为什么要构建遗传算法流程图图和物理图

主要研究结果如下:⑴对不同标记用于遗传图谱构建的效率进行了评价。
The main results are as follows:⑴ The efficiency of different molecular markers used in construction of genetic map was evaluated.
概略介绍了分子遗传图谱构建的理论基础及其所需的分子标记和作图群体的种类;
This paper presents the theoretical basis, kinds of molecular markers and mapping population for the constructing of molecular genetic maps.
目前这两种标记系统已开始在多种作物的种质资源鉴定评价、遗传图谱构建(包括转录图谱)、重要性状标记乃至基因分离克隆等方面成功应用。
SRAP and TRAP are being applied in germplasm genetic diversity analysis, genetic map including transcriptome map construction, important trait gene tagging and gene cloning in many crops.
对近年来油菜遗传图谱构建以及主要数量性状的QTL进展进行了综述。
The current advance was reviewed of genetic linkage map and mapping quantitative trait loci (QTL) for main quantitative traits in oilseed rape.
并就农作物分子遗传图谱构建存在的问题和今后的研究方向进行了讨论。
The problems of the constructing of molecular genetic maps are discussed and its developments is prospected.
本文对用于遗传图谱构建的DNA标记作了简单的概述。
The DNA markers for constructing genetic maps were summarized briefly.
本文综述了RFLP分子标记技术在蔬菜分类学及遗传多样性研究、遗传图谱构建、基因定位、分子标记辅助育种方面的应用情况,并对其应用前景进行了展望。
This paper reviewed the recent advance of the application of RFLP in various aspects of vegetable researches including genetic map construction, gene location and markers assisted selection.
综述了遗传图谱构建时标记选择及EST的应用。
This article reviews the marker selection on map construction and the EST application.
近等基因系是分子遗传图谱构建、数量性状基因定位及分子标记辅助育种的重要基础。
Near isogenic lines were important base for the construction of molecular genetic maps, QTLs location and molecular markers-assisted breeding.
综述简单重复序列标记(SSR)的特点及在作物遗传图谱构建、品种鉴定及分子标记辅助育种等方面的应用价值。
The characteristics of simple sequence repeats(SSR)and its importance in genetic mapping, variety identifying and molecular markerassistant breeding, etc, are discussed in this article.
本文回顾了世界上松树分子标记遗传图谱构建、比较遗传作图、数量性状位点定位和标记辅助选择的研究进展。
The worldwide progress on construction of molecular marker linkage map, comparative mapping, quantitative trait locus(QTL) mapping and marker-aided selection(MAS) in Pinus spp.
遗传图谱构建;
The main content includes(1)the construction of genetic map;
CAPS可以有效用于桉属树种遗传图谱构建。
This study demonstrated the usefulness of EST- CAPS markers in genetic mapping in Eucalyptus.
作者综述了豌豆分子标记的种类及其在豌豆种质资源遗传多样性、遗传图谱构建、基因定位、QTL分析等方面的研究进展。
This article reviews the main aspects of application of molecular markers in pea, including genetic diversity, the construction of genetic map, gene localization and QTL analysis.
本文回顾了世界上松树分子标记遗传图谱构建、比较遗传作图、数量性状位点定位和标记辅助选择的研究进展。
The worldwide progress on construction of molecular marker linkage map, comparative mapping, quantitative trait locus (QTL) mapping and marker-aided selection (MAS) in Pinus spp. was reviewed.
利用分子标记进行油菜品种鉴别、基因定位、遗传图谱的构建及杂种优势预测等。
The technology of molecular markers can be used for the distinction of rape varieties, location of genes, construction of genetic atlas and prediction of heterosis.
目的为青牛胆的物种鉴定和遗传图谱的构建寻找一种新的途径。
Objective To develop a new method for Tinospora sagittata species identification and genetic map construction.
因此,EST-CAPS标记技术可有效用于遗传图谱的构建,可以为桉树及其它树种提供研究参考。
The results demonstrate that EST-CAPS marker technology could be reliably applied to genetic map construction in Eucalyptus and other forest trees.
这些位点已被广泛的应用于父权的鉴定、遗传多样性和种群结构的分析、QTL定位、遗传图谱的构建等方面的研究。
These loci hae been used in parentage determination, genetic diversity and population structure, QTL determination, genetic map construction et al.
本研究旨在对团头鲂基因组资源的开发利用起到一定的促进作用,并为团头鲂养殖品系的优化、遗传多样性的检测及遗传图谱的构建等奠定基础。
This research makes a positive contribution to explore genomes of Bluntnose black bream, offer genetic tools to check the genetic variations and construct genetic linkage map.
研究结果为陆地棉品种遗传图谱的构建以及合理利用来源于渝棉1号的优质QTL提供了参考依据。
These results provide references for genetic map construction and utilizing reasonably the fiber quality QTLs from Yumian No. 1 in fiber quality breeding improvement in Upland cotton.
近年来,AFLP、RAPD和SSR等分子标记技术的运用,加速了瓜类作物分子遗传图谱的构建。
In recent years, application of molecular markers such as AFLP, RAPD and SSR markers have speeded up the construction of Cucurbita genetic map.
在小麦中,SSR标记已广泛应用于遗传图谱的构建、遗传多样性、品种及基因型鉴定、目的基因,以及QTL的标记和标记辅助选择育种。
In wheat, SSR markers have been applied to genetic mapping, detection of genetic diversity, identification of varieties and genotypes, gene tagging, QTL analysis, and marker-assisted selection.
单核苷酸多态性在水稻遗传图谱的构建、基因克隆和功能基因组学研究、标记辅助选择育种、遗传资源分类及物种进化等方面的应用具有巨大潜力。
SNP has showed the huge potential in the establishing in the rice genetic maps, genes cloning and functional genomics, MAS in rice breeding and studying in classification and evolution of germplasm.
RAPD技术在植物遗传育种中的应用如下 :1)遗传图谱的构建 ;
This paper focused on recent advances in the application of RAPD technique in plant breeding: 1) Construction of genetic map;
本文就SSR标记在甘蔗遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、鉴定品种和分子标记辅助育种等方面的应用进行了综述。
SSR markers in such applications as genetic diversity, construction of genetic linkage map, variety identification, and molecule marker assistant breeding in sugarcane were summarized in the paper.
线粒体基因组的物理和遗传图谱已经构建。
Genetic and physical maps of mitochondrial genome have been created.
遗传连锁图谱构建是基因组研究中的重要环节,是基因定位与克隆乃至基因组结构与功能研究的基础。
Genetic linkage map is a key field in genome research. It also is the basic of gene localization, gene clone, further genome organization and function.
目前,国内尚未有关长果黄麻遗传连锁图谱构建的报道。
By now, there is no relative report on genetic linkage map of jute.
综述了遗传标记在研究甜瓜起源地、分类、遗传多样性、图谱构建及分子辅助育种等方面的应用。
This paper reviewed the application of genetic marker in studying the origin, classification, genetic diversity, map construct and molecular marker assisted selection of melon.
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感谢您的反馈,我们会尽快进行适当修改![转载]四张图:物理图、转录图、遗传图、序列图
  “人类基因组计划”是解读人的基因组上的所有基因,共分析24个染色体DNA分子中的四种碱基对。30亿个碱基对是一个很长的序列,为了更好地搞清这个长序列,需要有其他辅助工作配合。在“人类基因组计划”中,分为两个阶段:DNA序列图以前的计划和DNA序列图计划。序列图以前的计划包括物理图、转录图、遗传图。
  人类基因组的物理图有两个要素:一是序列,二是位置。在如此长的序列中,物理图就像地图一样标明各个序列的路标。通过分子杂交的办法,利用DNA双链互补特点,一个DNA片段杂交在这个位置,“说明这个位置的结构与它相似,就是这个位置的标记,这是以序列作为标记的位置。”
  物理图还有更重要的作用,有了前面标志的序列位置,就可以将克隆的DNA片段,一个一个接起来。据中国人类基因组计划负责人杨焕明教授说:“如果两个克隆的DNA
片段,都含有某一路标的序列,就说明这两个片段的一部分是重叠的。我们整个基因组的DNA就是由这些相互重叠的DNA片段全部覆盖。换言之,这些DNA片段,就是我们人类基因组这一区域的代表,这些片段的克隆就是我们研究这一区域的实验材料。”
  物理图的绘制需要用遗传工程的手段来解决,对年代以来遗传工程所产生的技术,在制作物理图时被利用上了。其中最主要的是克隆技术和分子剪刀。
  克隆技术简单说就是不经过亲代的交配,以一个个体的自身为模板复制一个自我的过程。DNA的分子克隆以生物体的细胞为载体,随着细胞的克隆自身也克隆出来。现在使用的技术是DNA片段克隆,就是说,在塑料试管里,克隆出长几百个乃至几十万个碱基对的片段,这是基因工程的基本技术。
  做DNA片段克隆需要一种“载体”,最早人们采用质粒作为DNA片段的载体,它把一段段DNA拼接起来,实现自我复制。后来,又有了病毒载体、酵母载体和细菌载体。有的运载量大,有的功能稳定,有的制造容易。使DNA片段的复制手段多样化了。
  基因剪接是基因工程最基本的一种手段,长长的DNA分子是一条条键,最短的第22
号染色体也有3000万个孩着酸。如何把他们剪开呢?这就要用分子剪刀了。这种剪刀就是酶。它能把DNA从内部切开并能识别特殊的序列。
  剪刀有两种,一种是万能的,在任何地方都能剪,另外一种是只能在特殊的地方剪开,这种剪刀叫做限制性内切酶。现在已经发现的内切酶已经有300多种。有趣的是不同的内切酸切开的链子刀口不同。在两条链子组成的DNA中,有的内功酸能把片段的切口仅成平头,有的切成换头,易于重新级结。
  除了剪开DNA分子的酶,还有级结DNA分子的酶。有了这些工具,就可以进行基因剪接了。
  人类基因组计划要完成的另外一个图谱就是转录图。我们说在人类大约有7一周万个基因。但这么多基因中,只有1%一5%的基因是指导蛋白质编码的。因为各种生命的现象都是通过蛋白质来表现和实现自己的功能的。因此,抓住了这些能编码蛋白质的
DNA,就大致抓住了人类的基因,这就是转录图所要做的事情。
  人的每个细胞里所有的DNA决定将近10万个基因,那么在每一种组织的细胞中,只有10%的DNA能表达。
  转录是表达的第一阶段,DNA转录后,成为只有一根键的RNA,这个RNA携带信息,所以他被称为mRNARNA根据遗传密码决定蛋白质。因此抓住这些携带信息的mRNA就成为重要任务。可以说,转录图是基因图的雏形。
  在人类基因组计划中,DNA片段的部分序列,被称为可表达的标签序列,到目前为止,在国际合作的人类基因组计划中,这些dJNA片段已经被发现了160万,这160万个经过分析和剪接,至少已经代表了上万个不同基因的部分DNA序列。
  由于转录图中的这些基因是有表达功能的基因。再者,转录本身是有组织与时间特异性的,它来源于已知的某一生育阶段的某一组织,因此可以给制出在正常条件下基因表达的数目、种类及结构、功能的信息。将来还可以了解不同组织在不同水平、不同表达、不同时间内的表达,这样有了正常和异常的转录图,就可以在此基础上构建基因表达谱了。
  由于这种转录的DNA,可以为DNA序列鉴定哪些部分是编码DNA提供可*的信息,而且这是序列分析中效益最高、收获最快的方案,再者,它本身就有经济价值,可以为基因诊断或基因克隆作为工具,因此转录图的构建和从川队片段的分高竞争是十分剧烈。美国私人公司在这方面提出共达40多万个dZNIA片段的专利申请。
  遗传图是根据经典遗传学的原理,结合现代分子生物学的进展,以现象来追踪本质的重要工具。
  经典遗传学的精髓是遗传分析,在基因和表现之间发现遗传的联系。经过基因组的分析,人们发现一个基因一定在基因组中有其位点,这个位点至少有两个等位基因,一个是正常的,一个是不正常的。如果这个不正常的基因不表达,这个人还是正常的,仅仅是一个携带者。这个位点和全部基因组的遗传标记存在着距离问题,如果位点接近,就会发生交换,距离较远的,交换的频率就高。科学家采用一个遗传标记,来检查家系中这个遗传标记的位点是否与致病位点发生交换。*物理图就可以在这个遗传标志的相应距离找到这个基因。虽然疾病的原因很复杂,但是利用遗传图就可能分离到这个基因。
  因此,在遗传图中,家系是一个重要分析对象。序列中的差异就成为最好的“遗传标记。”
  物理图、转录图和遗传图都是序列前计划,这些图的绘制,都是为人类基因组的序列图作准备,只有序列图完成了,才能将人群内序列的差异,作为密度最高的遗传标记来完善遗传图,因此序列图是人类基因组计划中的最重要部分。
  中国参加人类基因组计划的科学家在《生命大解密》一书中详细讲解了人类基因组序列图的绘制工作是如何进行的:
  人类基因组DNA序列图的绘制工作,可以做这样的比喻:假说人们只穿4种颜色的衣服,红、黄、白、黑,“人类基因组计划”就相当于把世界上30亿人所穿的衣服都搞清楚,而且注明位置顺序,如所在的国家、城市、街道、楼房、房间。人类基因组DNA序列图的绘制,是在上述3张图的基础上,采用了“分而胜之”的“克隆到克隆”的策略。
  科学家用已在代表人类基因组中不同区域定好位置的标记,即遗传图的“遗传标记”和物理图的“物理标记”,来找到对应的人类基因组“DNA大片段的克隆”。这些克隆都已知道是相互重叠的。再分别用机器测定每一个克隆的DNA顺序,再把它们按照相互重叠的“相邻片段群”装搭起来。
  为了测定这些大片DNA克隆的序列,要将这些DNA克隆按遗传图与物理图的标记,确定在基因组中,切成1一2000核音酸长的小片段,再“装”到一种质粒“载体”上,送进细菌中克隆,大规模地培养细菌,再从细菌中提取这些“克隆’的DNA。在我国的
“北京中心’,工作人员每天要制备5000一1万个克隆的DNA作为测序“模板”。这些
DNA要质量上很纯,数量上准确,还不能相互混杂。
  模板制备好了,就要进行测序。一第一步是“测序反应”。现在使用的方法是“酶终止法”。简单地说,是以要测的DNA为模板,重新合成一条新链,分别用不同颜色的荧光物质标记上。这样,如果一段序列的一个位点上是A,就将代表A的劳火物质标记在
A的后面,由此类推。这样就形成了长度相差一个核着酸的新的DNA链,而结尾一位则可以荣火的颜色来决定是:或地或T、或动或G。
  测序反应做好后,第二步是上‘咱动测序议’分析。现在的机器主要有两类,一类是“凝胶电泳”,另一类为“毛细管电泳”,它们都能将长度仅相差一个碱基的DNA片段—一分开,由于不同的片段尾巴的核着酸已标有不同颜色的荧光染料,可以很直观地读出A、T、C、G的序列。
  这些“序列”通过电脑加工、检查质量,再用一些特殊的电脑程序,将相互重叠的序列装搭起来。要确定每一位置的核音酸,至少要测定5一10次。如果中间有“空洞”,还要将这些“空洞”用各种技术“补”起来,最后形成一个大片段克隆的完整序列。这些序列片段再根据“相邻片段群”的信息装搭起来,就组合成了一个染色体区域,一个染色体完整序列。
  现代的基因组技术是分子生物学、遗传学、遗传工程技术、生物信息学的综合。由于整个生命科学已进入“以序列为基础的时代”,大规模基因组测序、组装与分析技术已成为生物产业最重要的“龙头”、上游技术,这是一个国家的国力、技术能力、新的科研型企业的管理能力、人的素质的最集中的表现
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物理图谱是利用将染色体切成片段,再根据重叠序列确定片段间连接顺序,以及之间物理距离(bp) 或(kb)或(Mb)的图谱。以人类基因组物理图谱为例,它包括两层含义,一是获得分布于整个基因组30 000个序列标志位点(STS,其定义是染色体定位明确且可用PCR扩增的)。
物理图谱简介
物理图谱(Physics Map):物理图谱描绘DNA上可以识别的标记的位置和相互之间的距离(以碱基对的数目为衡量单位),这些可以识别的标记包括限制性内切酶的酶切位点,基因等。物理图谱不考虑两个标记共同遗传的等信息。对于来说,最粗的物理图谱是染色体的条带染色模式,最精细的图谱是测出DNA的完整碱基序列。
物理图谱目的
将获得的目的基因的cDNA克隆,进行测序,确定两端的cDNA序列,约200bp,设计合成引物,并分别利用cDNA和基因组DNA作模板扩增;比较并纯化特异带;利用制备放射性探针与基因组进行原位杂交,使每隔100kb就有一个标志;二是在此基础上构建覆盖每条染色体的大片段:首先是构建数百kb的YAC(酵母人工染色体),对YAC进行作图,得到重叠的YAC连续克隆系,被称为低精度物理作图,然后在几十个kb的DNA片段水平上进行,将随机切割后装入粘粒的作图称为高精度物理作图。
物理图谱特性
因限制性内切酶在DNA链上的切口是以特异序列为基础的,核苷酸序列不同的DNA,经酶切后就会产生不同长度的DNA片段,由此而构成独特的酶切图谱。因此,DNA物理图谱是DNA的特征之一。DNA是很大的分子,由限制酶产生的用于反应的DNA片段只是其中的极小部分,这些片段在DNA链中所处的位置关系是应该首先解决的问题,故DNA物理图谱是顺序测定的基础,也可理解为指导DNA测序的蓝图。广义地说,DNA测序从物理图谱制作开始,它是测序工作的第一步。制作DNA物理图谱的方法有多种,这里选择一种常用的简便方法──标记片段的部分,来说明图谱制作原理。
物理图谱步骤
用部分酶解法测定DNA物理图谱包括两个基本步骤:
(1)完全降解:选择合适的限制性内切酶将待测DNA链(已经标记放射性同位素)完全降解,经凝胶电泳分离后进行自显影,获得的图谱即为组成该DNA链的酶切片段的数目和大小。
(2)部分降解:以使待测DNA的一条链带上示踪,然后用上述相同酶部分降解该DNA链,即通过控制反应条件使DNA链上该酶的切口随机断裂,而避免所有切口断裂的完全降解发生。部分酶解产物同样进行电泳分离及自显影。比较上述二步的自显影图谱,根据片段大小及彼此间的差异即可排出酶切片段在DNA链上的位置。下面是测定某DNA物理图谱的详细说明。
物理图谱产生
该基因全长5900bp,用限制酶HpaⅡ完全降解该DNA可产生五个大小不等的片段,电泳分离并参照已知分子量的标准DNA带,得知这些片段的大小分别为、和310bp。不难推测该DNA上有四个HpaⅡ切口,但切口的位置和这五个片段在完整中的排列顺序此时尚无法知道。接着将的该DNA片段进行HpaⅡ的部分降解,由于各切口随机断裂,产生的片段数显然会多于完全。但电泳后的自显影图上只可能出现末端标记的DNA片段。若以待测DNA在左端为标记处,那么自显影图上将呈现、bp四条带。其中最小片段(1020bp)与完全降解产物为同一片段,它应定位于该的左端;而最大片段(4210bp)与完整基因(5900bp)之差的片段(1690bp)无疑应定位于该基因的右端;余下的三个片段(和310bp)的定位,根据部分酶解的相邻片段之差很易确定。据此推出的这五个片段在该基因上的排列顺序是(左→右):0-950-1690。物理图谱与DNA的原理颇为相似,二者是通过片段长度来推测位置,所不同的是测序确定()的位置,而此处是确定某个片段的位置。DNA物理图谱测定后,便可对每一酶切片段进行核苷酸顺序分析。在测定了所有片段的DNA顺序后,根据物理图谱将各片段&拼凑&起来就得出了待测DNA链的全部核苷酸顺序。基因的全顺序测定才是我们要达到目的,一般人类基因的长度都在10Kb以上,巨大基因可长达200Kb,要完成基因的全顺序测定需进行大量的工作。完成这些工作可采取多种不同的方法,但其基本思路是一致的,即在确定物理图谱的基础上,再进行DNA顺序测定。
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