连锁分析是通过研究基因间连锁关系定位染色体位置的遗传学方法,主要应用于
单基因遗传病致病基因和
数量性状位点(
QTL)的定位。基于
减数分裂时
同源染色体交换原理,当
遗传标记与目标基因距离较近时重组概率较低,通过分析家系中标记与表型的共分离模式实现
基因定位,其遗传距离单位
厘摩(cM)对应1%
重组率。
它是利用
遗传标记在家系中进行分型(Genotyping),再利用数学手段计算遗传标记在家系中是否与疾病产生
共分离。连锁分析是利用连锁的原理研究致病基因与参考位点(遗传标记)的关系。
基因定位的连锁分析是根据基因在染色体上呈直线排列,不同基因相互连锁成连锁群的原理,即应用被定位的基因与同一染色体上另一基因或遗传标记相连锁的特点进行定位。
生殖细胞在
减数分裂时发生交换,一对
同源染色体上存在着两个相邻的
基因座位,距离较远,发生交换的机会较多,则出现
基因重组;若两者较近,重组机会较少。
重组DNA和
分子克隆技术的出现,发现了许多
遗传标记——多态位点,利用某个拟定位的基因是否与某个遗传存在
连锁关系,以及连锁的紧密程度就能将该基因定位到染色体的一定部位,使经典连锁方法获得新的广阔用途,成为人类基因定位的重要手段。
染色体上两个位点从亲代传给
子代时,若相距1cM,就有1%的重组机会。整个
人类基因组含3.2×109bp,相应约有3300cM,每个染色体平均约有150cM,1cM约为1000kb。因此,一个致病基因和标记位点紧密连锁,二者不须在同一条染色体的同一区段,一条染色体可以产生大量的DNA多态,只要提供足够的家系,按孟德尔方式遗传的疾病都可将其
基因定位。
尽管连锁分析在实际研究中已经证实可靠有效,但在对于复杂疾病的研究中,却存在很大的局限性。首先,连锁分析更适用于单基因疾病的遗传研究,而在目前已知的疾病当中,复杂疾病占了绝大多数。其次,连锁分析对于致病性高、数量少的
遗传变异具有较好的适用性,但对于中效甚至弱效的突变则显得力不从心。
最后,通过连锁分析在染色体上的定位通常是cM级别,也就是百万个碱基对,这其中包含的成百上千的基因,要精细定位出突变位点仍有很长的路要走。因此对于复杂疾病,连锁分析只能提供部分参考性意见。