遗传作图

遗传作图（Genetic Mapping）是通过遗传学技术构建的能够显示基因和其他序列特征在基因组上位置的地图。这项技术最初由路易斯·摩尔根的学生斯特蒂文特（Sturtevant）于1913年提出。

历史沿革

遗传作图的技术发展始于大量的实验，这些实验证明重组是同源染色体交换的结果，两个连锁基因之间的距离决定了它们的重组值。斯特蒂文特通过三点测交法进行了遗传作图的研究，这种方法后来被称为遗传作图。他通过选择六个性连锁基因进行果蝇的杂交实验，成功地绘制了遗传图。

斯特蒂文特提出的三点测交法是通过比较三个基因之间的距离来确定它们在染色体上的相对位置。他的实验结果显示，尽管某些数据可能被遗漏，但通过重新计算，可以得出精确的基因位置关系。他还提出了一个公式来描述基因之间的重组值和双交换的关系。

最早的遗传学图谱是通过对果蝇等生物的基因进行研究而构建的。当时的科学家们尚未意识到基因是脱氧核糖核酸的一部分，而是将其视为传递遗传性状的抽象实体。这些图谱主要使用可视化的表型作为标记，但由于表型的数量有限，且多个基因可能会影响同一物理特征，使得分析变得复杂。

为了解决形态学标记的局限性，科学家们开始探索使用生物化学方法来区分表型。这种方法特别适用于微生物和人类，因为它们具有较少的可见性状。血液分型研究就是其中一个例子，它涉及多种等位基因的变化，这对人类基因作图尤其重要。

随着科技的进步，科学家们开发了多种脱氧核糖核酸分子标记技术，包括限制性片段多态性（RFLP）、随机扩增片段长度多态性标记（RAPD）、扩增片段长度多态性（AFLP）和微卫星（Microsatellite）。这些技术提供了更多的标记位点，提高了基因作图的准确性。

RFLP是最早应用于研究的DNA标记，它是通过限制性核酸内切酶处理DNA分子产生的。然而，由于每个RFLP只有两种等位形式，这限制了其在人类基因作图上的应用价值。

RAPD技术是一种通过PCR扩增基因组脱氧核糖核酸片段来检测DNA序列多态性的方法。它提供了一种快速简便的方式来获取丰富的多态性信息。

AFLP技术结合了RFLP的可靠性和RAPD的便利性。它通过PCR扩增基因组DNA片段，并通过变性聚丙烯酰胺电泳显示扩增片段长度多态性。

微卫星是一种以几个核苷酸为单位的重复序列，广泛存在于真核生物基因组中。由于其重复次数和重复程度的差异，每个位点都具有多态性。

SNP是基因组中存在的单个点突变，其数量巨大。虽然大多数SNP不能产生RFLP，但它们的数量优势使其成为重要的基因作图工具。

在遗传作图过程中，干扰和并发率是需要考虑的重要因素。双交换的实际发生概率可能会受到其他交换的影响，这种现象称为染色体的干涉。干涉的程度可以用并发系数来衡量，它反映了实际观测到的双交换数与理论预期数的比例。