遗传标记技术—STR(短串联重复序列)

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试题中的疑难问题:以前只知道DNA指纹技术,可以用来做亲子鉴定,今天做到试题中介绍了另一种分子遗传标记技术—STR,它们都属于分子遗传标记范畴。
A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点
B.为保证亲子鉴定的准确率,应选择足够数量不同位点的STR进行检测
C.有丝分裂时,图中(GATA)8和(GATA)14分别分配到两个子细胞
D.该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2
分析:用于亲子鉴定的STR一定要具有特异性和稳定性,故A选项正确;选择足够数量不同位点的STR进行检测,可提高个体的特异性,进而保证亲子鉴定的准确性,故B选项正确;有丝分裂形成的子细胞的遗传物质和母细胞完全相同,所以每个子细胞均含有(GATA)8和(GATA)14,故C选项错误;该女性只能遗传一条X染色体给其儿子,所以该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2,故D选项正确。
故选:C。
一、简介
分子遗传标记是利用分子生物学的方法来区分不同的个体或群体中能够稳定遗传的物质或性状,是生物个体或群体间遗传差异的客观表征,是DNA水平上遗传变异的直接反应,与基因是否表达无关,其多态性丰富,遗传性稳定。目前分子遗传标记技术已有数十种,新的分子遗传标记技术仍在不断涌现。
其大致可分为3类:第一类是以分子杂交为基础的分子标记,如RFLP和DNA指纹等;第二类是以PCR为基础的分子标记,如微卫星标记,PCR-SSCP,PCR-RFLP 等;第三类是以DNA测序为核心的分子标记,如SNP和EST等。
目前,分子遗传标记技术已被广泛应用于动物的生产实践中。
二、分子标记遗传图谱的构建
检测出的每个分子标记反映的都是相应染色体座位上的遗传多态性状态。为了有效地分析利用分子标记所提供的遗传信息,人们希望知道不同分子标记在染色体上的相对位置或排列情况,也就是要构建分子标记的遗传连锁图谱。利用DNA标记构建遗传连锁图谱在原理上与传统遗传图谱的构建是一样的。
其基本步骤包括:选择适合作图的DNA标记;根据遗传材料之间的DNA多态性,选择用于建立作图群体的亲本组合;建立具有大量DNA标记处于分离状态的分离群体或衍生系;测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型;对标记基因型数据进行连锁分析,构建标记连锁图。
三、STR(串联重复序列)
STR是DNA分子上核心序列长度为2~6bp,以PCR技术为基础的DNA标记,按照重复片段两侧特异性序列设计专一引物,多态性来源——核心序列重复次数不同,可以用测序加以证实,可用作亲子鉴定。
人类基因组DNA有3×109bp,其中10%是串联重复序列,称为卫星DNA。按重复单位的长短,又可分为大卫星、中卫星、小卫星和微卫星。其中重复单位仅由2-6bases组成的叫微卫星(microsatellite analysis),又称它为短串联重复序列(Short Tandem Repeat.STR),STR是存在于人类基因组DNA中的一类具有长度多态性的DNA序列,不同数目的核心序列呈串联重复排列,而呈现出长度多态性,通常多态性片段长度在100-300bp。
STR一般是二核苷酸或者四核苷酸重复,常见的二核苷酸重复一般是(CA)重复,一般用STR进行疾病基因的定位研究,来自父母双亲的两条染色体上都有这个位点,只不过可能来自父亲和母亲的染色体上这一段区域的(CA)重复数目不同,也就是说,某一个STR在来自于父亲的那条染色体可能(CA)重复是8个,而来自于母亲的那条染色体可能(CA)重复是12个,所以说,STR是同源染色体上相同位置的位点,只不过核苷酸序列可能不同,也就是说重复次数不同从而导致长度的不同。
一般认为,人类基因组DNA中平均每6~10kb就有一个STR位点,其多态性成为法医物证检验个人识别和亲子鉴定的丰富来源。不同人体基因组卫星DNA重复单位的数目是可变的,因此,形成了极其复杂的等位基因片段长度多态性。