基因定位常用的方法.pdf

基因定位常用的方法基因定位常用的方法l lWilsonWilsonWilsonWilson于于于于1911191119111911年将红绿色盲基因首次定位于年将红绿色盲基因首次定位于年将红绿色盲基因首次定位于年将红绿色盲基因首次定位于X X X X染色体上染色体上染色体上染色体上,开创了人类基因定位的先河开创了人类基因定位的先河开创了人类基因定位的先河开创了人类基因定位的先河.1968.1968.1968.1968年年年年,Donahue,Donahue,Donahue,Donahue利用系谱分析的方法将利用系谱分析的方法将利用系谱分析的方法将利用系谱分析的方法将DuffyDuffyDuffyDuffy血型基因血型基因血型基因血型基因定位于定位于定位于定位于1 1 1 1 号染色体上号染色体上号染色体上号染色体上,是人类首次在常染色体上进是人类首次在常染色体上进是人类首次在常染色体上进是人类首次在常染色体上进行的基因定位行的基因定位行的基因定位行的基因定位.20.20.20.20世纪世纪世纪世纪70707070年代后年代后年代后年代后,体细胞杂交重组体细胞杂交重组体细胞杂交重组体细胞杂交重组DNADNADNADNA、分子杂交和、分子杂交和、分子杂交和、分子杂交和PCRPCRPCRPCR等技术的出现和应用，基因等技术的出现和应用，基因等技术的出现和应用，基因等技术的出现和应用，基因定位的方法愈加先进，基因定位的速度、数量明定位的方法愈加先进，基因定位的速度、数量明定位的方法愈加先进，基因定位的速度、数量明定位的方法愈加先进，基因定位的速度、数量明显加快。人类基因组计划的实施和完成，更加促显加快。人类基因组计划的实施和完成，更加促显加快。人类基因组计划的实施和完成，更加促显加快。人类基因组计划的实施和完成，更加促进了基因定位的进程。进了基因定位的进程。进了基因定位的进程。进了基因定位的进程。l l基因定位对提高人类对疾病产生的病因学的基因定位对提高人类对疾病产生的病因学的基因定位对提高人类对疾病产生的病因学的基因定位对提高人类对疾病产生的病因学的认识有重要意义。认识有重要意义。认识有重要意义。认识有重要意义。生物秀实验频道生命科学实验中心 l遗传做图遗传做图遗传做图遗传做图：是以研究家族的减数分裂，以了解两：是以研究家族的减数分裂，以了解两：是是以研究家族以研究家族的的减减数分数分裂裂，以以了了解两解两个基因分离趋势为基础来绘制基因座位间的距个基因分离趋势为基础来绘制基因座位间的距个基因分个基因分离趋势为离趋势为基基础来绘制础来绘制基因基因座座位位间间的的距距离，它表明基因之间连锁关系和相对距离，并以离，它表明基因之间连锁关系和相对距离，并以离离，它表它表明基因明基因之间连锁关之间连锁关系和系和相相对对距离距离，并以并以重组率来计算和表示，以厘摩（重组率来计算和表示，以厘摩（重组重组率来率来计计算算和和表示表示，以厘摩（以厘摩（cMcMcMcM）为单位。）为单位。）为单）为单位。位。l l染色体定位：染色体定位：染色体定位染色体定位：只把基因定位到某条染色体上。只把基因定位到某条染色体上。只把只把基因定位基因定位到某条到某条染色体上。染色体上。细胞水平上的基因图又称细胞水平上的基因图又称细胞细胞水平水平上的基因上的基因图又称图又称细胞遗传图细胞遗传图细胞细胞遗传图遗传图l l区域定位：区域定位：区域区域定位定位：从细胞遗传学水平，用染色体显带等从细胞遗传学水平，用染色体显带等从从细胞细胞遗传遗传学学水平水平，用染色体显，用染色体显带带等等技术在光学显微镜下观察，将基因定位到染色体技术在光学显微镜下观察，将基因定位到染色体技术在技术在光光学显学显微镜下观察微镜下观察，将基因定位，将基因定位到到染色体染色体的具体区带。的具体区带。的的具具体体区带区带。生物秀实验频道生命科学实验中心 l1 1、体细胞杂交法基因定位：、体细胞杂交法基因定位：、体细胞杂交法基因定位、体细胞杂交法基因定位：体细胞体细胞体细胞体细胞：即生物体除生殖细胞外的任一细：即生物体除生殖细胞外的任一细：即：即生生物物体体除除生生殖殖细胞细胞外外的的任一任一细细胞。胞。胞。胞。1 1 1 1）体细胞杂交）体细胞杂交）体细胞杂交体细胞杂交的概念：的概念：的的概念：概念：也称细胞融合（也称细胞融合（也称也称细胞细胞融合（融合（cell infusioncell infusioncell infusioncell infusion），是），是），是，是将来源不同的两种细胞融合成一个新细将来源不同的两种细胞融合成一个新细将将来源不同来源不同的的两种两种细胞细胞融合融合成成一一个个新新细细胞。新产生的细胞称杂种细胞（胞。新产生的细胞称杂种细胞（胞。胞。新新产生的细胞产生的细胞称称杂杂种种细胞细胞（hybrid hybrid hybrid hybrid cellcellcellcell），含双亲不同的染色体。），含双亲不同的染色体。），含双含双亲亲不同不同的染色体。的染色体。生物秀实验频道生命科学实验中心 2 2 2）对象）对象）对对象象：人的细胞人的细胞人的细胞人的细胞鼠类：大鼠、小鼠、仓鼠鼠类：大鼠、小鼠、仓鼠鼠鼠类类：大鼠大鼠、小鼠小鼠、仓鼠仓鼠3 3 3 3）杂种细胞的特点：）杂种细胞的特点：）杂杂种种细胞的细胞的特点特点：在繁殖传代过程中，人的染色体优先在繁殖传代过程中，人的染色体优先在在繁繁殖传殖传代代过过程程中中，人的染色体，人的染色体优优先先丢失，以至最后只剩几条或一条人的染色丢失，以至最后只剩几条或一条人的染色丢失丢失，以以至最至最后后只只剩剩几几条条或或一条一条人的染色人的染色体，而啮齿类的染色体被保留下来。体，而啮齿类的染色体被保留下来。体，体，而啮齿而啮齿类的染色体类的染色体被保留被保留下来下来。生物秀实验频道生命科学实验中心 l4 4 4 4）原理：）原理：）原理原理：细胞进行融合时，培养液中只有部分细细胞进行融合时，培养液中只有部分细细胞进行细胞进行融合融合时时，培养液中培养液中只只有有部部分细分细胞融合成杂种细胞，还有大量未融合的双胞融合成杂种细胞，还有大量未融合的双胞胞融合融合成杂成杂种种细胞，细胞，还还有有大大量量未未融合融合的的双双亲细胞。这就需要选择分离纯化杂种细亲细胞。这就需要选择分离纯化杂种细亲亲细胞。细胞。这就需这就需要要选择选择分分离离纯化纯化杂杂种种细细胞。为此要胞。为此要胞。胞。为为此此要要创造一种只让杂种细胞生长繁创造一种只让杂种细胞生长繁创创造造一种只一种只让让杂杂种种细胞生细胞生长繁长繁殖而亲本细胞死亡的环境殖而亲本细胞死亡的环境殖殖而亲而亲本本细胞细胞死亡死亡的的环境环境。这就要利用杂。这就要利用杂。这就这就要利用杂要利用杂种细胞和亲本细胞对生长条件的要求和代种细胞和亲本细胞对生长条件的要求和代种种细胞和细胞和亲亲本本细胞对生细胞对生长长条条件件的要的要求求和代和代谢的差异来进行选择。其中谢的差异来进行选择。其中谢谢的的差异差异来来进行进行选择选择。其中其中最常用的是最常用的是最最常用的是常用的是HATHATHATHAT选择系统选择系统选择选择系系统统。生物秀实验频道生命科学实验中心 H H H为次黄嘌呤，是为次黄嘌呤，是为为次次黄嘌呤黄嘌呤，是，是HGPRTHGPRTHGPRTHGPRT的底物，为的底物，为的的底底物物，为为DNADNADNADNA合成提合成提合合成提成提供原料（核苷酸旁路合成原料）供原料（核苷酸旁路合成原料）供原料供原料（核苷酸旁路核苷酸旁路合合成成原料原料）A A A A可阻断正常的可阻断正常的可阻断正可阻断正常的常的DNADNADNADNA合成（嘌呤及合成（嘌呤及合合成成（嘌呤及嘌呤及TMPTMPTMPTMP合成受抑合成受抑合合成成受抑受抑制）制）制）制）T T T T在胸苷激酶（在胸苷激酶（在在胸苷激酶胸苷激酶（TKTKTKTK）的作用下生成胸腺嘧啶核）的作用下生成胸腺嘧啶核）的的作作用用下下生成生成胸腺嘧啶核胸腺嘧啶核苷酸，为苷酸，为苷酸苷酸，为为DNADNADNADNA合成提供原料合成提供原料合合成提成提供原料供原料生物秀实验频道生命科学实验中心 l人细胞：人细胞：人细胞人细胞：由于由于由由于于A A A A的存在，正常的的存在，正常的的的存存在，在，正正常的常的DNA DNA DNA DNA 合成通路受合成通路受合合成成通路受通路受阻阻阻阻。同时由于同时由于同同时由时由于于HGPRTHGPRTHGPRTHGPRT的缺乏，无法利用次黄的缺乏，无法利用次黄的的缺乏缺乏，无无法利用次法利用次黄黄嘌呤通过旁路合成嘌呤通过旁路合成嘌呤通过旁路嘌呤通过旁路合合成成DNADNADNADNA（嘌呤合成障碍）嘌呤合成障碍）嘌呤嘌呤合合成成障碍障碍）生物秀实验频道生命科学实验中心 l鼠细胞鼠细胞鼠鼠细胞细胞：由于：由于：由由于于A A A A的存在正常的的存在正常的的的存存在在正正常的常的DNADNADNADNA合成通合成通合合成成通通道受阻，有道受阻，有道受阻道受阻，有，有HGPRTHGPRTHGPRTHGPRT可以利用次黄嘌呤合成可以利用次黄嘌呤合成可可以以利用次利用次黄嘌呤黄嘌呤合合成成腺嘌呤，鸟嘌呤，但由于无腺嘌呤，鸟嘌呤，但由于无腺嘌呤腺嘌呤，鸟嘌呤鸟嘌呤，但由但由于于无无TKTKTKTK，无法合，无法合，无无法法合合成胸腺嘧啶。（嘧啶合成障碍成胸腺嘧啶。（嘧啶合成障碍成成胸腺嘧啶胸腺嘧啶。（嘧啶嘧啶合合成成障碍障碍）杂种细胞杂种细胞杂杂种种细胞细胞：有：有：有有HGPRTHGPRTHGPRTHGPRT旁路合成腺嘌呤旁路合成腺嘌呤旁路旁路合合成成腺嘌呤腺嘌呤,鸟鸟鸟鸟嘌呤；并可以利用嘌呤；并可以利用嘌呤嘌呤；并并可可以以利用利用TKTKTKTK合成胸腺嘧啶（嘌合成胸腺嘧啶（嘌合合成成胸腺嘧啶胸腺嘧啶（嘌嘌呤和嘧啶都可以正常合成）呤和嘧啶都可以正常合成）呤呤和和嘧啶嘧啶都都可可以以正正常常合合成成）生物秀实验频道生命科学实验中心 l将筛选出来的杂种细胞转移到正常培将筛选出来的杂种细胞转移到正常培将将筛筛选选出出来来的杂的杂种种细胞细胞转移转移到到正正常常培培养基继续培养，养基继续培养，养养基基继续继续培养培养，由于人和鼠都有各自不同由于人和鼠都有各自不同由由于人和于人和鼠鼠都都有有各自各自不同不同的生化和免疫学特性的生化和免疫学特性的生的生化化和和免疫免疫学学特特性性，MillerMillerMillerMiller等运用体细等运用体细等等运运用体细用体细胞杂交并结合杂种细胞的特征，证明杂种胞杂交并结合杂种细胞的特征，证明杂种胞杂交胞杂交并并结结合合杂杂种种细胞的细胞的特特征征，证证明杂明杂种种细胞的存活需要胸苷激酶（细胞的存活需要胸苷激酶（细胞的细胞的存存活活需需要要胸苷激酶胸苷激酶（TKTKTKTK）。凡是含）。凡是含）。凡凡是是含含有人有人有人有人17171717号染色体的杂种细胞都因有号染色体的杂种细胞都因有号染色体的杂号染色体的杂种种细胞细胞都都因有因有TKTKTKTK活性活性活性活性而存活，反之则死亡，从而推断而存活，反之则死亡，从而推断而存而存活活，反反之之则则死亡死亡，从从而而推推断断TKTKTKTK基因定基因定基因定基因定位于位于位于位于17171717号染色体上，这是首例应用体细胞号染色体上，这是首例应用体细胞号染色体上，号染色体上，这这是首是首例例应用体细胞应用体细胞杂交法进行的基因定位。杂交法进行的基因定位。杂交法进行的基因定位。杂交法进行的基因定位。生物秀实验频道生命科学实验中心 人TK+HPRT+17 317317 3TK+TK+TK-HAT生物秀实验频道生命科学实验中心 l克隆嵌板法克隆嵌板法克隆嵌板克隆嵌板法法(clone panel method)(clone panel method)(clone panel method)(clone panel method)根据不同杂种细胞保留或丢失的人染色体有根据不同杂种细胞保留或丢失的人染色体有根据根据不同不同杂杂种种细胞细胞保留或丢失保留或丢失的人染色体有的人染色体有时是重叠的情况时是重叠的情况时时是重是重叠叠的的情况情况,设计的一种简便而实用的基因设计的一种简便而实用的基因设设计的计的一种一种简便简便而而实用的基因实用的基因定位方法。定位方法。定位方法。定位方法。克隆嵌板克隆嵌板克隆嵌板克隆嵌板杂种克隆杂种克隆杂种克隆杂种克隆保留的人染色体保留的人染色体保留的人染色体保留的人染色体1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 A +A +A +A +-B +B +B +B +-+-C +C +C +C +-+-+-+-生物秀实验频道生命科学实验中心 1 1 1）原位杂交（）原位杂交（）原原位杂交位杂交（in situ hybridizationin situ hybridizationin situ hybridizationin situ hybridization）：是最）：是最）：）：是是最最直接的基因定位方法之一，是分子生物学技术在直接的基因定位方法之一，是分子生物学技术在直接直接的基因定位方法的基因定位方法之一之一，是分子生，是分子生物物学技术在学技术在基因定位中的应用，胰岛素基因用此方法定位于基因定位中的应用，胰岛素基因用此方法定位于基因定位基因定位中中的应用，的应用，胰岛素胰岛素基因用基因用此此方法定位于方法定位于11p1511p1511p1511p15。2 2 2 2）原理：碱基的互补配对，同源的）原理：碱基的互补配对，同源的）原理原理：碱碱基的基的互补配互补配对，对，同源同源的的DNADNADNADNA-DNADNADNADNA双链双链双双链链或或或或DNADNADNADNA-RNARNARNARNA双链在一定条件下能结合成双链。用放双链在一定条件下能结合成双链。用放双双链链在在一一定定条条件件下能下能结结合合成成双双链链。用。用放放射性或非放射性物质标记的射性或非放射性物质标记的射性射性或或非非放射性放射性物物质标记质标记的的DNADNADNADNA、RNARNARNARNA或与或与或或与与mRNAmRNAmRNAmRNA互互互互补的补的补补的的cDNAcDNAcDNAcDNA作探针，可检测细胞基因组中的同源部作探针，可检测细胞基因组中的同源部作作探针探针，可可检测检测细胞基因组细胞基因组中中的的同源部同源部分。分。分。分。生物秀实验频道生命科学实验中心 3）原原位杂交的位杂交的特点特点：杂交在杂交在载玻载玻片片上的上的中中期期染色体上进染色体上进行，行，而而不不是在是在溶溶液液和和膜膜上进行。上进行。所谓所谓原原位位是是指指在在标标本本上上DNADNA原原位位变变性性，再与放射性再与放射性或或非非放射性放射性物物质质（通通常用常用3H3H）标记标记的的已知已知核核酸酸探针探针杂交，杂交，通过通过放射自放射自显显影影来来检测检测染色染色体上体上特异特异DNADNA或或RNARNA顺顺序序，用，用放射性颗粒放射性颗粒在在某条某条染色体的染色体的区带区带出现的出现的最最高高频频率率或或荧荧光光的的强强度度来来确定确定探针探针的位的位置置，从从而而准准确确地地进进行基因定位。行基因定位。生物秀实验频道生命科学实验中心 4 4 4）原位杂交的步骤）原位杂交的步骤）原原位杂交的位杂交的步骤步骤制备中期染色体制备中期染色体制制备备中中期期染色体染色体DNADNADNADNA原位变性原位变性原原位位变变性性变性变性变变性性放射性或非放射性标记探针放射性或非放射性标记探针放射性放射性或或非非放射性标记探针放射性标记探针杂交（在载玻片上）杂交（在载玻片上）杂交杂交（在在载玻载玻片片上上）洗膜洗膜洗膜洗膜放射性标记：放射自显影放射性标记：放射自显影放射性标记放射性标记：放射自放射自显显影影检测检测检测检测非放射性标记：荧光染料与抗体或蛋白结合非放射性标记：荧光染料与抗体或蛋白结合非非放射性标记放射性标记：荧荧光光染染料料与抗与抗体体或或蛋白结蛋白结合合记录杂交信号记录杂交信号记录记录杂交杂交信信号号结合染色体形态进行基因定位结合染色体形态进行基因定位结结合合染色体染色体形态形态进行基因定位进行基因定位生物秀实验频道生命科学实验中心 5 5 5）荧光原位杂交）荧光原位杂交）荧荧光光原原位杂交位杂交（florescence in situ hybridizationflorescence in situ hybridizationflorescence in situ hybridizationflorescence in situ hybridization，FISHFISHFISHFISH）l l用特殊荧光素（用特殊荧光素（用用特特殊荧殊荧光光素素（digdigdigdig或或或或BiotinBiotinBiotinBiotin）标记探针）标记探针）标记探针标记探针DNADNADNADNA（Nick translation Nick translation Nick translation Nick translation 标记法），变性成单标记法），变性成单标记标记法法），变变性性成成单单链后与变性后的染色体或细胞核靶链后与变性后的染色体或细胞核靶链链后后与与变变性性后的染色体后的染色体或或细胞细胞核核靶靶DNADNADNADNA杂交。杂交。杂交。杂交。在荧光显微镜下观察并记录结果。在荧光显微镜下观察并记录结果。在在荧荧光光显显微镜下观察并微镜下观察并记录结果记录结果。FISHFISHFISHFISH优点：优点：优点优点：可用来作基因或特定可用来作基因或特定可可用用来来作作基因基因或特或特定定DNADNADNADNA片段的染色体区片段的染色体区片段片段的染色体的染色体区区域定位。域定位。域域定位。定位。缺点：缺点：缺点缺点：必须在已知探针的情况下方可进行。必须在已知探针的情况下方可进行。必须必须在在已知探针已知探针的的情况情况下下方方可可进行。进行。生物秀实验频道生命科学实验中心 analysisLinkage analysisLinkage analysisLinkage analysis）1 1 1 1）概念：）概念：）概念：）概念：基因定位的连锁分析是根据基因在染基因定位的连锁分析是根据基因在染基因定位的基因定位的连锁连锁分析是分析是根据根据基因在染基因在染色体上呈直线排列，不同基因相互连锁成色体上呈直线排列，不同基因相互连锁成色体上色体上呈直线排呈直线排列列，不同不同基因基因相相互互连锁连锁成成连锁群的原理，即应用被定位的基因与同连锁群的原理，即应用被定位的基因与同连锁连锁群群的的原理原理，即即应用应用被被定位的基因定位的基因与与同同一染色体上另一基因或遗传标记相连锁的一染色体上另一基因或遗传标记相连锁的一一染色体上染色体上另另一一基因基因或或遗传遗传标记标记相连锁相连锁的的特点进行定位。特点进行定位。特点特点进行定位。进行定位。生物秀实验频道生命科学实验中心 2 2 2）重组值（重组值（重组重组值值（recombination fractionrecombination fractionrecombination fractionrecombination fraction）是基因定位时两个基因间遗传图距的量是基因定位时两个基因间遗传图距的量是基因定位是基因定位时时两两个基因个基因间遗传图距间遗传图距的量的量度，即基因间的遗传距离。如果两个基因度，即基因间的遗传距离。如果两个基因度，度，即即基因基因间间的的遗传距离遗传距离。如如果果两两个基因个基因间有间有间间有有1%1%1%1%的重组值，其遗传图的距离为的重组值，其遗传图的距离为的重组的重组值值，其其遗传图遗传图的的距离为距离为1 1 1 1厘厘厘厘摩。（摩。（摩摩。（centimorgancentimorgancentimorgancentimorgan，cMcMcMcM）3 3 3 3）遗传标记（遗传标记（遗传遗传标记标记（genetic markergenetic markergenetic markergenetic marker）用连锁分析发法进行基因定位需要已知用连锁分析发法进行基因定位需要已知用用连锁连锁分析分析发发法进行基因定位法进行基因定位需需要要已知已知的记忆内作为遗传标记，这些标记按孟德的记忆内作为遗传标记，这些标记按孟德的的记记忆内忆内作作为遗传为遗传标记标记，这这些些标记标记按孟德按孟德尔方式遗传，标记位点应是多态的。尔方式遗传，标记位点应是多态的。尔尔方方式式遗传遗传，标记标记位位点点应是应是多态多态的。的。生物秀实验频道生命科学实验中心 l遗传多态性：遗传多态性：遗传遗传多态性多态性：是指在一个遗传座位上具有一个以是指在一个遗传座位上具有一个以是是指指在在一一个个遗传座遗传座位上位上具具有有一一个个以以上的等位基因，且各个等位基因在群体中出现的上的等位基因，且各个等位基因在群体中出现的上的等位基因，上的等位基因，且且各各个等位基因在个等位基因在群群体体中中出现的出现的频率皆高于频率皆高于频频率率皆皆高于高于1%1%1%1%。l l常用的遗传标记：常用的遗传标记：常用的常用的遗传遗传标记标记：ABOABOABOABO血型血型血型血型蛋白多态蛋白多态蛋白多态蛋白多态血清蛋白泳动学改变血清蛋白泳动学改变血血清清蛋白蛋白泳动泳动学学改改变变HLAHLAHLAHLARFLP RFLP RFLP RFLP 小卫星小卫星小小卫星卫星DNADNADNADNA：VNTR 6VNTR 6VNTR 6VNTR 6-12121212个核苷酸个核苷酸个个核苷酸核苷酸DNADNADNADNA多态多态多态多态VNTR VNTR VNTR VNTR 微卫星微卫星微微卫星卫星DNADNADNADNA：STR2STR2STR2STR2-6 6 6 6个的个的个的个的VNTRVNTRVNTRVNTR SNPsSNPsSNPsSNPs生物秀实验频道生命科学实验中心 1 1 1、功能克隆、功能克隆、功能功能克隆克隆(functional cloning)(functional cloning)(functional cloning)(functional cloning)是利用疾病已知的遗传损伤而引起的生化功是利用疾病已知的遗传损伤而引起的生化功是利用疾病是利用疾病已知已知的的遗传遗传损伤损伤而而引起引起的生的生化化功功能如蛋白质氨基酸缺陷的信息能如蛋白质氨基酸缺陷的信息能能如如蛋白质蛋白质氨氨基基酸缺酸缺陷陷的的信信息息,进行基因定位进行基因定位进行基因定位进行基因定位,进而克隆该基因进而克隆该基因进进而而克隆克隆该该基因基因.生物秀实验频道生命科学实验中心 2 2 2、定位克隆、定位克隆、定位、定位克隆克隆(positional cloning)(positional cloning)(positional cloning)(positional cloning)是先进行基因定位作图是先进行基因定位作图是先进行基因定位是先进行基因定位作作图图,然后找到来自然后找到来自然然后后找找到来到来自自该定位区的基因并进行克隆该定位区的基因并进行克隆该该定位定位区区的基因的基因并并进行进行克隆克隆,在此之后才能在此之后才能在在此此之之后后才才能能明确该基因的功能明确该基因的功能明确明确该该基因的基因的功能功能.功能克隆和定位克隆的比较功能克隆和定位克隆的比较功能功能克隆克隆和定位和定位克隆克隆的的比较比较:在传统的功能克隆中在传统的功能克隆中在在传传统统的的功能功能克隆克隆中中,基因功能的研究基因功能的研究基因基因功能功能的的研究研究先于基因鉴定先于基因鉴定先于基因先于基因鉴鉴定定.在定位克隆中在定位克隆中在定位在定位克隆克隆中中,基因定位在基因定位在基因定位在基因定位在先先先先,最后再鉴定基因最后再鉴定基因最最后后再再鉴鉴定基因定基因.基因已鉴定后基因已鉴定后基因基因已已鉴鉴定后定后,可以进可以进可可以以进进行基因功能的选择性研究行基因功能的选择性研究行基因行基因功能功能的的选择选择性性研究研究.生物秀实验频道生命科学实验中心 l由于抗肌萎缩蛋白由于抗肌萎缩蛋白由由于于抗抗肌萎缩肌萎缩蛋白蛋白(dystrophindystrophindystrophindystrophin)遗传性遗传性遗传遗传性性缺陷所致的进行性肌萎缩的致死性神经肌缺陷所致的进行性肌萎缩的致死性神经肌缺缺陷陷所所致致的进行的进行性性肌萎缩肌萎缩的的致致死死性性神经肌神经肌肉性遗传病肉性遗传病肉肉性性遗传遗传病病,发病率为发病率为发发病病率为率为1/35001/35001/35001/3500，XRXRXRXR遗传遗传遗传遗传。l l主要症状主要症状主主要要症状症状:通常通常通通常常3 3 3 3-5 5 5 5岁发病岁发病岁发岁发病病,开始走路不开始走路不开开始走始走路路不不稳稳稳稳,鸭型步态鸭型步态鸭鸭型型步态步态,上楼梯困难上楼梯困难上上楼梯困难楼梯困难,Gower,Gower,Gower,Gower征阳性征阳性征征阳阳性性.进进进进行性肌萎缩伴有腓肠肌假性肥大行性肌萎缩伴有腓肠肌假性肥大行行性性肌萎缩伴肌萎缩伴有有腓肠肌假腓肠肌假性性肥肥大大,10,10,10,10多岁下多岁下多多岁岁下下肢瘫肢瘫肢瘫肢瘫,一般在一般在一一般般在在20202020多岁之前死于心衰或呼吸衰多岁之前死于心衰或呼吸衰多多岁岁之之前前死死于于心衰心衰或或呼吸衰呼吸衰竭竭竭竭.生物秀实验频道生命科学实验中心 l研究者们通过对几个女性患者的细胞遗研究者们通过对几个女性患者的细胞遗研究研究者者们们通过通过对几个对几个女女性性患患者者的细胞的细胞遗遗传学研究发现每个病例受累的常染色体不传学研究发现每个病例受累的常染色体不传传学学研究研究发发现现每每个病个病例例受受累累的常染色体的常染色体不不同但在同但在同同但但在在X X X X染色体上的断裂点总是染色体上的断裂点总是染色体上的染色体上的断断裂裂点点总总是是p21p21p21p21。l l同时一个无任何遗传缺陷家族史的男孩同时一个无任何遗传缺陷家族史的男孩同同时时一一个个无无任任何何遗传遗传缺缺陷陷家族家族史史的的男孩男孩被发现患有被发现患有被被发发现现患患有有DMDDMDDMDDMD等等等等4 4 4 4种种种种X X X X连锁隐性遗传病，在连锁隐性遗传病，在连锁连锁隐隐性性遗传遗传病，在病，在这个独一无二个体的引发下，经过仔细的这个独一无二个体的引发下，经过仔细的这这个个独独一一无无二二个体的个体的引发引发下下，经经过过仔仔细的细的遗传学研究，最终发现了遗传学研究，最终发现了遗传遗传学学研究研究，最最终发终发现了现了Xp21.1Xp21.1Xp21.1Xp21.1的微小缺的微小缺的的微微小缺小缺失。失。失失。生物秀实验频道生命科学实验中心 X X X染色体与常染色体易位时染色体与常染色体易位时染色体染色体与与常染色体常染色体易易位位时时X X X X染色体失活的结果染色体失活的结果染色体染色体失失活活的的结果结果生物秀实验频道生命科学实验中心 l两个研究小组分别采用两种不同的方两个研究小组分别采用两种不同的方两两个个研究研究小小组分组分别采别采用用两种不同两种不同的方的方法克隆了法克隆了法法克隆克隆了了DMDDMDDMDDMD基因：基因：基因基因：一组是通过一组是通过一一组是组是通过通过X X X X常染色体易位，克隆了该常染色体易位，克隆了该常染色体常染色体易易位，位，克隆克隆了了该该基因的一部分。基因的一部分。基因的基因的一部一部分。分。另一研究组使用有另一研究组使用有另另一研究一研究组组使使用有用有Xp21.1Xp21.1Xp21.1Xp21.1微小缺失的男微小缺失的男微微小缺失小缺失的的男男孩的孩的孩孩的的DNADNADNADNA，利用消减技术，获得了在正常，利用消减技术，获得了在正常，利用，利用消消减减技术，技术，获得获得了在了在正正常常X X X X染色体存在而在这个男孩染色体存在而在这个男孩染色体染色体存存在在而而在在这这个个男孩男孩DNADNADNADNA中缺乏的中缺乏的中缺乏中缺乏的的DNADNADNADNA克隆片段。克隆片段。克隆克隆片段片段。生物秀实验频道生命科学实验中心 4 4 4种种种种X X X X连锁隐性遗传病的男孩存连锁隐性遗传病的男孩存连锁连锁隐隐性性遗传遗传病的病的男孩男孩存存在在在在Xp21.2Xp21.2Xp21.2Xp21.2的微小臂内缺失的微小臂内缺失的的微微小小臂臂内内缺失缺失生物秀实验频道生命科学实验中心