遗传学核型分析范例6篇

遗传学核型分析

遗传学核型分析范文1

基于MC法的MDS细胞遗传学检测的研究进展

染色体危度分层系统

细胞遗传学分析对于MDS有独立预后价值,1997年IPSS国际预后系统是染色体、外周血细胞及骨髓原始细胞计数共同构成,但是在IPSS中有两个问题:一是有明确预后意义的染色体异常种类太少,只有预后好的正常核型,20q、5q~、Y及预后差的7号异常、复杂核型,而其它核型数量众多、种类繁杂的细胞遗传学异常被笼统归入到了预后中等的一组,而这些归属于中危组的染色体异常是未被统计学证实的;二是许多血液学专家认为,IPSS预后积分系统中染色体的地位过轻。如Haase1认为,在IPSS系统中预后好的染色体与原始细胞<5%都积0分,预后中等的染色体和原始细胞为5%-10%的同积0.5分,预后差的染色体积1.0分,11%-20%的原始细胞积到1.5分,21%-30%的原始细胞积到2.0分。然而伴有原始细胞计数达21%-30%患者的中位生存期为11.7个月,和伴有预后差的细胞遗传学异常相当(其中位生存期为11个月),所以细胞遗传学在IPSS积分系统中的地位明显被弱化了。根据德国、澳大利亚、西班牙等MDS中心的大量细胞遗传学资料,1286名患者只是接受了支持治疗,由于样本量大,且有大量患者只接受支持治疗,能反映MDS的自然病程,Haase等0提出了令人十分信服的染色体危度分层系统。在其预后系统中(表1)可以发现很多不同于IPSS的预后信息:首先,危度组被分为4组,不同于IPSS的3组;第二,明确预后意义的染色体内容多,不仅包括了常见的正常核型,20q-.5q-.-Y,7号异常、复杂核型等核型,也包括其它较少见的类型。例如预后好的染色体除了IPSS中的正常核型、20q-,5q-及-Y之外,12p-、11q-、+21、11(q23))及任何包括5q^的异常也被证明是预后良好的。第三,对于某些具体核型的预后信息与IPSS不同,在危度分层系统中,7号染色体异常被划分到中危2组中,高危组的内容是大于3种染色体异常,这和IPSS中高危组的内容是不同的。另外,对于临床十分常见的三体8,在新系统中被划分为中危1组,预后较好。总之,新系统对于MDS的预后能给出更为详细准确的预后信息,同时对于治疗也具有指导意义。

此外,Pozdnyakova等13报告了1029例原发性MDS患者的预后情况,得出了不同于IPSS的一些细胞遗传学信息。该研究的主要内容包括:按照IPSS的关于细胞遗传学中等预后的定义,发现该部分患者中位生存期从10个月到69个月不等,充分证明了IPSS系统关于中危染色体的定义是需要进一步改进的;7q^的预后较-7为好,中危生存期分别为26个月与8.5个月,二者具有统计学差异;12p-与11q-预后好,这与Haase的危度分层系统一致;3q异常及三体19预后较差,这不同于Haase的结论;i(17q)与+11预后偏差;der(1;7)被证明预后较好,中位生存期为45.5个月。需要指出的是,上述所观察的结果可能受药物治疗的影响,因为其中有部分患者接受了三氧化二砷,沙利度胺或者剌激因子的治疗,而这些药物有可能改变MDS的自然病程,所以这些结论要谨慎对待。

中国MDS患者细胞遗传学特征与西方的异同由于人种和地域的差异,亚洲人与西方MDS患者具有不同的遗传学及预后特征,其不同之处首先表现在MDS的细胞遗传学构成上。麻柔等[4报告,MDS发生频率较高的染色体畸变率依次为:+8,40/20q--7/7q--5/5q-,-y,+9及复杂改变。

报告了283例MDS患者的染色体核型分析,发生频率依次为+8,-20/20q-,-Y,异位型,-7及7q-,+9,5q-。Wang等^报告了483例中国成人原发MDS的畸变率从高到低依次为:+8、20q^J/7q、5q-。而西方最常见的染色体异常为5q-a’3,占到整个MDS病例的20%-30%。由于细胞遗传学的构成不同,常用的预后系统如IPSS是否适合中国人是需要验证的,因为在很多预后系统中,细胞遗传学都是重要的组成部分。Wang等0回顾性地分析了435例中国成人原发MDS,同时评估了WHO分类模式及6个预后积分系统的预后价值,得出如下结论:在预后生存方面,包括IPSS在内的5个积分系统被证明具有统计学差异,但是WPSS不适合预测生存。在预测白血病转化方面,IPSS被证明是不合适的,西班牙积分系统最适合中国MDS患者的白血病转化预测。在运用WHO分类模式预测预后生存时,在RA或RARS与RCMD之间未见到统计学差异。结合国内运用预后系统的实际情况,IPSS积分系统用来预测MDS患者生存是可信的,根据IPSS对于染色体危度的定义,预后好的染色体组其中位生存期为37.2个月,中危组为26.1个月,预后差的染色体组为9.7个月。另外,虽然WHO的分类本身具有预后意义,但是在预测RA或RARS与RCMD预后时需要注意,因为在中国RA或RARS与RCMD患者的生存预后之间未见到统计学差异。

MDS出现遗传学变化的预后意义目前,关于MDS患者在诊断后出现细胞遗传学变化的发生率及其对于疾病的预后意义研究较少。Ber-nasconi等&]追踪了153例MDS患者在疾病发展过程中的染色体变化(chromosomeexchange,CE)情况,在经过长达45.2个月中位随访期期间,30.7%的患者出现了CE,其中有26.1%的患者在疾病进展之前出现了CE。出现CE的患者死亡率及疾病进展风险较未出现CE的患者分别高7倍和36倍,并且对于总体生存率的影响具有统计学差异。Wang等8对85例中国成人原发性MDS患者进行了染色体的复查,结果18例(21.2%)患者在随访期间出现了额外的染色体异常(11例)或原来为正常核型者变为异常核型(7例),在25.1个月中位随访期结束后出现CE的18例患者中的12例死亡。另外,85例患者的中位生存期为33.1个月,出现CE的MDS患者的中位生存期为25.8个月,而没有遗传学变化的患者其中位生存期为45.4个月,其差别具有统计学差异,并且有遗传学变化患者的疾病进展风险也高于没有出现CE患者。

基于SNP^A或aCGH法的MDS遗传学的研究进展

常规MC法、SNP^A、aCGH三者优缺点的比较运用常规MC法检测MDS的细胞遗传学异常率只有50%左右,在实际的临床工作中,大约50%的MDS患者为"正常核型",MC法对于这部分患者,尤其是低危MDS患者的诊断、治疗、预后常会有_定的困难。所以提高这部分MDS患者的遗传学异常检出率就显得十分重要。Tiu等B]推定,MDS的细胞遗传学低检出率是由于MC方法的局限性所致,比如分辨率低、依赖于分裂相细胞、不能检出单亲二倍体(UPD)等。与传统MC方法相比,SNP4及aCGH技术则具有很多优势,且能克服MC方法的很多缺陷(表2),因而得到越来越多的关注与研究。

SNP-A联合MC法对于MDS遗传学检出率的提高及其预后分层的影响

SNP联合MC法能够做到优势互补,Tiu等M认为SNP-A能够补充MC,提高MDS及其他髓系恶性血液病的诊断及预后水平,并且对于指导治疗也有意义。为了验证上述观点,他们选取了430例患者,其中MDS250例,MDS/MPD95例,继发于MDS的AML85例,分别做常规MC、SNP-A分析。结果表明,SNP4联合MC较单纯MC法有更高的遗传学异常检出率(74%vs44%,P<0.0001)。Thiel等根据SNP检出的新染色体异常具有独立的预后意义,提出了新的MDS预后分组(表3),提高了MDS预后的精确性。早前Gondek等&2的研究结果也揭示SNP4对于MDS遗传学的研究价值,他们运用SNP-A分析了174例患者(其中MDS94例,MDS/MPD47例,继发于MDS的AML33例),发现78%的MDS患者有染色体异常,而MC法检出率只有58%;同时,对MC正常的患者分为2组,1组为MC和SNP4检测结果均正常,另1组为MC检测结果正常,而SNP4检测结果异常。2组生存期分别为39个月和16个月,差别具有统计学差异。这证明了通过SNP4发现的新的染色体核型异常有更差的预后。与Tiu及Gondek的研究相比,Heinrichs13等则认为,SNP对于MDS的检出率并不高。在对33例经MC检查为"正常核型"MDS患者的SNP分析发现,只有5(15%)例患者检测到了异常,包括4例患者有UPD和1例患者有3个单独的"微缺失",有3个UPD分别涉及到3q、4q、17p,另外有2例患者涉及到7q染色体,按IPSS积0分,都属于低危,但是临床随访发现,这2例患者分别在10个月、12个月后死亡,进展十分迅速,伴有7qUPD的MDS患者是否和7q-/j-样同属于高危MDS则需要进一步大样本的验证。aCGH在MDS遗传学检测中的应用及其对于MDS预后分层的意义

StarczynowskiM等运用aCGH分析了25例伴有"正常核型"的MDS患者,并根据检测结果把患者分为2组,1组患者具有大于3Mb的总基因异常,另1组则小于或者等于3Mb总基因异常。结果发现,前组患者的生存期短于后组,且差别具有统计学差异。Thiel等对125例经MC法检查为正常核型的MDS患者进行CGH分析。结果发现,有42例(39%)患者的染色体存在非平衡异常,这些患者和其余患者相比具有更差的预后(26个月vs57个月,p=0.002)。在这42例患者中,有8例患者的异常涉及到4q、5q、7q和21q,这些异常染色体的预后意义不明,另外的34例患者则为个体拷贝数异常。Praulich等的研究也显示,运用aCGH能检测出低频率的隐性染色体异常,这对于MDS的诊断及预后将会带来重大影响。

小结

遗传学核型分析范文2

一、电泳图谱概述

1. 原理。

电泳是利用带电分子或离子所带电荷或分子量不同,在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法,如等位基因A与a,经限制酶切开后,由于相关片段分子量等差异,在电场中移动距离不同,从而使两种基因得以分离。

2. 实例。

对图1中1~4号个体进行基因检测,将含有该遗传病基因或正常基因的相关DN段各自用电泳法分离。正常基因显示一个条带,患病基因显示为另一个不同的条带,结果如图2。请据图1、图2分析图1中5号及7号个体基因电泳条带应为何类?

分析如下:

(1)先据图1求得1~4号个体基因型,4为aa,则1、2均为Aa,3为AA或Aa。

(2)将1~4基因型与图2的电泳图谱作对照发现只有c编号的个体基因电泳带特别――只有条带2,无条带1,则c所代表的个体中基因型为“纯合子”,即只含一种基因,由此推测c为1~4中的4号个体。进一步结合图1与图2可推知a、b、d所代表的个体既含A又含a(由此确定3号不可能为AA)。

(3)由5、6均正常,所生女儿7号为患者可推知:5号基因型为Aa,应含条带1、条带2,7号个体基因型为aa,其电泳条带应与c吻合。

二、典例剖析

【例1】(2015・江苏卷)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(PKU),正常人群中每70 人有1 人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用 A、a 表示)。 图3是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3 及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的 DNA 经限制酶 Msp玉消化,产生不同的片段(kb 表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶 cDNA 探针杂交,结果见图4。 请回答下列问题:

(1)Ⅰ1、Ⅱ1 的基因型分别为 。

(2)依据 cDNA 探针杂交结果,胎儿Ⅲ1 的基因型是 。Ⅲ1 长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为 。

(3)若Ⅱ2 和Ⅱ3 生的第2 个孩子表型正常,长大后与正常异性婚配,生下 PKU 患者的概率是正常人群中男女婚配生下 PKU 患者的 倍。

(4)已知人类红绿色盲症是伴 X 染色体隐性遗传病(致病基因用 b 表示),Ⅱ2 和Ⅱ3 色觉正常,Ⅲ1 是红绿色盲患者,则Ⅲ1 两对基因的基因型是 。 若Ⅱ2 和Ⅱ3 再生一正常女孩,长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为 PKU 患者的概率为 。

【考点】伴性遗传;基因的分离规律的实质及应用;常见的人类遗传病。

【分析】根据题意和图示分析可知:Ⅱ1为患病女孩,而其父母正常,说明苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病.根据电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交结果,Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1的基因型分别为aa、Aa、Aa、Aa。

【解答】解:(1)由于Ⅱ1为患病,且属于常染色体隐性遗传病,所以其基因型为aa.由于Ⅰ1正常,所以其基因型为Aa.

(2)依据cDNA探针杂交结果,胎儿Ⅲ1的基因型是Aa.Ⅲ1长大后,若与正常异性婚配,由于正常人群中每70人有1人是该致病基因的携带者,所以生一个正常孩子的概率为1-1/70×1/4=279/280;

(3)若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2个孩子表型正常,其基因型为AA或Aa,长大后与正常异性婚配,生下PKU患者的概率是2/3×1/70×1/4;又正常人群中男女婚配生下PKU患者的概率是1/70×1/70×1/4。因此,前者是后者的2/3×1/70×1/4÷1/70×1/70×1/4=140÷3=46.67.

(4)根据Ⅱ2和Ⅱ3色觉正常,Ⅲ1是红绿色盲患者,则Ⅲ1两对基因的基因型是AaXbY,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为AaXBY和AaXBXb.若Ⅱ2和Ⅱ3再生一正常女孩,其基因型是2/3Aa、1/2XBXb。长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为PKU患者的概率为2/3×1/70×1/4×1/2×1/4=1/3360。

【点评】本题结合系谱图,考查伴性遗传、基因自由组合定律的应用,意在考查考生分析题图提取有效信息的能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力.

【答案】(1)Aa、aa (2)Aa 279/280 (3)46.67 (4)AaXbY 1/3360

三、跟踪训练

1.(2013・高考安徽卷)图5是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图6显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ1的DNA,经过酶切、电泳等步骤,再用特异性探针做分子杂交,结果见图7。

(1)Ⅱ2的基因型是________。

(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配,他们第一个孩子患病的概率为________ 。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为________。

(3)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系,遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB和AABb两种。据此,可以判断这两对基因位于________染色体上,理由是___________________________。

【考点】常见的人类遗传病;基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的原因。

【分析】分析图1:图1是一个常染色体遗传病的家系系谱.Ⅰ1和Ⅰ2均正常,但他们有一个患病的儿子,即“无中生有为隐性”,说明该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa,Ⅱ1的基因型为aa,Ⅱ2的基因型为AA或Aa.

分析图6:图6显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点,其中A基因含有3个该限制酶的酶切位点,而a基因只有2个该限制酶的酶切位点.

【解答】(1)图5是一个常染色体遗传病,由图可知该病为常染色体隐性遗传病,因此Ⅰ1、Ⅰ2均为Aa,所以Ⅱ2的基因型是AA或Aa.

(2)Ⅱ2的基因型是1/3AA、2/3Aa;一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q,正常男性为Aa的概率为Aa/AA+Aa=2(1-q)q/(1-q)(1-q)+2(1-q)q=2q/1+q,则他们第一个孩子患病的概率为2/3×2q/1+q×1/4=q/3(1+q)。如果第一个孩子是患者,则Ⅱ2与正常男性的基因型均为Aa,他们第二个孩子正常的概率为3/4。

(3)由于基因型AaBb个体只产生Ab、aB两种类型配子,结果这些后代的基因型只有AaBB和AABb两种,因此可以判断这两对基因位于一对同源染色体上.

【点评】本题结合图解,考查人类遗传病、基因分离定律和基因自由组合定律等知识,要求考生识记几种常见的人类遗传病的类型及特点,能根据系谱图确定该遗传病的遗传方式及相应个体的基因型;掌握基因分离定律和基因自由组合定律的实质,能进行相关概率的计算;能分析图6和图7,从中提取有效信息答题。

【答案】(1)AA或Aa (2) (3)一对同源 基因型AaBb个体只产生Ab、aB两种类型配子,不符合自由组合规律

2.(2015・南京市二模)单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb,镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者,为了能生下健康的孩子,每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。

(1)从图中可见,该基因突变是由___________________引起的。正常基因该区域上有3个酶切位点,突变基因上只有2个酶切位点,酶切后,凝胶电泳分离酶切片段,与探针杂交后可显示出不同的带谱,正常基因显示________条,突变基因显示________条。

(2)DNA或RNA分子探针要用________________等标记。利用核酸分子杂交原理,根据图中突变基因的核苷酸序列(―ACGTATT―),写出作为探针的核糖核苷酸序列________________。

(3)根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否患有镰刀型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠的胎儿Ⅱ-1~Ⅱ-4中需要停止妊娠反应的是________,Ⅱ-4的基因型为________。

【分析】(1)由题图可看出该基因突变是由碱基对的改变引起的,即碱基A变成T;由凝胶电泳分离酶切片段与探针杂交后显示的带谱可看出,正常的基因显示2条带谱,而突变基因显示1条。(2)DNA或RNA分子探针要用放射性同位素(或荧光分子)等标记,便于检测,作为探针的核糖核苷酸序列和突变基因的核苷酸序列之间遵循碱基互补配对原则,为―UGCAUAA―。(3)由凝胶电泳带谱可得出Ⅱ-1和Ⅱ-4的基因型是BB,Ⅱ-3的基因型是Bb,Ⅱ-2的基因型是bb,Ⅱ-2患有镰刀型细胞贫血症,需要停止妊娠反应。(4)Ⅰ-2的基因型是Bb,正常女性是镰刀型细胞贫血症携带者的概率是1/10 000,因此生出患病儿子的概率是1/10 000×1/4×1/2=1/80 000。

【考点】基因工程的原理及技术;基因突变的特征。

【分析】分析题图:正常基因中有三个酶切位点,能将探针杂交区域切成2段,即形成两个条带,而突变的基因只能形成一个条带;I-1为Bb、I-2为Bb、Ⅱ-1是BB、Ⅱ-2bb、Ⅱ-3是Bb、Ⅱ-4是BB。

【解答】(1)由图可知A变成T是碱基对改变引起的基因突变,正常基因能形成两个条带,而突变的基因只能形成一个条带。

(2)探针是用放射性同位素(或荧光分子)标记的含有目的基因DN段.若突变基因的核苷酸序列(…ACGTGTT…),则作为探针的核糖核苷酸序列为…UGCACAA…。

(3)由以上分析可知:Ⅱ-1是BB,Ⅱ-2bb,Ⅱ-3是Bb,Ⅱ-4是BB。

【点评】本题结合产前核酸分子杂交诊断和结果示意图,考查基因工程和基因分离定律的相关知识,要求考生识记基因工程的相关知识。解答本题的关键是题图的分析,要求考生能根据题图正确判断正常基因和突变基因形成的条带数及Ⅱ代中4个个体的基因型。

【答案】(1)碱基对改变(或A变成T) 2 1 (2)放射性同位素(或荧光分子)―UGCAUAA―

(3)Ⅱ-2 BB

四、深度拓展

【例2】英国科学家Sanger因发明了链终止DNA测序法而获诺贝尔奖。其主要内容步骤是:先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物,以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链;再通过电泳呈带(按分子量大小排列),从而读出对应碱基的位置(如图10所示)。请分析回答:

(1)若在活细胞内发生图中“加热变性”的结果,必需有______的参与.

(2)假设一模板链中含N个腺嘌呤脱氧核苷酸,通过上述操作能得到______种长度不同的脱氧核苷酸链。

(3)所得到的各种长度不同的脱氧核苷酸链之所以能通过电泳而分离开来,主要是依据它们的______差异.

(4)若用上述测序方法读出碱基G的位置,则必须加入带标记的______类似物.

遗传学核型分析范文3

关键词:异常孕产史 染色体 核型分析

中图分类号:R596 文献标识码:B 文章编号:1004-7484(2011)06-0040-02

异常孕产史包括自然流产、死胎、死产、曾育畸形儿等,随着细胞遗传学研究的深入发展,发现染色体异常是重要原因之一。为探讨染色体异常与异常孕产史的关系,本文对723对具有上述病史的夫妇进行了细胞遗传学检查,现将结果报告如下:

1 资料方法

1.1病例资料

从2005年4月~2011年1月,因有自然流产、死胎、畸胎和新生儿死亡等异常孕产史在我院就诊的723对夫妇,其表型、智力均正常,行外周血染色体核型分析。女性年龄21~39岁,男性年龄23~42岁。

1.2染色体检查方法

采用常规外周血染色体检查方法,镜下每例计数30个分裂相,应用染色体自动分析仪(CIARS1.0)分析染色体G显带核型5个,有异常则增加计数和分析数量,必要时加C带处理分析。

2 结果

723对夫妇中,检出染色体异常核型28例,异常检出率1.94%,其中男性10例,女性18例。常染色体结构异常28例,其中相互易位23例,罗伯逊易位5例,倒位1例,无常染色数目异常,异常染色体核型与不良孕产史情况见表1。常染色体异染色质多态性变异136例,性染色体异染色质多态性变异27例。异染色质多态性变异情况见表2。

表1 28例染色体异常核型及主要临床表现

类别 异常核型 例数 主要表现

相互

易位 46,XY,t(4;7)(q33;q22) 1 配偶流产2次

46,XY,t(1;7)(q32;q32) 1 配偶流产4次

46,XX,t(3;16)(q21;q22) 1 流产3次

46,XX,t(2;21)(q31;q22) 1 流产1次

46,XX,t(5;6)(q11;q23) 1 胎儿脊椎裂1次,死胎1次

46,XY,t(11;20)(q23;q13) 1 配偶流产3次

46,XX,t(2;11)(q14;q23) 1 流产4次,母亲流产10次

46,XX,t(7;13)(q22;q21) 1 流产3次

46,XX,t(3;5)(q13;q15) 1 流产2次

46,XX,t(5;6)(q12;q26) 1 流产2次

46,XY,t(10;22)(q11;q11) 1 配偶流产2次

46,XY,t(10;18)(p11;p11) 1 配偶流产4次

46,XX,t(13;20)(q21;q12) 1 流产3次

46,XY,t(8;16)(q24;p13) 1 配偶流产2次

46,XY,t(1;3)(q22;q22) 1 配偶流产3次

46,XX,t(3;8) 1 流产5次

46,XX,t(10;13) 1 流产2次

46,XX,t(3;11) 1 配偶流产2次

46,XY,t(1;14) 1 配偶流产3次

46,XY,t(1;18) 1 胎儿脑积水1次,死胎1次

46,XY,t(5;6) 1 配偶流产2次

46,XX,t(4;15) 1 流产4次

罗伯逊易位 45,XX,rob(13;14) 3 各流产2次

45,XX,rob(14;21) 1 流产1次

45,XX,rob(14;22) 3 流产3次

倒位 46,XX,inv(10) 1 流产3次

表2 163例异染色质多态性变异情况

核型 例数

常染色体多态 46,XX/46,XY,1qh+ 50

46,XX/46,XY,15p+ 13

46,XX/46,XY,inv(9) 13

46,XX/46,XY,22S+ 11

46,XX/46,XY,16qh+ 9

46,XX/46,XY,14s+ 7

46,XX/46,XY,21s+ 7

46,XX/46,XY,9qh+ 6

46,XX/46,XY,15s+ 6

46,XX/46,XY,13s+ 6

46,XX,14p+ 2

46,XX/46,XY,21p+ 2

46,XY,13p+ 1

性染色体多态 46,XY,Yq+ 23

46,XY,Yq- 4

3 讨论

本文对723对异常孕产史夫妇的 外周血染色体检查中检出染色体异常核型28例 ,染色体多态163例,总检出率13.3%,略高于文献报道的55%―6%的发生率,结果表明,染色体异常是异常孕产史的重要细胞遗传学因素。染色体结构异常中平衡易位是不良孕产史夫妇中最常见的染色体异常,是两条染色体同时断裂后,两个断片相互交换位置后重接,而形成两条衍生染色体。染色体平衡易位携带者的异常核型可以由父母遗传而来,也可以在配子形成过程中或胚胎早期卵裂时,发生新的突变。染色体发生易位后,一般没有遗传物质的丢失,所以平衡易位携带者表型大多正常,但会影响生育。相互易位携带者生殖细胞形成正常配子仅占有1/18,与亲代一样带有相互易位染色体的配子占1/18,而16/18的配子有染色体部分重复或缺失,即遗传物质不平衡。与正常人婚配,16/18几率的胚胎在临床上表现为早期流产、胎死宫内或生育染色体异常后代。罗伯逊易位的平衡易位携带者,其胎儿只有1/6的可能为正常儿,1/6的可能为平衡易位携带者,其余的为胎儿死亡或先天畸形儿[1]。

倒位是一条染色体发生2次断裂,其中间片段倒转1800后又重新接上。这种倒位携带者无遗传物质的丢失,故表型正常,但在生育下一代时理论上可形成4种结果:一种正常,一种倒位携带者,另两种因染色体片段部分重复和缺失最终导致流产、死胎、畸形。倒位片段占所在染色体的比例不同,其遗传效应不同,而遗传效应主要决定于重复和缺失片段的长短。一般来说,倒位片段越短,其重复和缺失的部分越长,形成配子和合子正常发育的可能性越小,临床表现为婚后不育、早期流产和死产的比例越高,娩出子女的可能性相对低;而倒位片段越长,则其重复和缺失部分越短,其配子和合子正常发育的可能性越大,娩出畸形胎儿的危险性相对较高[2]。

染色体多态性在人群中普遍存在,是指表型正常个体的染色体上的微小变异[3] ,表现为Y染色体长臂变异,D/G组染色体短臂变异,1,9,16号染色体的次缢痕的变异以及9号染色体臂间倒位等变异现象。以往多认为无临床效应,现今对其研究较多。大Y染色体与胎儿发育异常、流产之间有着某种联系,可能是Y染色体异染色质区DNA过度重复影响生殖细胞在减数分裂时染色体配对联会,使受精卵细胞分裂、分化异常,从而导致胎停育、缺陷儿出生[4]。小Y是由于Y异染色质部分或完全丢失,导致常染色质排列松散,结果造成其基因功能丧失和生成异常;还有研究认为是Y染色质排列过度紧密影响其基因功能发挥。D/G组染色体随体的结构、功能及变异均有可能在染色体不分离及三体的形成中起重要作用,发生机制可能是影响患者生殖细胞的分裂[5]。染色体的次缢痕异染色质区是易发和诱发断裂的部位,由于增加或减少的是异染色质,故对个体本身表型影响不明显,但减数分裂时可能引起其他染色体不分离导致胎儿染色体异常而流产。9号染色体臂间倒位,不能视为正常多态,应该引起高度重视。对在临床上检出的染色体臂间倒位携带者再次妊娠时应做好产前诊断,指导其生育,避免畸形儿的出生[6]。因此对异常孕产史的夫妇除做常规检查外,还要进行细胞遗传学检查,以得出明确的遗传学诊断,从而避免盲目治疗,进行正确的婚育指导。

参考文献

[1] 余云勋,马旭,余国斌.中国遗传咨询[M].合肥:安徽科学技术出版社,2003,142-147.

[2] 刘权章.遗传咨询[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1999,63-64.

[3] 刘权章.临床遗传学彩色图谱[M].北京:人民卫生出版社,2006,59-62.

[4] 黄海燕,张香改,高羽,等.117例大小Y染色体临床意义分析[J].中国计划生育学杂志,2007,(2):106-107.

遗传学核型分析范文4

【摘要】 目的对长白山地区分布的关玉竹体细胞染色体计数,对其进行核形态学研究。方法采用常规压片法。结果关玉竹的染色体数目为2n = 20,核型公式为K(2n) = 2X = 2sm(2SAT) + 8sm + 10m,属“2B”类型,核型不对称系数为61.71%。结论基于观察结果分析了关玉竹染色体对称程度、类型及染色体组成。关玉竹染色体的随体结构为首次报道。

【关键词】 关玉竹;染色体;核型分析

Abstract:ObjectiveTo study the karyomorphology of Polygonatum odoratum (Mill.) Druce. from Changbai mountain. MethodsConventional pressed slice method was employed. ResultsThe chromosomal number of S. chinensis was 2n = 20, the karyotype belonged to “2B” and was formulated as K(2n) = 2X = 2st + 8sm + 10m, the asymmetry index was K%=61.71%. ConclusionDetailed analysis was consequently displayed on symmetrical degree, chromosomal type and compositions of P. odoratum. The chromosomal morphostructure of P. odoratum was reported for the first time.

Key words:Polygonatum odoratum (Mill.) Druce; Chromosome; Karyotype analysis

玉竹Polygonatum odoratum (Mill.) Druce为百合科黄精属多年生草本植物,其根茎的应用历史久远。关玉竹是辽东山区农业发展产业的重要植物。关玉竹富含各种营养物质,而且对人体有益的营养物质和活性物质含量都较高,常作为原材料销往国内和国外市场。关玉竹既可作为一种野菜新品种进行开发利用,又可作为药用植物资源进行研究发展。因此,关玉竹资源的发展前景广阔。植物染色体是植物细胞学特征的最稳定因素之一,关于玉竹染色体的核型研究在近年有些许报道,但未见其染色体随体形态结构报道。本实验对关玉竹染色体的核型进行了详细分析,为进一步对关玉竹的遗传育种研究提供细胞学理论依据,也为辽东山区关玉竹分类研究奠定基础。

1 材料

本试验种子来源于辽宁省丹东市宽甸县玉竹生产基地,经沈阳农业大学宁伟教授鉴定。

2 方法

试验采用常规后熟处理方法完成关玉竹种子后熟,即将采收种子1∶3沙沉处理于25℃恒温箱中30d有待萌发。待根部生长至1~2 cm时,进行取材。用0.004 mol·L-1 8-羟基喹啉处理4 h,然后再用卡诺氏固定液(无水乙醇∶冰醋酸=3∶1)在4℃条件下固定24 h。经乙醇溶液梯度洗涤,存放于70 %乙醇溶液中,于4℃条件下可长期保存。取固定过的根尖在60℃条件下,1mol·L-1盐酸中解离10 min,然后经卡宝品红染色,常规压片,显微镜观察,拍照,制作永久封片。选取染色体数目清晰的细胞进行统计,以80 %以上细胞的染色体数目为标准,确定关玉竹染色体的数目。挑选分裂好的体细胞中期染色体,根据李懋学和陈瑞阳的标准进行染色体核型分析,按Stebbins的方法做核型分类[1]。

3 结果

3.1 关玉竹染色体形态及数目

从图1可以看出,关玉竹体细胞染色体数目为2n = 20,有随体。染色体总长度为19.31 μm,绝对长度范围从1.34~2.79 μm,染色体绝对长度范围差异为1.45 μm。相对长度范围从6.94%~14.43%,染色体长度比为2.08,以上数据说明关玉竹染色体相对较大,且染色体长短差异很大。

由表1可以看出,第1,5,7,9,10对同源染色体的臂比在1.0~1.7之间,属于M型(中间着丝点)染色体;第2,3,4,6,8对同源染色体的臂比在1.7~3.0之间,属于SM型(亚中间着丝点)染色体,其中3号染色体为随体染色体,说明关玉竹染色体着丝点位置相对稳定[2]。表1 关玉竹的核型数据表(略)

3.2 关玉竹染色体核形态学研究

关玉竹同源染色体之间差异较小,长短臂相似性较高,而且,关玉竹异源染色体之间相似度也很高,不存在明显差异(见图2)。

将一个染色体组的全部染色体逐条按其特征画下来,再按长短、形态等特征排列起来的图称为核型模式图,它代表一个物种的核型模式。核型模式图消除了由于分裂时期的不完全一致而带来的细胞之间染色体收缩程度上的差异以及制片等因素造成的染色体扭曲、拉长等误差,因而能更准确、真实地反应物种的核型。所以对物种(类群或个体)一般都以核型模式图来进行比较。关玉竹染色体核型模式以同源染色体的平均绝对长度绘制。横坐标为染色体的编号,与表1的染色体编号相对应,纵坐标为染色体的绝对长度,其中纵坐标0点处为着丝点(见图3)。

综合核型公式和核型分类分析的结果,将关玉竹的核型写成一个公式:K(2n) = 2X = 2sm(2SAT) + 8sm + 10m,参照Stebbins的核型分类方法,关玉竹的染色体组中最长染色体长度与最短染色体长度之比大于2,臂比大于2的染色体数目占全部染色体数目的比例为0.10,故关玉竹染色体的核型类型属于“2B”型。按照Arano的计算标准,计算出关玉竹核型不对称系数(As.k%)为61.71%,说明关玉竹染色体属于原始类型[3,4]。

4 讨论

4.1 关玉竹染色体特点分析

本研究在完成关玉竹种子后熟的条件下,对关玉竹种子进行染色体核型分析,确定了关玉竹种子的最佳后熟条件。并使试验在长期摸索中确定了预处理液0.004 mol·L-1 8-羟基喹啉浸泡4 h条件下关玉竹体细胞中期分裂相染色体分离最佳。首次对关玉竹染色体随体的形态结构进行报道。有相关报道称玉竹核型公式为:2n = 2x = 20 = 14m + 6sm,这与本实验有一些出入。造成差异的原因主要是处理条件不同导致染色体分裂程度不同而引起分析上的误差和玉竹不同居群产生的种内核型多样性。可以搜集各地不同生态型玉竹品种进行细胞生物学研究,有待于今后的进一步探讨[5]。

4.2 关玉竹染色体结构对其遗传学演化影响

植物染色体数量和形态性状在其进化过程中都是相对稳定的,不易受环境因素影响。由于染色体方面的变化应当比其它任何变化更与遗传进化过程直接相关,所以染色体的研究能证明该类群中所发生的进化过程的性质和进化趋势,可以作为研究物种起源和进化的一个指标。

在植物的进化过程中,核型一般是由对称型向不对称型发展的,即原始的核型比较对称,而演化的核型相对来说是不对称的。本实验证明了关玉竹染色体核型是原始对称核型,而且通过对关玉竹染色体核型分析,得出了关玉竹同源染色体相似度很高,异源染色体间相对差异较小;着丝点位置相对稳定,均处于染色体相对中部,说明了关玉竹染色体遗传稳定性较高,不易受外界环境影响而改变关玉竹遗传性状[6~10]。实验证明了在辽宁东部山区关玉竹生态型遗传性比较稳定,有利于关玉竹优良特性的保持。通过本实验研究,不仅从细胞水平验证了关玉竹的核型分类地位,同时也为关玉竹多倍体育种奠定了细胞学基础。

【参考文献】

[1]赵鑫,马小军. 阜康阿魏的核型分析研究[J].中国中药杂志,2006,31(2):114.

[2]孙培业,周翔. 谷子的细胞遗传学研究[J].遗传,1996,16(3):24.

[3]李畅,陈发棣. 切花菊14个品种的核形态学研究[J].园艺学报,2007,34(5):1235.

[4]庄东红,曲 莹. 蝴蝶兰若干品种(系)的染色体数和形态分析[J].园艺学报,2007, 34(5):1257.

[5]张新忠,闫立英. 2n配子在植物育种和种质创新中利用的研究进展[J]. 华北农学报,2003,18:30.

[6]刘永安等. 植物染色体核型分析常用方法概述[J].贵州农业科学,2006,34(1):98.

[7]于立华,王胜利. 野大麦染色体的核型分析[J].内蒙古草业,2004,16(1):24.

[8]戴艺民,卢川北. 福建斑茅核型分析初报[J].福建农业学报,2002,17(3):148.

遗传学核型分析范文5

[关键词]选择题 易错题 诊断

遗传的基本规律是中学教材中的核心内容,也是高考试题中考查的热点。在全国高考生物试卷中以此知识点来考查学生的综合分析能力和应用能力。下面就从选择题做一下考点解析。

例1.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是

A.F1产生4个配子,比例为1:1:1:1

B.F1产生基因型YR的卵和基因型YR的数量之比为1:1

C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的和卵可以自由组合

D.F1产生的中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1:1

解析 基因型为YyRr的豌豆在减数分裂过程中,等位基因分离,非等位基因自由组合,无论是还是细胞都产生四种类型的配子:YR、Yr、 yR、 yr,所以A项错误;无论是的总数还是某种基因类型的,都会远远多于卵细胞的数量,所以B项错误;自由组合定律的实质是减数分裂过程中,同源染色体分离导致的基因自由组合,而不是和卵细胞随机结合,所以C项错误;和卵细胞中四种类型的配子比都是1:1:1:1,所以D项正确。

典型错误

错解一:将4个错误的看做4种。

错解二:忽视了选项中的数量比,按基因型比例错选B。

错解三:因为和卵细胞随机结合,会形成不同基因型的受精卵,所以认为发生了自由组合,将这一过程看做自由组合定律。

错因分析:

(1)对和卵细胞的种类学习较多,而对两者的数量在学习过程中没有注意;(2)对基因分离定律和自由组合定律理解不清,不能从基因角度进行记忆理解,往往会理解成细胞间的随机组合。

例2.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如右表,若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是

A.3种,2:1:1 B.4种,1:1:1:1

C.2种,1:1 D.2种,3:1

解析 基因型为WpWs和Wsw杂交,后代基因型为WpWs、WsWs、Wpw和Wsw,且比例为1:1:1:1,分别表现为红斑白花、红条白花、红斑白花和红条白花,所以共2种表现型,比例为1:1。

典型错误

错解一:认为都表现为红色,故错选A。

错解二:认为后代四种基因型表现为不同的表现型,或没有看清题意,按基因型种类和比例解题。

错解三:机械地认为一对等位基因杂交后代表现型比例为3:1.

错因分析:

(1)不能适应新的情境,如本题中的复等位基因。主要是对基本规律的理解不足,所以不能很好的理论联系实际,综合运用能力较弱。(2)获取信息的能力弱且不能加以运用,只是机械的生搬硬套。

例3.某班同学对一种单基因遗传病进行调查,绘制并分析了其中一个家系的系谱图(如图1).下列说法正确的是

A.该病为常染色体显性遗传病

B.II-5是该病致病基因的携带者

C. II-5和II-6再生患病男孩的概率为1/2

D.III-9与正常女性结婚,建议生女孩

解析 根据5、6、11得出该病为隐性遗传病,并且得出该病不在Y染色体上A错误,。该遗传系谱图提示我们此病既可能为常染色体隐性遗传也可能为伴X染色体的隐性遗传,无论是哪种遗传方式,II-5均是该病致病基因的携带者,B正确。C项,如果该病为常染色体隐性遗传,那么再生患病男孩的概率为1/8,若是伴X染色体隐性遗传,此概率为1/4。D项,如果该病为常染色体隐性遗传,则生男生女患病概率相同;若是伴X染色体隐性遗传,则即使生女孩照样无法避免患病。

典型错误

错解一:因为系谱图每代个体都有患者,认为代代遗传而且是显性遗传病。

错解二:系谱图中有男有女,则认为是伴X隐性遗传,后代男孩中患病概率为1/2。

错解三:认为是隐性遗传病,在男性中发病率高于女性,所以建议生女孩。

错因分析:

(1)识图不仔细,忽视了II-5和II-6正常后代有患者;(2)认为有男女出现就与性染色体有关;(3)不能区分“患病男孩”和“男孩患病”,认为两种说法是一种含意;(4)没有想到该病的致病基因既可以在常染色体上也可以在性染色体上。

例4.火鸡的性别决定方式是ZW型(雌性ZW,雄性ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立,理论上这种方式产生的后代的雌雄比例是( )

A.雌:雄=1:1 B.雌:雄=1:2

C.雌:雄=3:1 D.雌:雄=4:1

解析 按题干中推测可知,如果卵细胞基因型为Z,则三个极体为Z和W,比例为1:2,后代产生基因型为ZZ和ZW两种,比例为1:2,即雌:雄为2:1.如果卵细胞基因型为W,则三个极体为W和Z,比例为1:2,按题干中推测可知,后代产生基因型为WW和ZW两种基因型,且比例为1:2,综上所述,后代基因型及其比例为WW:ZW:ZZ=1:4:1,因为WW胚胎不能存活,所以后代ZW:ZZ=4:1,即雌:雄=4:1,D项正确。

典型错误

错解一:卵细胞的基因型可能为Z和W两种,极体的基因型也是这两种,如果卵细胞与三个极体之一随机结合,则后代可能的基因型为:ZZ,ZW,WW,比例为1:2:1,因为雄性有两个相同的性染色体,所以认为WW也表现为雄性,又因为在推导过程中忘了题干中的“WW的胚胎不能存活”,所以得出雌雄比例为1:1.故错选A。

错解二:卵细胞基因型为Z,三个极体为Z、W、W,所以后代产生的基因型为ZZ和ZW,比例为1:2,认为ZZ为雌性,ZW为雄性,故错选B。

错因分析

(1)对题干中的信息没有在解题过程中应用,因为推理和计算的时间较长,会将这一信息忘掉;(2)平时涉及XY型生物的遗传较多,所以在解答该题过程中,不自觉的按XY型的思路进行求解;(3)对减数分裂产生配子随机结合没能与题干中的信息联系,导致推理过程出错。

例6.果蝇为XY型性别决定的生物,现选用果蝇的某些某些相对性状做杂交试验,以确定相关基因是位于常染色体上还是X染色体上。下列说明中正确的是( )

A.红眼雌蝇与白蝇雄蝇杂交,若F1代无论雌雄都是红眼,说明相关基因在常染色体上

B.灰身雌蝇和黑身雄蝇杂交,若F1代无论雌雄都是灰身,说明相关基因在X染色体上

C.圆眼雌蝇与棒眼雄蝇杂交,若F1代无论雌雄都是圆眼,说明相关基因在X染色体上

D.残翅雌蝇与长翅雄蝇杂交,若F1代无论雌雄都是长翅,说明相关基因在常染色体上

解析 根据题意杂交后代只有一种表现型,表现出来的是显性性状,如果雌性是显性性状,雄性是隐性性状,无论基因位于常染色体上还是X染色体上,后代都只有一种表现型,所以无法区分是位于常染色体上还是X染色体上;但如果雄性是显性性状,基因位于常染色体上,后代雌雄性状都是显性性状,如果基因位于X染色体上,后代雌性全为显性,雄性全为隐性,后代雌雄性状不同,D项正确。

典型错误

杂交后代雌雄中的表现型及其比例无差异,就应该是常染色体遗传。

错因分析:(1)对常染色体遗传和X染色体遗传的遗传特点掌握不全,没有深入比较的过程,所以对基因位于哪种染色体上判断不能进行全面思考;(2)只考虑一种情况如常染色体遗传,而没有排除另一种情况,应动手画不同遗传情况的遗传图解,所以对遗传结果并不是很清晰。

例7.家禽鸡冠的形状由两对基因(A和a,B和b)控制,这两对基因的遗传符合基因的自由组合定律,且与性别无关。据下表判断以下说法正确的是( )

A. 纯合玫瑰状与纯合豌豆状杂交得F1,F1自交得F2,F2表现型比例为3:1

B. 纯合玫瑰状与纯合豌豆状杂交得F1,F1测交后代的表现型比例为1:1

C. 杂合玫瑰状与杂合豌豆状杂交,后代的表现型比例为1:1:1:1

D. 杂合核桃状与杂合核桃状,后代的表现型比例9:3:3:1

解析 纯合玫瑰状(AAbb)与纯合豌豆状(aaBB)杂交的F1(AaBb),F1自交后代表现型4中,核桃状:玫瑰状:豌豆状:单片状=9:3:3:1,所以A项错误;F1测交后代表现型仍为上述4种且比例为1:1:1:1,B错;杂合玫瑰状(Aabb)与杂合豌豆状(aaBb)杂交,后代表现型及比例为,核桃状:玫瑰状:豌豆状:单片状=1:1:1:1,C项正确;杂合核桃状基因型为AaBb、AABb或AaBB,杂合核桃状与杂合核桃状,后代可能出现一种、两种和四种性状。

典型错误

杂合核桃状基因型为AaBb,所以杂交后代表现型为4种,比例为9:3:3:1。

遗传学核型分析范文6

RAPD标记在果树种质研究中的应用

1在种质资源起源上的应用

我国是果树的起源中心(多样化中心或基因中心)之一。许多树种栽培历史久远,种质资源极为丰富,经过自然杂交,种质相互渗透,种属间进化上具有很大的同源性。利用RAPD标记可获得物种间DNA水平的多态性资料,了解其主要遗传物质DNA之间的同源程度,从而确定亲缘关系和进化地位。Omura等[12]通过RAPD分析发现温州蜜柑与日本立花橘间的相似系数较小,而与我国浙江黄岩本地早的相似系数较大,从而进一步确认了温州蜜柑起源于中国的观点;吉前华等[13]利用RAPD技术研究了地方优良品种贡柑与部分柑橘属植物之间的亲缘关系,也对贡柑的起源进行了初步的探讨,支持贡柑是由本地橘和橙的自然杂交而来的观点,并偏向橘遗传基础。亲本的确立可以为育种者选配育种亲本提供有用的信息。由于许多果树栽培品种最初从实生苗而来,父母本不清,RAPD标记为亲本的确立提供了一种有效手段。Harada等[14]根据RAPD分析结果认为,乔纳金(金冠×红玉)和陆奥(金冠×印度)2个三倍体苹果品种其减数分裂的2n配子是由金冠提供的,这一结果与以前的同工酶分析结果一致。津轻苹果的父本因当时记载不详一直不得而知,结合RFLP和RAPD分析结果确认其父本为红玉。程中平[15]利用RAPD分子标记技术并结合前人在形态学、细胞学、孢粉学和酶学的研究结果,认为桃、李、杏、梅、樱类植物可划分为桃属、李属、杏属和樱属,其中桃属是最进化的类型,这与俞德浚将大李属细划为4个小属的观点一致[16]。这些研究充分说明了RAPD技术作为一种分子鉴定的有力工具,已经成为了传统形态学,细胞学和同功酶分析鉴定物种的有力补充。

2在种质资源的遗传多样性和亲缘关系上的分析

遗传多样性是物种适应自然和进化的基本特征,它源于核酸序列不同和基因突变。天然植物群体的遗传多样性程度受遗传漂变、迁移、突变和选择等综合因素的影响,其基因频率会在一定的水平上波动,反映在核酸水平上就会呈现出特定DN段的多态性。因此,利用RAPD技术对遗传多样性进行快速检测,可以避免受环境、组织特异性和发育阶段的影响。冷翔鹏等[17]利用RAPD和SSR2种标记分别对系谱关系明确的22个巨峰系葡萄品种进行聚类分析,以验证2种标记方法的正确性与可靠性。结果显示,2种分子标记聚类结果基本一致,均适合于巨峰系葡萄的系谱分析和种质遗传多样性研究;Luro等[18]应用RAPD技术证明了宽皮柑橘品种间高度的遗传多样性,说明在宽皮柑橘品种的演化中起主要作用的是有性杂交和性状重组;在桃的遗传多样性研究方面,程中平等[19]用RAPD标记技术对203份桃属材料进行遗传多样性研究,发现砧木类遗传多样性指数最高,红叶桃、蜜桃、蟠桃和黄肉桃次之,寿星桃、碧桃、垂枝桃、硬肉桃和水蜜桃最低;谭晓风等[20]对香榧8个主要栽培种用RAPD进行分析,聚类结果与传统形态学的2大类基本吻合;为了探讨梅的2种类型———花梅与果梅的遗传多样性,王玉娟等[21]利用改良的RAPD技术对25个花梅和21个果梅品种的基因组总DNA进行了分析,并在此基础上采用UPGMA聚类方法对花梅与果梅品种间的遗传关系进行了分析。结果显示:花梅和果梅各品种间具有丰富的遗传多样性。聚类分析结果显示花梅和果梅具有相近的亲缘关系,遗传背景相似。

3种质资源的鉴定

1)品种鉴定和指纹图谱绘制

果树大多是多年生木本植物,且主要采用无性繁殖。长期以来,不同地域相互引种栽培致使出现了许多同物异名和同名异物现象,品种名和品种分类十分混乱。对现有果树品种准确地鉴定和分析,是进一步科学有效地利用果树资源的基础。过去进行品种分类和鉴定主要采用比较形态学并结合细胞学、孢粉学和酶学等方法,这些方法对关系较近的材料不能准确区分。近10多年来,发展起来的分子标记技术为品种鉴定开辟了新的技术手段。吉前华等[22]利用梯度PCR优化了RAPD反应条件,建立了RAPD-PCR分析的最佳反应体系,显著提高了柑橘RAPD分析的特异性、效率和稳定性。结果证明,RAPD分析是品种纯度鉴定研究的简单实用的方法。潘新法等[23]运用RAPD分析技术,对16个枇杷品种的基因组DNA进行RAPD分析,表明不同枇杷品种基因型间存在着极为丰富的遗传多样性,扩增的DNA指纹图谱可将16个品种一一区分,为枇杷品种鉴定提供新的方法,同时也为分子标记辅助育种提供了依据;乔玉山等[24]以奉化李为试材,对中国李RAPD反应体系进行了优化,利用该优化反应体系,用10个随机引物,构建了5个中国李品种的RAPD指纹图谱,并以共有谱带率对这些品种遗传关系进行了分析;Harada等[25]用1个RAPD引物区分出了38个苹果品种。此外,在香蕉、龙眼、梨、柿、等作物上也开展了这方面的研究工作。

2)突变鉴定

果树在长期的无性繁殖过程中,形成了形形的突变类型,通过分子标记也可以发现众多突变类型,多数芽变是源于原有品种的微小变化,采用形态学、同工酶分析难以鉴定,借助分子标记在一定程度上可提高芽变鉴定的成功率。对于不同的果树芽变类型,RAPD标记技术表现出不同的鉴定可行性。房经贵等[26]对RAPD标记应用于果树芽变鉴定中的可行性进行了探讨;金勇丰等[27]用RAPD标记分析桃品种布目早生和其早熟芽变大观1号基因组DNA多态性,筛选出1个引物可检测出两者间的多态性;Kaemmer等[28]与Yang等[29]利用RAPD分别成功地鉴别出香蕉和甜樱桃的芽变系。RAPD标记在其他突变体的鉴别上也有应用。如张开春[30]曾采用RAPD标记将苹果品种红星和其短枝型突变体新红星等区别开;Sagawara等[31]还鉴定了几个柑橘嵌合体;刘成明等[32]对荔枝怀枝和三月红及其焦核芽变进行了RAPD分析,分别获得了OPL-121645和OPL-127222个特异性片段,初步认为这2个片段与焦核性状有关。

3)体细胞杂种的鉴定

现代栽培作物的遗传基础狭窄是作物改良的一个主要障碍,通过远缘杂交、体细胞杂交等方法导入外源遗传物质,是扩大遗传多样性的主要途径。史永忠等[33]通过优化条件,建立起柑橘RAPD分析体系并成功地应用于体细胞杂种的鉴定;肖顺元等[34]采用RAPD分析准确无误地鉴别了Volbaner柠檬与酸橙的体细胞杂种;Sawazaki等[35]应用RAPD鉴定出了欧洲葡萄与圆叶葡萄杂种。

4)种质保存和核心种质的建立

RAPD技术可以为种质资源的研究提供几乎无限的多态性证据。通过进行资源鉴别,可以避免在资源保存中经常发生的重复、混淆,为种质资源保存提供科学的依据。