真核生物的遺傳分析

第五章真核生物的遺傳分析真核生物遺傳物質(zhì)在細(xì)胞核中，染色體由DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成。通常一個基因組包含若干個染色體，具有多個復(fù)制起點(diǎn)，含有大量重復(fù)序列和不編碼序列。功能相關(guān)的基因可以位于不同的染色體，沒有明顯的操縱子結(jié)構(gòu)，但存在不同類型的基因家族。真核生物基因組同樣呈現(xiàn)不固定性，不僅有基因丟失、擴(kuò)增和重排，而且轉(zhuǎn)座成分首先也是在真核生物中發(fā)現(xiàn)的。第一節(jié)真核生物基因組一、基因組與C值

基因組：一個物種單倍體的染色體數(shù)目及其所攜帶的全部基因稱為該物種的基因組。

C值：一個物種單倍體基因組的DNA含量是相對含量是恒定的，通常稱為該物種DNA的C值。不同物種C值差異很大。從原核生物到真核生物。其基因組大小和DNA含量是隨生物進(jìn)化復(fù)雜程度的增加穩(wěn)步上升的。隨生物結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜程度的增加，需要的基因產(chǎn)物越多，所以C值就越大。最小的C值:支原體(106bp),

最大的C值:某些顯花植物和兩棲動物(1011bp)

C值悖理：C值大小不能完全說明生物進(jìn)化和遺傳復(fù)雜性的高低，即物種的C值和他進(jìn)化復(fù)雜性之間沒有嚴(yán)格的對應(yīng)性，這種現(xiàn)象稱C值悖理。C值悖理現(xiàn)象使人們認(rèn)識到真核生物基因組中比如存在大量不編碼的DNA序列。一般而言，越是簡單的生物，基因組中不編碼蛋白質(zhì)的DNA序列越少。它們的結(jié)構(gòu)基因的數(shù)目越接近于相應(yīng)DNA含量所估計的基因數(shù)。二、真核生物基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

真核生物基因組大部分位于細(xì)胞核中，一般由多條染色體組成，每條染色體又是由DNA分子與蛋白質(zhì)穩(wěn)定地結(jié)合成染色質(zhì)的多級結(jié)構(gòu)。每條染色體的DNA分子具有多個復(fù)制起點(diǎn)，基因內(nèi)存在著不表達(dá)的插入序列，即內(nèi)含子。功能上密切相關(guān)的基因集中程度不如原核生物，在真核生物中尚未見到有關(guān)操縱子的報道。

C.存在大量不編碼蛋白質(zhì)的DNA序列，果蠅的基因數(shù)約為5000個，占基因組DNA序列的10％左右，人的基因數(shù)推測為50000個，約占基因組DNA序列的1％。D.真核生物的蛋白質(zhì)編碼基因往往位于基因組DNA單拷貝序列中，除單拷貝序列外還存在大量重復(fù)序列（repeatsequence），重復(fù)序列的拷貝數(shù)可高達(dá)百萬份以上，在人的基因組中，至少具有20份拷貝的DNA，占總DNA的30％左右。E.真核生物基因組中，有許多結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的基因組成所謂的基因家族（genefamilies）。F.真核生物除了主要的核基因組外，還有細(xì)胞器基因組，而且細(xì)胞器基因組對生命是必須的，不像原核生物質(zhì)粒DNA基因?qū)?xì)菌生存不是必須的。真核生物基因組DNA序列的復(fù)雜度一、重復(fù)序列的檢測通過復(fù)性動力學(xué)來檢測基因組DNA序列的復(fù)雜性。推導(dǎo)出C/C0=1/（1+kC0t)

其中C為單鏈DNA的濃度，t為時間（單位為s），k為重組速率常數(shù)（單位是L／mol·s），C0是DNA總濃度。當(dāng)t=0時，C=C0，表明所有DNA都是單鏈。C0t曲線：C/C0是起始濃度和經(jīng)過時間的乘積C0t的函數(shù)，這樣的函數(shù)繪制的圖稱~。若當(dāng)t=t1/2時，即C/C0=1/2時，也就是50%單鏈復(fù)性時，則上式方程式為C0t1/2=1/k。若基因組中每一種基因只有一個，即都是單拷貝，則基因組愈大則基因組的復(fù)雜性愈大，復(fù)性速率愈小，k愈小，則C0t1/2愈大，所以C0t1/2與非重復(fù)序列的基因組大小成正比。即：

基因組A的C0t1/2

基因組B的C0t1/2

基因組A的核苷酸對數(shù)基因組B的核苷酸對數(shù)=二、DNA序列的類別（一）單拷貝序列（uniquesequence)：非重復(fù)序列，在一個基因組中只有一個拷貝或2-3個拷貝。真核生物大多數(shù)基因在單倍體中都是單拷貝的。動物細(xì)胞基因組中將近一半DNA是中度或高度重復(fù)的，特別是植物和兩棲類生物中單拷貝DNA序列降低，而中度和高度重復(fù)序列增加。（二）中度重復(fù)序列（moderatelyrepetitivesequence)：重復(fù)單位長度約300bp，重復(fù)次數(shù)為10~102，人的珠蛋白基因?qū)儆谶@種少量重復(fù)序列。另一類中度重復(fù)序列的重復(fù)次數(shù)為103~105，該序列常以回文序列方式出現(xiàn)在基因組的許多位置上，一些回文序列中間間隔著單拷貝序列，另一些中間不存在單拷貝序列，因此經(jīng)過變性復(fù)性后，前者可看到莖-環(huán)結(jié)構(gòu)，后者可形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。P116圖6-6（三）高度重復(fù)序列（highrepetitivesequence)，一般重復(fù)次數(shù)在106以上，通常這些序列長度為6-200bp，如衛(wèi)星DNA。大多集中在異染色質(zhì)區(qū)，特別在著絲粒和端粒附近。常帶有一些AT含量很高的簡單串聯(lián)重復(fù)序列。因序列簡單，缺乏轉(zhuǎn)錄所必須的啟動子，故無轉(zhuǎn)錄能力。但復(fù)制能力卻和單一序列一樣快。三、衛(wèi)星DNA（satelliteDNA）

概念：對一個物種來說，當(dāng)基因DNA切斷成數(shù)百個堿基的片段進(jìn)行超速離心時，其浮力密度曲線是覆蓋一定浮力密度范圍的，但有些DNA片段都含有異常高或異常低的GC含量，常在主要DNA帶的前面或后面有一個次要的DNA帶相伴隨，這些小的區(qū)帶就象衛(wèi)星一樣圍繞著DNA主帶，稱衛(wèi)星DNA。高度重復(fù)順序的功能1.調(diào)節(jié)反向序列常存在于DNA復(fù)制起點(diǎn)區(qū)的附近。另外，許多反向重復(fù)序列是一些蛋白質(zhì)（包括酶）與DNA的結(jié)合位點(diǎn)2.參與基因表達(dá)的調(diào)控DNA的重復(fù)順序可以轉(zhuǎn)錄到核內(nèi)不均一RNA（hnRNA）分子中，并形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，這對穩(wěn)定RNA分子，免遭分解有重要作用

3.參與轉(zhuǎn)位作用幾乎所有轉(zhuǎn)位因子的末端都包括反向重復(fù)順序，長度由幾個bp到1400bp，形成回文結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)位作用中既能連接非同源的基因，又可以被參與轉(zhuǎn)位的特異酶所識別。4.與進(jìn)化有關(guān)

不同種屬的高度重復(fù)順序，具有種屬特異性，但相近種屬又有相似性。如：人與非洲綠猴的α衛(wèi)星DNA長度僅差1個堿基（前者為171bp，后者為172bp），而且堿基序列有65％是相同的，表明它們來自共同的祖先5.同一種屬中不同個體的高度重復(fù)順序的重復(fù)次數(shù)不一樣，這可以作為每一個體的特征，即DNA指紋6.α衛(wèi)星DNA成簇的分布在染色體著絲粒附近，可能與減數(shù)分裂時染色體配對有關(guān)，即同源染色體之間的聯(lián)會可能依賴于具有染色體專一性的特定衛(wèi)星DNA順序第二節(jié)真菌類的遺傳分析

紅色面包霉的特點(diǎn)易于繁殖、培養(yǎng)、管理；可直接觀察基因表現(xiàn)，無需測交；可獲得、分析單次減數(shù)分裂的結(jié)果；等。紅色面包霉減數(shù)分裂特點(diǎn)：每次減數(shù)分裂結(jié)果(四個分生孢子，或其有絲分裂產(chǎn)生的八個子囊孢子)都保存在一個子囊中；四分子或八分子在子囊中呈直線排列——直列四分子，直列八分子，具有嚴(yán)格的順序。一、順序四分子及其遺傳分析四分子分析(tetradanalysis)：紅色面包霉減數(shù)分裂的4個產(chǎn)物保留在一起，稱四分子，對四分子表現(xiàn)進(jìn)行的遺傳分析，稱為四分子分析。四分子分析的優(yōu)越性：1、可把著絲?？醋饕粋€座位2、子囊孢子的對稱性，證明減數(shù)分裂是一個交互過程。3、可以檢驗(yàn)染色單體的交換是否有干涉，還可用于基因轉(zhuǎn)變的研究。4、證明雙交換可以包括4線中的兩線、3線或4線。（一）染色體作圖（centromeremapping)：利用四分子分析法，測定基因與著絲粒間的距離。染色體作圖的依據(jù)：在非姐妹染色單體間沒有發(fā)生著絲粒和基因間交換的減數(shù)分裂，稱第一次分裂分離（first-divisionsegregation)或叫M1模式分離。P118

若發(fā)生了交換，稱第二次分裂分離（second-divisionsegregation)或稱M2模式分離。P118

例：紅色面包霉的連鎖與交換紅色面包霉有一個與賴氨酸合成有關(guān)的基因(lys)：野生型——能夠合成賴氨酸，記為lys+，能在基本培養(yǎng)基(不含賴氨酸)上正常生長，成熟子囊孢子呈黑色；突變型——不能合成賴氨酸，稱為賴氨酸缺陷型，記為lys-，在基本培養(yǎng)基上生長緩慢，子囊孢子成熟較遲，呈灰色。用不同接合型的lys+和lys-雜交，可預(yù)期八個孢子中l(wèi)ys+和lys-呈4:4的比例，事實(shí)也是如此。在對子囊進(jìn)行鏡檢時發(fā)現(xiàn)孢子中l(wèi)ys+和lys-有六種排列方式，即我們教材p80表3-7所示的六種排列方式。P80表3-7粗糙脈孢菌+X-雜交子代子囊類型(1)(2)(3)(4)(5)(6)子囊類型++----+++-+--+-++--+-++-子囊型105129951016分裂類型M1M1M2M2M2M2未交換型交換型六種子囊孢子排列方式六種子囊孢子排列方式第一次分裂分離與第二次分裂分離(1-2)兩種排列方式：野生型lys+和突變型lys-在M1彼此分離，稱第一次分裂分離(firstdivisionsegregation)。著絲粒和lys基因位點(diǎn)間不發(fā)生非姊妹染色單體交換，因此這兩種子囊類型就是非交換型子囊。(3-6)四種排列方式：第一分裂產(chǎn)物中野生型與突變型未發(fā)生分離，野生型和突變型M2發(fā)生分離，稱第二次分裂分離(seconddivisionsegregation)。著絲粒與基因位點(diǎn)間發(fā)生非姊妹染色單體交換，因此這四種子囊均為交換型子囊。非交換型、交換型子囊的形成著絲點(diǎn)距離與著絲點(diǎn)作圖將著絲點(diǎn)當(dāng)作一個基因位點(diǎn)看待，計算基因位點(diǎn)與著絲點(diǎn)間的交換值，估計基因與著絲點(diǎn)間的遺傳距離，稱為著絲點(diǎn)距離。每個交換型子囊中，基因位點(diǎn)與著絲粒間發(fā)生一次交換，其中半數(shù)孢子是重組型(重組型配子)。因此，交換值（重組率RF）的計算公式為：MⅡ×1/2RF=×100%

MⅠ+MⅡRF0-lys=(9+5+10+16)×1/2/(105+129+9+5+10+16)×100%=7.3%即著絲粒與lys間的距離為7.3c M。（二）兩個連鎖基因的作圖粗糙鏈孢酶有兩個突變型：煙酸依賴型(nic)----需在培養(yǎng)基中添加煙酸才能生長腺嘌呤依賴型(ade)---需在培養(yǎng)基中添加腺嘌呤才能生長

nic+×+ade,必有6×6=36種不同的子囊型，但若把著絲粒在減數(shù)分裂中的隨機(jī)趨向造成的不同歸為一類，可歸納為7種基本子囊型。如只考慮性狀組合，不考慮孢子排列順序，還可把子囊分為3種類型：子囊型①②③④⑤⑥⑦四分子基因型次序+ade+adenic+nic+

++++nicadenicade+++adenic+nicade+adenicade++nic++adenic++adenic+++nicade++nicade++nicade+adenic+分離發(fā)生的時期MⅠMⅠMⅠMⅠMⅠMⅡMⅡMⅠMⅡMⅡMⅡMⅡMⅡMⅡ四分子類別PDNPDTTPDNPDT實(shí)得子囊數(shù)808190590151、親二型（parentalditypePD)，2種基因型，都為親型，包括①和②2、非親二型（non-parentalditype，NPD)：2種基因型,都為重組型，包括②和⑥。3、四型（tetratype,T)：4種基因型，2親本2重組，包括③、④和⑦1、判斷nic和ade是獨(dú)立分配還是連鎖：

若獨(dú)立分配，則PD：NPD=1或≈1

若連鎖，則PD：NPD﹥1

實(shí)際上：PD：NPD﹥﹥1，所以兩基因連鎖。2、計算著絲粒和兩基因間的RF：

RF（0-nic)=(MⅡ×1/2)/(MⅠ+MⅡ)×100%=1/2×(5+90+1+5)/1000×100%=5.05%;圖距=5.05cMRF（0-ade)=(MⅡ×1/2)/(MⅠ+MⅡ)×100%=1/2×(90+90+1+5)/1000×100%=9.3%;圖距=9.3cM根據(jù)RF值可知兩基因在染色體上有兩種可能排列方式：

nicadenicade

5.059.35.059.33、判定兩基因在染色體的同臂還是異臂上：估算兩基因的RF值：

RF（nic-ade)=重組型/（親本型+重組型）×100%=（1/2T+NPD）/（T+PD+NPD）×100%=1/2（90+5+5）+（1+1）/1000×100%=5.2%，圖距=5.2cM0nicade

5.055.210.25利用兩連鎖都處在MⅡ時的PD和NPD四分子類型出現(xiàn)的頻率來判斷它們處在同臂還是異臂上：

類型同一染色體上標(biāo)記基因交換產(chǎn)物在異臂上在同臂上PDMⅡMⅡ

+an

+兩線雙交換

+an

+單交換+an

++an

+MⅡMⅡNPD

+an

+

+an

+

++na

++na若兩連鎖基因在異臂上，則PD與NPD都由雙交換形成且機(jī)會相等，所以PD=NPD。但事實(shí)上PD≠NPD故此情況不可能∴nic和ade在同臂上已知RF（0-nic)+RF（nic-ade)=5.05%+5.2%RF（0-ade)=9.3%

即RF（0-nic)+RF（nic-ade)≠RF（0-ade)原因：著絲粒和ade間發(fā)生過雙交換，但在計算RF（0-ade)時卻沒有計算在內(nèi)，而在計算RF（0-nic)和RF（nic-ade)時都各計算一次。校正著絲粒與ade間的重組值子囊型每一子囊被計算為重組子的染色單體數(shù)子囊數(shù)在所有子囊中被計算為重組子的染色單體數(shù)

o-nn-ao-a

o-nn-ao-a234567總數(shù)

040022220202242222

19059015

0400180180101001800180242101010202208372由上表可以看出202+208≠372，低估的重組值=（202+208-372）/4000×100%=0.95%RF（0-nic)+RF（nic-ade)=RF（0-ade)+0.95%=9.3%+0.95%=10.25%1、攜帶基因a的鏈孢霉品系與攜帶基因b的品系雜交，結(jié)果如下：（1）a+a++b+b78%（2）a+++ab+b15%（3）a+ab+++b6%（4）a++ba++b1%問：（1）a和b與著絲點(diǎn)的重組值是多少？（2）a與b連鎖嗎？若連鎖請繪出a、b及著絲點(diǎn)的遺傳圖。一、同源重組

1.同源重組（交換）：兩個染色體或DNA分子相互交換對等部分的過程。例：同源染色體非姐妹單體交換；細(xì)菌的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、結(jié)合；噬菌體的重組…2.條件：2個DNA分子序列同源（相同或相近），且同源區(qū)域越長越有利。

3.功能：

A：維持種群的遺傳多樣性；

B：有助于DNA的損傷修復(fù)；

C：使真核生物產(chǎn)生第一次減數(shù)分裂中染色體正確分離到子細(xì)胞至關(guān)重要的瞬間物理連接。第三節(jié)真核生物重組的分子機(jī)制同源重組中負(fù)責(zé)DNA配對和重組的蛋白質(zhì)因子無堿基序列的特異性。對于真核生物來說，染色質(zhì)狀態(tài)對重組也有影響，如異染色質(zhì)及其附近區(qū)域很少發(fā)生重組。而大腸桿菌的同源重組需要RecA蛋白質(zhì)的參與。二、同源重組的分子機(jī)制（一）重組雙方DNA分子的斷裂與重接

1.證據(jù)：

1961，兩個雙標(biāo)記λ噬菌體感染大腸桿菌。(c.mi)λ噬菌體1

13C和14N“重”鏈

(+.+)λ噬菌體2

12C和14N“輕”鏈同時感染大腸桿菌子代噬菌體CsCl密度梯度離心重鏈重鏈和輕鏈輕鏈2、幾個概念：

重組核心：兩個DNA分子的連接連接分子/接合分子重組連接點(diǎn)/重組結(jié)合點(diǎn)雜種DNA/異源雙鏈DNA區(qū)二、同源重組的Holliday模型(如圖）

RobinHolliday于1964年提出了重組的雜合DNA模型，又稱Holliday模型。該模型對重組過程的解釋如下：A、同源的非姐妹染色單體聯(lián)會；B：同源非姐妹染色單體DNA中兩個方向相同的單鏈，在DNA內(nèi)切酶的作用下，在相同位置同時切開；C：切開的單鏈交換重接;D：形成交聯(lián)橋結(jié)構(gòu)；E：交聯(lián)橋沿配對DNA分子“移動”。兩個親本DNA分子間造成一大段異源雙鏈DNA（Holliday結(jié)構(gòu)）F：E和F相同；G：繞交聯(lián)橋旋轉(zhuǎn)1800；H：形成Holliday異構(gòu)體；I、通過兩種方式之一切斷DNA單鏈，若左右切，則形成非重組體，若上下切則形成重組體。由上可知：無論Holliday結(jié)構(gòu)斷裂是否導(dǎo)致旁側(cè)遺傳標(biāo)記的重組，它們都含有一個異源雙鏈DNA區(qū)。第四節(jié)基因轉(zhuǎn)變及其分子機(jī)制（一）異常分離與基因轉(zhuǎn)變遺傳重組導(dǎo)致異源雙鏈DNA片段的形成，即異源雙鏈DNA含有錯配堿基序列，由此解開基因間重組特性，而等位基因重組又為異源雙鏈模型的發(fā)展提供了證據(jù)。子囊菌類可用來研究等位基因重組事件。1.基因轉(zhuǎn)變（1938，H.Vinkle），一個基因轉(zhuǎn)變?yōu)樗牡任换颉?/p>

pdxp：酸度敏感的VB6需要型

pdx：酸度不敏感的VB6需要型2.Mitchell：+pdxpx

pdx+孢子對子囊12341+pdxppdx+++pdx+2++pdx++pdxp+pdxp3+pdxp++pdx+++4pdx++pdxppdx+pdx+3.基因轉(zhuǎn)變：子囊菌等容易研究，子囊孢子顏色，粗糙鏈孢霉、糞生糞殼菌、面包酵母共轉(zhuǎn)變：一個基因內(nèi)部不同突變位點(diǎn)同時發(fā)生基因轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象極化子：染色體基因轉(zhuǎn)變頻率呈現(xiàn)從一端向另一端遞減的極性現(xiàn)象的小區(qū)。4.糞生糞殼菌

g+（黑）

xg-（灰）（二）基因轉(zhuǎn)變的類型染色單體轉(zhuǎn)變：6：2分離比

減數(shù)分裂4個產(chǎn)物中，一個出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變半染色單體轉(zhuǎn)變：5：3；3：1：1：3

減數(shù)分裂四個產(chǎn)物中，一個或2個的一半出現(xiàn)減數(shù)分裂后分離：等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)分裂后的有絲分裂中。（三）、基因轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制第三節(jié)基因家族一、基因家族的類型和Alu家族基因家族：真核生物的基因組中有許多來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的基因，這樣的一組基因稱為基因家族（genefamily)。根據(jù)基因家族的復(fù)雜程度，可將其分為3種類型：A：簡單的多基因家族；B：復(fù)雜的多基因家族；C：不同場合表達(dá)的復(fù)雜多基因家族。（P174圖7-7）Alu家族：一類長度相似、性質(zhì)相似的重復(fù)序列，稱為Alu家族。二、基因簇和假基因基因簇：一個基因家族的成員緊密連鎖成蔟狀排列在某一染色體，構(gòu)成一個基因簇（genecluster)。假基因：在多基因家族中，某些成員并不產(chǎn)生有功能的基因產(chǎn)物，但在結(jié)構(gòu)和DNA序列上與有功能的基因具有相似性，這種成員稱為~。真核生物基因結(jié)構(gòu)示意圖

第五節(jié)真核生物基因的丟失、擴(kuò)增與重排基因丟失概念:一些低等真核生物如原生動物、線蟲、昆蟲等的發(fā)育中，許多體細(xì)胞常丟失一些基因或染色體，以消除這些基因的活性。只有要發(fā)育成性細(xì)胞的那些細(xì)胞保留完整的基因組。這種現(xiàn)象稱~。如馬蛔蟲和小麥癭蚊等。根據(jù)研究，調(diào)控染色體丟失的主要物質(zhì)是核酸。細(xì)胞的全能性：高等生物很多生物的不同類型細(xì)胞常有發(fā)育成完整個體的潛在能力，即具有個體發(fā)育所必須的全部基因，這種能力稱為~。不育癭蚊基因擴(kuò)增

基因擴(kuò)增(geneamplification)是指基因組內(nèi)某些基因的拷貝數(shù)專一地大量增加的現(xiàn)象。它是細(xì)胞在短期內(nèi)為滿足發(fā)育或生理適應(yīng)的需要而產(chǎn)生足夠多的基因產(chǎn)物的一種調(diào)控手段，它的實(shí)質(zhì)是通過差別的基因復(fù)制(differentialgenereplication)而完成的。如兩棲類和昆蟲的卵母細(xì)胞rRNA基因(rDNA)的擴(kuò)增，由于卵母細(xì)胞成長過程中需要合成大量的蛋白質(zhì)以滿足它在受精后發(fā)育的需要．這就需要卵母細(xì)胞中積累大量的核糖體，為此首先必須合成大量的rRNA?；蛑嘏?/p>

基因重排(generearrangement)是指DNA分子核苷酸序列的重新排列，不僅可形成新的基因，還可調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。如哺乳動物免疫球蛋白基因就是通過個編碼區(qū)的重排而形成的。第六節(jié)遺傳標(biāo)記遺傳標(biāo)記：可識別的等位基因。它具有兩個基本特征，即可遺傳性和可識別性，因此生物的任何有差異表型的基因突變型均可作為遺傳標(biāo)記。常用基因的連鎖分析、基因定位、遺傳作圖和基因轉(zhuǎn)移的鑒定。因此生物的任何有差異表型的基因突變型均可作為遺傳標(biāo)記。類型：形態(tài)標(biāo)記（morphologicalmarker）細(xì)胞學(xué)標(biāo)記(cytologicalmarker)生化標(biāo)記(biochemicalmarker)分子標(biāo)記(molecularmarker)一、形態(tài)標(biāo)記

即植物的外部形態(tài)特征。主要包括肉眼可見的外部特征，如：矮稈、紫鞘、卷葉等；也包括色素、生理特性、生殖特性、抗病蟲性等有關(guān)的一些特性。形態(tài)標(biāo)記簡單直觀、經(jīng)濟(jì)方便；但其數(shù)量在多數(shù)植物中是很有限的，且多態(tài)性較差，表現(xiàn)易受環(huán)境影響，并且有一些標(biāo)記與不良性狀連鎖。此外形態(tài)標(biāo)記的獲得需要通過誘變、分離純合的過程，周期較長。因此形態(tài)標(biāo)記在作物遺傳育種中的作用是有限的。

二、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記

即植物細(xì)胞染色體的變異：包括染色體核型（染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)、隨體有無、著絲粒位置等）和帶型（C帶、N帶、G帶等）的變化。與形態(tài)標(biāo)記相比，細(xì)胞學(xué)標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)是能進(jìn)行一些重要基因的染色體或染色體區(qū)域定位。但細(xì)胞學(xué)標(biāo)記材料需要花費(fèi)較大的人力和較長時間來培育，難度很大；同時某些物種對染色體變異反應(yīng)敏感；還有些變異難以用細(xì)胞學(xué)方法進(jìn)行檢測。因此到目前為止，真正應(yīng)用于作物遺傳育種研究中的細(xì)胞學(xué)標(biāo)記還很少。三、生化標(biāo)記

主要包括同工酶和等位酶標(biāo)記。同工酶是：指結(jié)構(gòu)不同、功能相似的酶，也即具有同一底物專一性的不同分子形式的酶。屬于一個以上基因座位編碼的酶的不同形式；而等位酶是指由一個基因座位的不同等位基因編碼的酶的不同分子形式。分析方法是從植物組織的蛋白粗提物中通過電泳和組織化學(xué)染色法將酶的多種形式轉(zhuǎn)變成肉眼可辯的酶譜帶型。與形態(tài)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記相比，生化標(biāo)記具兩個方面的優(yōu)點(diǎn)：一是表現(xiàn)近中性，對植物經(jīng)濟(jì)性狀一般沒有大的不良影響；二是直接反映了基因產(chǎn)物差異，受環(huán)境影響較小。但目前可使用的生化標(biāo)記數(shù)量還相當(dāng)有限，且有些酶的染色方法和電泳技術(shù)有一定難度，因此其實(shí)際應(yīng)用受到一定限制。四、分子標(biāo)記（DNA標(biāo)記）在遺傳學(xué)研究中廣泛應(yīng)用的DNA分子標(biāo)記已經(jīng)發(fā)展了很多種，一般依其所用的分子生物學(xué)技術(shù)大致可以分為兩大類：（1）是以Southern雜交技術(shù)為核心的分子標(biāo)記，（如RFLP），這類分子標(biāo)記被稱為第一代分子標(biāo)記。（2）是以PCR技術(shù)為核心的分子標(biāo)記，（如STS、RAPD、AFLP、SSR）等，這類分子標(biāo)記被稱為第二代分子標(biāo)記；單核苷酸多態(tài)性（SNP）標(biāo)記被稱為第三代分子標(biāo)記。它也是以PCR技術(shù)為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記技術(shù)。英文縮寫英文名稱中文名稱RFLPRestrictionfragmentIengthpolymorphism限制性片段長度多態(tài)性STSSequencetaggedsite序列標(biāo)簽位點(diǎn)RAPDRandomamplifiedpolymor-PhicDNA隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNAAFLPAmplifiedfrangmentlengthPolymor