家蚕基因组生物学国家重点实验室基本情况
课题家蚕分子抗病育种技术-家蚕基因组生物学国家重点室
家蚕基因组生物学国家重点实验室2012年开放课题申请指南 2011年12月20日 家蚕基因组生物学国家重点实验室
2012年开放课题申请指南 国家重点实验室的主要任务是针对学科发展前沿训国民经济、社会发展及国家安全的重要科技领域和方向，开发创新性研究，取得具有国际影响的系统性原创成果，实现相关重要基础原理的创新、关键技术突破。根据国家要求和重点实验室开放课题管理办法规定，提出重点实验室2012年开放课题申请指南，诚挚欢迎申请者踊跃申报。 1、家蚕重要突变基因及突变机理研究 以克隆家蚕重要突变基因，分析其功能，阐明家蚕重要突变体的突变机理为目标，开展家蚕突变基因的定位克隆；阐明其突变机理，开发突变基因的利用价值。 2、家蚕重要经济性状关键基因克隆和功能研究 以鉴定并克隆家蚕关键品质性状相关基因，阐明其决定性状形成的分子机理为目标，针对蚕丝产量与质量等关键性状，重点鉴定和克隆与蚕丝蛋白合成、变态发育、免疫与抗性等相关的重要功能基因，对候选基因进行功能研究和调控分析，揭示其在性状形成中的分子机理。 3、蚕丝理化性能基础及新蚕丝素材研究 以阐明家蚕丝纤维的理化性能基础、揭示蚕丝纤维形成的机理、开发
新型蚕丝素材为目标，开展家蚕丝纤维的理化性能多尺度、多层次的研究，通过结构解析和化学分析，阐释家蚕丝纤维从液态丝蛋白形成固态丝纤维的分子机理，重点开发高强度、高性能的新型蚕丝纤维素材和基于蚕丝蛋白的生物材料。 4、家蚕实用新型遗传素材和品种创新研究 以创制实用新型遗传素材，培育优质和特色品种为目标，综合集成家蚕基因组和功能基因组研究成果，围绕家蚕关键品质性状，研究确立可供人为遗传操作的关键分子靶标，并利用其创制高产量、高品质、强健性或特殊用途家蚕遗传素材，为培育可资推广利用的新型实用品种提供基础素材。 5、鳞翅目昆虫比较基因组学研究 以家蚕基因组为参照，研究鳞翅目昆虫特异性基因家族，重要和特异生理和生化过程，化学信息传导、农药抗性机制，为寻找害虫防治新的靶标提供依据。 6、家蚕分子抗病育种技术 围绕家蚕分子抗性育种技术的构建，以寻找病原与家蚕相互作用的关键基因、病原增殖的关键基因以及病原的诱导型启动子等研究为基础，通
基因组学与生物信息学教案
《基因组学与生物信息学》教案 授课专业：生物学大类各专业 课程名称：基因组学与生物信息学 主讲教师：夏庆友程道军赵萍徐汉福
课程说明 一、课程名称：基因组学与生物信息学 二、总课时数：36学时（理论27学时实验9学时） 三、先修课程：遗传学、分子生物学、基因工程 四、使用教材： 杨金水. 基因组学. 北京:高等教育出版社,2002. 张成岗. 贺福初, 生物信息学方法与实践. 北京:科学出版社，2002. 五、教学参考书： T.A.布朗著，袁建刚译著，基因组(2rd版)，北京：科学出版社,2006. 沈桂芳，丁仁瑞，走向后基因组时代的分子生物学，杭州：浙江教育出版社，2005. 罗静初译，生物信息学概论，北京：北京大学出版社，2002. 六、考核方式：考查 七、教案编写说明： 教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续1~2节课）设计编写。教案编写说明如下： 1、编号：按施教的顺序标明序号。 2、教学课型表示所授课程的类型，请在相应课型栏内选择打“√”。 3、题目：标明章、节或主题。 4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？” 符号分别表示重点、难点或疑点。 5、教学方式既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学手段指教科书、板书、多媒体、模型、 标本、挂图、音像等教学工具。 6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业 来完成，以供考核之用。 7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。 8、日期的填写系指本堂课授课的时间。
大基因组大数据与生物信息学英文及翻译
Big Genomic Data in Bioinformatics Cloud Abstract The achievement of Human Genome project has led to the proliferation of genomic sequencing data. This along with the next generation sequencing has helped to reduce the cost of sequencing, which has further increased the demand of analysis of this large genomic data. This data set and its processing has aided medical researches. Thus, we require expertise to deal with biological big data. The concept of cloud computing and big data technologies such as the Apache Hadoop project, are hereby needed to store, handle and analyse this data. Because, these technologies provide distributed and parallelized data processing and are efficient to analyse even petabyte (PB) scale data sets. However, there are some demerits too which may include need of larger time to transfer data and lesser network bandwidth, majorly. 人类基因组计划的实现导致基因组测序数据的增殖。这与下一代测序一起有助于降低测序的成本，这进一步增加了对这种大基因组数据的分析的需求。该数据集及其处理有助于医学研究。 因此，我们需要专门知识来处理生物大数据。因此，需要云计算和大数据技术（例如Apache Hadoop项目）的概念来存储，处理和分析这些数据。因为，这些技术提供分布式和并行化的数据处理，并且能够有效地分析甚至PB级的数据集。然而，也有一些缺点，可能包括需要更大的时间来传输数据和更小的网络带宽，主要。 Introduction The introduction of next generation sequencing has given unrivalled levels of sequence data. So, the modern biology is incurring challenges in the field of data management and analysis. A single human's DNA comprises around 3 billion base pairs (bp) representing approximately 100 gigabytes (GB) of data. Bioinformatics is encountering difficulty in storage and analysis of such data. Moore's Law infers that computers double in speed and half in size every 18 months. And reports say that the biological data will accumulate at even faster pace [1]. Sequencing a human genome has decreased in cost from $1 million in 2007 to $1 thousand in 2012. With this falling cost of sequencing and after the completion of the Human Genome project in 2003, inundate of biological sequence data was generated. Sequencing and cataloguing genetic information has increased many folds (as can be observed from the GenBank database of NCBI). Various medical research institutes like the National Cancer Institute are continuously targeting on sequencing of a million genomes for the understanding of biological pathways and genomic variations to predict the cause of the disease. Given, the whole genome of a tumour and a matching normal tissue sample consumes 0.1 T B of compressed data, then one million genomes will require 0.1 million TB, i.e. 103 PB (petabyte) [2]. The explosion of Biology's data (the scale of the data exceeds a single machine) has made it more expensive to store, process and analyse compared to its generation. This has stimulated the use of cloud to avoid large capital infrastructure and maintenance costs. In fact, it needs deviation from the common structured data (row-column organisation) to a semi-structured or unstructured data. And there is a need to develop applications that execute in parallel on distributed data sets. With the effective use of big data in the healthcare sector, a
基因组学与生物信息学课后作业
基因组学与生物信息学课后作业2016/2/23 名词解释 1 基因组：基因组是指生物体内遗传信息的集合，是某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和 2 基因组学：是一门新兴的学科，是在全基因组范围内研究基因的结构、功能、组成及进化的科学，包括多个分支学科 3 C值：指一个单倍体基因组中DNA的总和，一个特定的物种具有其特征性的C值 4 基因家族：来自于一个共同的祖先基因，由基因重复及其突变产生。序列相似，功能相近。 5 假基因：来源于功能基因，但以失去活性的DNA序列，有沉默的假基因，也有可转录的假基因 6 人类基因组计划：旨在为30多亿碱基对构成的人类基因组精确测序，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息 问答题
简述真核生物染色体与原核生物染色体的差别。 答：真核生物基因组都由分散的长链线性DNA分子组成，每个DNA分子都与蛋白质结合组成染色体；原核生物基因组有2种独立结构的遗传物质，一种为拟核里的染色质，一种为质粒 另外，真核生物基因组含大量非编码序列（高度重复序列，多位于着丝粒、端粒）、断裂基因，而原核生物大部分基因都可以编码 名词解释 突变:基因组小区段范围内DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。 重组:指基因组中大范围区段发生重新组合。 同源重组:指发生在非姐妹染色单体（sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合 转座:一段DNA片段或其拷贝从染色体的一个位置转移到另一位置，并在插入位点两侧产生一对短的正向重复序列 基因重复:含有基因的DNA片段发生重复，可能因同源重组作用出错而发生，或是因为反转录转座与整个染色体发生重复所导致 比较基因组学:在基因组水平上研究不同物种和品系之间在基因组结构与功能方面的亲缘关系及其内在联系的一门新兴交叉学科
家蚕的应用
家蚕的应用 生命科学学院生科师范（5）班周小玲222011317011152 摘要：家蚕的应用一向是吐丝结茧，蚕丝一向被人们作为优质的衣料素材使用。近年来，国内外研究人员才开始对家蚕进行了研究及产品开发，由于生物化学和分子生物学向生命科学其它领域的广泛渗透，家蚕的研究也逐渐向分子水平方向发展。应用方面也由原来的绢丝织物向医药、食品、生物制剂等领域进一步延伸。本文就家蚕的新应用进行分析。 关键词：蚕丝应用模式生物生物医药蚕丝素膜 一．家蚕蚕丝在生物医药方面的应用 家蚕所产蚕丝作为一种蛋白质纤维具有独特的特性，它具有优良的机械性能和生物相容性、降解性等，这使它满足了作为一种生物材料的基本要求。蚕丝作为一种生物性原料，与人体的角质和胶原同为蛋白质，结构非常相似，具有很好的生物相溶性，且透气、吸湿等物理性能良好。蚕丝由丝素和丝胶组成，这两部分在医学上都有着广泛的应用。 （1）、缝合线 用蚕丝作为手术缝线由来已久，在体内不会引起过敏或致癌。人造血管也是以蚕丝纤维为原料直接编造而成的。迄今已能制造各种不同类型和口径的真丝人造血管，适应各种不同的血管病变治疗。真丝缝合线已成功用于肌腱组织中，研究发现由蚕丝制成的绳状物可产生相当于人体前十字韧带的机械强度。植入丝素绳的人类骨髓基质干细胞和成纤维细胞在外力刺激的条件下培养，具有黏附性和增殖性，并表现出人类韧带的胶原蛋白I和胶原蛋白III以及肌腱蛋白的特征。（2）、蚕丝素膜 蚕丝素膜经钴辐照消毒可制成创面保护膜用于浅度烧伤，创伤和整形取皮区等皮肤缺损创面的治疗。国内也有研究人员以丝素用于多孔药物载体、细胞培养基、人造皮肤等生物医学领域为目标，开发了多孔丝素膜，改善了普通丝素膜的透气、透湿性。另外，丝素药物缓释材料可调节多孔丝素膜的孔尺寸和孔隙率，具有较大的药物控制范围。 蚕丝素蛋白膜还可作为酶的载体并制作生物传感器。近来许多天然聚合物，如胶原蛋白、明胶和血清蛋白常常用来固定酶、细胞或微生物，但用这些材料制
高通量测序生物信息学分析(内部极品资料,初学者必看)
基因组测序基础知识 ㈠De Novo测序也叫从头测序，是首次对一个物种的基因组进行测序，用生物信息学的分析方法对测序所得序列进行组装，从而获得该物种的基因组序列图谱。 目前国际上通用的基因组De Novo测序方法有三种： 1. 用Illumina Solexa GA IIx 测序仪直接测序； 2. 用Roche GS FLX Titanium直接完成全基因组测序； 3. 用ABI 3730 或Roche GS FLX Titanium测序，搭建骨架，再用Illumina Solexa GA IIx 进行深度测序，完成基因组拼接。 采用De Novo测序有助于研究者了解未知物种的个体全基因组序列、鉴定新基因组中全部的结构和功能元件，并且将这些信息在基因组水平上进行集成和展示、可以预测新的功能基因及进行比较基因组学研究，为后续的相关研究奠定基础。 实验流程： 公司服务内容 1.基本服务：DNA样品检测；测序文库构建；高通量测序；数据基本分析（Base calling，去接头， 去污染）；序列组装达到精细图标准 2.定制服务：基因组注释及功能注释；比较基因组及分子进化分析，数据库搭建；基因组信息展 示平台搭建 1.基因组De Novo测序对DNA样品有什么要求？
(1) 对于细菌真菌，样品来源一定要单一菌落无污染，否则会严重影响测序结果的质量。基因组完整无降解(23 kb以上)， OD值在1.8～2.0 之间；样品浓度大于30 ng/μl；每次样品制备需要10 μg样品，如果需要多次制备样品，则需要样品总量=制备样品次数*10 μg。 (2) 对于植物，样品来源要求是黑暗无菌条件下培养的黄化苗或组培样品，最好为纯合或单倍体。基因组完整无降解(23 kb以上)，OD值在1.8～2.0 之间；样品浓度大于30 ng/μl；样品总量不小于500 μg，详细要求参见项目合同附件。 (3) 对于动物，样品来源应选用肌肉，血等脂肪含量少的部位，同一个体取样，最好为纯合。基因组完整无降解(23 kb以上)，OD值在1.8～2.0 之间；样品浓度大于30 ng/μl；样品总量不小于500 μg，详细要求参见项目合同附件。 (4) 基因组De Novo组装完毕后需要构建BAC或Fosmid文库进行测序验证，用于BAC 或Fosmid文库构建的样品需要保证跟De Novo测序样本同一来源。 2. De Novo有几种测序方式 目前3种测序技术 Roche 454，Solexa和ABI SOLID均有单端测序和双端测序两种方式。在基因组De Novo测序过程中，Roche 454的单端测序读长可以达到400 bp，经常用于基因组骨架的组装，而Solexa和ABI SOLID双端测序可以用于组装scaffolds和填补gap。下面以solexa 为例，对单端测序(Single-read)和双端测序(Paired-end和Mate-pair)进行介绍。Single-read、Paired-end和Mate-pair主要区别在测序文库的构建方法上。 单端测序(Single-read)首先将DNA样本进行片段化处理形成200-500bp的片段，引物序列连接到DNA片段的一端，然后末端加上接头，将片段固定在flow cell上生成DNA簇，上机测序单端读取序列(图1)。 Paired-end方法是指在构建待测DNA文库时在两端的接头上都加上测序引物结合位点，在第一轮测序完成后，去除第一轮测序的模板链，用对读测序模块(Paired-End Module)引导互补链在原位置再生和扩增，以达到第二轮测序所用的模板量，进行第二轮互补链的合成测序(图2)。 图1 Single-read文库构建方法图2 Paired-end文库构建方法
生物信息学复习
一、名词解释(31个) 1.生物信息学:广义：应用信息科学的方法和技术，研究生物体系和生物过程中信 息的存贮、信息的内涵和信息的传递，研究和分析生物体细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程中的各种生物信息，或者也可以说成是生命科学中的信息科学。狭义：应用信息科学的理论、方法和技术，管理、分析和利用生物分子数据。 2.二级数据库：对原始生物分子数据进行整理、分类的结果，是在一级数据库、实验 数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。 3.多序列比对：研究的是多个序列的共性。序列的多重比对可用来搜索基因组序列的 功能区域，也可用于研究一组蛋白质之间的进化关系。 4.系统发育分析：是研究物种进化和系统分类的一种方法，其常用一种类似树状分支 的图形来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分支的图形称为系统发育树。 5.直系同源：如果由于进化压力来维持特定模体的话，模体中的组成蛋白应该是进化 保守的并且在其他物种中具有直系同源性。 指的是不同物种之间的同源性，例如蛋白质的同源性，DNA序列的同源性。（来自百度） 6.旁系（并系）同源：是那些在一定物种中的来源于基因复制的蛋白，可能会进化出 新的与原来有关的功能。用来描述在同一物种内由于基因复制而分离的同源基因。 （来自百度） 7.FASTA序列格式：将一个DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或 氨基酸字符串。 8.开放阅读框（ORF）：是结构基因的正常核苷酸序列，从起始密码子到终止密码子 的阅读框可编码完整的多肽链，其间不存在使翻译中断的终止密码子。（来自百度）9.结构域：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折 叠得较为紧密，各行其功能，称为结构域。 10.空位罚分：序列比对分析时为了反映核酸或氨基酸的插入或缺失等而插入空位并进 行罚分，以控制空位插入的合理性。（来自百度） 11.表达序列标签：通过从cDNA文库中随机挑选的克隆进行测序所获得的部分cDNA的 3’或5’端序列。（来自文献） 12.Gene Ontology 协会： 13.HMM 隐马尔可夫模型：将核苷酸序列看成一个随机序列，DNA序列的编码部分与非 编码部分在核苷酸的选用频率上对应着不同的Markov模型。 14.一级数据库：数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类 整理和注释 15.序列一致性：指同源DNA顺序的同一碱基位置的相同的碱基成员, 或者蛋白质的同 一氨基酸位置的相同的氨基酸成员, 可用百分比表示。 16.序列相似性：指同源蛋白质的氨基酸序列中一致性氨基酸和可取代氨基酸所占的比 例。 17.Blastn：是核酸序列到核酸库中的一种查询。库中存在的每条已知序列都将同所查 序列作一对一地核酸序列比对。（来自百度） 18.Blastp：是蛋白序列到蛋白库中的一种查询。库中存在的每条已知序列将逐一地同 每条所查序列作一对一的序列比对。（来自百度）
学院logo设计
家蚕基因组生物学国家重点实验室LOGO有奖征集通知 2011-11-17 15:36:12 来源: 作者: 【大中小】浏览:4995次评论:0条核心提示：为了更好推进家蚕基因组生物学国家重点实验室（State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，SKLSGB）建设，突出国家重点实验室的功能与任务，方便交流与宣传，实验室决定公开有奖征集实验室LOGO设计方案，欢迎全校师生参与设计，踊跃投稿。有关家蚕基因组生.. 为了更好推进家蚕基因组生物学国家重点实验室（State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，SKLSGB）建设，突出国家重点实验室的功能与任务，方便交流与宣传，实验室决定公开有奖征集实验室LOGO设计方案，欢迎全校师生参与设计，踊跃投稿。有关家蚕基因组生物学国家重点实验室的信息请参阅附件。 一、设计内容：家蚕基因组生物学国家重点实验室LOGO 二、作品要求 1、作品内涵深刻，设计简约，创意新颖、有强烈的视觉冲击力和直观的整体美感[力避图案繁复或过度抽象，蚕基因组生物学国家重点实验室（State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，SKLSGB）的中英文标志可同时出现]。应能突出实验室“团结协作、潜心钻研、自主创新”的精神风貌，能高度概括学科的特色并具有现代气息和国际视野； 2、作品设计请参照其他国家重点实验室的Logo设计，设计的Logo风格不但应与其他所有国家重点实验室大致风格相协调，但也要体现个性，避免混淆； 3、Logo色调推荐以蓝色为主，最多不超过两种颜色； 4、参选作品须提交设计的电子稿件，包括：彩色标准图（标明色标）、黑白标准图、制作比例图，图片格式可为：JPG、TIF或PSD，图片分辨率在600×600以上，要求高清晰，易分辨，并附设计创意说明； 5、作品应便于放大缩小及制作，可应用于各种印刷品、办公用品、网站、建筑物外观等平面设计使用，并具强烈的可辨性； 6、所有投稿作品必须保证作品的原创性，不得侵犯他人著作权。一经发现，将取消其参加本次活动资格，已发奖金将全额追回，所有法律责任由投稿者本人承担； 7、来稿一律不退，请作者自行留底。 三、作品提交方式 1、征集时间从2011年11月19日起至2011年12月10日截止； 2、参选作品可直接交到家蚕基因组生物学国家重点实验室办公室[西南大学蚕学宫3楼行政办公室（38教旁）]或发送邮件至：yylweii@https://www.360docs.net/doc/3c17128946.html,，来稿请在邮件主题中注明“SKLSGB-Logo征集活动”； 3、投稿者请使用真实姓名、详细注明单位及联系地址和电话。 四、作品评选与奖励 对所有应征作品将进行初评，入围作品将通过进一步评选，以确定家蚕基因组生物学国家重点实验室（筹）的室徽标志。入选作品以及初评入围作品将给予奖励。 1、入围奖9名，分别颁发奖金人民币500元和荣誉证书； 2、优秀奖一名（入围奖中产生），颁发奖金人民币5000元和荣誉证书。 五、相关说明 1、在logo设计方案最终修订阶段，优秀奖获得者有义务根据实验室要求对作品进行修改完善； 2、参选作品一经入选获奖并被采用后，作品的所有权、使用权和附属权利归属家蚕基
西南大学：家蚕遗传育种学
《家蚕遗传育种学》 教案 主讲教师：朱勇代方银陈萍 西南大学蚕学与生物技术学院2005年6月
《家蚕遗传育种学》教案 《家蚕遗传育种学》是高等农业学校蚕学专业主要骨干专业课程之一。大体上分为家蚕遗传学和家蚕育种学两个有机组成部分。家蚕遗传学是以重要的农业经济昆虫蚕为研究对象的遗传学分支学科，其主要任务在于阐明家蚕遗传和变异规律，是家蚕育种的理论基础；家蚕育种学是研究家蚕育种理论与技术、家蚕现行品种改良和培育新的家蚕品种的学科。家蚕遗传育种学既是一门理论性很强的家蚕生物学专业基础学科，也是一门突出实践性的遗传理论与技术的应用学科，要求学生具备全面的、深厚的专业基础知识和较强的运用能力。 一、教材选用 1、主要教材： 本课程选用由中国工程院院士向仲怀教授主编、农业出版社出版、全国高等农业院校教材指导委员会审定通过的《家蚕遗传育种学》为主要教材。该教材为农业部优秀教材。 2、主要教学参考教材： 1、向仲怀主编《中国蚕种学》四川科技出版社，1995年 2、冯家新主编《家蚕育种选集》，浙江，浙江大学出版社，2002年 3、向仲怀等主编《中国蚕丝大全》四川科技出版社，1995年 4、向仲怀主编《蚕丝生物学》中国农业出版社2005年9月 5、中国蚕业研究所主编《家蚕遗传育种学》科学出版社，1981年 6、浙农大主编《家蚕良种繁育及育种学》农业出版社，1982 7、盖钧镒主编《试验统计方法》农业出版社，2000年 3、辅助教材： 1、《日蚕杂》、《蚕业科学》等多个著名刊物。 2、《家蚕形态性状——家蚕基因库主要标记性状》电教片。 3、夏秋蚕品种“夏芳×秋白”繁育饲养技术要点录相片。 4、多媒体课件。
家蚕MLP基因的克隆及其结构分析
HEREDITAS (Beijing) 2007年9月，29(9): 1097―1102 ISSN 0253-9772 https://www.360docs.net/doc/3c17128946.html, 研究报告 收稿日期: 2007?02?09; 修回日期: 2007?03?13 基金项目: 国家自然科学基金项目(编号：30371087)和国家高技术研究发展计划(863计划)项目资助(编号：2006AA10A119) [Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 30371087) and the National Hi-Tech Research and Development Program (863) of China (No. 2006AA10A119)] 作者简介: 刘岩(1976?), 女, 河南温县人, 助研, 博士, 研究方向：昆虫分子生物学。E-mail: mayanly@https://www.360docs.net/doc/3c17128946.html, 通讯作者: 孟智启(1953?), 男, 浙江杭州人, 研究员, 研究方向：昆虫分子生物学。E-mail: mengzq2001@https://www.360docs.net/doc/3c17128946.html, DOI: 10.1360/yc-007-1097 家蚕MLP 基因的克隆及其结构分析 刘岩, 牛宝龙, 翁宏飚, 沈卫锋, 何丽华, 齐晓朋, 孟智启 浙江省农业科学院蚕桑研究所, 杭州 310021 摘要: 利用生物信息学的方法快速获得家蚕MLP (Muscle LIM protein, MLP)基因cDNA 电子序列, 经RT-PCR 生物验证正确, 登录GenBank (No. DQ311195)。MLP 基因cDNA 长2 327 bp, ORF 全长1 485 bp, 编码产生494个氨基酸。该MLP 基因组DNA 含有11个外显子, 10个内含子, 所有内含子/外显子边界都符合典型的GT/AG 剪切模式。MLP 基因编码的蛋白富含Gly (14.4%), 分子量约为53.03 kDa, 等电点(PI )为8.29。通过BLAST 分析发现该基因编码的家蚕肌肉LIM 蛋白, 含有5个保守的LIM 结构域, 家蚕的另一种LIM 蛋白(AAR23823)含一个LIM 结构域, 两者可能是通过可变剪切产生; 后者可能通过竞争作用调节前者在肌细胞中的功能。MLP 的克隆为进一步研究其体内功能奠定了基础。 关键词: 家蚕; MLP ; 表达序列标签(EST); LIM 结构域 Cloning and structural analysis of MLP in the silkworm, Bombyx mori LIU Yan, NIU Bao-Long, WENG Hong-Biao, SHEN Wei-Feng, HE Li-Hua, QI Xiao-Peng, MENG Zhi-Qi Sericulture Research Institute , Zhejiang Academy of Agricultural Sciences , Hangzhou 310021, China Abstract : The LIM domain is found in a wide variety of eukaryotic proteins that regulate gene expression and cell differ-entiation during development. Muscle LIM protein (MLP ) gene in Bombyx mori has been cloned by blasting its EST data-base and PCR test in present report. The resulting sequence covers 2 327 bp of cDNA (GenBank accession No. DQ311195). It has a complete open reading fragment and encodes a 494 amino acid protein. Genomic DNA sequence contains 11 exons and 10 introns, with intron splicing following the GT-AG rule. M.W. and PI of the predicted MLP in Bombyx mori are 53.03 kDa and 8.29 respectively. A single LIM domain linked to a glyscine-rich region is found in a previously deposited LIM protein (AAR23823) in Bombyx mori . MLP identified in this report encodes a protein with five tandem LIM-glycine modules. The two LIM proteins could be produced by alternative splicing and both are probably involved in muscle cell differentiation. This work provides foundation for further research on the in vivo function of MLP. Keywords: Bombyx mori ; MLP ; expression sequence tag (EST); LIM domain LIM 是3种转录因子线虫Lin-11、鼠Isl-1和线虫Mec-3名称首字母的缩写[1,2]。LIM 家族蛋白都含有一个或多个保守的LIM 结构域。LIM 结构域是由一段 富含半胱氨酸的(CX2CX16-23HX2CX2CX2C- X16-23CX2-3(C/H/D))序列组成[3,4], 其中保守的半胱氨酸、组氨酸及天冬氨酸残基形成具有Zn 2＋结合
6609.人教版初中生物观察家蚕生殖发育过程教案
课题观察家蚕生殖发育过 程 授课班级八年级授课时间 教学目标知识技能通过饲养家蚕,了解家蚕的生殖与发育过程 过程方法 通过活动，培养学生观察比较、阅读思考、分析讨论等多种能力。通过课外饲养家蚕的实践活动，培养学生 的观察能力、动手能力和科学严谨的科学态度。 情感态度关注生物科学技术在社会发展中的作用 教学重点 昆虫生殖发育的过程和特点。 教学难点 理解完全变态发育和不完全变态发育 课型演示实验课主要教学方法讨论法、自主学习法和实验 法 教学模式实验教学教学手段与教具纸盒，蚕种，桑叶等。板书设计 作业设计完成实验报告单 教学反思 注：教学过程在续页上完成。 武威第五中学课堂教学设计续页
教师活动学生活动设计意图及资源准 备 一、创设情景，激发兴趣： 在音乐《蝴蝶飞呀》中，展示蝴蝶图片，引入新课。过渡语：毛毛虫期待有一双美丽的翅膀。毛毛虫怎样才能拥有美丽的翅膀呢？ 二、授新课 谈谈你观察到的家蚕的形态特点。 背景知识： 家蚕一般每5～6天蜕皮一次。蜕皮期间不食不动，叫“眠”。经过4眠后，体内绢丝腺发育成熟，停止取食，吐丝结茧，在茧内化蛹。蛹经过10余天羽化成蚕蛾。雌雄蚕蛾均不取食，即进行交配。交配后雄蛾死去，雌蛾产卵后死去。 方法步骤： (1) 用蚕种孵化家蚕，孵化温度一般在20～25℃，孵化时间在10天左右。采摘桑叶饲养，并需每天清理饲养纸盒。 (2) 观察和记录家蚕生活的各生长、发育时期的主要特点。 (3) 观察和记录雌雄家蚕交配生殖的全过程。 讨论： 家蚕的一生经过哪几个发育阶段？每个阶段的 家蚕有哪些主要的特征？ 学生观察思考家蚕各时期的形态特点，教师利用表格小结 比 较 形态特点生活习性 幼虫身体柔 软，具有 环节，在 胸腹部有 8对足 主要以桑叶为食，有蜕皮现象。 化蛹前吐丝结茧。 成虫有三对 足，两对 翅，体被 白色鳞毛 不取食，几乎不能飞行，雌雄交尾 后， 雄蛾死亡，雌蛾产卵后也死亡 蛹 体表光 滑，体形 呈椭圆柱 状 不食不动，羽化成蛾，破茧而出 小结：家蚕的生殖发育过程：卵、幼虫、蛹、成 虫。家蚕的发育中有蜕皮现象。学生认真聆听 学生根据观察记录观察家蚕的生殖发育特点 学生仔细观察，完成问题。 学生互相观察，得出讨论结果。 自己归纳出来
生物信息学在基因组学中的应用_沈春修
作者简介沈春修（１９７９－），男，湖南溆浦人，硕士，助教，从事水稻遗传 育种与抗病分子机制方面的研究。 收稿日期 ２００７!０４!０１ 基因的研究是指在许多基因同时存在的基础上对多个基因同时进行研究，分析各自与它们之间的结构与功能的相互关系。因而它至少涉及３个相关领域：结构基因组———主要关心ＤＮＡ碱基序列水平上的基因结构；比较基因组———寻找种内、种属间产生基因结构差异的分子基础，以期获取与目的性状相关的基因；功能基因组———着重研究基因与其表达产物及功能活性的调控关系。结构基因组是其他领域的基础，比较基因组为功能基因组研究提供等位基因，蛋白质组则是在蛋白质水平上分析基因表达的功能基因组研究的派生分枝。生物信息学是在前面三者研究的基础上，获取、整理、综合分析提取大量已有复杂生物数据的新学科，对相关学科的研究有很大的推动作用。 １生物信息学在结构基因组中的应用 随着化学分析方法的改进，ＤＮＡ测序水平的提高，科 研成本的降低，已开始对多种模式生物进行基因组全序列的测序。如拟南芥和水稻的全基因组测序，将来会有越来越多的重要作物基因组被全测序。因而，今后的工作重点将是基因组中信息的分析与鉴定，对植物抗性基因来说，是分析鉴定其组织结构及其相关调控序列的鉴定。结构基因组的研究对抗性基因的研究有许多指导意义。 在现在已知的许多种已克隆的抗性基因（不含Ｈｍ１和 Ｈｍ２）中，分析其序列结构，都含有或部分含有核苷酸结合 位点（ＮＢＳ），富含亮氨酸重复（ＬＲＲ），跨膜结构域（ＴＭ）以及丝氨酸－苏氨酸激酶（ＳＴＫ）保守序列。根据已知抗性基因都含有ＮＢＳ序列的特征，从测序结果中可预测某一生物中含有与抗性基因有关的基因数目有多少［１］。在拟南芥与水稻测序的过程中，发现许多与抗性有关的ＮＢＳ序列。在已测序的拟南芥６７Ｍｂ中（相当于大于５０％的拟南芥基因组序列），有１２０个可预见的基因产物与植物抗性基因的ＮＢＳ结构相似［２］。假设剩余的另外５０％未知基因也按这样的比例分布，那么拟南芥中将有２００个左右的基因与抗性有关。在这些与抗性有关的２００个基因中，它们要么是编码信号传导的组分，要么是编码抗微生物的蛋白，这些基因序列的总长度大约占拟南芥总基因数的１％。而在水稻中，通过对重叠的ＢＡＣ克隆末端序列分析（占全部水稻基因的５％）来看，大约有７５０￣１５００个基因具有编码ＮＢＳ的能力［３－５］。 从已知抗性基因的定位结果来看，ＮＢＳ序列在拟南芥基因组中倾向于成簇排列。测序结果也表明，植物中的抗性基因一般与抗性基因的多种同源共生序列在一起，共同组成 高度重复区域，这种区域统称为基因簇。Ｒｐｐ５基因簇包含 ８￣１０个同源序列，散布在９０ｋｂ的区域上，并且被蛋白激酶 的假基因与反向转座子等隔开。Ｃｆ!４／９基因簇由５个抗性基因同源序列组成，散布在３６ｋｂ的区域内，Ｃｆ!４／９的同源序列被Ｌｏｘ基因隔开，成为高度重复区域。Ｐｔｏ基因簇包含５个同源序列，分布在６０ｋｂ的区域内，这其中的Ｐｒｆ基因编码ＮＢＳ!ＬＲＲ，对Ｐｔｏ基因的功能是必需的。Ｄｍ３基因是目前已知的最大的抗性基因，至少由２４个抗性基因同源序列组成，横跨３．５Ｍｂ。因而，随着更多模式植物的全基因组测序的完成，人们可以从基因组测序信息中直接读出有用数据，分析寻找抗性基因的组织结构特征与分布规律。 ２生物信息学在比较基因组学中的应用 随着多种生物的全基因组测序完成，有越来越多的数 据可以直接利用。首先，通过比较多种属植物抗性基因的定位特点，发现抗性基因大多定位在较不稳定的区域，其区域的结构不很保守，如拟南芥的抗性基因ＲＰＭ１的同源序列在感病表型的植株上丢失［６］。进一步研究发现，抗性基因的位置要么是端粒区域，要么是接近着丝粒区域。例如，通过原位荧光杂交分析得知：莴苣的两抗性基因分别定位在端粒区域与接近着丝粒区域，高粱Ｒｐｇ１基因位于端粒区域，番茄的Ｍｉ基因位于异染色质的着丝粒边缘［７］。第２，通过测序分析，可以确定基因成簇的模式与范围，通过比较种属间亲缘关系，来预测某一功能相似的基因在其他物种中的位置。进而根据已克隆的抗性基因间的相似性，可以采用适当的引物进行ＰＣＲ扩增获得抗性基因的候选序列，而且这些候选序列的片段均可定位到已知的抗性基因的位置上［８］。从现在公开的数据中，比较多种ＮＢＳ基因的相似性，用ＰＣＲ获得了１３０个候选抗性基因，此数据将继续增长。第３，比较基因组的另一作用在于可以区分同源区域与同源共生区域。这对本身就位于同源共生区域的抗性基因家族可能困难，但是抗性基因相关序列的种间比较结果显示：同源区域比同源共生区域更加相似。这提示：物种为了赶上病原菌的变化步伐而采取快速进化来抵抗随时间而变化的病原群体。通过分析拟南芥的ＲＰｍ１基因侧翼序列也得到这样的结论。第４，比较基因组学也可对某特定等位基因的变化的分子基础进行研究［９］。至今，只有极少数通过同源重组，实现蛋白质结构域的域置换试验成功。这些结果显示ＮＢＳ!ＬＲＲ编码基因的ＬＲＲ区域是非常重要的，但它不是专一性的唯一决定簇。随着测序效率的提高，将建立抗性基因相关序列的数据库，这些序列信息可作为基因步行试验的模板，为克隆新的抗性基因提供极大的帮助。第５，比较基因组作图表明，染色体上的ＤＮＡ标记排列具有共线性［１０］。如小麦的基 生物信息学在基因组学中的应用 沈春修 （宜春学院，江西宜春３３６０００） 摘要随着计算机科学、物理学、数学等与生命科学的相互渗透和交叉，生物信息学愈来愈显示出其重要性，尤其是在抗病基因的研究中。笔者从结构基因组、比较基因组、功能基因组与生物信息学等方面论述了生物信息学在基因组学中的应用。关键词抗性基因；结构基因组；比较基因组；功能基因组；生物信息学 中图分类号Ｑ７８文献标识码Ａ文章编号０５１７－６６１１（２００７）２０－０６０５４－０２ 安徽农业科学，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＡｇｒｉ．Ｓｃｉ．２００７，３５（２０）：６０５４－６０５５，６０５７责任编辑王淼责任校对王淼
40个基因组完全重测序揭示蚕的驯化事件及其相关基因
编者按:我国家蚕基因组研究再获重大突破,研究成果再登《science 》杂志,影响广泛。本刊特设专栏刊发该论文中文译文以及相关评述,以满足广大读者的需求。 40个基因组完全重测序揭示蚕的驯化事件及其相关基因 3 夏庆友1,23,郭一然33,张泽1,23,李东1,33,玄兆伶33,李卓33,代方 银1,李英睿3,程道军1,李瑞强3,4,程廷才1,2,蒋涛3,赛琳?贝凯5+,徐 讯3,刘春1,查幸福1,樊伟3,林英1,沈以红1,蒋岚3,杰弗里?詹森5,伊 恩丝?黑尔曼5,唐思5,赵萍1,徐汉福1,余昶3,张国捷3,李俊3,曹建 军3,刘仕平1,何宁佳1,周妍3,刘慧3,赵静3,叶辰3,杜周和1,潘国庆1, 赵爱春1,邵浩靖3,曾巍3,吴平3,李春峰1,潘敏慧1,李晶晶3,殷旭阳3, 李大为3,王娟3,郑会松3,王文3,张秀清3,李松岗3,杨焕明3,鲁成1,瑞 斯摩?尼尔森4,5,周泽扬1,6,汪建3,向仲怀1!,王俊3,4! (1.农业部蚕桑学重点实验室,生物技术学院,西南大学,重庆 400715,中国;2.农学与生命科学研究院,重庆大学,重庆 400044,中国;3.深圳北京基因组研究 所,深圳 518083,中国;4.哥本哈根大学生物系,Universitetsparken 15,2100 Kbh ,丹麦;5.综合生物学与统计学系,伯克利加州大学,伯克利,CA 94720,美 国;6.重庆师范大学,重庆 400047,中国) 此论文报道了家蚕遗传变异图谱的构建,并由此推测出家蚕的单一驯化事件,鉴定了在家蚕驯化过程中起重要作用的基因。 利用40个家蚕品种和野蚕构建了单碱基分辨率家蚕遗传变异图谱,每一个品种的测序达到3倍覆盖度,覆盖基因组的99.88%。我们鉴定了约1600万个SN P ,及许多插入缺失和结构变异,发现家蚕与野蚕在遗传上具有显著差异,但其本身保留了很高水平的遗传变异,暗示着大量的个体参与了一个较短的驯养过程。我们也在354个候选基因中鉴定出了选择信号,这些候选基因可能在驯养过程中起着重要作用,其中一些基因在丝腺、中肠、精巢中高量表达。这些数据加深了我们对家蚕驯养过程的理解,并可能促进家蚕在害虫控制和生物反应器方面的应用。 家蚕具有一个中等大小的基因组,为432Mb ,是鳞翅目的代表,其超过5000年的驯养历史,有着重要的经济价值(如产丝和生物反应器)。由于人类的选择,家蚕进化成了完全依赖于人类的物种,并且在世界上保存了1000多个家蚕品种,考古和遗传学证据表明家蚕起源于中国野蚕,驯化最早出现在亚洲,亚洲是现代蚕丝文明和家蚕驯养的起源地。 家蚕的起源是一个长期争论的问题,以前有限的生物化学和分子生物研究并没有解决此争论。共有两种假设,都认为家蚕是一次驯养过程,但是在祖先品种上观点不一致。其中一种 1 第29卷 第3期2009年 9月 蚕 学 通 讯Newsletter of Sericult ural Science 3 这些作者为同等贡献作者。 +当前地址:人类遗传学研究所,加利福尼亚大学,旧金山,加利福尼亚94143-0794,美国。 !通讯作者,Email :wangj @https://www.360docs.net/doc/3c17128946.html, (J.W.)和xbxzh @https://www.360docs.net/doc/3c17128946.html, (Z.X.)。