植物基因组特点及其研究进展知识讲解
植物基因组特点及其
研究进展
植物基因组特点及其研究进展
宋剑灵
海南大学农学院海南儋州 571737
摘要：基因组是指一个细胞(核)中的全部DNA，植物基因组具有大小相差较大，呈多倍性的特点。目前对植物基因组的研究主要集中在一些草本植物模式植物上，尚需发展和健
全。国鲜见内关于对基因组研究的的报道。随着分析手段的不断提高和基因定位方法的开发利用国外关于基因组的研究朝着连锁图谱应用及基因组基因构造分析的方向推进。目前，关于基因组的研究机遇和挑战并存，相关研究领域的学者应把握时机，选准目标，尽快开展植物基因组连锁图谱制作、应用及基因组基因构造分析方面的研究。
关键词：植物基因组特点研究进展
1、植物基因及其组特点
基因组是指一个细胞(核)中的全部DNA，包括所有的基因(gene)和基因间隔区(intergen-ic region)。植物基因组由重复序列和低(单)拷贝的DNA组成。重复序列分为两类:串联重复(tandem repoats)和散布重复(dispersed repeats)。基因组较大的植物，DNA序列重复的程度高，单拷贝序列较短(<2kb)；基因组较小的植物，低拷贝序
列则较长，如在拟南芥中可长达120kb。
细胞是不停地进行着维持植物生存所必须的基本代谢活动的生命小宇宙，小宇宙当中的大部分代谢活动受制于细胞核。细胞核是生命赖以维持的基本装置，其中遗传信息物质(DNA)的总和称为细胞核基因组(nucleic genome)。植物细胞中还有另外两种类型的基因组，即线粒体基因组和叶绿体基因组。本文中的基因组如不加特殊说明即指细胞核基因组。高等植物的基因组具有物种特异性，每个植物种拥有固定数量和形态的基因组[1，2]。光学显微镜下基因组呈可视的染色体(chromosome)状态，如果将细胞核比作地球，染色体就好比地球之大陆。染色体大陆上布满了类似于崎岖山脉的拓扑异构酶(topoisomer-ase)，并分布着不便于行走的类似于沙漠的各式各样重复序列(repeated sequence)。与地球大陆大峡谷相对应的是染色体着丝粒(kinetochore)，相互连锁着的基因相当于平原上和沿海岸线星罗棋布的大都市，而染色体上的特定碱基序列基序(specific basesequencemotif)可以看作是大都市中鳞次栉比的高楼大厦[3，4]。
不同物种的基因组各具特点。人类基因组拥有大约80000个基因，但基因编码区
域仅仅占整个基因组的3%。酵母基因组仅含有6000个基因，构成极为紧密[5]。某些植物的
基因组则主要为重复DNA序列所组成。而原核生物的基因组非常小，基因与基因之间很少
留有闲置区域。了解各种基因组序列所包含的信息无疑将成为21世纪生物科学工作者的重要使命。
2、植物基因研究现状
目前，以人类基因组课题为契机，发达国家及部分发展中国家均在不遗余力地推进基因组科学的发展[6，7]。对某些原生动物[8]和真菌[9]等小型基因组的分析已经取得重大突破，整个研究领域正迎来后基因组科学(post-genome science)时代。然而，植物基因组分析特别是木本植物基因组分析起步较晚，现阶段主要还是围绕拟南芥菜(Arabidopsis thaliana)[10]、水稻(Oryza sativa)[11]和玉米(Zea mays)[12]等草本模式植物(model plant)展开。
基因组分析以分子生物学和分子遗传学为理论基础[5]。近年来植物分子生物学和植物
分子遗传学研究领域十分活跃，成果倍出，使对不同植物种的基因组进行全面分析成为可能。在后植物基因组科学时代，可望解决的课题主要有:随着各植物种基因组分析的开展和
完善，并通过对它们的比较研究,可以从基因组的高度更好地理解生物多样性和物种进化;借助于对不同植物种基因文库的比较,从中可以找出某一物种所特有的基因构件,发现全新
基因，探明新型基因表达调控机制，实现目的基因工程植株的创建、生物制药及工业用生物催化剂的生产和应用等[5]。要完成上述课题，就需要抓紧建立一套完善的基因组科学理
论体系。在分子生物学及信息处理科学大量革新技术的支持下，以人类基因组课题为代表
的、对基因组全貌和功能进行分析的一大批研究课题正在全面展开。
2.1 模式植物水稻基因组分析
在单子叶植物中，水稻的基因组是最小的一种，450Mb基因组分布在12条染色体上。1997年Aggarwal根据基因组总DNA杂交研究结果，将马来野生稻(O.ridleyi)基因组分别命名为HHJJ，将疣粒野生稻(O.meyeriana)基因组命名为GG[7]；1999年Ge等根据稻属20多个野生稻的两个核基因(Adh1和Adh2)及一个叶绿体基因MatK的分子系统发育树，揭示极短粒野生稻(O.schlechteri)含有HHKK染色体组[13]。至此，稻属20多个种的基因组已经确定了10个基因组类型，即AA、BB、CC、BBCC、CCDD、EE、FF、GG、HHJJ和HHKK。从地理分布上看，稻属在非洲分布着AA、BB、CC、BBCC和FF等基因组型物种;在东南亚分布着AA、CC、BBCC、GG、HHJJ和HHKK等基因组型物种;澳大利亚分布着AA、CC和EE等基因组型物种;美洲分布着AA和CCDD基因组型物种[14]。
2.2 植物基因组D N A的提取
植物基因组的DNA提取一般须经历破碎细胞壁、裂解细胞膜、除去多糖和多酚等次生物质、变性分离蛋白质、沉淀核酸、去除RNA和浓缩DNA等几个步骤。植物DNA的提取方法基本上是成熟的，但对不同的植物来说，由于各自的生物化学成分和结构不同，在具体操作中存在较大的差异。例如，巩艳红和刘军曾指出，不同植物和植物自身的不同部位都有其各自的特点，有的组织木质化程度高，有的细胞壁较厚，而有的含酚类物质多，有的
则易于降解等，很难用一种方法来提取不同植物的DNA。所以，应针对植物的不同之处，
选用提取DNA的方法并进行探索和改进[15]。彭锐等(2003)在研究中发现，同一种方法提取不同种石斛植物的DNA，稳定性较差。Hong等(1997)也指出，红藻和褐藻含有的糖类物质的溶液有极高的黏性，而且不同种藻类、同一株藻的不同部位或同一种藻在不同时间段的细胞壁组成都显示出不同的特性，所以，提取藻类的DNA即应根据这些具体的生物化学特性作相应的调整[16]。
几十年来，植物DNA的提取技术已经逐渐趋于成熟，但对结构复杂、成分各异的植物来说，提取新的植物基因组DNA时，应先对其生化成分进行分析，并在此基础上通过试验
确定合适的DNA提取方案，这样便可以得到适合自己实验要求的基因组DNA。
2.3应用于植物基因组研究的新技术
2.3.1植物荧光原位杂交技术在植物基因组分析中的应用
荧光原位杂交(FISH)是在染色体、间期核和DNA纤维上定位特定DNA序列的一种有效而精确的分子细胞遗传学方法。20年来,植物荧光原位杂交技术发展迅速:以增加检测的靶位数为目的,发展了双色FISH、多色FISH和多探针FISH鸡尾酒技术;为增加很小染色体目标的检测灵敏度,发展了BAC-FISH和酪胺信号放大FISH(TSA-FISH)等技术;以提高相邻杂
交信号的空间分辨力为主要目的,发展了高分辨的粗线期染色体FISH、间期核FISH、DNA
纤维FISH和超伸展的流式分拣植物染色体FISH技术。在植物基因组分析中,FISH技术发
挥了不可替代的重要作用,它可用于:物理定位DNA序列,并为染色体的识别提供有效的标记;对相同DNA序列进行比较物理定位,探讨植物基因组的进化;构建植物基因组的物理图谱;揭示特定染色体区域的DNA分子组织;分析间期核中染色质的组织和细胞周期中染色体的动态
变化;鉴定植物转基因[17]。
2.3.2 激光捕获显微切割技术在植物基因组分析中的应用
植物的生长和发育在很大程度上取决于组织和(或)器官特异表达的基因,但要获取某一发育阶段的特异细胞类群来进行基因表达分析又是相当困难的。近年发展起来的激光捕获显微切割技术可以在显微镜下快速准确地获取单一的细胞类群,甚至单个细胞,成功地解决了组织中细胞的异质性问题。激光捕获显微切割(Laser Capture Microdissection,LCM)技术是由美国国家健康研究院(NIH)肿瘤研究所的Emmert-Buck M R等[1]于1996年开发的,次年,美国Arcturus Engineering公司成功研制出激光捕获显微分离系统,并实现商品化销售。目前,该技术已经成为美国“肿瘤基因组解剖计划”(Cancer GenomeAnatomy
Project,CGAP)的一项支撑技术[18]。
三、总结
发达国家基因组科学理论体系正在形成。现阶段国际上基因组分析研究发展迅速，知名大学和研究机构均给予高度重视，组织精兵强将开展攻关，占领知识产权制高点。我国自改革开放以来，随着综合国力的不断增强，科学技术有了突飞猛进的发展。然而，以分子生物学为核心的植物基因组分析研究尚是我们的弱项，以木本植物为研究对象的植物基因组分析工作甚至还没有步入启动阶段。决策部门虽然已经意识到了形势的严峻性，最近出台了有关植物基因组分析研究的专项资金支持。我国植物物种资源丰富，且博大精深的传统中医药产业仍然在低水平徘徊，急需基因组分析相关研究成果作为技术支持以步出低谷并迈向高科技时代。如何变劣势为优势，尽快地在植物基因组分析研究领域占有一席之地刻不容缓。
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植物学分类学总结
植物学分类学总结 一、植物分类检索表的编制原则和应用 植物分类检索表是鉴别植物种类的一种工具，通常植物态、植物分类手册都 有检索表，以便校对和鉴别原植物的科、属、种时应用。 检索表的编制是采取“由一般到特殊”和“由特殊到一般”的二歧归类原则 编制。首先必须将所采到的地区植物标本进行有关习性、形态上的记载，将根、 茎、叶、花、果实和种子的各种特征的异同进行汇同辨异，找出互相矛盾和互相 显着对立的主要特征，依主、次特征进行排列，将全部植物分成不同的门、纲、 目、科、属、种等分类单位的检索表。其中主要是分科、分属、分种三种检索表。 检索表的式样一般有三种，现以植物界分门的分类为例列检索表如下： (1)定距检索表将每一对互相矛盾的特征分开间隔在一定的距离处，而注 明同样号码如1～1，2—2，3—3等依次检索到所要鉴定的对象(科、属、种)。 1．植物体无根、茎、叶的分化，没有胚胎………………………低等植物 2．植物体不为藻类和菌类所组成的共生复合体。 3．植物体内有叶绿素或其他光合色素，为自养生活方式…藻类植物 3．植物体内，无叶绿素或其他光合色素，为异养生活方式…菌类植物 2．植物体为藻类和菌类所组成的共生复合体……………………地衣植物 1．植物体有根、茎、叶的分化、有胚胎……………………………高等植物 4．植物体有茎、叶而无真根………………………………苔藓植物 4．植物体有茎、叶也有真根。 5．不产生种子，用孢子繁殖…………………………蕨类植物 5．产生种子，用种子繁殖……………………………种子植物
(2)平行检索表将每一对互相矛盾的特征紧紧并列，在相邻的两行中也给予一个号码，而每一项条文之后还注明下一步依次查阅的号码或所需要查到的对象。 1．植物体无根、茎、叶的分化，无胚胎……………………………(低等植物)(2) 1．植物体有根、茎、叶的分化，有胚胎……………………………(高等植物)(4) 2．植物体为菌类和藻类所组成的共生复合体...........................地衣植物 2．植物体不为菌类和藻类所组成的共生复合体 (3) 3．植物体内含有叶绿素或其他光合色素，为自养生活方式.........藻类植物 3．植物体内不含有叶绿素或其他光合色素，为异养生活方式......菌类植物 4．植物体有茎、叶；而无真根.............................................苔藓植物 4．植物体有茎、叶，也有真根 (5) 5．不产生种子，用孢子繁殖…………………………………………蕨类植物 5．产生种子，以种子繁殖……………………………………………种子植物 (3)连续平行检索表从头到尾，每项特征连续编号。将每一对相互矛盾的特征用两个号码表示，如1(6)和6(1)，当查对时，若所要查对的植物性状符合1时，就向下查2，若不符合时，就查6，如此类推向下查对一直查到所需要的对象。 1．(6)植物体无根、茎、叶的分化，无胚胎…………………………低等植物 2．(5)植物体不为藻类和菌类所组成的共生复合体。 3．(4)植物体内有叶绿素或其他光合色素，为自养生活方式”……藻类植物
【免费下载】真菌基因组学研究进展
真菌基因组学研究进展 真菌为低等真核生物，种类庞大而多样。据估计，全世界约有真菌150万种，已被描述的约8万种。真菌在自然界分布广泛，存在于土壤、水、空气和生物体内外，与人类生产和生活有着非常密切的关系。许多真菌在自然界的碳素和氮素循环中起主要作用，参与淀粉、纤维素、木质素等有机含碳化合物及蛋白质等含氮化合物的分解。有些真菌如蘑菇、草菇、木耳、麦角、虫草、茯苓等可直接供作食用和药用，或在发酵工业、食品加工业、抗生素生产中具有重要作用。然而，也有些种类引起许多植物特别是重要农作物的病害，如水稻稻瘟病、小麦锈病、玉米腥黑穗病、果树病害等。少数真菌甚至是人类和动物的致病菌，如白色假丝酵母Candida albicans等。因此，合理利用有益真菌，控制和预防有害 真菌具有重要意义。 本文整理了已完成基因组序列测定的真菌的信息，并对真菌染色体组的历史、测序策略及其基因组学的研究进展进行了评述。 1真菌染色体组的研究历史和资源 1986年美国科学家Thomas Rodefick提出基因组学概念，人类基因组计划带动了模式生物和其它重要生物体基因组学研究。阐明各种生物基因组DNA中碱基对的序列信息及破译相关遗传信息的基因组学已经成为与生物学和医学研究不可分割的学科。由欧洲、美国、加拿大和日本等近百个实验室六百多位科学家通力合作，1996年完成第一个真核生物酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae的基因组测序，这 对于酵母菌类群来说是一个革命性的里程碑，并且激起了真核基因功能和表达的第一次全球性研究(Goffeau etal，1996)。随后粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe(Wood etal.2002)和粗糙脉孢 霉Neurospora crassa(Galagan etal.2003)染色体组的完成显露出酿酒酵母作为真菌模式生物的局限性。尽管如此，真菌染色体组测序的进展最初是缓慢的。为加快真菌染色体组研究的步伐，2000年由 美国Broad研究所与真菌学研究团体发起真菌基因组行动(fungal genome initiative，FGI)，目的是 促进在医药、农业和工业上具有重要作用的真菌代表性物种的基因组测序。2002年2月FGI发表了第 一份关于测定15种真菌基因组计划的白皮书。2003年6月，真菌基因组行动发表了第二份白皮书，列 出了44种真菌作为测序的目标，强调对其中10个属即青霉属Penicillium、曲霉属Aspergillus、组 织胞浆菌属Histoplasma、球孢子菌Coccidioides、镰刀菌属Fusarium、脉孢菌属Neurospora、假丝 酵母属Candida、裂殖酵母属Schizosaccharomyces、隐球酵母属Cryptococcus和柄锈病菌属Puccin& 的物种优先进行测序。之后，经过FGI、法国基因组学研究项目联(G6nolevures Consortium)、美国能 源部联合基因组研究所(The DOE Joint Genome Institute，JGI)DOE联合基因组研究所、基因组研究 院(The Institute for Genomic Research，TIGR)、英国The Wellcome Trust Sanger InstimteSanger和华盛顿大学基因组测序中心等共同努力；得到包括美国国家人类染色体研究所、国 家科学基金会、美国农业部和能源部等的资助，也有来自学术界和产业集团如著名的 Monsanto、Syngenta、Biozentrum、Bayer Crop Science AG和Exelixis等公司的持续合作，在最近 的几年里，真菌基因组学研究取得重大突破。至2008年6月1日，共有3734种生物的全基因组序列测定工作已经完成或正在进行，公开发表812个完整的基因组，其中，70余种真菌基因组测序工作已经 组装完成或正在组装，分别属于子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门和微孢子虫(Microsporidia) 的代表。此外，还有Ajellomyces dermatitidis和Antonospora locustae等20余种真菌基因组序列 正在测定中(Bemal etal．2001)。这些真菌都是重要的人类病原菌、植物病原菌、腐生菌或者模式生物，基因组大小为2．5—81．5Mb，包含酵母或产生假菌丝的酵母、丝状真菌，或者具有二型性(或多型性) 生活史的真菌，拥有与动物和植物细胞一样的的细胞生理学和遗传学特征，包括多细胞性、细胞骨架结
植物基因功能研究方法的新进展
植物基因功能诠释研究方法的新进展 (东北农业大学，150030) 摘要：本文通过阅读大量的文献，总结了植物基因功能注释研究方法的最新进展。对每种方法的原理及优缺点做了综述，拟供初学者和作相关研究者参考。 关键词：基因功能；研究方法；新进展 基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学(struc tural genomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组(functional genomics)。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段，以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主。功能基因组学代表基因分析的新阶段，是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能，它以高通量、大规模实验方法以及统计与计算机分析为特征。功能基因组学(functional genomics)又往往被称为后基因组学(postgenomics)，它利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。[1,2]这是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。基因的功能包括：生物学功能，如作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰；细胞学功能，如参与细胞间和细胞内信号传递途径；发育上功能，如参与形态建成等采用的手段包括经典的减法杂交，差示筛选，cDNA代表差异分析以及mRNA差异显示等，但这些技术不能对基因进行全面系统的分析。新的技术应运而生，包括基因表达的系统分析，cDNA微阵列，DNA芯片等。鉴定基因功能最有效的方法是观察基因表达被阻断或增加后在细胞和整体水平所产生的表型变异，因此需要建立模式生物体。 自华大基因启动“千种动植物基因组参考序列谱构建计划”和“千种植物转录组研究”以来，已完成水稻、黄瓜、马铃薯、白菜等植物的基因组序列图谱绘制，并通过对大豆的重测序研究建立了高密度分子标记图谱。这将是21世纪生命科学研究的重要领域。[3]本文将对研究基因功能的新技术及其新进展作一综述。 1 利用生物信息学方法分析基因的功能 生物信息学是利用生物信息学和电子技术(互联网技术)寻找并克隆新的未知功能的基因,着重于技术和操作层面,利用生物信息学对新基因进行电子克隆,及克隆该新基因的序列后对其进行简单的功能分析,如基因的编码区、启动子区、内含子/外显子、翻译启始位点和翻译终止信号预测,基因的同源比对,编码的氨基酸辨识蛋白质,蛋白质的物理性质,蛋白质的二级/三级结构、特殊局部结构以及功能预测等[4]。 1.1 通过序列比对预测基因功能
中国区域地理知识点总结
、中国位置、疆域、行政区域 一、中国的地理位置 中国位于北半球、东半球：亚洲东部，太平洋西岸，亚欧大陆东部，海陆兼备陆域和陆疆。 1.海陆位置：亚洲东部，太平洋西岸，海陆兼备 2.领土四至：最北53度N 最南4度N 最东135度E 最西73度E 3.经纬跨度：大部分温带，少带热带，没有寒带。采用北京东八区时间 4.陆上疆界：自鸭绿江河口至北仓河口 5.海域和海疆：东临渤海、黄海、东海、南海及台湾岛东部太平洋海区，与6周隔海相望 6.中国内海：渤海 二、中国的国土构成 陆地面积960万平方千米，管辖300万平方千米海域 三、中国的行政区划 省、县、乡三级。省级23个省，5个自冶区，4个直辖市，2个特别行政区 2、中国人口和民族 一、我国人口概况 1、人口总数：世界上人口最多的国家13亿 2、人口分布特点：1）东南多，西北少2）平原盆地多，山地、高原少 3、人口特点：基数大；增长快；农业地区多，林牧业地区少；开发旱地多，开发晚地区少；沿江、滨海、沿铁路干线多，交通不便地区少。 二、民族分布特点 1、大杂居中，小聚居 2、汉族遍及全国，集中在东部，中部，少数民族分布在西北、西南、东北 3、中国地形 一、中国地势的特征 1、地形多种多样，以高原、山地为主： 地势西高东低，呈三级分布，一二级分界线：昆仑山――阿尔金山――祁连山－横断山：二三级分界级：大兴安岭――太行山――巫山――雪峰山 二、中国各有类地形的特征和分布 1.主要山脉 东西走向：天山－阿山昆仑山－－秦岭，南岭 东南－西南走向：大兴安岭－太行山－巫山―雪峰山，长白山－武夷山－台湾山脉 西北－东南走向：阿尔泰山，台湾山脉 南北走向，贺兰山，横断山，台湾山脉 弧形山脉，喜马拉雅山 2、四大高原 青藏高原：地势高，面积大，多雪山，冰川，河源
植物分类学复习总结
植物学(分类部分)复习思考题 一、名词解释： 植物分类学（P l a n t t a x o n o m y）：是研究植物的变异及其因果关系、对它们进行分类命名、研究它们的亲缘关系，并运用所掌握的资料去建立某个分类系统的科学。 人为分类法:以人类的需要为目的，根据植物的用途，或仅根据植物的一个或几个明显的形态特征进行分类而不考虑植物种类彼此间的亲缘关系和在系统发育中的地位的一种植物分类的方法。 自然分类法:根据植物的亲疏程度以及在系统演化中的相互关系和主要性状进行分类的一种植物分类的方法。 双名法:植物命名的基本方法，每一种植物的学名都由两个拉丁词或拉丁化形式的字构成，第一个词是属名，用名词，第一个字母要大写；第二个词是种加词，大多用形容词，书写时为小写。现代植物的种名，即世界通用的科学各称，简称学名，都是采用双名法，一个完整的学名还需要在种加词之后写上该植物命名人姓氏或姓氏的缩写，书写时第一个字母也必须大写。 物种（种，species）：生物分类的基本单位，具有一定的自然分布区和一定的生理、形态特征，种个体间具有相同的遗传性状，彼此能进行自然交配并产生后代，与其它物种间存在生殖隔离现象。 亚种（ subspecies，ssp.）：一个种形态上有较明显的差异并有一定地理分布区域的个体群。如籼稻和粳稻亚种 变种(varietas，var.)：多指有较稳定的形态差异、但分布围比较局限的个体群。如糯稻就是稻的变种 变型(forma，f.)：没有特定分布区的、零星分布的变异个体。 品种（cultivar）：不是植物分类学中的一个分类单位，而是人类在生产实践中，经过培育或为人类所发现的，一般来说多基于经济意义和形态上的差异，实际上是栽培植物的变种或变型。 边缘胎座：雌蕊由单心皮构成，子房1室，胚珠着生在腹缝线上，如蚕豆、豌豆等豆类植物的胎座式。 侧膜胎座：雌蕊由多心皮构成，各心皮边缘合生，子房1室，胚珠着生在腹缝线上，如油菜、三色堇和瓜类植物的胎座式。 中轴胎座：雌蕊由多心皮构成，各心皮互相连合，在子房中形成中轴和隔膜，子房室数与心皮数相同，胚珠着生在中轴上，如棉、柑桔等的胎座式。 特立中央胎座：雌蕊由多心皮构成，子房1室，心皮基部和花托上部贴生，向子房伸突，成为特立于子房中央的中轴，但不达子房的顶部，胚珠着生在中轴上,如樱草、石竹等的胎座式。 基生胎座：雌蕊由2心皮构成，子房1室，胚珠着生在子房的基部。如向日葵等菊科、莎草科植物的胎座式。 顶生胎座：雌蕊由2心皮构成，子房1室，胚珠着生在子房的顶部呈悬垂状态，如桑等植物的胎座式。 单体雄蕊：一朵花中的雄蕊花丝联合成一组或一体，如棉花等。 花序：多朵花按一定规律排列在一总花柄上，总花柄称花序轴（或花轴）。 无限花序:也称总状花序，它的特点是花序的主轴在开花期间，可以继续生长，向上伸长，不断产生苞片和花芽，各花的开放顺序是花轴基部的花先开，然后向上方顺序推进，依次开放。如果花序轴缩短，各花密集呈一平面或球面时，开花顺序是先从边缘开始，然后向中央依次开放。 有限花序:有限花序也称聚伞类花序，花轴顶端或最中心的花先开，因此主轴的生长受到限制，而由侧轴继续生长，但侧轴上也是顶花先开放，故其开花的顺序为由上而下或由向外。 杯状聚散花序：花序外观似一朵花，外面围以杯状总苞，总苞具蜜腺，含一朵无被雌花和多朵无被雄花，开放次序是雌花最早伸出开放，雄花开放由到外为聚伞状开放。 聚合果:是指一朵花的许多离生单雌蕊聚集剩余花托，并与花托共同发育的果实。 复果（聚花果）：又称花序果、复果（multiple fruit），由一个花序上所有的花，包括花序轴共同发育而成，如桑、凤梨（菠萝）、无花果。 浆果：由一至数心皮组成，外果皮膜质，中果皮、果皮肉质化，含一至数粒种子的果实 肉质果：指果实成熟后，果皮肥厚多汁的果实，如桃、苹果、西红柿等。 真花说:解释被子植物起源的两大对立假说之一，认为被子植物的花是由已灭绝的裸子植物的两性孢子叶球演化而成，大孢子叶成为被子植物的心皮丛——雌蕊群，小孢子叶成为雄蕊群。这种学说称为真花说。 裸子植物的两性孢子叶球演化而来，； .
进化基因组学研究进展
研究进化基因组学进展 摘要：进化基因组学是利用基因组数据研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的学科。随着近年来基因组数据的不断增加，进化基因组学得到了长足的发展。进化基因组学主要包括从基因组水平理解和诠释生物进化和新基因分析研究探索两方面的内容。本文介绍了进化基因组学研究的主要内容和较为常用的方法，以及近年来在细菌、酵母、果蝇进化基因组学方面的研究进展。 关键词：进化基因组学系统进化比较基因组学新基因 正文 随着基因测序技术的不断进步以及基因组学的飞速的发展，人们积累了大量的基因组学数据，利用所得的大量的基因组数据与进化生物学相结合，在基因组水平研究生物进化机制，随即产生了进化基因组学。 近年来进化基因组学取得了长足的进展，在研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的终极方式等方面有重大突破，对人类理解生命现象和过程有重要作用。 研究系统进化学通常包括两个关键步骤：一方面，在不同物种中鉴定同源性特佂，另一方面利用构建系统进化树的方法比较这些特征，进而重新构建这些物种的进化历史[1]。针对这两个关键步骤，传统系统进化学，常采用基于形态学数据和单个基因研究的同源性状鉴定和重建系统进化树（常包括距离法、最大简约法、概率法）[1]的方法来研究。在目前拥有丰富基因组数据的条件下，我们可以分析基因组数据，利用进化基因组学研究系统进化。 一、目前进化基因组学的研究内容主要集中于两个方面：（1）在比较不同生物的基因数据的基础上，从基因组水平理解和诠释生物进化；（2）通过对新基因的分析研究探索基因进化过程的规律两个方面。在进行全基因组进化分析方面，进化基因组学主要集中于构建系统进化树、研究基因组进化策略、研究生物功能变化和进化机制、进化和生态功能基因组学、基因注释的等方面；在新基因方面
植物功能组研究进展
程论文（作业）封面（2011 至2012 学年度第 2 学期）课程名称：_ ___ 课程编号：___________ 学生姓名：__ ________ 学号：_______ 年级：__ ___________ 任课教师: _ ____________ 提交日期：年月日成绩：__________________ 教师签字：__________________ 开课---结课：第周---第周评阅日期：年月日
植物的功能基因组学研究进展 摘要:基因组研究计划包括以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为 目标的功能基因组学两方面的内容。目前基因功能鉴定的方法主要有:基因表达的系统分析(SAGE) 、cDNA 微阵列、DNA(基因) 芯片、蛋白组技术以及基于转座子标签和T-DNA 标签的反求遗传学技术等。本文对上述各种技术的优缺点以及它们在植物基因功能鉴定中的应用进行了综述。 关键词:功能基因组学; 基因表达的系统分析;cDNA 微阵列;DNA 芯片;蛋白组 以拟南芥和水稻为代表的植物基因组研究已取得了迅速的进展,到目前为止,占拟南芥基因组(100Mb) 近三分之一的DNA 序列已被测定并在GenBank 数据库中登记注册,预期到2001 年通过全球合作将完成拟南芥全基因组的序列测定工作。随着植物基因组计划的实施和进展,GenBank 中累积了大量的未知功能的DNA 序列,如何鉴定出这些基因的功能将成为基因组研究的重点课题, 因此, 基因组研究应该包括两方面的内容: 以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics) 和以基因功能鉴定为目标的功能基因组研究, 后者往往又被称为后基因组研究。功能基因组研究的内容是利用结构基因组所提供的信息, 发展和应用新的实验手段系统地分析基因的功能〔1 〕。目前人类和酵母的功能基因组研究已经全面展开, 尤其是对已完成全基因组测序的酵母来说, 其功能基因组研究任务更加紧迫。植物的基因组研究虽然起步较晚, 但由于吸取了人类基因组研究中积累的一些经验, 所以进展也相当迅速, 对植物功能基因组学的研究目前也已经受到重视, 在1998 年12月出版的最新一期Plant Cell (10 :1771) 和Plant Physiol . (118 :713) 上均编发了关于植物功能基因组学研究的编者按, 并由Bouchez 和Hofte (1998) 〔2 〕综述了植物尤其是拟南芥功能基因组学研究的现状, 本文在此基础上综述了目前植物功能基因组学研究中使用的主要技术手段以及最新的研究进展。 1 基因功能的含义 基因的功能主要包括: 生物化学功能, 如作为蛋白质激酶对特异的蛋白质进行磷酸化修饰; 细胞学功能, 如参与细胞间和细胞内的信号传递途径; 发育上的功能, 如参与形态建成等。目前,获得一段DNA 序列的功能信息的最简单的方法是将该DNA 序列与GenBank 中公布的基因序列进行同源性比较,如利用BLASTn 和BLASTx 两种软件分别进行核苷酸和氨基酸序列同源性比较等。同源性比较的结果大体可以分为如下类型: 与生化和生理功能均已知的基因具同源性; 与生化功能已知的基因具同源性, 但该基因的生理功能未知;与其它物种中生化和生理功能均未知的基因具同源性; 虽与生化和生理功能均已知的基因具同源性, 但对该基因功能的了解尚不深入, 仍停留在表观现象上。上述同源性检索分析方法仅仅为该DNA 片段的功能提供了间接的证据,对基因功能的直接证据还需要实验上的数据。Bouchez 和Hofte (1998)〔2 〕将所需要的实验证据归纳如下: (1) 通过研究基因的时空表达模式确定其在细胞学或发育上的功能, 如在不同细胞类型、不同发育阶段、不同环境条件下以及病原菌侵染过程中mRNA 和/ 或蛋白质的表达的差异等。(2) 研究基因在亚细胞内的定位和蛋白质的翻译后调控等。(3) 利用基因敲除(knock - out) 技术进行功能丧分析或通过基因的过量表达(转基因) 进行功能获(gain2of2function) 分析,进而研究目的基因与表型性状间的关系。(4) 通过比较研究自发或诱发突变体与其野生型植株在特定环境条件下基因表达的差异来获取基因功能的可能信息。 2 植物的表达序列标记(EST) 与基因组大规模测序 通过从cDNA 文库中随机挑取的克隆进行测序所获得的部分cDNA 的5′或3′端序列称为表达序列标记( EST) ,一般长300～500bp 左右, 利用EST作为标记所构建的分子遗传图
1.园林植物分类学基础知识
第一讲园林植物分类学基础知识 唐岱（教授） 西南林业大学园林学院kmtd@https://www.360docs.net/doc/e32226535.html, 绪论 ?植物识别方法： 1、植物学知识（植物形态学；植物分类学） 2、实践经验（看、摸、嗅、尝、比）。 ?需掌握的植物学知识——植物外部形态学知识。 ?主要参考书： ?1、植物学（形态学部分）； ?2、园林植物分类学；植物分类学；园林树木学（分类学部分） 一、植物的种和品种 1.种的概念与特征 种是植物分类学上的基本单位，是具有相同的形态学，生理学特征和一定自然分布区的植物群（种群）。 同种个体间有相同的遗传性状，都能彼此传粉交配产生后代。不同的种个体则一般不能传粉交配产生种子，即杂交产生后代（在植物中人工和自然杂交，特别人工杂交常有发生）。 2.品种 品种(Cultivar，缩写成cv．)是栽培植物的基本分类单位。 （1）品种概念 品种是人工为一专门目的而选择，具有一致而稳定的明显区别特征，而且采取适当的方式繁殖后，这些区别特征仍能保持下来的一个栽培植物分类单位。园艺栽培的往往是品种而不是种。 （2）品种的一般属性 品种不存在于野生植物中，是人们通过人工育种方法所获得的栽培植物的性状一致的经济植物类型。作为生产资料，凡栽培越久，分布越广，经济价值越高的植物，品种就越多。例如现代月季、菊花理论上有上万个品种。 二、园林植物分类方法 1.分类的必要性与基本方法 (1)必要性： ?从研究和认识、生产和消费的角度，都需要对纷繁复杂的园林、园艺植物进行归纳分类。研究、识别、繁育、应用植物的基础。 ?统一概念，避免植物同物异名、同名异物的混乱。 ?便于国际交流和行业内交流 (2)植物分类基本方法：总体上，植物分类方法有两个基本体系。一是植物学分类法，二是实用分类法。 2、植物学分类法 (1)植物分类法与植物分类系统概念与特征 植物学分类法：又称自然分类法，是根据植物之间的亲缘关系进行分类的方法。 植物分类系统：按界、门、纲、目、科、属、种分类等级单位组成的植物分类系统。（2）分类的方法 植物分类学家以种作为分类基本单位和分类的起点，根据相似程度大小和亲缘关系远近。集合相近的“种”于一属。将特征类似的“属”集合为一“科”。将类似的“科”集合为一“目”。类似的 1
高中区域地理--亚洲知识点整理
亚洲 注释：第一节．亚洲 一．位置、范围： 1.大部分位于东半球，亚欧大陆东北侧。 2. 80°N~10°S 170°W~60°E 最北侧：切柳斯金角，北地群岛最南侧：东帝汶 最东侧：白令海峡最西侧：小亚细亚半岛西侧 3.亚欧两洲界限：乌拉尔山、乌拉尔河、里海、大高加索山脉、黑海、土耳 其海峡、地中海、爱琴海亚非界限：苏伊士运河、红海、曼的海峡、 亚丁湾亚洲大洋洲界限：帝汶岛、澳大利亚之间的海面亚美界限： 白令海峡 4.东亚：蒙古--- 中国--- 朝鲜--- 日本--- 韩国--- 东南亚：越南--- 老挝--- 缅甸--- 新加坡--- 马来西亚--- 泰国--- 印度尼西亚--- 菲律宾--- 文莱--- 柬埔寨--- 南亚：印度--- 孟加拉--- 巴基斯坦--- 尼泊尔--- 斯里兰卡--- 克什米尔（地区） 西亚：伊朗--- 伊拉克--- 阿富汗--- 土耳其--- 沙特阿拉伯--- 叙利亚--- 巴勒斯坦--- 以色列--- 卡塔尔--- 格鲁吉亚阿塞拜疆 中亚：哈萨克斯坦--- 吉尔吉斯斯坦--- 塔吉克斯坦--- 乌兹别克斯坦--- 土库曼斯坦--- （北亚：俄罗斯等） 5.地跨亚洲欧洲的国家：俄罗斯、土耳其、哈萨克斯坦、格鲁吉亚、阿塞拜 疆地跨亚洲非洲的国家：埃及地跨亚洲大洋洲的国家：印度尼西亚 6.面积：4400万km2占亚欧大陆80% 二．半岛、岛屿、边缘海、海峡： 1.半岛、岛屿：阿留申群岛、勘察加半岛、千岛群岛、库页岛、日本岛、朝 鲜半岛、琉球群岛、台湾岛、中南半岛、马来半岛、马来群岛、菲律宾群岛、 印度半岛、阿拉伯半岛、小亚细亚半岛 2.边缘海：白令海、鄂霍次克海、日本海、黄海、东海、南海、孟加拉湾、 阿拉伯海、波斯湾、红海、黑海 3.海峡：白令海峡、朝鲜海峡、朝鲜海峡、马六甲海峡、曼德海峡、霍尔木
基因组学研究的应用前景
基因组学研究的应用前景摘要：基因组学是一门研究基因组的结构，功能及表达产物的学科，基因组的结构不仅是蛋白质，还有许多复杂功能的RNA,包括三个不同的亚领域，及结构基因组学，功能基因组学和比较基因组学。近几年，基因组学在微生物药物，细菌，病毒基因，营养基因方面都有进展，其前景是光明的。 关键词：基因研究未来结构 一、微生物药物产生菌功能基因组学研究进展 微生物药物是一类化学结构和生物活性多样的次级代谢产物，近年来多个产生菌基因组序列已经被测定完成，在此基础上开展的功能基因组研究方兴未艾，并在抗生素生物合成，形态分化，调控，发育与进化及此生代谢产物挖掘等方面有着新的发现，展现出广阔的研究前景，青霉素及其衍生的《》内酰胺类抗生素极大地改善了人类的卫生保健和生活质量，并促进研究人员不断对其工业生产菌株类黄青霉进行遗传改良和提高其产量，从而降低生产成本。经过60年的随机诱变筛选，当前青霉素产量至少提高了三个数量级，同时，青霉素的生物合成机理也得到了较为清晰的阐述，其pcbAB编码的非核糖体肽合酶ACVS~DPcbc编码的异青霉素N合成酶IPNS位于细胞质中，而苯乙酸COA连接酶PenDE编码的IPN酰基转移酶位于特殊细胞器一微体中。 研究发现，青霉素合成基因区域串联扩增，产黄青细霉胞中微体含量增加都可显著提高青霉素产量。然而随机诱变筛选得到的黄青霉工业菌株高产的分子机制尚不明确。为此，2008年荷兰研究人员联合国美国venter基因组研究所对黄青霉wisconsin54—1225进行了基因组测试和分析，并进一步利用DNA芯片技术研究了wisconsin54—1255及其高产菌株DS17690在培养基中是否添加侧链前体苯乙酸情况下的转录组变化，四组数据的比较分析发现，有2470个基因至少在其中一个条件下是差异表达的，根据更为严格的筛选标准，在PPA存在的条件下，高产菌相比测序菌株有307个基因转录是上调的，和生长代谢，青霉素前体合成及其初级代谢和转运等功能相关，另有271个基因显著下调，主要是与生长代谢及发育分化相关的功能基因。 二、乳酸菌基因组学的研究进展
芸薹属植物比较基因组学研究进展
植物学通报Chinese Bulletin of Botany 2007, 24 (2): 200?207, https://www.360docs.net/doc/e32226535.html, 收稿日期: 2006-05-26; 接受日期: 2006-08-26 * 通讯作者。E-mail: yuanbeauty@https://www.360docs.net/doc/e32226535.html, .专题介绍. 芸薹属植物比较基因组学研究进展 李媛媛, 傅廷栋, 马朝芝* 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室, 武汉 430070 摘要 芸薹属(Brassica )植物是双子叶植物比较基因组学研究的重点对象。经过十几年的研究, 芸薹属植物比较基因组学研究已取得很大进展。宏观共线性和微观共线性两个层次的研究均发现, 芸薹属植物之间以及芸薹属和拟南芥之间都存在广泛的共线性, 表明拟南芥信息在芸薹属中具有重要应用价值。芸薹属作物基因组内存在着多个拷贝的共线性区域, 支持二倍体芸薹属作物起源于多倍体祖先的假设。 关键词 芸薹属, 比较基因组, 拟南芥, 宏观共线性, 微观共线性 李媛媛, 傅廷栋, 马朝芝 (2007). 芸薹属植物比较基因组学研究进展. 植物学通报 24, 200?207. 比较基因组学(comparative genomics)又称比较遗传学, 是指在不同物种之间利用共同的标记构建图谱或对不同物种基因组相应部分(或全部)区域进行测序, 比较它们之间的基因数目、相对位置、结构关系等, 以揭示不同物种之间的基因家族成员数目和排列顺序的异同。一般来讲, 比较基因组学主要包括两个方面: 基于遗传图谱的宏观共线性和基于物理图谱或测序的微观共线性。目前, 禾本科植物的比较基因组研究最为透彻,而芸薹属(Brassica )植物则是双子叶植物比较基因组学研究的重点对象。从20世纪90年代至今, 经过十几年的历程, 芸薹属植物比较基因组学研究已在宏观共线性和微观共线性两方面都取得了较大进展。 1 芸薹属植物基因组概况 芸薹属是十字花科(Cruciferae)植物中最重要的一个属,包含许多有重要经济价值的油料、蔬菜和饲料作物。从细胞遗传学角度讲, 芸薹属栽培种包括白菜(B. rapa ;AA , 2n = 20)、甘蓝(B. oleracea ; CC , 2n = 18)和黑芥(B. nigra ; BB , 2n = 16) 3个二倍体基本种以及甘蓝型油菜(B. napus ; AACC , 2n = 38)、芥菜型油菜(B.juncea ; AABB , 2n = 36)和埃塞俄比亚芥(B. carinata ; BBCC , 2n = 34) 3个四倍体复合种。种间人工合成的研究结果表明, 白菜、甘蓝和黑芥为3个基本染色体种,它们通过相互杂交和自然加倍而形成了现在的四倍体种,这就是著名的禹氏三角(U, 1935)。通过对核DNA 含量的计算, 推测二倍体芸薹属基因组约为拟南芥基因组(125 Mb)的3－5倍, 而四倍体芸薹属基因组则是拟南芥基因组的10倍左右(Bennett and Sm ith, 1976;Arumuganathan and Earle, 1991)。 2 芸薹属植物比较遗传图谱 比较遗传作图是利用一个种的基因或者基因的部分片段或者遗传标记, 通过遗传学的方法在其它的物种中寻找其同源序列及构建相应的遗传标记图。芸薹属植物比较遗传图谱研究可对芸薹属植物之间的结构、亲缘关系及其进化演变提供分子水平的证据; 特别是芸薹属和拟南芥的比较遗传作图, 将大大增加芸薹属中可供利用的遗传标记。近年来, 芸薹属植物之间以及芸薹属植物与拟南芥之间的比较遗传作图研究都取得了一些重要结果。 2.1 芸薹属植物之间的比较作图 芸薹属不同种基因组的比较研究首先是在白菜和甘蓝之
日本 区域地理知识总结精华
二、日本（oneP82、twoP104） 1、自然地理特征 (1)位置：我国东面的岛国，东临太平洋， 西隔日本海、朝鲜海峡 北滨鄂霍次克海。 经纬度注意：135°E和140°E35°N和40°N穿过（2）范围：其领土是由北海道、本州、四国、九州 四个大岛和数千个小岛及周围海域组成。 （3）地形：①日本境内多山，国土的3/4以上是山地和丘陵，只在沿海一带才分布着狭小的平原。 （太平洋板块和亚欧板块交界处） 关东平原是日本最大的平原，富士山为其最高峰 ②日本太平岩沿岸海岸线曲折，多优良港湾， 神户、横滨是著名的海港。 ③日本多火山、地震，堪称“世界火山博物馆” 和“地震国”，富士山便是一座活火山。 （4）气候：日本位于温带，有亚热带季风气候和温带季风气候类型。表现为海洋性的季风气候。 冬季较为温暖，夏季较为凉爽，降水比较丰富。（5）资源：日本多山，森林资源丰富 降水多，山间河流短小湍急，水能资源丰富 位于板块交界处，地热资源丰富 寒暖流交汇，渔业资源丰富（北海道渔场） 矿产资源贫乏，需从国外进口 石油：中东、东南亚 铁矿石：澳大利亚、印度、巴西 煤炭：中国、澳大利亚 棉花：中国、美国 木材：俄罗斯、巴西、东南亚、北美 2、经济特征 （1）工业（加工贸易型经济） 原因：对资源和市场的对外依赖 日本最大的贸易对象是美国、亚洲、西欧 日本最大的对外贸易港口神户、横滨 日本工业发展条件分析 不利：①矿产资源缺乏，②国内市场狭小 有利条件：①日本有丰富的人力资源、 ②较高的科技水平， ③以及岛国多深水良港等有利条件
主要工业部门：家用电器、电子、造船、汽车、机械、 化学、钢铁、纺织、电力 主要工业区有：京滨工业区（工业中心是东京和横滨） 名古屋工业区（名古屋） 阪神工业区（大阪和神户） 濑户内海沿岸、 北九州工业区（北九州） 日本的工业主要分布在太平洋沿岸及濑户内海沿岸 （2）农业 ①海洋渔业发达：最大渔场为北海道渔场，日本的捕鱼量常 居世界首位。鱼产品是日本人习惯的肉食品。 ②种植业单产高：日本耕地面积少，地块小，多采用小型农业 机械，发展水利。实行集约化生产，科技 含量高，单位面积产量比较高。 水稻是日本主要的粮食作物。 稻米、蔬菜、畜产为日本农业三大部门。 3、主要城市和贸易 ①日本首都东京，位于关东平原的南部，是世界上人口最多的大城市之一，也是日本海陆空交通的枢纽。 ②筑波为新兴的科学城。 ③京都和奈良为著名古都和文化旅游城市。 ④日本最大的贸易对象是美国，其次是亚洲和西欧。神户和横滨是日本两个最大的对外贸易港口。 4、东西方兼容的文化 （1）民族构成单一，大和民族为主 （2）服饰：和服与“洋”服并存 （3）建筑：和屋与“洋”房并存 5、发达的交通
(完整版)植物学知识点总结
植物学 第一章绪论 一．1.植物：一般有叶绿素，自养；无神经系统，无感觉，固着不动。 2.植物界被子植物 种子植物雌蕊植物维管束植物 裸子植物高等植物 蕨类植物 苔藓植物颈卵器植物 真菌 细菌菌类植物 卵菌 黏菌 孢子植物地衣地衣植物 褐藻 红藻非维管束植物 蓝藻低等植物 绿藻 黄藻藻类植物 金藻 甲藻 硅藻 裸藻 轮藻 3．生物界的分。
○1二界系统：植物界（光合，固着）、动物界（运动，吞食）； ○2三界系统：植物界、动物界、原生生物界（变形虫，具鞭毛，能游动的单细胞群体）； ○3四界系统：植物界、动物界、原生生物界、原核生物界（原始核）； ○4五界系统：植物界、动物界、原生生物界、原核生物界、菌物界； ○5六界系统：植物界、动物界、原生生物界、原核生物界、菌物界、非细胞生物界（病毒、类病毒） 区别：原生生物界与原核生物界 4.植物作用 □1植物在自然界中的生态系统功能 ◇1合成作用（光合作用）: 6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2（三大宇宙作用）○1无机物转化为有机物； ○2将光能转化为可贮存的化学能； ○3补充大气中的氧。 ◇2分解作用（矿化作用） 复杂有机物→简单无机物 意义：a、补充光合作用消耗的原料 b、使自然界的物质得以循环 □2植物与环境 ○1净化作用：对大气、水域及土壤的污染具有净化作用，其途径是吸收，吸附，分解或富集。 ○2监测作用：监测植物－对有毒气体敏感的植物。 ○3植物对水土保持、调节气候的作用。 ○4美化环境。
○5其它：杀菌（散发杀菌素）；减低噪音等等。 □3植物与人类 人类的衣、食、住、行、医药及工业原料等都直接或间接大部分与植物有关； 第二章植物细胞与组织 一．1.细胞概念 细胞（cell) 是构成植物和动物有机体的形态结构和生命活动的基本单位。 2.细胞学说的内容 ○1植物与动物的组织由细胞构成 ○2所有的细胞由细胞分裂或融合而成 ○3卵细胞和精子都是细胞 ○4单个细胞可以分裂形成组织 病毒是目前已知最小的生命单位，仅由蛋白质外壳包围核酸芯所组成 二．原生质（化学和生命基础） 原生质是细胞活动的物质基础,可以新陈代谢。原生质有着相似的基本成分。 1.水和无机物：原生质含有大量的水，一般占全重的60-90%。原生质中还含有 无机盐及许多呈离子状态的元素，如铁、锌、锰、镁、钾、钠、氯等。 2.有机化合物 ○1蛋白质：蛋白质分子由20多种氨基酸组成；结构蛋白、活性蛋白、储藏蛋白； ○2核酸：含有核糖的核糖核酸（RNA),含有脱氧核糖的脱氧核糖（DNA)； ○3脂类：经水解后产生脂肪酸的物质，单纯脂、复合脂、结合脂等； ○4糖类:单糖(葡萄糖、核糖), 双糖(蔗糖、麦芽糖),多糖(纤维素、淀粉) --酶、维生素、激素、抗菌素等。
进化基因组学研究进展
进化基因组学研究进展 刘超 （山东大学生命科学学院济南250100） 摘要：进化基因组学是利用基因组数据研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的学科。随着近年来基因组数据的不断增加，进化基因组学得到了长足的发展。进化基因组学主要包括从基因组水平理解和诠释生物进化和新基因分析研究探索两方面的内容。本文介绍了进化基因组学研究的主要内容和较为常用的方法，以及近年来在细菌、酵母、果蝇进化基因组学方面的研究进展。 关键词：进化基因组学系统进化比较基因组学新基因 前言 随着基因测序技术的不断进步以及基因组学的飞速的发展，人们积累了大量的基因组学数据，利用所得的大量的基因组数据与进化生物学相结合，在基因组水平研究生物进化机制，随即产生了进化基因组学(Evolutional Genomics)。 近年来进化基因组学取得了长足的进展，在研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的终极方式等方面有重大突破，对人类理解生命现象和过程有重要作用。 1进化基因组学研究内容 研究系统进化学通常包括两个关键步骤：一方面，在不同物种中鉴定同源性特佂，另一方面利用构建系统进化树的方法比较这些特征，进而重新构建这些物种的进化历史[1]。针对这两个关键步骤，传统系统进化学，常采用基于形态学数据和单个基因研究的同源性状鉴定和重建系统进化树（常包括距离法、最大简约法、概率法）[1]的方法来研究。在目前拥有丰富基因组数据的条件下，我们可以分析基因组数据，利用进化基因组学研究系统进化。
目前进化基因组学的研究内容主要集中于两个方面：（1）在比较不同生物的基因数据的基础上，从基因组水平理解和诠释生物进化；（2）通过对新基因的分析研究探索基因进化过程的规律两个方面[2]（如图1）。在进行全基因组进化分析方面，进化基因组学主要集中于构建系统进化树、研究基因组进化策略、研究生物功能变化和进化机制、进化和生态功能基因组学[2]、基因注释的等方面；在新基因方面主要分析基因产生机制和新基因固定及其动力学研究。 图1 进化基因组学主要研究内容 目前进化基因组学的研究有力的解决了一些基础性的进化问题，但也出现了一些未来需要急需解决的挑战。例如生物进化的本质和目前重建系统进化树方法的限制[1]。 2研究进化基因组学的方法 研究进化基因组学的方法主要包括利用基因组数据分析和研究新基因的产生和演化两种。 2.1利用基因组数据进行系统进化分析 利用基因组数据进行系统进化分析，常有基于基因序列的方法和基于全基因特征的方法。（如图2）
植物基因组学的的研究进展
基因组学课程论文 题目：植物基因组学的的研究进展姓名：秦冉 学号：11316040
植物基因组学的的研究进展 摘要：随着模式植物——拟南芥和水稻基因组测序的完成，近年来关于植物基因组学的研究越来越多。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模式植物在结构基因组学、比较基因组学、功能基因组学等领域的研究进展以及研究所使用的技术方法进行简单介绍。 关键词：植物；基因组学；研究进展 The recent progress in plant genomics research Abstract: With the completion of genome sequencing ofthe model plant-- Arabid opsis and rice，more and more researches on plant genomics emerge in recent yea rs. The research progress of the 2 important model plant--Arabidopsis and rice in structural genomics,comparative genomics,functional genomics and technology methods used in this research are introduced briefly in this paper. Keywords:plant; genomics; research advances 前言 基因组是1924年提出用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1986年由美国科学家Thomas Roderick提出的基因组学是指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱）、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。自从1990年人类基因组计划实施以来，基因组学发生了翻天覆地的变化，已发展成了一门生命科学的前沿和热点领域。而植物基因组研究与其他真核生物和人类基因组研究有很大的不同。首先，不同植物的基因组大小即使在亲缘关系非常近的种类之间差别也很大; 其次，很多植物是异源多倍体，即便是二倍体植物中有些种类也存在较为广泛的体细胞内多倍化( endopolyp loidy）现象[1]。基因组研究主要包括三个层次:①结构基因组学，以全序列测序为目标，构建高分辨率的以染色体重组交换为基础的遗传图谱和以DNA 的核苷酸序列为基础的物理图谱。②功能基因组学，即“后基因组计划”，是结构基因组研究的延伸，利用结构基因组提供的遗传信息，利用表达序列标签，建立以转录图谱为基础的功能图谱( 基因组表达图谱），系统研究基因的功能，植物功能基因组学是当前植物学最前沿的领域之一。③蛋白质组学，是功能基因组学的深入，因为基因的功能最终将以蛋白质的形式体现。 近来，以水稻( Oryza sativa）和拟南芥(Arabadopsis thaliana）为代表的植物基因组研究取得了很大进展，如植物分子连锁遗传图谱的构建，在此基础上，已经在植物基因组的组织结构和基因组进化等方面得到了有重要价值的结论; 植物基因组物理作图和序列测定的研究集中于拟南芥和水稻上; 植物比较基因组作图证实在许多近缘植物甚至整个植物界的部分染色体区段或整个基因组中都存在着广泛的基因共线性，使得我们可以利用同源性对各种植物的基因组结构进行研究、分析和利用。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模