碱基变异而引起的DNA序列多态性变化，具有数量多、分布广和稳定遗传等特点。可分为两种形式，一种为基因编码区SNP，另一种为非编码区SNP，主要用于功能基因的突变、生物个体的表型差异、物种亲缘及进化关系、分子诊断等方面的研究，具有高度自动化、高通量、高准确性和低成本等优点。