分子變異和生態(tài)學(xué)問題-資料下載頁
2025-05-13 11:54本頁面
【正文】 的擴(kuò)增產(chǎn)物，可在含有脲的梯度凝膠上電泳，不同序列的產(chǎn)物在不同的脲濃度上部分地變性 ,對長度小于 500bp 的產(chǎn)物 ,小到只有 1 個堿基對替換的變化，能夠通過移動距離的不同而分辨出來，頻率數(shù)據(jù) (包括雜合子的辨別 )可直接由凝膠上得到。在這種應(yīng)用中 , DGGE 對研究 DNA 片段在種群內(nèi)或其它研究單位內(nèi)的中等變異是最有用的。 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性 DNA（ RAPD） 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性 DNA(RAPD), 不同生物提取的 DNA， 應(yīng)用多組短單鏈隨機(jī)引物，通過 PCR獲得不同長短的產(chǎn)物，經(jīng)過瓊脂糖電泳和溴化乙錠染色后 ,比較擴(kuò)增產(chǎn)物時 , 一些引物將產(chǎn)生少許分離的帶 ,它們的一部分在種群內(nèi)或種群間是多態(tài)的。當(dāng)檢測時 , 這些標(biāo)記通常呈現(xiàn)顯著的孟德爾遺傳特性。在動植物中 ,這些標(biāo)記可用來制作基因連鎖圖。 這種方法僅需要 DNA 分離、 PCR擴(kuò)增和瓊脂糖凝膠電泳過程 ,就可提供豐富的多態(tài)性標(biāo)記數(shù)據(jù)，避免了限制性酶和放射性標(biāo)記的高消耗和復(fù)雜性。 3 生態(tài)學(xué)應(yīng)用 性別鑒定 許多生物體由于在幼年期難于作性別鑒定 ,因此，相關(guān)的研究無法開展。 性別是由遺傳決定的，關(guān)鍵是至少在一種性別具某些特異性 DNA ，用分子標(biāo)記去鑒別特殊的性染色體的序列特征 , 已有了一些實(shí)例，如使用一種減法克隆(subtraction cloning) 技術(shù)分離了食鯡魚鷗 (Larus argentatus) 的 W 染色體 (雌性特異的 )的特異性探針，遺憾的是 ,這個探針只對很少一些近緣種有應(yīng)用價值。 最近分離了在 Y染色體上的性別決定區(qū) (SRY)的基因 , 并認(rèn)為它對人類來說是性別決定位點(diǎn)，它能夠作為一個探針，用印跡分析來確定一系列哺乳動物的性別。 雖然在其它脊椎動物分類群中 ,它好象可能具有一個相同功能的同源物 , 但首次在鳥類尋找這樣一個同源基因并不成功。 一旦得到了合適的序列數(shù)據(jù) , 至少就可以設(shè)計(jì)和合成在大范圍的哺乳動物物種中有用的寡核苷酸探針 ,或至少可以設(shè)計(jì)寡核苷酸引物應(yīng)用于 PCR。 交配制度 進(jìn)化生態(tài)學(xué)家對交配制度特別感興趣 ,他們希望能夠度量個體在自然條件下的生殖成功情況，也需測量不同個體間的親緣關(guān)系，在實(shí)踐中 , 父本和母本的檢驗(yàn)是測量親緣關(guān)系的一種特殊情況。為這個目的 ,應(yīng)用分子方法特別是多位點(diǎn) DNA 指紋和 RFLP 分析進(jìn)行研究 , 多位點(diǎn)分析已應(yīng)用于一些完全在野外進(jìn)行的繁殖系統(tǒng)研究上 , 現(xiàn)在幾乎已經(jīng)成為常規(guī)方法。迄今多數(shù)的研究集中在鳥類上 , 反映了鳥類作為行為生態(tài)學(xué)研究對象的普遍性 , 并且涉及到基本上是單配制度中，確定是父性或是母性，或者關(guān)注互助繁殖群成員之間的血統(tǒng)分布以及親緣關(guān)系的程度。 種群結(jié)構(gòu) 種群結(jié)構(gòu) ,包括從種群內(nèi)到種群間在各種水平上研究親緣關(guān)系與遺傳分化。線粒體 DNA(mtDNA)是用于許多種群分化研究的 DNA序列。在植物中 ,質(zhì)粒DNA 也是類似分子 ，同樣的進(jìn)展 ,并已在少數(shù)的種群結(jié)構(gòu)研究中得到應(yīng)用。 遷移和基因流 遷移是種群結(jié)構(gòu)的一個重要成分 ,應(yīng)用分子的方法可以推斷遷移模式。 例如 , 現(xiàn)代人的地理起源，這是個有爭議的問題 , 通過從多類人種和黑猩猩中取樣和獲取的 mtDNA Dloop區(qū)序列比較 , 確認(rèn)了人類 mtDNA 進(jìn)化樹的非洲起源 ( Vigilant 等 1991)。 漸滲現(xiàn)象與雜交地帶 適用于種群結(jié)構(gòu)分析的技術(shù)也適于特殊情況的雜交地帶。 分析沿著雜交地帶的基因漸滲， mtDNA特別有價值(Harrison 1989 綜述 ) 。核糖體 DNA 也應(yīng)用于某種程度的研究 (如 Baker 等 1989)。 物種的鑒定 不同物種總 DNA之間的雜交程度，已被廣泛地用來估測物種間的親緣關(guān)系。特別是在原核生物之間 ,當(dāng)一些生物具 90%以上的雜交值時 , 就把它們粗定為物種 (Woese 1987)。然而 ,這種方法的分辨率和分類學(xué)范圍經(jīng)常是低的 ,需要作比較，就要求有大量的 DNA。 物種特異性探針在研究宿主－傳播媒介 (vector)－寄生物系統(tǒng)中特別有用。Kukla 等 (1987)使用包含有重復(fù)序列的放射活性標(biāo)記的限制片段克隆 , 鑒定了一種蠅類組織中錐蟲的種和亞種。他們發(fā)展了一種應(yīng)用于野外的方法 ,將分離的蠅腹部整個地放在尼龍膜上與標(biāo)記的探針雜交 ,就能確認(rèn)和鑒定腸錐蟲。通過篩選一個基因文庫 ,Hart 等 (1989)發(fā)現(xiàn)并測定了一寡核苷酸探針的序列 ,它能區(qū)別引起人類河盲癥 (river blindness)的一種線蟲 Onchocerca volvulus 和形態(tài)上相似但不是病原體的另外一個 Onchocerca 種 ,它們攜帶在同樣的蚋(blackfly)媒介上。 分子系統(tǒng)學(xué) 分子技術(shù)可廣泛地應(yīng)用于系統(tǒng)學(xué)的研究。 實(shí)際上 , 任何基于遺傳的信息都可為分類學(xué)提供有價值的資料。 PCR技術(shù)更是廣泛應(yīng)用于分子系統(tǒng)學(xué)的研究。 設(shè)計(jì)通用引物，應(yīng)用 PCR 擴(kuò)增特定序列，如 線粒體細(xì)胞色素 b 序列 , 通過構(gòu)樹軟件，建立這些群體的系統(tǒng)發(fā)育。不僅可以解釋不同類群之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，親緣關(guān)系和共同祖先的分化，而且還可以解釋物種形態(tài)學(xué)，取食行為和生態(tài)學(xué)適應(yīng)。 群落多樣性 16s rRNA的擴(kuò)增提供了一個檢測微生物多樣性的有用方法。Giovannoni 等 (1990)把從浮游細(xì)菌的自然種群得到的 16s rRNA 基因擴(kuò)增片段進(jìn)行了克隆測序，發(fā)現(xiàn)一些以前未知的分類群，在系統(tǒng)發(fā)育上是分離的 ,又是微生物群落中重要組成成員。 Ward 等 (1990) 檢測一陸地溫泉中藍(lán)藻細(xì)菌叢中微生物物種的組成。用一通用引物，從環(huán)境樣品中擴(kuò)增 16s rRNA DNA，經(jīng)過克隆和測序 , 序列比較后發(fā)現(xiàn)，所檢測的 8 個序列類型沒有一個同該地點(diǎn)以前已知的 14 種生物相一致。表明分子工具可以揭示出微生物群落中以前未檢測出的多樣性。
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