正向遗传学技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,正向遗传学技术,正向遗传学,传统的遗传学手段大致可以分为“正向遗传学”（forward genetics）和“反向遗传学”（reverse genetics）两类,两者之间正如字面上所说是相反的，正向遗传学是从表型变化研究基因变化，反向遗传学则是从基因变化研究表型变化。,正向遗传学是指，通过生物个体或细胞的,基因组的自发突变或人工诱变,，寻找相关的,表型或性状改变,，然后从这些特定性状变化的个体或细胞中,找到对应的突变基因，并揭示其功能,简单的说，正向遗传学是从表型变化研究基因变化,优点：可以通过突变现象来揭示基因功能,缺点：在操作过程中需要进行诱变筛选，并且要有很多的实验个体才能具有可信度，故技术周期长；突变还存在有不定向性和低频性，故得到预想中的实验个体很难；同时得到突变基因也很难。,其中平衡染色体上带有一显性标记基因只是没标出来，并纯合致死。它会抑制染色体间的重组。图中T是代表温度敏感致死基因，在29中培养胚胎会死。a代表隐性标记基因，代表新的突变基因,插入诱变筛选：利用转座子或病毒载体做诱变剂。,还是以果蝇为例，转座子p因子存在于某些果蝇类群中，它可以随机插入基因组中，并且可以在基因组中移动，完整的p因子包括转座所需的特殊序列和一个转座酶编码基因。在插入诱变中采用的,p因子是缺陷型,的，缺乏有功能的转座酶基因，这是为了避免p因子在突变体中随机移动以保证突变体的稳定。,p因子介导的诱变筛选是通过不同品系果蝇的杂交来实现的,具体步骤如下,一品系有缺陷型p因子，另一品系有转座酶杂交后F1代生殖细胞中，转座酶会诱导p因子在基因组中随机转座引起突变。F1与野生型杂交，F2就会含有杂合突变个体，同时p因子与转座酶基因分离，从而保证后代突变稳定性，之后近交获得纯合突变个体进行研究，这一方法的缺点在于p因子的插入位点并不是完全随机的，不具有普遍性。,第二步；突变基因的克隆。,得到所需的突变体后就需要对引起突变的目的基因进行克隆，同时还要确定所得的基因就是要找的目的基因，当它满足以下三点才可以确定；一是在该突变体中要检测到相应的基因突变，并且该突变足以引起改基因的失活或功能异常。二是改基因的野生型能够使突变体表型恢复。三是在野生型个体中，通过技术手段阻断该基因的功能，该个体应表现出与突变体一致的表型,定位克隆,以前是,通过家系连锁分析资料或染色体微小缺失(杂合性丢失)等数据，确定基因在染色体上的位置；,现在是分子标记检测手段（简单序列长度多态性 SSLPs，限制片段长多多态性RFLPs，单核苷酸多态性SNPs)的分析，可以将突变基因定位到几百kb范围内，更加的精确。,过去,通过染色体步移(chromosome,walking)、染色体区带显微切割等技术，获得,突变,基因所在区段的DNA片,段,，,现在随着许多模式生物基因组测序的完成，相应序列只需要进行数据库搜索就可以获得。这种方法非常的简单快捷。,。,正向遗传学技术的应用,在对,斑马鱼,造血系统进行研究时,其发育早期身体透明,有利于在体视镜下直接观察血液系统的发生发展：如血液的循环、心脏的跳动、血细胞的数量等；并且血细胞的谱系及调节血细胞的基因与哺乳动物高度保守；并且斑马鱼心血管系统早期发育与人类极为相似,而血液和心血管系统有缺陷的突变体仍然可以存活数天,为该领域研究提供了极为有利的条件。鉴于这些优点,斑马鱼成为了造血系统研究的最佳模式生物,尤其特别适宜于N乙基N亚硝基脲(N-ethyl-N-nitrosourea,ENU它主要诱发单碱基突变,比较符合大多数的人类遗传性疾病的基因突变情况)化学诱变的大规模造血系统正向遗传学突变体的筛选,，,目的是筛选造血系统发育缺陷的斑马鱼突变体,用于后续研究工作。,