基因定位常用方法36页PPT
基因定位与克隆PPT课件
D4S406 117.06 2.33 1.91 1.45 0.95 0.39 2.33
D4S193 117.06 6.07 5.08 3.97 2.74 1.35 6.07
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2004年 定位与克隆角膜环状皮样瘤基因
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• 角膜环状皮样瘤是一种先天性角膜良性肿瘤，呈 常染色体显性遗传，以双侧眼球角膜缘处环形淡 黄色肿块为特征，可延伸到结膜，患者可出现视 力的改变如弱视、斜视和散光。
• 皮样瘤由外胚层包括角化的上皮、毛发、皮脂腺 和中胚层包括纤维组织、脂肪组织、血管组成
基因分布在24种染色体上，它们在染色体上的位置可通过两
种制图方法来表示：
1、物理图谱(physical map)，即确定基因之间的绝对物
理学距离，通常用Mb(百万碱基对)或Kb(千碱基对)来表示
2、遗传图谱(genetic map)，即确定基因之间的遗传学
距离，用cM(centimorgen分摩)表示。
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• 体细胞杂交基因定位示意图
Miller等运用体细胞杂交证明胸苷激酶（TK）位于人的17
号染色体，这是首例应用体细胞杂交法进行的基因定位。
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原位杂交法（FISH）
• 如果一个基因或基因的某一部分已经被克隆，则 可将该基因用同位素或荧光标记和染色体原位的 分子杂交，在染色体上恒定出现信号的区域即该 基因在染色体上的位置。同一染色体上的多个不 同的基因可用不同的荧光标记来鉴别他们在染色 体上的相对位置，运用这一方法在中期染色体上， 可区分两个相隔约2Mb的基因；在间期染色体上， 据称可鉴别仅相隔50kb的两个基因。
基因定位
第七章基因定位一、真核生物的基因定位1、确定基因所在的染色体2、确定基因的距离和位置二、原核生物的基因定位三、病毒、噬菌体的基因定位河南师范大学生命科学学院卢龙斗一、真核生物的基因定位1、确定基因所在的染色体1）单体定位法原理：利用假显性现象。
由于不存在显性基因而使隐性基因得以表现的现象A A ×a a A a有色显性无色隐性有色显性aA × a a A a有色显性无色隐性有色显性无色假显例如：玉米有色A无色a 粳性W糯性w 饱满S 凹陷s 玉米单体Ⅰ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅱ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅲ 有色×突变体无色有色：无色玉米单体Ⅳ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅴ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅵ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅶ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅷ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅸ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅹ 有色×突变体无色全有色玉米单体Ⅰ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅱ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅲ粳性×突变体糯性粳性：糯性玉米单体Ⅳ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅴ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅵ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅶ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅷ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅸ粳性×突变体糯性全粳性玉米单体Ⅹ粳性×突变体糯性全粳性因此：基因A、W、S 都在3号染色体上。
2) 三体定位法原理：三体杂交后代的非3：1比值A A ×a a A a有色无色有色⊕A A A a a a有色有色无色3有色：1无色A A A × a a有色无色A A a A a有色有色⊕⊕35有色：1无色3有色：1无色总比例不逞3 ：1玉米的有色基因A 、粳性基因W 、饱满基因S 的定位三体Ⅰ有色×突变体无色三体有色3有1无三体Ⅱ有色×突变体无色三体有色3有1无三体Ⅲ有色×突变体无色三体有色非3：1三体Ⅳ有色×突变体无色三体有色3有1无三体Ⅴ有色×突变体无色三体有色3有1无三体Ⅹ有色×突变体无色三体有色3有1无同样方法把基因A 、W 、S 定位在3号染色体上…..…...…...…...⊕3) 体细胞杂交法原理：某种酶与染色体的线性关系人的成纤维细胞小鼠的体细胞A B C D E+ －－+ －－+ －+ －+ －－+ －+ + + －－－+ －+ －+ －－+ －－－－+ +甲乙丙丁1 2 3测定性状染色体2号甲丙乙1号4) 克隆基因定位法人体白蛋白基因mRNAHind Ⅲ酶切的HindⅢ酶切的人体细胞DNA 仓鼠细胞DNA cDNA6.8Kb 3.5Kb 放射性在6.8Kb带上在3.5Kb带上显示放射性显示放射性HindⅢ酶切人与仓鼠cDNA 卵巢杂种细胞DNA含有人的4号染色体6.8Kb 3.5Kb3.5Kb基因在4号染色体上基因不再4号染色体上5) 缺失法原理：根据某一性状与染色体的结构变化确定。
基因定位PPT课件
A BC
A1 B1 C1 A2 B2 C2
基因组学 Genomics
§4.1 基因的鉴定
§4.1.2 遗传分析
判断某一性状是否由主基因控制和受多少对基因控 制，首先需要对该性状作遗传分析。遗传分析的基本方 法是：
（1）选择具有相对性状的两个亲本杂交； （2）在F1中观察该性状属于完全显性，还是不完全 显性；
基因组学 Genomics
第四章 基因定位
基因组学 Genomics
§4 基因定位
§4.1 基因的鉴定 §4.2 主基因定位 §4.3 QTL定位 §4.4 分子标记辅助选择
基因组学 Genomics
§4 Mapping of genes
§4.1 基因的鉴定
基因定位（ Mapping of genes ）是指通过遗传作图的 方法，确定基因与遗传标记之间的关系。
（2）如果不知道要定位的基因与已定位的基因之间的 关系，但它们的表现型相同，则存在它们是同一个基因的 可能性，需要确定它们之间的关系。
基因组学 Genomics
§4 Mapping of genes
§4.2 主基因定位
基因定位通常指的是主基因的定位。而微效基因的 定位通常用专有名词QTL定位。
基因组学 Genomics
基因组学 Genomics
§4.2 主基因定位
§4.2.3 分子标记的分析
已定位标记的利用：
通过遗传图谱的构建，很多分子标记在染 色体上的位置已经确定，因此只要找到与基因 连锁的分子标记，就可以确定基因在染色体上 的位置。这类标记有RFLP标记和SSR标记等。
已定位标记的利用，通常是从现有的遗传 图谱中，按一定距离均匀选取分子标记。
基因组学 Genomics
基因定位常用的方法
HAT选择系统： HAT选择系统： 选择系统
人的突变细胞株：缺乏HGPRT 人的突变细胞株：缺乏HGPRT酶 HGPRT酶 小鼠细胞株：缺乏TK TK酶 小鼠细胞株：缺乏TK酶 两者融合培养于HAT HAT培养基中 两者融合培养于HAT培养基中 HAT培养基： HAT培养基： 培养基 为次黄嘌呤， HGPRT的底物 的底物， DNA合成提 H为次黄嘌呤，是HGPRT的底物，为DNA合成提 供原料（核苷酸旁路合成原料） 供原料（核苷酸旁路合成原料） 可阻断正常的DNA合成（嘌呤及TMP DNA合成 TMP合成受抑 A可阻断正常的DNA合成（嘌呤及TMP合成受抑 制） 在胸苷激酶（TK） T在胸苷激酶（TK）的作用下生成胸腺嘧啶核 苷酸， DNA合成提供原料 苷酸，为DNA合成提供原料
1）概念： 概念： 基因定位的连锁分析是根据基因在染 色体上呈直线排列， 色体上呈直线排列，不同基因相互连锁成 连锁群的原理， 连锁群的原理，即应用被定位的基因与同 一染色体上另一基因或遗传标记相连锁的 特点进行定位。 特点进行定位。
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2）重组值（recombination fraction） fraction） 重组值（ 是基因定位时两个基因间遗传图距的量 即基因间的遗传距离。 度，即基因间的遗传距离。如果两个基因 间有1%的重组值，其遗传图的距离为1厘摩。 1%的重组值 间有1%的重组值，其遗传图的距离为1厘摩。 centimorgan，cM） （centimorgan，cM） 遗传标记（ marker） 3）遗传标记（genetic marker） 用连锁分析发法进行基因定位需要已知 的记忆内作为遗传标记， 的记忆内作为遗传标记，这些标记按孟德 尔方式遗传，标记位点应是多态的。 尔方式遗传，标记位点应是多态的。
《基因定位》课件
CHAPTER 04
基因定位的挑战与未来发展
基因定位的挑战
技术限制
当前基因定位技术仍存在一定的局限性，如分辨率和灵敏度不够高 ，无法准确检测所有基因变异。
数据解读难度
基因定位产生的数据复杂且庞大，对专业知识和技术要求较高，解 读难度较大。
伦理和隐私保护
基因信息属于个人隐私敏感信息，如何合理合法地使用和保护基因数 据，避免侵犯个人隐私和权益，是基因定位面临的伦理挑战。
基因定位的未来发展方向
技术创新
01
随着生物技术的不断发展，未来基因定位技术将不断改进和完
善，提高分辨率、灵敏度和特异性。
数据解读能力提升
02
通过加强人才培养和技术研究，提高基因定位数据的解读能力
，为精准医疗和个性化治疗提供更可靠的支持。
应用领域拓展
03
基因定位技术的应用范围将进一步扩大，不仅局限于遗传性疾
基因定位方法
利用分子遗传学技术，通过家 系分析和关联分析等方法，确 定与疾病相关的基因变异位点 。
临床应用
通过基因检测，预测个体患病 风险，制定个性化的预防和治
疗方案。
研究案例二：农作物抗逆性的基因定位
总结词
通过基因定位技术，鉴定农作物中与 抗逆性相关的基因，提高农作物的抗 逆性，促进农业生产的发展。
CHAPTER 03
基因定位与疾病关联研究
单基因遗传病定位
单基因遗传病定位
通过遗传学手段确定导致 单基因遗传病的基因位置 和变异类型。
意义
有助于理解疾病的发病机 制，为疾病的早期诊断和 治疗提供依据。
技术
包括连锁分析、单倍型分 析和全基因组关联分析等 。
多基因遗传病定位
多基因遗传病定位
基因定位
有色显性 A
无色隐性 a
有色显性 A a 有色显性 a 无色假显
× a
有色显性
无色隐性
例如：玉米有色A无色a 粳性W糯性w 饱满S 凹陷s 例如：玉米有色A无色a 粳性W糯性w 饱满S 凹陷s 玉米单体Ⅰ 玉米单体Ⅰ 玉米单体Ⅱ 玉米单体Ⅱ 玉米单体Ⅲ 玉米单体Ⅲ 玉米单体Ⅳ 玉米单体Ⅳ 玉米单体 Ⅴ 玉米单体 Ⅵ 玉米单体 Ⅶ 玉米单体 Ⅷ 玉米单体 Ⅸ 玉米单体 Ⅹ 有色 有色 有色 有色 有色 有色 有色 有色 有色 有色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 × 突变体无色 全有色 全有色 有色 ：无色 全有色 全有色 全有色 全有色 全有色 全有色 全有色
配子与交换型配子想乘后再乘以2 规则Ⅱ 配子与交换型配子想乘后再乘以2（规则Ⅱ）， 例如：AABb=（AB×Ab） 2=（45%×5%） 例如：AABb=（AB×Ab）×2=（45%×5%） 2=4.5%,aaBb=（ab×aB） 2=（45%×5%） ×2=4.5%,aaBb=（ab×aB）×2=（45%×5%） ×2=4.5%。 2=4.5%。 第三类为两位点杂合的类型 AaBb 此类基因型的形成涉及到四种配子（ 此类基因型的形成涉及到四种配子（两种亲本型 配子和两种交换型配子）， ），此种基因型的概率等 配子和两种交换型配子），此种基因型的概率等 于亲本型配子的平方加上交换型配子的平方后再乘 以2（规则Ⅲ），既AaBb=【（AB× ab）＋（Ab× 规则Ⅲ），既AaBb=【 AB× ab）＋（Ab× ）＋（Ab aB） 2=【 5%） 2=41%。 aB）】×2=【（45%）２＋（5%）２】×2=41%。
基因定位常用的方法ppt课件
4）原位杂交的步骤
制备中期染色体 DNA原位变性 变性 放射性或非放射性标记探针 杂交（在载玻片上） 洗膜 放射性标记：放射自显影 检测 非放射性标记：荧光染料与抗体或蛋白结合 记录杂交信号 结合染色体形态进行基因定位
DMD女性患者的核型
X染色体与常染色体易位时X染色体失活的结果
两个研究小组分别采用两种不同的方法克隆了DMD基因： 一组是通过X常染色体易位，克隆了该基因的一部分。 另一研究组使用有Xp21.1微小缺失的男孩的DNA，利用消减技术，获得了在正常X染色体存在而在这个男孩DNA中缺乏的DNA克隆片段。
遗传做图：是以研究家族的减数分裂，以了解两个基因分离趋势为基础来绘制基因座位间的距离，它表明基因之间连锁关系和相对距离，并以重组率来计算和表示，以厘摩（cM）为单位。 染色体定位：只把基因定位到某条染色体上。 细胞水平上的基因图又称细胞遗传图 区域定位：从细胞遗传学水平，用染色体显带等技术在光学显微镜下观察，将基因定位到染色体的具体区带。
5）荧光原位杂交 （florescence in situ hybridization，FISH）
用特殊荧光素（dig或Biotin）标记探针DNA（Nick translation 标记法），变性成单链后与变性后的染色体或细胞核靶DNA杂交。在荧光显微镜下观察并记录结果。 FISH 优点：可用来作基因或特定DNA片段的染色体区 域定位。 缺点：必须在已知探针的情况下方可进行。
HAT选择系统：
人的突变细胞株：缺乏HGPRT酶 小鼠细胞株：缺乏TK酶 两者融合培养于HAT培养基中 HAT培养基： H为次黄嘌呤，是HGPRT的底物，为DNA合成提供原料（核苷酸旁路合成原料） A可阻断正常的DNA合成（嘌呤及TMP合成受抑制） T在胸苷激酶（TK）的作用下生成胸腺嘧啶核苷酸，为DNA合成提供原料
基因定位常用的方法
基因定位常用的方法基因定位是指通过一系列方法和技术确认、标定和描述基因在染色体上的相对位置。
它对于研究基因的功能、结构和演化以及遗传病的诊断和治疗都至关重要。
下面将介绍几种常用的基因定位方法。
1.遗传连锁图谱法：遗传连锁图谱法是一种早期应用广泛的基因定位方法。
通过观察不同基因的遗传连锁关系，查看它们在染色体上的距离，从而确定基因的相对位置。
这种方法需要大量的家系结构和大规模的家系分析来确定基因的连锁关系。
2.连锁不平衡分析法：连锁不平衡指的是染色体上两个以上基因的组合在多个个体中的频率比预期的频率要高或者低。
通过分析连锁不平衡信息，可以确定基因的精确定位位置。
这种方法是通过分析大规模人群的基因型和表型数据来实现的。
3.瓶颈扩大法：瓶颈扩大法是基于起源研究的一种基因定位方法。
它假设一个繁衍历史上的能够产生其中一疾病相关基因变异的细胞个体群通过瓶颈效应限制了群体的大小，从而使得该变异在群体内被广泛扩大，进而形成基因浮游。
通过分析该基因浮游的遗传差异，可以获得基因的定位信息。
4.启动子活性测定法：启动子活性测定法是一种通过观察基因的启动子（调控基因转录的DNA区域）活性来确定基因定位的方法。
这种方法利用了启动子活性与基因的转录活性之间的关联。
通过测定基因的转录活性，可以间接确定其启动子的位置。
6.比较基因组分析法：比较基因组分析法是一种通过比较不同物种或相同物种不同个体的基因组序列来确定基因位置的方法。
通过分析基因组序列上的保守区域和变异区域，可以确定基因在染色体上的位置。
以上是一些常用的基因定位方法。
随着研究技术的不断进步和发展，基因定位方法也在不断更新和完善。
这些方法的应用不仅可以帮助我们更好地理解基因的功能和结构，还可以为人类遗传病的诊断和治疗提供重要的帮助。