购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

六、DNA变异与分子标记

(一)DNA变异

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。

(二)分子标记

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。 Xzvu2Be7RqWNDBFrre/oa7JgZMqGhvXGjzVYt6ExFQNC0wYZ5T1dKOPSgkMCLaX3

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×