分子遗传标记课程作业

摘要：分子遗传标记是近年来发展较快的技术之一。本文简单的阐述了RAPD、TRS、SNP和mtDNA等几种分子遗传标记的原理以及这几种技术在应用上的优缺点，并对这几种分子遗传标记技术做了一个简单的比较。

关键词:分子遗传标记; RAPD; TRS; SNP;mtDNA

一、分子遗传标记的定义

分子遗传标记(Molecular Genetic Markers)是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记，是DNA 水平上的遗传多态性的直接反映。真核生物的遗传信息都储存在染色体和细胞器基因组的DNA序列中，因此DNA分子标记目前是所有遗传标记中最为稳定，最为可靠的。DNA分子遗传标记技术作为一种新兴的分子标记技术，目前已经在分子生物学特别是在分子遗传学上得到了广泛的应用。

二、分子遗传标记的主要应用及其优越性

分子遗传标记直接反映DNA水平上的遗传变异，可以稳定遗传，并且信息量大，可靠性高，而且还消除了环境的影响。因此DNA水平的遗传标记自产生以来就得到了广泛的应用。目前,DNA分子标记技术已广泛的用于生物多样性的分析、种质资源的分类演化、遗传图谱的构建、基因的分离测序、作物品种及纯度的鉴定、杂交育种等许多方面,并显示了独到的优势。（DNA分子标记技术及其原理许云华,沈洁。连云港师范高等专科学校学报Journal of LianyungangTeachers College Spetmber,2003No.3）

分子遗传标记优越性：1、多为共显性；2、在生物发育的不同阶段，不同组织的DNA 都可用于标记分析；3、表现为中性，不影响目标性状的表达；4、基因组变异极其丰富，分子标记的数量几乎是无限的；5、检测手段简单快捷，易于实现自动化。

三、分子遗传标记的主要方法

3.1 RAPD（Random amplified polymorphism DNA）技术

随机扩增多态性DNA

1990年Willims等人(Williams J.G.K.,Kubelik A.R.,Livak K.J.,Ra- falski J.A., Tingev S.V.: DNA Polymorphisms amplified by arbit- rary primers are useful as geneticmarkers.Nucl Acids Res 18:65 31一6535(19 9 0).) 第一次运用随机引物扩增寻找多态性DNA片段作为分子标记。并将此方法命名为RAPD 。

RAPD技术是基于PCR技术基础之上的，利用一系列不同的碱基顺序随机排列的寡聚核苷酸单链(一般为十聚体)为引物，对目的基因进行PCR扩增。扩增的产物经过聚丙烯酞胺凝胶电泳或琼脂糖凝胶电泳分离, 通过EB染色来检测扩增产物DNA片段的多态性, 这些扩增产物的多态性反映了相应区域DNA的多态性。

3.1.1RAPD技术的优点

1、无需专门设计RAPD扩增反应引物，也无须预先知道被研究生物基因组的核苷酸序列，引物可随机合成和随机选定，长度一般为9-10个核苷酸；

2、RAPD技术简便易行、省时省力，不需要RFLP分析的预备性工作：如克隆的制备、同位素标记、Southern印记反应及分子杂交。RAPD 易

于程序化，利用一套随机引物可得到大量的分子标记，并可借助于计算机系统进行分析；

3、退火温度低，一般为36℃，这样的温度能保证核苷酸引物与模板的稳定结合，同时允许适当的错误配对，以扩大引物在基因组DNA中配对的随机性，使RAPD 有较高的检出率；

4、每个RAPD 反应中，仅加单个引物，就可通过引物和模板DNA 随机配对实现扩增，扩增无特异性；

5、RAPD 分析所需的DNA 样品量极少，仅为RFLP 的1/1000 –1/200，这对于生物早期取样鉴定或在DNA 受限制的情况下是十分有利的

3.1.2 RAPD的缺点

RAPD技术是由多种成分参加的反应，反应中各种成分均为微量，尽管其反应灵敏度高，但是影响因素较多，例如温度的控制，引物的选取，操作的过程等，都会导致重复性差等问题的出现。为了得到较稳定的结果，各种反应参数必须事先优化选择，操作中每一步都必须小心谨慎。并且RAPD技术标记呈显隐性遗传，不能区分杂合型和纯合型。

3.1.3 RAPD的应用

1）、遗传图谱构建

RAPD是一种显性标记，符合孟德尔遗传定律，不能区分杂合型和纯合型，因此在遗传分析及遗传图谱的构建等一些方面受到限制。

2）、药材的鉴定

邵鹏柱等在1994 年首次报道了对中药材人参与西洋参采用Ap2PCR

标记进行鉴别，并成功地利用AP2PCR 指纹图谱技术鉴定出人参和西洋参。（《RAPD技术在中药材鉴定中的应用》期刊广东药学院学报》> 2001年3月19卷1期作者：王阳顺罗集鹏）

3）、在分子生药学中的应用

RAPD标记不但可用于遗传连锁图谱的构建，指导药用植物育种，防止品种间杂化和自交，选育优良性状的品种。也可用于构建基因图谱，进行基因定位，和对未知序列的DNA片段扩增与测序。

3.2 TRS（Tandem Repeated Sequence)串联重复序列标记

小卫星DNA和微卫星DNA同属于串联重复序列, 重复数目的变化构成群体多态性。

小卫星DNA (minisatellite DNA )又称可变数目串联重复（variable number tandem repeat, VNTR），由15-65bp的基本单位串联而成，总长通常不超过20kb，重复次数在群体中是高度变异的。

微卫星DNA（Microsatellite DNA）又称简单序列重复(Sample Sequence Repeats，SSR)，广泛存在于真核生物基因组中，以1-6个碱基为核心序列，首尾相连组成的串联重复序列。

3.2.1 微卫星DNA的技术原理及其优越性

微卫星DNA的技术是Miesfeld等在1981年首次使用的，它的原理是每个微卫星两侧一般是相对保守的单拷贝序列，据此可设计专一引物，通过PCR技术扩增微卫星片段，扩增产物经凝胶电泳分离后，不同个体间因核心序列的重复次数不同而产生DNA多态性。单拷贝序列在单倍体基因组中只出现一次，但储存了巨大的遗传信息，可以编码各种不同功

能的蛋白质，因此对这些序列的研究有特别重要的意义。

微卫星DNA具有数量多且均匀分布在基因组中；具有丰富的多态性；等显性遗传，因此检测可以显示纯合子和杂合子；检测容易、重复性较好、省时，适合于进行自动化分析等优点。

3.2.2 微卫星DNA的缺点

1.相对的物种专一性；

2.开发困难，费用较高，耗时长；

3.实际分析时一般每次只分析单个位点；

4.不同引物退火温度不同，需要探索。

3.2.3 微卫星DNA的应用

1、个体及亲缘关系鉴定。由于微卫星位点具有高度的个体专一性和多态性,已代替了人们最早使用的血型、血液蛋白多态性进行血缘鉴定和血缘控制,这就使它在亲子鉴定、胚胎移植、混合受精、亲缘关系分析和品种遗传纯度分析上变得十分重要。Ellegren等(1992)提出利用微卫星位点的多态性,以及多个微卫星位点在一定群体中各等位基因的频率为基础来计算排除率,进行个体的亲缘关系鉴定（Toye. Hypervariability of simple sequence as a general soural source for polymorphic DNA marker [J]. Nuleic Acids Research, 1989,17 (16): 6463-6447.）

2.品种或品系遗传纯度的测定及遗传关系确定。遗传指纹图除具有个体特异性外,还具有物种特异性。用微卫星所作的DNA指纹图上由10多个、甚至几十个位点的等位基因组成,对基因组的代表性明显高于其他任何单个遗传标记。它能够正确反映畜禽品种间的遗传关系以及品种或品系的近交程度。

3、构建遗传连锁图谱。由于微卫星具有多态性高、杂合子比例高、信息含量大,以及由于其保守性和共显性等特点,使其引物可以在不同实验室间交流,并适于自动化和半自动化操作,已经成为目前遗传连锁图谱制作的主要标记(Haly C M,. Microsatellites for linkage analysis of genetic traits[J]. Trend in Genetics, 1992, 8: 288-293.）。

此外，微卫星还可应用于定位功能基因及QTL、杂交优势预测、群体遗传结构分析及遗传关系的分析、监测育种和遗传操作效应、亲子鉴定、胚胎移植、混合受精、亲缘关系分析以及标记辅助选择和标记辅助导入等方面的研究。

3.3 SNP（Single Nucleotide Polymorphism)单核苷酸多态性标记

SNP是在基因组上单个核苷酸的变异，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。它是人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多态性的90%以上。SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至更多。

3.3.1 SNP的应用

1、人类基因单体型图的绘制

描述人类常见的遗传多态性模式和染色体上具有成组紧密关联SNPs的区域，用来绘制人类基因单体型图。

2、SNP与疾病易感基因的相关性分析

随着大量代谢通路和上百万SNPs的确认，SNP作为新一代遗传标记在人类疾病研究中显示出极高的潜在价值。

3、SNP研究与药物设计

随着SNP的研究与药物基因组学的结合，根据特定的基因型来设计药

物将成为可能。

3.3.2 在遗传学分析中,SNP作为一类遗传标记得以广泛应用的特点:

1.密度高SNP在人类基因组的平均密度估计为1/1000bp,在整个基因组的分布达3×106个,遗传距离为2～3cM,密度比微卫星标记更高,可以在任何一个待研究基因的内部或附近提供一系列标记（刘万清,贺林.SNP-为人类基因组描绘新的蓝图[J].遗传,1998,20(6):38-40.）。

2.富有代表性某些位于基因内部的SNP有可能直接影响蛋白质结构或表达水平,因此,它们可能代表疾病遗传机理中的某些作用因素。

3.遗传稳定性与微卫星等重复序列多态性标记相比,SNP具有更高的遗传稳定性。

4.易实现分析的自动化SNP标记在人群中只有两种等位型(allele),故也称为双等位标记(biallelicmarker)。这样在检测时只需一个"+/-"或"全/无"的方式,而无须象检测限制性片段长度多态性,微卫星那样对片段的长度作出测量（黄淑浈,等.以PAH基因第399密码子A→T顺序多态性为遗传标记产前诊断苯丙酮尿症[J].中华医学杂志,1990,70(3):170-172.）,这使得基于SNP的检测分析方法易实现自动化。

3.4 mtDNA标记

线粒体作为古老的细胞器广泛存在于真核生物中, 由于线粒体DNA 的高进化速率, 已被作为DNA 标记广泛应用于现代分子生物学

研究。

mtDNA主要呈双链环状，在哺乳动物中大小一般在15kb～18kb之内。mtDNA可自我复制，其复制是以半保留方式进行的，但其复制仍然受细胞核的控制。

3.4.1 线粒体在分子进化研究中的应用

与核基因组相比较, 线粒体基因组具有其独特的遗传特性, 如母系遗传、缺乏重组及进化速率快等。中性学说和“分子钟”理论的提出奠定了进化生物学中“中性进化”理论的基础。很多恒温动物系统发育关系的构建均基于此假说,且利用“标准的线粒体时钟”来完成。同时, 动物的能量代谢绝大部分发生在线粒体, 生物运动能力的进化与线粒体的进化密切相关。利用线粒体基因组的比较从能量代谢的角度研究生物进化是一种有效的手段。另外, mtDNA 的突变会导致某些蛋白功能的改变, 从而影响生物的适应能力, 利用生物信息学手段从分子角度研究mtDNA 的突变将为后续的一些与线粒体相关的疾病研究提供基础材料。

3.4.2 mtDNA 用于重建物种的系统发育关系和分歧时间估算

在以核苷酸或氨基酸替代率大致恒定的前提下, 通过观察相关物种的核苷酸或氨基酸替代率来确定遗传事件的发生,称为分子钟假说。目前, 利用分子钟来估计物种的分歧时间以及重建生物进化的时间尺度被广泛应用。

四、几种分子遗传标记的比较

在遗传特性，多态水平，检测基础，技术难度和费用五个方面对RFLP、RAPD、微卫星、小卫星和AFLP进行的对比。

项目RFLP RAPD 微卫星小卫星AFLP

遗传特性共显性显隐性共显性共显性显隐性

多态水平低中等高高高

检测基础分子杂交随机PCR 专一PCR 分子杂交专一PCR 技术难度难易易难易

费用中等低高中等高

遗传学论文

本科生课程论文论文题目：基因治疗______ 课程名称：分子遗传学____ 任课老师：__ 专业：生物技术班级：2010级___ ___ 学号：姓名: _____ 2012年12月24日

基因治疗胡志刚学号：222010326022006 西南大学农学与生物科技学院，重庆400715 摘要：基因治疗是一种新的治疗手段，近年来被逐渐应用于癌症、遗传病等顽固疾病的治疗中。在临床应用中也遇到了很多困难，如其靶向性，转移效率较低等问题亟待解决，其安全性更是长期困扰着人们。本文主要对基因治疗的一般方法步骤、基因治疗存在的问题和前景进行了综述。关键词：基因治疗载体遗传病癌症 Gene therapy Hu Zhi-Gang Student ID:222010326022006 College of Agronomy and biotechnology,Southwest China Normal University, Chongqing 400715, China Abstract: Gene therapy is a new treatment in recent years is gradually applied to the treatment of cancer, genetic diseases and other intractable diseases. Also encountered a lot of difficulties in clinical applications, as it targeted, lower transfer efficiency problems to be solved, and its security is long plagued people. This paper focuses on the general steps of gene therapy, gene therapy problems and scenarios are reviewed. Keywords: gene therapy;the carrier,;genetic diseases; cancer 1 基因治疗的定义基因治疗（gene therapy）是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。 2 基因治疗的一般方法与步骤 2.1目的基因的选择和制备基因治疗的首要问题是选择用于治疗疾病的目的基因。对遗传病而言只要已经研究清楚某种疾病的发生是由于某个基因的异常所引起的，其野生型基因就可被用于基因治疗，如用ADA基因治疗ADA缺陷病。但在现在的条件下，仅此是不够的。可用于基因治疗的基因需满足以下几点：（1）在体内仅有少量的表达就可显著改善症状；(2)该基因的过高表达不会对机体造成危害。在抗病毒和病

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2014年医学免疫学与微生物学形成性考核作业（含答案）作业1 1 免疫系统具有哪些功能？这些功能正常或市场表现出何种生物学效应？答：①免疫防御，是机体抗御，清除病原微生物等外来抗原性异物侵袭的一种免疫保护功能，即通常所指的抗感染免疫作用。免疫防御反应异常增高可引发超敏反应；反应过低或缺失，则可引发免疫缺陷病或对病原体高度敏感。②免疫自稳，是机体免疫系统及时清除体内衰老，损伤或变性细胞，而对自身免疫成分处于耐受状态，以维持内环境相对稳定的一种生理功能。免疫自稳功能失调，可引发自身免疫性疾病。③免疫监视，是机体免疫系统及时识别，清除体内突变细胞和病毒感染的一种生理性保护作用。免疫监视功能失调，可引发肿瘤或病毒持续性感染。 2 简述影响抗原免疫原性的因素答：①抗原的理化性质，⑴化学性质具有免疫原性的物质通常是大分子有机物质，蛋白质最具有免疫原性。⑵分子大小，具有免疫原性的物质分子量一般大于10KD，通常分子量越大，免疫原性越强。⑶化学结构和组成，大分子有机物质并不一定都有良好的免疫原性。 ⑷分子构像和易接近性，当抗原分子构想发生改变，使表面特殊化学基团隐藏在抗原分子内部，这时该分子免疫原性即消失。⑸物理状态，聚合状态抗原的免疫原性通常较其单体要强。 ②宿主的因素，⑴异物性，通常机体仅对外源性物质产生免疫应答，而对自身物质产生免疫耐受。⑵遗传因素。⑶年龄，性别，健康状态。 3 简述免疫球蛋白的主要生物学功能答：①可变区功能，可变区功能主要是识别特异性抗原，主要靠超变区识别。②恒定区功能，⑴激活补体系统，导致补体经典途径激活。⑵调理作用，促进吞噬细胞对抗原的吞噬作用。⑶抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用，增加其对靶细胞的破坏作用。⑷介导I型超敏反应，引起过敏。⑸穿过胎盘屏障和粘膜，对新生儿抗感染具有重要意义。 4 简述补体的主要生物学活性答：①溶解细菌和细胞溶解作用。补体激活产生的膜攻击复合物在细菌或细胞表面形成穿膜亲水通道，可以产生溶解细菌和靶细胞的作用。②调理作用，补体产生一类非特异性调理素，它们与细菌或其它颗粒性抗原结合后，可以被吞噬细胞识别结合。③免疫黏附与清除免疫复合物作用。④炎症介质作用，包括过敏作用，趋化和激活作用，即激肽样作用。⑤参与特异性免疫应答。 5 简述II型干扰素的主要生物学功能。答：①上调抗原提呈细胞MHC-II类分子的表达，提高抗原提呈能力。②上调靶细胞表面MHC-I类分子，增强杀伤性T细胞对肿瘤和病毒感染的细胞的杀伤作用。③促进CD4阳性T细胞向Th1细胞转化。④与Il-4具有拮抗作用，可以一直Th2细胞生成，从而降低体液免疫。⑤激活巨噬细胞，中性粒细胞，NK细胞。⑥诱导靶细胞产生抗病毒蛋白，⑦诱导血管内皮细胞表达黏附分子。作业2

分子标记

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分子遗传学名词解释

2014分子遗传学复习一、名词解释 1、结构基因（Structural gene）：可被转录形成mRNA，并进而翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素等。 2、调节基因（Regulatory gene）：指某些可调节控制结构基因表达的基因，合成阻遏蛋白和转录激活因子。其突变可影响一个或多个结构基因的功能，或导致一个或多个蛋白质（或酶）量的改变。 3、基因组(genome)：基因组（应该）是整套染色体所包含的DNA分子以及DNA 分子所携带的全部遗传指令。或单倍体细胞核、细胞器或病毒粒子所含的全部DNA或RNA。 4、C值悖理(C-v a l u e p a r a d o x)：生物基因组的大小同生物在进化上所处的地位及复杂性之间无严格的对应关系，这种现象称为C值悖理(C——value paradox)。 N值悖理（N-v a l u e p a r a d o x）：物种的基因数目与生物进化程度或生物复杂性的不对应性，这被称之为N（number of genes）值悖理(N value paradox)或G（number of genes）值悖理。 5、基因家族(gene family)：由同一个祖先基因经过重复(duplication)与变异进化而形成结构与功能相似的一组基因，组成了一个基因家族。 6、孤独基因（orphon）：成簇的多基因家族的偶尔分散的成员称为孤独基因（orphon) 。 7、假基因(pseudogene): 多基因家族经常包含结构保守的基因，它们是通过积累突变产生，来满足不同的功能需要。在一些例子中，突变使基因功能完全丧失，这样的无功能的基因拷贝称为假基因，经常用希腊字母表示 8、①卫星DNA（Satellite DNA）：是高等真核生物基因组重复程度最高的成分，由非常短的串联多次重复DNA序列组成。 ②小卫星DNA(Minisatellite DNA) ：一般位于端粒处，由几百个核苷酸对的单元重复组成。 ③微卫星DNA (Microsatellite DNA)：由2－20个左右的核苷酸对的单元重复成百上千次组成。 ④隐蔽卫星DNA(cryptic satellite DNA)：用密度梯度离心分不出一条卫星带，但仍然存在于DNA主带中的高度重复序列 9、DNA指纹(DNA fingerprints)：小卫星DNA是高度多态性的，不同个体，各自不同。但其中有一段序列则在所有个体中都一样，称为“核心序列”，如果把核心序列串联起来作为探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们和人的手纹一样，具有专一性和特征性，因个体而异，因而称为“DNA指纹”。 10、超基因(super gene) ：是指真核生物基因组中紧密连锁的若干个基因座，它们作用于同一性状或一系列相关性状。超基因家族（supergene family）：是DNA序列相似，但功能不一定相关的若干个单拷贝基因或若干组基因家族的总称。 11、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)：主要是指基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA顺序多态性。它是人类可遗传变异中最常见的一种，占所有已知多态性的90％以上。 12、遗传标记（Genetic marker）：可示踪染色体、染色体片段、基因等传递轨

分子遗传全

名词解释： 1)遗传标记：是指在遗传分析上用作标记的基因，也称为标记基因。在重组实验中多用于测定重组型和双亲型。 2)基因组学：是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。 3)表观遗传学：（由于非基因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基化和染色质结构变化）研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传修饰，即探索从基因演绎为表型的过程和机制的一门新兴科学。 4)微卫星DNA：重复单位序列最短，只有2～6bp，串联成簇，长度50～100bp，又称为短串联重复序列。 5)遗传缺陷：是由于人体染色体或染色体所携带的遗传物质发生异常而引起的疾病。 6)体细胞转基因克隆：把体细胞核移入去核卵母细胞中，使其发生再程序化并发育为新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。 7)数量性状基因座：对数量性状有较大影响的基因座称为数量性状基因座（quantitative trait locus，QTL)，它是影响数量性状的一个染色体片段，而不一定是一个单基因座。 8)质量性状：是指个体间没有明显的量的区别而表现非连续性变异的性状，各变异类型间存在明显区别，能够直接加以描述的

性状。 9)表型相关：就是同一个体的两个数量性状度量值间的相关。 10)遗传力：广义遗传力：指数量性状基因型方差占表型方差的比例，它反映了一个性状受遗传效应影响有多大，受环境效应影响多大。狭义遗传力：指数量性状育种值方差占表型方差的比例。 11)重复力：是衡量一个数量性状在同一个体多次度量值之间的相关程度的指标。 12)开放阅读框（open reading frame，ORF）：（结构基因的起始密码子到终止密码子）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。 13)分子标记辅助选择：是通过与目的基因紧密连锁或共分离的分子标记, 对DNA 目标区域进行直接筛选,进行育种。 14)主效基因：对某一性状的表现起主要作用，效应较大的基因。 15)转录组学：是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。简而言之，转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况。转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和，是研究细胞表型和功能的一个重要手段。 16)数量性状：个体间差异只能用数量来区别，变异是连续的的性状。

2021年春普通遗传学-作业题(整理

东北农业大学网络教育学院普通遗传学网上作业题(一) 第一章绪论一、名词解释 1遗传学 2遗传 3变异 4遗传学研究二、判断题 1遗传是相对的变异是绝对的。（） 2 遗传和变异的表现与环境无关。（） 3进化论可以离开遗传学独立发展。（）三、填空题 1（）和（）生物界最普遍和最基本的两个特征。 2（）、（）和（）是生物进化和新品种选育的三大因素。3（）在1859年发表了《物种起源》。 4（）是分子遗传学中最重要的研究方向。四、简答题 1简述遗传学研究的任务？五、论述题 1简述遗传学在科学和生产发展中的作用？普通遗传学作业题(二) 第二章遗传的细胞学基础一、名词解释 1细胞器 2细胞周期 3无融合生殖 4无性生殖

5有性生殖 6主缢痕 7孤雌生殖 8受精 9胚乳直感 10果实直感 11随体 12同源染色体 13性染色体 14联会 15单倍体 16多倍体 17拟核 18细胞骨架 19次缢痕 20核型分析 21无丝分裂 22无融合结子 23单性生殖 24单性结实 25生活周期 26世代交替 27低等生物无性世代 28低等生物有性世代二、判断题 1细胞是生物体结构和生命活动的基本单位。（） 2植物细胞的DNA都储存在细胞核和叶绿体内。（） 3只有高等动物细胞才有中心体。（） 4染色质和染色体实际是同一物质。（） 5人体内不存在细胞无私分裂。（） 6细胞周期分为G1期、S期和G2期。（） 7常染色体主要是由常染色质所组成.（） 8无性繁殖的后代不象有性繁殖的后代那样发生分离。（） 9我们通常在分裂后期研究染色体的形态。（） 10细胞周期中一个最重要的控制点就是决定细胞是否进入S期。（）11高等动物都是雌雄异体的。（）

微生物学与免疫学基础作业集第6次作业

微生物学与免疫学基础作业集第三章抗原与免疫分子一、名词解释 1.抗原是指能够刺激机体产生（特异性）免疫应答，并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体内外结合，发生免疫效应（特异性反应）的物质。 2.抗体指机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。 3.补体系统补体并非单一分子，而是存在于血清、组织液和细胞膜表面的的一组不耐热的经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故被称为补体系统。 4.细胞因子是一类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。二、简答题 1.为何HLA基因或表型测定可用于亲子鉴定与确定个体身份？由于1)HLA的高度多态性、2）单元型遗传以及3）HLA基因型终身不变，因此，HLA 基因或表型检测可用于亲子鉴定和确定个体身份。 2.简述IgG与IgM的特性与功能。 IgG――含量最高的Ig、半寿期约20～23天、能通过胎盘、是主要的抗菌抗病毒抗体； IgM――五聚体结构、结合补体能力最强、胚胎发育晚期即可合成、体液免疫最早出现的抗体，单体结构镶嵌在B细胞膜上，是B细胞抗原受体的主要成分。第四章免疫器官与免疫细胞第五章免疫应答一、名词解释 1.适应性免疫指体内抗原特异性T/B淋巴细胞接受抗原刺激后，自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。 2.固有免疫是机体在种系发育和进化过程中形成的天然免疫防御功能，即出生后就已具备的非特异性防御功能，也称为非特异性免疫(nonspecific immunity)。二、简答题 1.简述Th1细胞和Th2 细胞的免疫效应。 Th1细胞分泌IFN-γ，能强力激活巨噬细胞，活化的巨噬细胞可清除所吞噬的病原体并引起局部炎症。Th1细胞分泌的TNF可诱导靶细胞凋亡和促进炎症反应。 Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6，其主要功能是促进B细胞增殖、分化成浆细胞产生抗体，和抗寄生虫感染。 2.试比较抗体初次应答和再次应答。 . 抗体的初次应答抗体的再次应答应答细胞初始B细胞记忆性B细胞潜伏期较长较短抗体类型先产生IgM，后产生IgG、IgA IgG为主抗体浓度、维持时间浓度低，维持时间短浓度高，维持时间长

分子标记与植物遗传改良

第6讲分子标记与植物遗传改良一、分子标记在植物遗传研究中的应用p1 二、分子标记在植物育种中的应用p4 三、DNA分子标记的原理p11 四、质量性状的分子标记p25 (p1-14, p15-32) 一、分子标记在植物遗传研究中的应用分子标记是指一类在分子水平（多为DNA）上的具有多态性的遗传标记。1980年RFLP 作为新型遗传标记首次被提出，开创了直接应用DNA变异的新阶段。分子标记技术多种多样，各具特点，在实际中应根据需要和条件来选用。从植物遗传改良的角度来看，技术难度较小、使用成本较低且准确度又较高的分子标记将更易于为人们所接受。总之，随着多种类型分子标记的发展，分子标记技术将在植物遗传研究中得到越来越广泛的应用。（一）分子标记连锁图的构建近年来，农作物基因组和分子生物学研究取得了巨大进展，构建了许多高密度的分子标记连锁图。早在1988年，美国Cornell大学即用一个50株的籼粳亚种间F2群体（IR34583/Bulu Dalum）构建了第1张水稻RFLP连锁图。 1994年底，Cornell大学和日本水稻基因组研究组（RGP）同时发表了各自构建的高密度水稻分子标记连锁图。前者的作图群体为113株的野-栽回交群体（Oryza sativa/ O. longistaminata// O. sativa）。图谱全长1491cM，共含726个分子标记，其中多为基因组DNA 克隆，标记间平均距离2cM。后者是利用186株籼粳亚种间F2群体构建而成，全长1575cM，共含1383个分子标记，其中cDNA克隆883个，基因组DNA克隆265个，RAPD标记147个。（基因的遗传距离以图距为单位，1个图距单位相当于1%的重组率。cM：一种度量重组概率的单位。在生殖细胞形成的减数分裂过程中，常常会发生同源染色体之间的交叉现象，如果两个标记之间发生交叉重组的概率为1％，那么它们之间的距离就定义为1cM。对人类基因组，1cM大致相当于1Mbp。水稻基因组的大小估计为430Mb，是禾谷类作物基因组中最小的，大约为人基因组大小的1/7，）为了使两张图能相互参照，信息通用，华中农业大学从两张图中选出了400多个RFLP

遗传标记的发展及其类型

遗传标记的发展及其类型 1形态标记 19世纪60年代，Mendel以豌豆为材料，详细研究了豌豆的7对相对性状的遗传规律。由于这些性状都具有典型的外部形态，很容易识别，从而构成了最早的遗传标记，即形态学标记，由此奠定了近代遗传学的基础。形态标记是利用植物外部形态多态性进行的标记技术。自然界中的生物存在着许多非常明显的形态标记，如果形、花色、矮杆、卷叶等。形态标记简单直观且经济方便，但大多数植物中的形态标记数量有限，多态性较差，表型易受环境影响，且形态标记的获得周期长，不适于需要完整的基因组测试的数量性状位点分析，故形态标记在作物遗传育种中的作用有限。 2细胞学标记细胞学标记是利用植物细胞染色体的变异的标记技术。植物细胞染色体的变异包括染色体核型和带型的变异。细胞学标记虽然能进行一些重要基因的染色体定位，但标记材料的培育需要大量的人力和时间，并且有些物种对染色体数目和结构变异反应敏感，难以获得标记材料，从而限制了细胞学标记在遗传育种上的应用。 3生化标记生化标记主要指同工酶标记，是依据植物体内有效成分的化学分析进行标记的技术。同工酶是同种功能的酶的不同形式，由一个以上基因座位编码，其可通过电泳和组织化学染色法分离成肉眼可见的酶谱带型。与形态标记和细胞学标记相比，生化标记表现近中性，对植物经济性状无大的不良影响，且是基因产物差异的直接反映，受环境影响较小。但由于在植物群体研究中能表现出位点多态性的同工酶种类较少，使其应用也受到限制而不能成为较理想的遗传标记。 4分子标记分子标记是以生物大分子的多态性为基础的标记技术，目前使用的分子标记主要是指DNA分子标记。DNA分子标记能反映植物个体或种群的基因组DNA 间的差异，如由于碱基易位、倒位、缺失、插入、重排或由于存在长短与排列不一的重复序列而产生的差异。起步于20世纪70年代的分子标记在近40年间发展迅速，目前已出现了几十种分子标记方法。与前3种标记(形态、细胞学和生化标记)技术相比，分子标记具有巨大的优越性: ①直接以DNA的形式表现，在植物体的各个组织、各发育时期均可检测到，受季节、环境限制，不存在表达

遗传学发展历史及研究进展(综述)

遗传学发展历史及研究进展湛江师范学院09生本一班徐意媚2009574111 摘要：遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，起源于人类的育种实践，于1910年进入现代遗传学阶段，并依次经历个体遗传学时期、细胞遗传学时期、数量遗传学和群体遗传学时期、细胞水平向分子水平过渡时期、分子遗传学时期。目前遗传学在医学、农牧业等领域取得重大突破，如表遗传学在肿瘤的治疗方面。21世纪将是遗传学迅猛发展的世纪，在经济、微生物、工业、制造业等许多领域都将有重大的突破。关键词：遗传学发展历史研究现状发展前景 1 现代遗传学发展前 1.1遗传学起源于育种实践人类在新石器时代就已经驯养动物和栽培植物，渐渐地人们学会了改良动植物品种的方法。写于公元60年左右的《论农作物》和533～544年间中国学者贾思勰在所著的《齐民要术》中均记载了嫁接技术，后者还特别记载了果树的嫁接，树苗的繁殖，家禽、家畜的阉割等技术。[1] 1.2 18世纪下半叶和19世纪上半叶期间许多人都无法阐明亲代与子代性状之间的遗传规律，直到18世纪下半叶之后，拉马克和达尔文对生物界遗传和变异进行了系统的研究。拉马克通过长颈鹿的颈、家鸡的翅膀等认为环境条件的改变是生物变异的根本原因，并提出用进废退学说和获得性状遗传学说。达尔文达尔文以博物学家的身份进行了五年的考察工作，广泛研究遗传变异与生物进化关系，终于在1859年发表著作《物种起源》，书中提出自然选择和人工选择的进化学说，认为生物是由简单到复杂、低级再到高级逐渐进化的。除此之外，达尔文承认获得性状遗传的一些论点，并提出了“泛生论”假说，但至今未获得科学的证实。 1.3 新达尔文主义以魏斯曼(Weismann A.，1834-1914) 为代表的等人支持达尔文选择理论否定获得性遗传，魏斯曼等人提出种质连续论，认为种质是世代连续不绝的。他们还通过对老鼠22代的割尾巴试验，否定后天获得性遗传，明确地区分种质和体质，认为种质可以影响体质，而体质不能影响种质，在理论上为遗传学的发展开辟了道路。[2] 2.现代遗传学的发展阶段

免疫学作业问题详解

第一章免疫学发展简史及其展望 1.免疫、免疫学的概念？答：免疫：是指机体识别和排除抗原性异物的功能，从而维持机体的生理平衡和稳定。正常情况下，对机体是有利的；但在某些情况下，则对机体是有害的。免疫学：研究机体免疫系统结构和功能的科学。研究免疫系统的结构和功能，机体的感染、抗肿瘤免疫机制及免疫病理机制，为生命科学提供有效的免疫学诊断和免疫防治方法等的一门科学。 2.免疫学在生物科学中的地位？答：现代免疫学已成为生命科学和医学中的前沿科学，免疫学发展水平是一个国家综合科学实力及发展水平的指标之一。免疫学在20世纪取得的辉煌成就，在消灭传染病及人类感染及非感染疾病方面获得的巨大成效，在揭示生命活动基本规律，发展生物论和方法上的任何一次突破和进展，均会极促进生命科学和医学的发展。 3.免疫系统的组成与功能？答：免疫系统是由免疫器官（胸腺、骨髓、脾、淋巴结等）、免疫组织（黏膜相关淋巴组织）、免疫细胞（吞噬细胞、自然杀伤细胞、T及B淋巴细胞）及免疫分子（细胞表面分子、抗体、细胞因子、补体等等）组成。免疫系统具有： ①免疫防御功能②免疫耐受③免疫监视功能④免疫调节选择题 1.免疫对机体是：（ E ） A.有害的 B.有利的 C.有利也有害 D.有利无害 E.正常条件下有利，异常条件下有害 2.固有免疫应答的作用特点是（ C ） A.维持时间较长； B.经克隆扩增和分化，有免疫记忆； C.不经克隆扩增和分化，作用迅速，无免疫记忆； D.主要参与的分子是特异性抗体； E.以上均不是。 3.机体免疫系统识别和清除突变的细胞的功能称为（ A ） A.免疫监视 B.免疫自稳 C.免疫耐受 D.免疫防御 E.免疫识别 4. 免疫防御功能低下的机体易发生：（ C ） A.肿瘤 B.超敏反应 C.反复感染 D.自身免疫病 E.移植物排斥反应 5.免疫监视功能低下的机体易发生：（ A ） A.肿瘤 B.超敏反应 C.反复感染 D.自身免疫病 E.移植物排斥反应填空题： 1.免疫系统是由免疫器官、免疫分子、免疫细胞、免疫组织组成。 2. 在体有两种免疫应答类型，一种是固有性免疫应答，另一种是适应性免疫应答。 3. 特异性免疫应答有特异性、记忆性和获得性三大特点。 4.非特异性免疫应答有无特异性、先天具备、初次与抗原接触即能发挥效应和可稳定遗传四大特点。第三章抗原 1.抗原的概念、特性答：抗原（antigen）是指能与TCR/BCR或抗体结合，具有启动免疫应答潜能的物质。特性：①免疫原性②抗原性 2、为什么说医用破伤风抗毒素既是抗体又是抗原？答：医用破伤风抗毒素（属于动物免疫血清）Array 破伤风类毒素→免疫动物（马）→动物血清中含大量抗毒素（动物免疫血清经精制）人体（特异性治疗和紧急预防用）动物免疫血清对人体具有两重性： ①提供了特异性抗体，中和细菌的外毒素，防治疾病。 ②是异种动物蛋白质，可引起超敏反应，有免疫原性。

分子遗传(名词解释及简答)

名词、简答（依据ppt）一、基因表达调控 1.基因(Gene) 遗传的基本单位，含有编码一种RNA，大多数情况是编码一种多肽的信息单位；负载特定遗传信息的DNA片段，其结构包括由DNA编码序列、非编码调节序列和内含子组成的DNA区域。 2.基因表达(gene expression) 从DNA到蛋白质的过程。对这个过程的调节即为基因表达调控(regulation of gene expression)。 3.基因表达的特点时间特异性——发育阶段特异性空间特异性——组织细胞特异性 4.基因表达调控的概念机体各种细胞中含有的相同遗传信息(相同的结构基因)，根据机体的不同发育阶段、不同的组织细胞及不同的功能状态，选择性、程序性地表达特定数量的特定基因的过程。 5.基因表达的方式 1）组成性表达(constitutive expression):基因较少受环境因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。如管家基因 ★管家基因(housekeeping gene)：某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达。 2）诱导和阻遏表达诱导表达(induction expression)——在特定环境信号刺激下，基因表现为开放或增强，表达产物增加。阻遏表达(repression expression)——在特定环境信号刺激下，基因被抑制，从而使表达产物减少。 6.基因表达调控的意义 1）以适应环境、维持生长和增殖 2）以维持细胞分化与个体发育 7.原核生物基因表达的调控 8、真核生物基因表达的调控——多层次和复杂性 ★转录前水平：染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA的甲基化、组蛋白修饰、染色质结构

分子标记遗传图谱的构建方法---完整

分子标记遗传图谱的构建检测出的每个分子标记反映的都是相应染色体座位上的遗传多态性状态。为了有效地分析利用分子标记所提供的遗传信息，人们希望知道不同分子标记在染色体上的相对位置或排列情况，也就是要构建分子标记的遗传连锁图谱。利用DNA标记构建遗传连锁图谱在原理上与传统遗传图谱的构建是一样的。其基本步骤包括：选择适合作图的DNA标记；根据遗传材料之间的DNA多态性，选择用于建立作图群体的亲本组合；建立具有大量DNA标记处于分离状态的分离群体或衍生系；测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型；对标记基因型数据进行连锁分析，构建标记连锁图。至今为止，已构建了许多植物的高密度分子标记连锁图。本章侧重介绍利用DNA标记构建分子遗传连锁图谱的原理与方法。第一节作图群体的建立要构建DNA标记连锁图谱，必须建立作图群体。建立作图群体需要考虑的重要因素包括亲本的选配、分离群体类型的选择及群体大小的确定等。一、亲本的选配 / 亲本的选择直接影响到构建连锁图谱的难易程度及所建图谱的适用范围。一般应从四个方面对亲本进行选择，首先要考虑亲本间的DNA多态性。亲本之间的DNA多态性与其亲缘关系有着密切关系，这种亲缘关系可用地理的、形态的或同工酶多态性作为选择标准。一般而言，异交作物的多态性高，自交作物的多态性低。例如，玉米的多态性极好，一般自交系间配制的群体就可成为理想的RFLP作图群体；番茄的多态性较差，因而只能选用不同种间的后代构建作图群体；水稻的多态性居中，美国康乃尔大学实验室1988年发表的RFLP连锁图谱是以籼稻和爪哇稻之间的杂交组合为基础构建的（McCouch et al. 1988）。在作物育种实践中，育种家常将野生种的优良性状转育到栽培种中，这种亲源关系较远的杂交转育，DNA 多态性非常丰富。第二，选择亲本时应尽量选用纯度高的材料，并进一步通过自交进行纯化。第三，要考虑杂交后代的可育性。亲本间的差异过大，杂种染色体之间的配对和重组会受到抑制，导致连锁座位间的重组率偏低，并导致严重的偏分离现象，降低所建图谱的可信度和适用范围；严重的还会降低杂种后代的结实率，甚至导致不育，影响分离群体的构建。由于各种原因，仅用一对亲本的分离群体建立的遗传图谱往往不能完全满足基因组研究和各种育

分子遗传学作业

分子遗传学作业利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程教师：张老师

利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程一，分子遗传学分子遗传学(molecular genetics)是指在分子水平上研究基因的结构与功能，以及遗传信息传递的学科。包括DNA的复制、RNA 的复制和转录、翻译以及其调控等。主要由正向遗传与反向遗传构成。其中正向遗传是指通过生物个体或细胞的基因组的自发突变或人工诱变，寻找相关的表型或性状改变，然后从这些特定性状变化的个体或细胞中找到对应的突变基因，并揭示其功能。例如遗传病基因的克隆。反向遗传学是指人们首先是改变某个特定的基因或蛋白质，然后再去寻找有关的表型变化。例如基因剔除技术或转基因研究。简单地说，正向遗传学是从表型变化研究基因变化，反向遗传学则是从基因变化研究表型变化。二，突变体的筛选简单的说是指通过特定选择性培养基（抗穗发芽培养基）培养植株然后选择出抗穗发芽突变体植株，让其继续生长繁殖，收取种子的过程。三，遗传分析简单的说是指将上述与筛选得到的抗穗发芽植株进行农艺性状的调查（株高，小穗数调查等）然后进行数据的处理级关联分析。四，遗传群体的构建简单的说是选取上诉抗穗发芽材料和一个极为相反的材料也就是极端材料杂交得到F1，然后将其自交得到F2群体即分离群体，或者让其自交5-6代得到高代群体即近等基因系群体。五，遗传图谱的构建

简单的说利用一定的杂交方法（如;早期单倍体杂交发，表形分析法，细胞学分析法）和分子生物学分析法（如，RFLP、AFLP、RAPD、STS、SNP、EST、SSR标记方法等）将基因定位在定的特定的染色体区段上的过程。六，图位克隆图位克隆(Map - based cloning) 又称定位克隆(positional cloning) 1986 年首先由剑桥大学的Alan coulson 提出,用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基因的DNA顺序,也无需预先知道其表达产物的有关信息,但应有以下两方面的基本情况:一是有一个根据目的基因的有无建立起来的遗传分离群体,如F、DH、BC、RI 等。二是开展以下几项工作:1) 首先找到与目标基因紧密连锁的分子标记;2)用遗传作图和物理作图将目标基因定位在染色体的特定位置;3) 构建含有大插入片段的基因组文库(BAC库或YAC);4)以与目标基因连锁的分子标记为探针筛选基因组文库;5) 用获得阳性克隆构建目的基因区域的跨叠群;6) 通过染色体步行、登陆或跳跃获得含有目标基因的大片段克隆;7) 通过亚克隆获得含有目的基因的小片段克隆;8) 通过遗传转化和功能互补验证最终确定目标基因的碱基序列。其原理是根据功能基因在基因组中都有相对稳定的基因座，再利用分子标记技术对目的基因进行精确定位的基础上，用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选DNA 文库，从而构建目的基因区域的物理图谱，再利用此物理图谱通过染色体步移逐步逼近目的基因或通过染色体登陆的方法，最终克隆目的基因并通过遗传转化实验可以研究目的基因的功能。七，基因功能的分析简单的说是借助于生物信息学的方法（如BLAST,GOFigure等）、生物学实验手段的方法（如：基因失活是功能分析的主要手段，转座子突变库的构建，内含子的归巢突变，基因的超表达用于基因功能的检测。反义RNA功能和人工合成构建反义RNA等。）和某些特殊方法（如：噬菌体展示,酵母双杂交，开放阅读框序列标签等）用已知功能的基因找出未知功能基因的分析方法。

分子标记在植物遗传育种中的应用

分子标记在植物遗传育种中的应用 E M摘要N: 分子标记是继形态标记O细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记F已被广泛地应用于生命科学研究的各个领域P在植物遗传育种中F分子标记主要用于基因组图谱构建O基因定位O辅助标记选择O种质资源评价O基因克隆O杂种优势预测O杂交育种及跟踪育种过程等方面P文章主要介绍了分子标记在植物遗传育种中的应用原理及分析方法F并对其应用前景进行了展望PM关键词N 分子标记K植物遗传育种K遗传标记优良品种是当今农业经济发展的基础资源F对目标性状#如丰产O优质O抗逆等$的选择是新品种选育过程的中心环节P 传统的育种方法主要是根据植物在田间的表现进行评价和选择P 但由于表型性状不仅取决于遗传组成F也受控于环境条件F有时环境条件的影响可遮盖植株在基因型上的差异F因此仅根据表型进行选择F效果不够理想P特别是对受多基因控制的数量性状的选择F更难做到准确P虽然育种学已建立了一套完整的选择程序F并在农业生产上培育出了许多高产O优质O抗逆的新品种F然而传统的育种方法仍存在周期长O预见性差O工作量大O工作效率低等问题P随着遗传学的发展F人们注意到利用易于鉴别的遗传标记 #R6=6398SA0T607$来进行辅助选择F可提高选择效果P遗传标记已逐渐成为植物遗传育种的重要工具P尤其是分子遗传学的发展及分子标记技术的建立F使作物遗传育种进入了一个新阶段P新

技术与传统方法相结合F有可能解决目前育种中一些重要环节上的主要难题F从而大大加速育种工作进程P分子标记已在遗传图谱的构建O辅助标记选择O基因克隆等方面显示出了非常诱人的前景P - 应用分子标记构建基因组图谱基因组图谱是遗传研究的重要内容F又是种质资源O育种及基因克隆等许多应用研究的理论依据和基础P因此F基因组图谱已成为当今生命科学的重要研究领域P基因组图谱包括以染色体重组交换为基础的遗传图谱#R6=6398SA+$和以U2? 的核苷酸序列为基础的物理图谱#V4W798A’SA+$P数十年来F许多遗传学家利用形态标记O生化标记和传统的细胞遗传学方法F为构建各种主要作物的遗传图谱进行了大量工作F并取得了一定的进展P但是由于形态标记和生化标记数目少F特殊遗传材料培育困难及细胞学工作量大F因而除极少数作物#如玉米O番茄$外F在分子标记出现之前F大多数作物还没有一个较为完整的遗传连锁图F极大地限制了遗传学理论研究和应用研究的进展P 进入.,年代以来F分子标记的迅速发展F大大促进了遗传连锁图的构建P目前主要农作物O果树O蔬菜等的XCYV7OX?VU7遗传图谱已相继建立M-ZINP利用分子标记构建遗传图谱的理论基础是染色体的交换与重组P 两点测验和三点测验是其基本程序P由于作图群体的不断增大和标记数量的日益扩增F如今的遗传图谱构建已不得不计算机化了P 遗传图谱构建过程主要包括[-$选择和建立适合的作图群体