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ASNl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tagSNP 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（restriction fragment length polymorphism，RFLP） 144
等位基因特异性杂交 145
Invasive寡核苷酸切割（Invasive oligonucleotide cleavage） 147
寡核苷酸连接分析 148
引物延伸法（primer extension assay） 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Affymetrix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（positionally cloned gene） 356
靶位确认（target validation） 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