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1人类遗传学研究中的伦理学：全球经验 1

简介 1

生物医学伦理学的发展简史 2

伦理学研究的关键 3

知情同意：普遍性 3

知情同意：儿童同意 5

国际和各国家调控标准及监督者 6

已有的单一国家或多国的伦理审查委员会实例 6

关于伦理学可接受的遗传学研究的最新思考 8

知情同意的限制 9

结论 9

参考文献 10

互联网资源 10

2遗传分析的群体选择 11

简介 11

“建立者”群体 12

“建立者”群体：实际应用 13

纯合性作图 14

混合群体 14

结论 16

参考文献 16

互联网资源 17

3功效计算 18

简介 18

遗传模型参数 20

通过分析发现关联的计算效能 21

通过模拟发现关联的计算效能 24

影响发现关联效能的因素 24

遗传方式 24

疾病的流行 26

事例和对照个体的比例 26

连锁不平衡和标记基因频率 27

基因组范围的关联 27

结论 28

参考文献 28

互联网资源 29

4遗传分析：在连锁和关联之间 30

简介 30

为遗传分析创造一个输入文件 31

描述关系 31

描述表型和基因型 32

描述系谱文件 32

遗传作图信息 33

用这些文件工作 33

用MERLIN进行连锁分析 33

用PLINK进行关联分析 35

使用PLINK时的其他考虑 36

讨论和结论 38

参考文献 39

互联网资源 40

5 NCBI dbSNP数据库：内容和检索 41

简介 41

SNP的发现 43

获得和建造的循环 43

dbSNP的构建创建无冗余簇递交组 43

由所提交的侧翼序列，而不是组装过程确定“链”的聚类 44

装配顺序的注释 44

泛函分析 45

群体频率 46

个体基因型 47

通过文件传输协议（FTP）下载dbSNP资料 48

FTP位点的目录结构 48

浏览dbSNP的内容 49

使用SNP ID检索 49

对基因区域SNP的检索 50

创建一个本地的dbSNP拷贝 50

所需要的软件 50

所需要的硬件 51

dbSNP的物理模型 51

结构文件格式ASN1和XML 52

基因型的网络服务 52

使用网络浏览器进行基因型的询问 52

致谢 62

参考文献 62

互联网资源 62

6使用HapMap网站 63

简介 63

方案一 使用基因组浏览器浏览HapMap数据 63

方法 64

发现和浏览感兴趣的区域 64

检查连锁不平衡的程度 67

提取和访问tag-SNP 68

浏览分相的单倍型 70

方案二 使用基因组浏览器产生文本报告 70

方法 71

产生一个基因型列表文本 71

产生基因型频率的文本列表 71

产生连锁不平衡值的文本列表 71

产生tag-SNP的文本列表 72

方案三用HaploView操作HapMap数据 72

方法 72

方案四 使用HapMart得到HapMap数据 73

方法 73

方案五 通过批量下载取得数据 75

方法 75

讨论 75

参考文献 76

互联网资源 76

7植物DNA的分离及其基因型分析 77

简介 77

方案一 用于PCR的植物DNA分离以及用有机提取剂和CTAB进行基因型分析 78

材料 78

试剂 78

仪器 78

方法 79

疑难解答 79

方案二 运用96孔平板和CTAB从冰冻干燥处理的植物组织中提取DNA 80

材料 80

试剂 80

仪器 80

方法 81

方案三 运用96孔平板和基因纯化DNA提纯试剂盒来纯化拟南芥DNA 82

材料 82

试剂 82

仪器 82

方法 83

参考文献 84

8从植物组织中制备RNA 85

简介 85

植物组织切片的激光辅助显微切割技术 85

RNA放大 86

方案一 玉米组织的制备和从目标细胞中提取RNA 86

材料 86

试剂 86

仪器 86

方法 87

固定 87

脱水／二甲苯浸润 87

蜡（paraplast）浸润 88

包埋 88

切片 88

PALM操作和RNA提取 88

疑难解答 89

方案二 基于T7的玉米茎尖端分生组织RNA的扩增 89

材料 89

试剂 89

仪器 90

方法 90

第一个循环的RNA扩增 90

第二轮RNA扩增 92

致谢 93

参考文献 93

9哺乳动物DNA制备 94

简介 94

组织的选择 95

抗凝血剂的选择 95

提取小结 96

DNA质和量 96

蛋白质、RNA和其他杂质 97

限制酶的剪切 97

致谢 97

方案一 细胞沉淀物DNA制备 98

材料 98

试剂 98

仪器 99

方法1 99

应用实验自制试剂提取DNA 99

方法2 100

用商业试剂提取DNA 100

方案二 从固定组织制备DNA：提取与全基因组扩增 100

材料 101

试剂 101

仪器 102

方法 102

裂解和破碎 102

疑难解答 103

方案三 从大鼠尾或耳分离DNA 104

材料 104

试剂 104

仪器 104

方法 105

方案四 从口腔细胞制备DNA 105

细胞刷收集样品 105

材料 106

试剂 106

仪器 107

方法 107

致谢 108

方案五 全血基因组DNA制备：中量、小量提取 109

材料 109

试剂 109

器材 110

方法1 110

小量DNA提取 110

方法2 111

中量DNA提取 111

方案六 血液DNA制备：大量提取 112

材料 113

试剂 113

器材 113

方法1 114

实验室配置试剂的大量提取方法 114

方法2 115

使用商业试剂的DNA大量提取 115

方法3 116

半凝固和凝固血样的DNA提取 116

方案七 唾液DNA制备 117

材料 117

试剂 117

器材 117

方法 118

疑难解答 118

方案八用PCR对基因组DNA进行全基因组扩增 119

材料 120

试剂 120

器材 121

方法 121

片段化 121

疑难解答 122

致谢 123

方案九 单细胞全基因组扩增 123

材料 123

试剂 123

器材 125

方法 125

裂解和破碎 125

文库制备 125

扩增 126

疑难解答 126

感谢 127

方案十 使用φ29 DNA聚合酶进行全基因组扩增 127

材料 128

试剂 129

器材 129

方法 130

准备 130

变性 130

中和 131

扩增 131

温育 131

稀释 131

产物的定量 132

可选择的质量控制检测 132

疑难解答 132

方案十一 利用Chelex从法医样品中提取DNA 133

材料 133

试剂 133

器材 133

方法 134

样品中上皮细胞和精细胞的回收 134

细胞的裂解及DNA的提取 134

方案十二 在多元PCR扩增前对法医样品中的DNA浓度进行估算 135

材料 135

试剂 135

器材 135

方法 136

标准样、对照和样品的制备 136

检测 137

注释 138

疑难解答 138

参考文献 139

10中通量实验室规模的基因分型方法 141

简介 141

基因分型检测方法 142

测序 142

等位基因特异性PCR 142

限制性片段长度多态性 144

等位基因特异性杂交 145

Invasive寡核苷酸切割 147

寡核苷酸连接分析 148

引物延伸法 150

基因分型平台的应用 151

低通量：10个SNP位点-100个样本 152

中等通量：10个SNP位点-1000个样本 152

中等通量：100个SNP位点-100个样本 153

高通量：100个SNP位点-1000个样本 153

多态性的问题 153

参考文献 155

互联网资源 156

11实验室用中通量基因分型的实验策略 157

简介 157

方案一 等位基因扩增法进行基因分型 157

材料 158

试剂 158

仪器 158

方法 158

方案二 双脱氧重测序法进行基因分型 158

材料 159

试剂 159

仪器 159

方法 159

方案三 寡核苷酸连接测定法 161

材料 161

试剂 161

器材 163

方法 163

制备OLA基因分型寡核苷酸链 163

OLA反应 164

OLA扩增反应 165

分析 165

杂交 165

漂洗 166

数据收集 166

洗脱 166

方案四 用荧光偏振检测法进行模板介导染料掺入分析 166

材料 169

试剂 169

器材 170

方法 170

引物设计 170

扩增反应 171

含焦磷酸酶的PCR清除 172

引物延伸（TDI） 172

读板和数据分析 173

疑难解答 173

致谢 175

方案五 温度梯度毛细管电泳分析 175

材料 176

试剂 176

器材 176

方法 176

致谢 178

方案六 源于玉米454 EST序列的SNP发掘 178

材料 178

试剂 178

器材 178

方法 179

致谢 180

参考文献 180

12倒置分子探针和基因芯片：应用于高密度标签SNP分型 181

简介 181

方案MIP靶向SNP分型技术和生物芯片 184

具有代表性的数据分析和20K cSNP芯片操作的可视化 187

前聚类数据分析和QC（质量控制）结论要点 187

聚类分析和结论要点 189

摘要和总结 191

致谢 191

参考文献 191

互联网资源 192

13全基因组基因分型 193

简介 193

应用Af f ymetri x基因芯片进行高密度基因组变异分析 193

基因芯片的发展史 193

遗传覆盖率 195

应用ILLUMINA BEADCHIPS进行高密度基因组变异分析 195

微阵列技术发展史 195

HapMap芯片 197

样品扩增与杂交 197

DNA分析：拷贝数变异 198

结论 199

参考文献 199

14用于检测DNA大片段拷贝数变异的比较基因组杂交 201

简介 201

CGH阵列平台 203

细菌人工染色体微阵列 203

寡聚核苷酸阵列 205

SNP微阵列 205

cDNA微阵列 206

DNA制备 206

对照基因组中的CNV 207

杂交 207

数据处理 208

CNV基因组探索 208

结论 211

参考文献 211

互联网资源 213

15用以检测遗传变异的展示性寡核苷酸微阵列分析 214

简介 214

展示法 215

影响ROMA的因素 215

阵列分析的探针设计 217

杂交后试验分析 217

大型样本组的选择和分析 219

大数据组的分析 220

参考文献 221

16 FFPE样本拷贝数变化的检测——全基因组取样分析法 222

简介 222

全基因组样本分析（WGSA）和拷贝数检测 222

用于CN检测的FFPE样本 224

DNA样本的制备 224

FFPE DNA的质量评价 225

应用FFPE DNA于WGSA分析中 227

DNA定量 227

DNA的消化和连接 227

PCR 227

纯化和汇集扩增反应 227

片段化和标记 228

数据分析 228

性能指标 228

结论 229

参考文献 230

17分子倒位探针靶向的基因型分析——拷贝数确定的应用 231

简介 231

来自MIP基因型检测的CN结果评估 232

概要和结论 233

致谢 234

参考文献 234

18微卫星标记的连锁和关联研究 235

简介 235

在连锁研究中微卫星的应用 235

关联（association）研究中的微卫星运用 237

病例组／对照组研究中应用微卫星的实验方法 241

结论 243

致谢 243

参考文献 243

19 SNP选择时的考虑事项 245

简介 245

tag-SNP选择的理论背景和目的 246

tag-SNP选择的理论方法 248

基于单体型的tag-SNP选择的算法 249

不考虑单体型的tag-SNP选择的算法 252

哪种选择tag-SNP的方法是最佳的 252

进入数据库和tag-SNP选择的应用 255

人群的特异性 255

人群结构 256

选择tag-SNP：使用者手册 256

使用Genome Variation Server 256

Haploview和Tagger 261

比较GVS和Haploview 263

tag-SNP的未来 265

参考文献 265

互联网资源 266

20使用Tagger和HapMap软件挑选和评价tag-SNP 267

简介 267

HapMap数据库如何提供常见变异及那些没有被收录的变异的信息 267

当从HapMap数据库中仅挑选一组SNP （tag-SNP）时，怎样减少使用的常见变异 268

从HapMap数据库中挑选出的tag-SNP在其他群体里捕获常见变异的能力如何 268

tag-SNP的挑选 268

tag-SNP的评价 269

参考文献 271

互联网资源 271

21 Haploview：可视化和分析SNP基因型数据 272

简介 272

分析HAPMAP数据 272

可视化连锁不平衡 273

选择tag-SNP 274

关联分析研究 275

数据质控 275

检验关联 275

接下来的工作 276

总结 277

致谢 277

参考文献 277

互联网资源 277

22 FFPE样本进行拷贝数分析时需要考虑的问题 278

简介 278

WGSA、Mapping微阵列和拷贝数检测 278

使用WGSA进行DNA含量的定量分析 279

FFPE和拷贝数检测 280

需要的软件 280

关于参照所考虑的问题 281

参照类型、数量和性别的选择 281

批次效应 282

配对和非配对分析 282

在CNAG中自动选择参照 282

FFPE和非FFPE参照 282

FFPE样本的拷贝数分析 282

对于片段大小的偏差进行补偿校正 282

片段大小过滤筛选的应用 283

片段大小过滤筛选的选择 283

FFPE样本作为参照 284

结论 286

参考文献 286

23遗传关联研究中显著性的评估 287

简介 287

基本的统计概念和统计方法 287

遗传关联研究中的特殊问题 289

置换检验 290

错误发现率分析方法 290

其他方法 291

结论 292

致谢 292

参考文献 292

24评估人类变异数据以探索自然选择标记 293

简介 293

鉴别选择的方法 294

比较物种间的多态性 295

比较物种内的多态性 295

基因组扫描技术 297

结论 298

参考文献 299

25拟南芥 301

简介 301

拟南芥的遗传及物理作图 302

多态性标记与遗传图 302

拟南芥的地理及群体结构 303

探索自然变异遗传基础的工具 304

高通量基因型分析、表型分析和相关研究方案 305

DNA提取 305

SNP基因分型和微阵列基因分型 305

表型分析 305

资源 306

结论 307

致谢 307

参考文献 308

互联网资源 309

26玉米 310

简介 310

玉米分子遗传图谱 311

获取IDP的引物设计策略 313

多态性分析 313

用于检测SNP的玉米转录组高通量454测序技术 314

SNP挖掘 315

结论 317

致谢 318

参考文献 318

互联网资源 320

27水稻 321

简介 321

水稻的遗传变异性 322

水稻物理图谱 326

基因组SNP的检测 327

水稻20个不同品系基因组SNP的对比分析 327

SNP单倍型 328

等位基因变异的识别 329

作图及确定基因功能的遗传资源 330

诱导变异 330

活性重组构建基因型多样性 332

转录图谱 332

实践筛选 333

结论 335

致谢 335

参考文献 336

互联网资源 338

28小鼠 339

简介 339

小鼠历史对于杂交实验小鼠基因组的影响 339

基因组变异的观察 340

小鼠比较基因组结构的完整性在性状作图实践中的影响 341

可供选择的基因作图资源 342

着手计划小鼠复杂性状定位实验 345

结论 346

参考文献 346

29大鼠 348

简介 348

资源 349

遗传学和基因组学数据 349

表型数据 350

方法和工具 351

QTL定位 352

比较基因定位 352

“设计者”品系 353

位置克隆基因 356

靶位确认 356

转基因大鼠 356

N-乙基-N-亚硝基脲的诱变效应 357

基因变异 357

SNP和单体型 358

大鼠SNP数据 358

大鼠单体型数据 359

发展中的SNP计划 360

参考文献 363

30猫 367

简介 367

猫的起源 367

猫类品种 369

猫类表型变异 372

猫类疾病突变 374

猫科动物基因组学 376

结论 378

致谢 378

参考文献 380

31狗 382

简介 382

狗的历史和品种 382

犬类基因型序列 386

犬类基因组变异 387

单体型结构和关联作图策略 387

两步作图策略（two-tiered mapping） 390

犬类基因组关联作图工具 390

多品种间的精细作图有助于精确地鉴定突变 391

复杂性状的变异基础 392

处于选择作用下的区域的鉴定 392

结论 392

致谢 393

参考文献 393

互联网资源 394

32黑猩猩 395

简介 395

基因组序列草图的实际用途 396

人类和黑猩猩的遗传分歧 397

现存和祖先的遗传变异对分歧的影响 398

祖先等位基因的鉴定 400

自然选择的信号 402

结论 404

致谢 404

参考文献 404

33系谱标记：mtDNA和Y染色体 406

简介 406

mtDNA变异 406

NRY变异 408

人类进化 410

不同人类群体mtDNA和NRY变异的比较 411

研究事例：玻利尼西亚人的起源 411

mtDNA和NRY变异用于法律证明和系谱研究 417

致谢 419

参考文献 419

34适于法庭的DNA测试 422

简介 422

法律DNA检测的总体情况 425

标本采集 426

DNA提取 426

DNA定量 427

PCR扩增 427

STR等位的分离和确定片段长度 427

STR分型和整体解读 428

统计分析 429

时间考虑 430

STR分型的费用 432

法庭DNA测试的质量保障 432

数据问题 434

生物学假象 434

降解的DNA材料 434

混合 434

其他的法庭DNA测试技术 435

Y染色体STR测试 435

线粒体DNA 435

SNP用于估计种族和表型特征 435

概要 436

致谢 437

参考文献 437

35人类基因组：前面是什么 439

技术的进步 439

测序的应用和意义 439

生物多样性的变化 440

附录 注意事项 442

一般注意事项 442

化学药品的一般特性 443

危险的物质 444

索引 447