一个水稻多柱头突变体的形态特征和基因定位

一个水稻多柱头突变体的形态特征和基因定位
一个水稻多柱头突变体的形态特征和基因定位

高考复习默写18、19-基因突变、基因重组和染色体变异(含答案)

课时默写18 《基因突变和基因重组》 一、生物变异的类型 1.不遗传的变异:仅由影响造成,没有引起遗传物质的变化。 2.可遗传的变异:由细胞内的改变引起,包括、和。 二、基因突变 1.基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症 (1)直接原因:多肽链上发生了的替换。 (2)根本原因:基因中碱基对发生了。 2.基因突变要点归纳 (1)概念:DNA分子中发生的、和,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。 (2)时间:有丝分裂和减数第一次分裂前的,即DNA分子时。 (3)原因:①诱发突变:因素、因素和因素 ②自发产生:由于偶尔发生差错、DNA的发生改变等原因。 (4)结果:可产生新的。 (5)特点:a、在生物界中是存在的,即性;b、发生的;c、的; d、自然状态下,突变频率,即性; e、大多对生物体是的,即性。 注:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能 (6)意义:产生的途径;是生物变异的;是生物进化的。 三、基因重组 1.概念:是指在生物体进行的过程中,控制的基因的重新组合。 2.类型: (1)自由组合型:减数分裂(减Ⅰ后期)形成配子时,随着的自由组合,位于这些染色体上的也自由组合。组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。 (2)交叉互换型:减数分裂形成时期,同源染色体上染色单体之间等位基因的。结果是导致染色单体上基因的重组,组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。 (3)人工重组型:技术,即基因工程。 3.结果:产生新的 4.意义:使后代产生多种新的基因型,从而出现新的性状组合,也是生物的来源之一,对生物的也具有重要的意义。

课时默写19 《染色体变异》 一、染色体结构的变异 1.实例:猫叫综合征(5号染色体部分) 2.类型:、、、(看书并理解 .....) 3.结果:染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的或改变,而导致性状的变异。 二、染色体数目的变异 1.类型 (1)个别增加或减少:如21三体综合征(多1条21号染色体) (2)以的形式成倍增加或减少:如三倍体无子西瓜 2.染色体组 (1)概念:细胞中的一组,在和上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个。二倍体生物中所具有的全部染色体组成一个染色体组。 (2)特点:①一个染色体组中无,形态和功能; ②一个染色体组携带着控制生物生长的遗传信息。 (3)染色体组数的判断: ①细胞中形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组例1:以下各图中,各有几个染色体组? ②染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数(不区分大小写) 例2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少? (1)Aa ______ (2)AaBb _______ (3)AAa _______ (4)AaaBbb _______ (5)AAAaBBbb _______ (6)ABCD ______ 3.单倍体、二倍体和多倍体 (1)体细胞中含有本物种染色体数目的个体叫单倍体(注:由配子发育成的个体,不论含有多少个染色体组,一定是单倍体)。 (2)由发育而来的个体,体细胞中含几个就叫几倍体,如含有两个染色体组就叫,含有三个染色体组就叫,以此类推。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的

水稻的分类

水稻的一生,包括营养生长和生殖生长两个阶段,一般以幼穗开始分化作为生殖生长开始的标志。 2.1.1 营养生长阶段是水稻营养体的增长,它分为幼苗期和分蘖期。在生产上又分为秧田期和大(本)田期(从移栽返青到拔节)。 2.1.2 生殖生长阶段是结实器官的增长,从幼穗分化到开花结实,又分为长穗期和开花结实期。幼穗分化到抽穗是营养生长和生殖生长并进时期,抽穗后基本上是生殖生长期。长穗期从幼穗分化开始到抽穗止,一般30天左右。结实期从抽穗开花到谷粒成熟,因气候和品种而异一般25?/FONT>50天之间。 2.1.3 水稻生育类型(幼穗分化和拔节的关系)早、中、晚稻品种各异,早稻品种先幼穗分化后拔节,称重叠生育型;中稻品种,拔节和幼穗分化同时进行,称衔接生育型;晚稻品种拔节后隔一段时间再幼穗分化,称分离生育型。 2.2 水稻品种生育期的稳定性和可变性水稻品种的生育期受自身遗传特性的控制,又受环境条件的影响。 2.2.1 水稻品种生育期的稳定性同一品种在同一地区.同一季节,不同年份栽培,由于年际间都处于相似的生态条件下,其生育期相对稳定,早熟品种总是表现早熟,迟熟品种总是表现迟熟。这种稳定性主要受遗传因子所支配。因此在生产实践中可根据品种生育期长短划分为早稻,全生育期100?/FONT>125天,中稻130?/FONT>150天,连作晚恼120?/FONT>140天,一季晚稻150?/FONT>170天,还可把早、中、迟熟稻中生育期长短差异划分为早、中、迟熟品种,以适应不同地区自然条件和耕作制度的需要,从而保证农业生产在一定时期内的相对的稳定性和连续性。 2.2.2 水稻品种生育期的可变性随着生态环境和栽培条件不同而变化,同一品种在不同地区栽培时,表现出随纬度和海拔的升高而生育期延长,相反,随纬度和海拔高度的降低,生育期缩短;同一品种在不同的季节里栽培表现出随播种季节推迟生育期缩短,播种季节提早其生育期延长。早稻品种作连作晚稻栽培,生育期缩短;南方引种到北方,生育期延长。 2.3 水稻品种的“三性”三性是感光性、感温性和基本营养生长性的遗传特性。不同地区、不同栽培季节,水稻品种生育期长短(从播种到抽穗的日教),基本上决定于品种“三性”的综合作用。因此水稻品种的三性是决定品种生育期长短及其变化的实质。水稻三性是气候条件和栽培季节的影响下形成的,对任何一个具体品种来说,三性是一个相互联系的整体。 2.3.1水稻品种的感光性在适于水稻生长的温度范围内,因日照长短使生育期延长或缩短发生变化的特性,称水稻的感光性。对于感光性品种,短日照可以加速其发育转变而提早幼穗分化,这就是指短于某一日长时抽穗较早;长于某一日长时抽穗显著推迟,这又称为“延迟抽穗的临介日长”,即是诱导幼穗分化的日长高限。水稻品种不同,种植地区不同,延迟抽穗的临介日长亦不同。我国南北稻区,水稻生育期间大多处于11?/FONT>16小时之间。 2.3.2 水稻品种的感温性在适于水稻生长的温度范围内,高温可使水稻生育期缩短,低温可使生育期延长,这种因温度高低而使生育期发生变化的特性,称水稻品种的感温性。水稻在高温条伴下品种生育期会缩短,但缩短的程度因品种特性而有所不同。晚稻品种的感温性比早稻更强,但晚稻品种其发育转变,主要受日长条件的支配,当日长不能满足要求时,则高温的效果不能显现。中稻品种介于早、晚稻之间。 2.3.3 水稻品种的基本营养生长性水稻进入生殖生长之前,在受高温短日影响下,而不能被缩短的营养生长期,称为水稻的基本营养生长期。它不受环境因子所左右的品种本身所固有的特性,又称为品种的基本营养生长性。营养生长期中受短日高温所缩短的那部分生长期,称为可消营养生长期。 水稻的“三性”是气候条件和栽培季节影响下形成的,对任何一个品种来说,三性是一个相互联系的整体。根据品种的感光性、感温性的强弱和基本营养生长期的长短,划分光温反

水稻基因组学的的研究进展

基因组学课程论文 所在学院生命科学技术学院 专业14级生物技术(植物方向) 姓名金祥栋 学号2014193012

水稻基因组学的研究进展 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。水稻是世界上重要的粮食作物之一,养活着全世界近一半的人口。同时南于水稻基冈组较小、易于转化及与其他禾本科植物基因组的同线性和共线性等特点,一直被作为禾本科植物基因组研究的模式作物。水稻基因组测序的完成及种质资源的基因组重测序,为水稻功能基因组研究奠定了基础。现综述我国水稻基因组测序和功能基因组研究历史,重点介绍了近年来在水稻基因组序列分析中获得的几项最新的研究结果。 关键词:水稻;基因组测序;功能基因组;研究历史;基因组学;研究进展 The recent progress in rice genomics research Abstract: With the completion of genome sequencing ofthe model plant-- Arabidopsis and rice,more and more researches on plant genomics emerge in recent years. Rice i s one of the most important crops in the world, raised nearly half of the world popul ation. At the same time in south rice Keegan group is smaller, with linear and linear features such as easy transformation and other gramineous plant genome, has been use d as a model crop for plant genome research of Gramineae. Genome sequencing and germplasm resources the rice genome sequencing completed laid the foundation for ric e functional genomics research. This article reviews the history and function of our ge nome sequencing of rice genome research, introduces several latest research results in recent years in the analysis of rice genome sequences. 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,是研究生物基因结构与功能的学科,是在遗传学的基础上发展起来的一门现代生物技术前沿科学,也是现代分子生物学和遗传工程技术所必要学科,是当今生物学研究领域最热门、最有生命力、发展最快的前沿科学之一。基因组学的主要任务是研究探索生物基因结构与功能,生物遗传和物理图谱构建,建立和发展生物信息技术,为生物遗传改良及遗传病的防治提供相关技术依据。 进入21 世纪,随着全球化、市场化农业产业发展和全球贸易一体化格局的逐步形成,我国种业正面临前所未有的严峻挑战,主要表现在:依靠传统育种技术难以大幅度提高粮食单产;土地资源短缺,农业环境污染日益突出;种质资源发掘、基因组育种技术亟需创新等。水稻不仅是重要的粮食作物,由于其基因组较小且与其他禾本科作物基因组存在共线性,以及具有成熟高效的遗传转化体系,已成为作物功能基因组研究的模式植物。因此,水稻基因组研究对发展现代农作物育种技术、提升种业国际竞争力和保障粮食有效供给具有重大战略意义。 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

水稻各生育期图谱

水稻各生育期图谱(2011-03-30 11:18:41)

水稻的一生,包括营养生长和生殖生长两个阶段,一般以幼穗开始分化作为生殖生长开始的标志。 2.1.1 营养生长阶段是水稻营养体的增长,它分为幼苗期和分蘖期。在生产上又分为秧田期和大(本)田期(从移栽返青到拔节)。 2.1.2 生殖生长阶段是结实器官的增长,从幼穗分化到开花结实,又分为长穗期和开花结实期。幼穗分化到抽穗是营养生长和生殖生长并进时期,抽穗后基本上是生殖生长期。长穗期从幼穗分化开始到抽穗止,一般30天左右。结实期从抽穗开花到谷粒成熟,因气候和品种而异一般25?/FONT>50天之间。 2.1.3 水稻生育类型(幼穗分化和拔节的关系)早、中、晚稻品种各异,早稻品种先幼穗分化后拔节,称重叠生育型;中稻品种,拔节和幼穗分化同时进行,称衔接生育型;晚稻品种拔节后隔一段时间再幼穗分化,称分离生育型。 2.2 水稻品种生育期的稳定性和可变性水稻品种的生育期受自身遗传特性的控制,又受环境条件的影响。 2.2.1 水稻品种生育期的稳定性同一品种在同一地区.同一季节,不同年份栽培,由于年际间都处于相似的生态条件下,其生育期相对稳定,早熟品种总是表现早熟,迟熟品种总是表现迟熟。这种稳定性主要受遗传因子所支配。因此在

生产实践中可根据品种生育期长短划分为早稻,全生育期100?/FONT>125天,中稻130?/FONT>150天,连作晚恼120?/FONT>140天,一季晚稻150?/FONT>170天,还可把早、中、迟熟稻中生育期长短差异划分为早、中、迟熟品种,以适应不同地区自然条件和耕作制度的需要,从而保证农业生产在一定时期内的相对的稳定性和连续性。 2.2.2 水稻品种生育期的可变性随着生态环境和栽培条件不同而变化,同一品种在不同地区栽培时,表现出随纬度和海拔的升高而生育期延长,相反,随纬度和海拔高度的降低,生育期缩短;同一品种在不同的季节里栽培表现出随播种季节推迟生育期缩短,播种季节提早其生育期延长。早稻品种作连作晚稻栽培,生育期缩短;南方引种到北方,生育期延长。 2.3 水稻品种的“三性”三性是感光性、感温性和基本营养生长性的遗传特性。不同地区、不同栽培季节,水稻品种生育期长短(从播种到抽穗的日教),基本上决定于品种“三性”的综合作用。因此水稻品种的三性是决定品种生育期长短及其变化的实质。水稻三性是气候条件和栽培季节的影响下形成的,对任何一个具体品种来说,三性是一个相互联系的整体。 2.3.1水稻品种的感光性在适于水稻生长的温度范围内,因日照长短使生育期延长或缩短发生变化的特性,称水稻的感光性。对于感光性品种,短日照可以加速其发育转变而提早幼穗分化,这就是指短于某一日长时抽穗较早;长于某一日长时抽穗显著推迟,这又称为“延迟抽穗的临介日长”,即是诱导幼穗分化的日长高限。水稻品种不同,种植地区不同,延迟抽穗的临介日长亦不同。我国南北稻区,水稻生育期间大多处于11?/FONT>16小时之间。 2.3.2 水稻品种的感温性在适于水稻生长的温度范围内,高温可使水稻生育期缩短,低温可使生育期延长,这种因温度高低而使生育期发生变化的特性,称水稻品种的感温性。水稻在高温条伴下品种生育期会缩短,但缩短的程度因品种特性而有所不同。晚稻品种的感温性比早稻更强,但晚稻品种其发育转变,主要受日长条件的支配,当日长不能满足要求时,则高温的效果不能显现。中稻品种介于早、晚稻之间。 2.3.3 水稻品种的基本营养生长性水稻进入生殖生长之前,在受高温短日影响下,而不能被缩短的营养生长期,称为水稻的基本营养生长期。它不受环境因子所左右的品种本身所固有的特性,又称为品种的基本营养生长性。营养生长期中受短日高温所缩短的那部分生长期,称为可消营养生长期。 水稻的“三性”是气候条件和栽培季节影响下形成的,对任何一个品种来说,三性是一个相互联系的整体。根据品种的感光性、感温性的强弱和基本营养生长期的长短,划分光温反应类型。实际上就是将不同生态类型的稻种的三性进行组合。早稻品种,绝大多数感光性弱,基本营养生长期短至中等,感温性中等,没有感光性强和基本营养生长期长的;中稻品种,多数基本营养生长期较长,感温性中等至强,感光性较弱;晚稻品种感光性强,基本营养生长期短至中等,感温性强至中等。我国晚稻基本营养生长期偏短,没有感光性弱和中等的,晚稻的感温性要在短日条件下才能体现。早稻类型的品种在温带高纬度地区种植,能在夏季日照较长条件下正常抽穗,在低温来临前成熟,而在长江中下游地区 5?/FONT>6月,日照较长的条件下,开始幼穗分化完成发育转变;晚稻类型品肿,不适于温带高纬度地区栽培,但在长江中下游地区可作单季晚稻和双季晚稻栽培;中稻类型品种,早熟中稻其“三性”偏于早稻,迟熟中稻品种"三性"偏于晚稻。早季栽培时,抽穗期比早稻显著延迟,晚季栽培时又比晚稻延迟。

一个水稻不育突变体基因的初步定位

一个水稻不育突变体基因的初步定位 发表时间:2018-06-22T14:45:55.647Z 来源:《知识-力量》2018年6月上作者:金永浩[导读] G537是从籼稻品种中恢8015经γ射线辐照诱变后代群体中获得的一个雄性不育突变体。本论文以该突变体及其野生型品种中恢8015为材料,比较分析了该突变体的性状表型特征和花粉育性;以该突变体与广亲和粳稻品种02428杂交配置G537/02428 F2群体,运用 SSR、InDel等分子标记进行基因定位[1]。(长春科技学院,吉林长春 130600) 摘要:G537是从籼稻品种中恢8015经γ射线辐照诱变后代群体中获得的一个雄性不育突变体。本论文以该突变体及其野生型品种中恢8015为材料,比较分析了该突变体的性状表型特征和花粉育性;以该突变体与广亲和粳稻品种02428杂交配置G537/02428 F2群体,运用 SSR、InDel等分子标记进行基因定位[1]。结果表明突变体与野生型表型相比表现出株高降低,突变体的穗颈包颈,且穗长加长,叶子色彩加深,还有结实率下降的现象。突变体的花药较为瘦小、没有开裂的现象,从外表上看是黄白色,花药中的花粉不能正常发育,这种不育要属于普通雄性不育型。这个基金在3号染色体的RM3646与RM3204中间,其间距为7Mb。关键词:水稻;籼稻;雄性不育;突变体;基因定位 1 材料与方法 1.1 试验材料 从籼稻品种中恢8015经过Co60γ射线辐照诱变M1 代群体中获得的一个雄性半不育突变体G537,经过连续多代自交后获得的稳定雄性半不育突变体G537;但是某些野生品种中恢8015;而后以G537为父本,使其与广亲以及粳稻品种02428进行配置杂交组合,从而衍生得到F2定位群体。 1.2 试验方法 1.2.1 材料的种植 本实验在2016年12月-2017年4月和2017年5月 -9月分别于海南陵水县的水稻试验田和杭州的中国水稻试验田来进行了实验。第一代在11月23号进行种植,在12月20日进行移栽。第二代在杭州种植,5月20日开始种植,于6月15日进行移栽,在移栽之后每行都种了12颗植株,这些植株的肥水管理和一般大田一样。F1种植306株,在种子收获后,再进行播种,得到第二代单株个体。并观察第二代的突变体G357以及中恢8015在外观和性状上的差异。2.2.2 突变体的表型与花粉育性观察取同一时期G537突变体和野生型中恢8015,比较测定突变体与野生型中恢8015的株高、穗颈包颈情况、穗子长短、叶色深浅、颖壳颜色、结实率。 在水稻花药成熟即将开花时,分别从野生型中恢的8015与突变体G537的单株上取穗上的部位相同的花,随后将其置入配好的乙醇和冰乙酸的混合液中,将其置于4°C的环境下保存。在镜检时一般使用I2-KI溶液来进行染色。在染色之后用显微镜来观察,观察花粉的形态和颜色的变化,从而得到可育的划分,和败育的原因和类型。从外观上看,染色深或是染色不彻底的为可育的单株。与其相对应的染色浅或者是染色形状较为不规则的是败育的单株。整个实验过程中,花粉粒总数应该足够大,在其中取平均值则能代表了单株的花粉特性。 1.2.3 DNA的提取 将试验材料于插秧后20天,取单株主茎叶片,采用改良的CTAB法 (Mμrray andThompson,1980)快速提取水稻总DNA,具体提取方法如下: (1)称量0.1g嫩叶并将其置入2ml离心管中,而后加入2×CTAB的缓冲液900μL,再用无菌棒搅拌叶片,快速捣碎; (2)将离心管中的液体在65℃的环境下进行水浴30min后取出,而后滴入体积相同的氯仿或是异戊醇的混合液,将混合液搅拌,混匀约10分钟; (3)完成上述操作后,放到-4℃的环境下进行离心处理,在8000-12000rpm离心操作10min; (4)取实验中的上清液移动至另一个1.5ml 新的离心管内,加入同样体积的且经过处理的异丙醇,而后将离心管轻柔混匀约5min; (5)在-4℃的环境下离心,10000rpm离心操作10min; (6)之后将液体倒入废弃池中,先用70%浓度的乙醇清洗一遍,再用95%浓度的乙醇再次清洗; (7)等到风干后,加入已灭菌的1×TE溶液对液体进行稀释, (8)置于-20℃的环境下中保存备用。 1.2.4 分子标记的选择和开发 分子标记的选择与开发:根据相关网站https://www.360docs.net/doc/062849011.html,以及分子技术的网站https://www.360docs.net/doc/062849011.html,提供的水稻的基因序列,并将其与籼稻进行基因序列的信息比较,进而找出串联或是重复,或是大部分相似的序列。之后用Primer来设计引物。而后用引物来检测两个杂交的父本,从而可以有效的筛选出引物来发掘群体中的隐性的单株。 1.2.5 引物筛选与PCR扩增及PCR产物检测 573条的反应引物是由https://www.360docs.net/doc/062849011.html,网站上提供的序列,而后委托北京奥克鼎盛公司合成,使得这些引物分布在12条水稻染色体的两端,在这些染色体上来对引物进行甄别。 (1)关于PCR技术,它的基本反应应该在S1000型PCR仪上全程操作,在PCR反应体系中包含:模板DNA、10×PCR bμffer 1μl、Primer(20μM) 0.05μl、和dNTP 0.8μl (北京TIANGEN生物公司)、Taq酶:0.15μl,ddH2O 6μl 。 (2)PCR的反应过程应该是:首先咋94°C的高温下来进行预变性处理,约为5分子,之后在同样的环境下进行正式变性,持续30秒,而后在退火30秒,等温度降低到72°C时再延伸30秒,最后延伸7分钟。 扩增的产物用6%聚丙烯酰胺凝胶处理,使用 6μl与1μl的样品缓冲液来做混合处理并搅拌均匀,其中电泳缓冲液为1×TBE,120V恒压电泳1.5h,经0.05%的AgNO3溶液染色15分钟、显色后进行特异性检测。 1.2.6 基因的初步定位

水稻基因组进化的研究进展

水稻基因组进化的研究进展 水稻是世界上重要的粮食作物之一,养活着全世界近一半的人口。同时南于水稻基冈组较小、易于转化及与其他禾本科植物基因组的同线性和共线性等特点,一直被作为禾本科植物基因组研究的模式作物。水稻是第一个被全基因组测序的作物,目前栽培稻2个亚种全基因组测序工作已经完成:粳稻品种日本晴(Nipponbare)通过全基因组鸟枪法和逐步克隆法被测序,籼稻品种扬稻6号(9311)通过全基因组鸟枪法被测序。除核基因组外,水稻叶绿体和线粒体基因组也于1989年和2002年分别被测序。水稻2个亚种的全基因组测序完成,一方面开启了植物比较基因组学的大门,另一方面为人们在基冈组水平上鉴定出所有水稻基因并分析其功能奠定了基础,同时也使得人们对植物进化的认识,尤其是对禾本科植物进化的了解,逐步从系统分类和分子标记水平进入到了基因组序列水平。许多研究者通过对水稻基因组序列的分析,利用生物信息学工具,对水稻在基因组水平上的进化进行了大量研究。 1 水稻及其他禾本科植物基因组的古多倍体化过程 水稻是典型的二倍体植物,其核基因组中共有12条染色体。在水稻基因组被完整测序之前,人们就已经采用分子标记、DNA重复元件等方法探究水稻基因组的古多倍体化(polyploidization)过程,并发现了一些重复的染色体片段。随着水稻基因组测序计划的完成,越来越多的证据表明水稻基因组曾发生过全基因组复制(whole genome duplication),即古多倍体化过程。 Golf等利用鸟枪法完成了粳稻品种日本晴全基因组的测序工作,并利用同义替换率分布方法(Ks- based age distribution)提出水稻基因组可能发生过一次全基因组复制过程。此后多家研究机构和一些研究者对水稻基因组中的重复片段进行了研究,虽然得出的结论不尽相同,但均发现水稻基因组中存在大量的重复片段。根据所采用方法和参数的不同,这些重复片段占整个水稻基因组的15%~62%。Yu 等在水稻基因组中发现了18对大的重复片段,大约占整个基因组的65.7%。其中17对重复片段形成的时间很相近,发生在禾本科物种分化之前;最近的一次片段复制事件发生在水稻11和12号染色体之间,在禾本科物种分化之后。 水稻基因组被测序之后,许多科研机构对基因组数据进行了详尽的注释。其中应用比较广泛的是美国基因组研究院(the institute for genome research,TIGR)和日本农业生物科学研究所(national in- stitute of agrobiological sciences,NIAS)的水稻基因组注释信息。TIGR根据其注释的结果和基因相似性矩阵(gene homology matrix,GHM)方法,检测到大量染色体间的重复片段,这些重复片段几乎覆盖了整个水稻基因组。TIGR水稻基因组注释数据库从第4版开始便增加了对片段重复的注释,该分析是利用DAGChainer程序进行的,重复片段采用100 kb和500 kb 2种参数模型进行了染色体片段的基因共线性分析(图1),这是全基因组复制的有力证据。根据复制片段上同源基因的分子进化分析,估计全基因组复制发生在大约7 000万年前,在禾本科物种分化之前。此外,Zhang等利用TIGR更新的数据进行分析,采用同义替换率分布方法检测到另一次更古老的(单、双子叶植物分化前)基因组复制事件,说明水稻基因组至少经历了2次全基因组复制过程。 全基因组复制或多倍体化是植物尤其是禾本科作物物种形成和进化过程中非常重要的事件,大部分开花植物在进化过程中均经历了多倍体化过程。基因组加倍后,再经历所谓的二倍体化过程(diploidization),进化成当代的二倍体物种,并造成大量重复片段中基因的重排和丢失。Salse等研究发现基因组复制事件对禾本科植物的物种形成和演变具有重要作用。他们认为禾本科植物的祖先物种是一个基因组内包含5条染色体的物种,在进化过程中,首先在距今5 000~7 000万年前经基因组复制产生了10条染色体;此后,在基因组内发生了2次染色体置换和融合而形成了12条中间态染色体。以这12条中间态染色体为基础,逐渐分化出水稻、小麦、玉米和高粱的基因组,其中水稻基因组保留了原有的12条中间态染色体,而小麦、玉米和高粱均又发生了染色体丢失和融合才形成了现有的基因组。水稻全基因组复制片段是至今为止在动、植物基因组中发现的最为清晰、完整的基因组复制的遗迹。水稻之所以保存这么完整,一方面是水稻基因组保持了12条中间态染色体的基本形态,另一方面可能与水稻基因组相对较稳定有关。 2水稻籼粳2个亚种的分化 水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在其11 500多年的栽培历史中,因适应不同的农业生态环境而产生了丰富的遗传多样性和明显的遗传分化。长期以来,基于形态性状、同工酶以及对一些化合物不同反应的研究,把亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)分为籼稻(indica)和粳稻(japonica)2个亚种。其中籼亚种耐湿耐热,主要适应于热带和亚热带等低纬度地区,而粳亚种则耐寒耐弱光,适应于高纬度和高海拔地区种植。这2个亚种间不仅产生了生殖隔离的基因库,还在形态特征、农艺性状和生理生化反应等方面存在明显的差异。近期群体

水稻SBP 基因家族生物信息学分析

水稻SBP 基因家族生物信息学分析 摘要:SBP (squamosa promoter binding protein, SBP)基因家族是植物所特有的一类重要转录因子,广泛参与植物生长、发育以及多种生理生化反应的信号传导。水稻是目前为止基因组测序相当完整的一类植物,而且水稻也是现在人类生存赖以依存的粮食,因此水稻早已成为分子生物学研究的重点对象,进行水稻基因组信息挖掘与分析对于水稻功能基因组学的发展具有重要意义。本实验以植物(水稻)特异转录因子SBP基因家族为实例,讲述如何利用生物信息数据库资源和软件工具,对该基因家族进行分析。本章所用数据主要来自北京大学生物信息中心(https://www.360docs.net/doc/062849011.html,/chinese/)构建的植物转录因子数据库,研究对象主要为水稻基因组中 29个SBP转录因子基因。所用生物信息学工具包括基因结构显示、双序列比对、蛋白质功能域识别、蛋白质保守域预测、序列图标构建、多序列比对、系统发育树构建、,以及蛋白质二级、三维结构空间图形显示等。本实验结果均为水稻SBP 基因家族的进一步功能分析提供了重要研究基础。 关键词:水稻、SBP家族、生物信息学 引言:我们知道,转录前调控、转录调控和转录后调控是真核生物基因表达调控的重要组成部分,其中转录调控通过顺式作用元件和反式作用因子相互作用实现。顺式作用元件(cis-element)泛指 DNA 序列一个片段,通常位于被调控基因的上游,主要包括启动子(promoter)、增强子(enhancer)和抑制子(suppressor)三类。反式作用因子泛指与顺式作用元件直接或间接结合 并参与靶基因转录过程的调控因子,通称转录因子(transcription factor)。转录因子可以分为两大类,即通用转录因子(general transcription factor)和特异转录因子(specific transcription factor)。通用转录因子与靶基因上游约 10-35 位的 TATA 框(TATA-box)或启动子区域转录起始位点(transcription start site)DNA序列结合,并与 II型 RNA聚合酶一起,形成转录起始复合物。特异转录因子种类繁多、功能复杂,它们与靶基因上游各种特定 DNA序列片段结合,激活或抑制靶基因转录活性,以调控靶基因在不同组织、不同细胞、不同环境条件下特异表达。如无特别说明,通常所说的转录因子即指特异转录因子。 一、结果与分析 1.水稻SBP的挖掘 先到Pfam 数据库中去搜索SBP 结构域(domain), 其标识号应该是xxx(PF03110), 获取它的HMM 序列文件。从TIGR 水稻数据库(https://www.360docs.net/doc/062849011.html,, The TIGR Rice Database release 6.0)下载水稻基因组12条染色体的蛋白质序列。然后利用基于隐马尔科夫模型的HMMER 程序(版本3.0)来搜索, E <=10-10的序列被认为是水稻中的含有SBP 结构域的候选序列(共31条)。再利用SMART在线工具分析结构域, 把没有显示SBP 结构域蛋白除掉(3条), 最后得到水稻的SPB基因基因家族成员。 2.基因结构分析 将从TAIR获得的水稻SPB家族基因的CDS序列和对应的全基因组序列, 利用Gene Structure Display Server(https://www.360docs.net/doc/062849011.html,/)绘出基因结构图

染色体结构变异与基因突变的区别

染色体结构变异与基因突变的区别 染色体结构变异是指染色体上基因数目或者顺序的改变;基因突变是指基因结构的改变,包括碱基的替换、增添、缺失。 .易位和交叉互换的区别 易位发生在非同源染色体之间,是指一条染色体的某一片段移接到另外一条非同源染色体上。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。 细胞分裂图的染色体组数判断 (1)①为减数第一次分裂的前期,有 4 条染色体,生殖细胞中有 2 条染色体,每个染色体组有 2 条染色体,该细胞中有 2 个染色体组。 (2)②为减数第一次分裂的末期,有 2 条染色体,生殖细胞中有 2 条染色体,每个染色体组有 2 条染色体,该细胞中有 1 个染色体组。 (3)③为减数第一次分裂的后期,有 4 条染色体,生殖细胞中有 2 条染色体,每个染色体组有 2 条染色体,该细胞中有 2 个染色体组。 (4)④为有丝分裂后期,染色体 8 条,每个染色体组 2 条染色体,该细胞中有 4 个染色体组。 【说明】着丝点分裂导致染色体、染色体组数目加倍。 无子西瓜和无子番茄的原理不同: 无子番茄是用一定浓度人工合成的生长素来处理没有授粉的花蕾; 无子西瓜是由于三倍体植株在减数分裂中同源染色体联会紊乱, 因而不能形成正常的生殖细胞。

单倍体育种与多倍体育种比较 二倍体、多倍体、单倍体的比较

比较三种可遗传变异

【易错易混】 ①同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,属于基因重组;非同源染色体之间的交叉互换,属于染色体结构变异中的易位。 ②基因突变、基因重组属于分子水平的变化;染色体变异属于亚细胞水平的变化。 ③DNA 分子上若干基因的缺失属于染色体变异;DNA 分子上若干碱基对的缺失,属于基因突变。 不同生物可遗传变异的来源 ①病毒可遗传变异的来源——基因突变 ②原核生物可遗传变异的来源——基因突变 ③真核生物可遗传变异的来源: 无性生殖——基因突变和染色体变异 有性生殖——基因突变、基因重组和染色体变异

8种水稻基因组DNA提取方法的比较

8种水稻基因组DNA提取方法的比较 朱世杨;罗天宽;张小玲;陈海英;唐征;刘庆 【期刊名称】《安徽农业科学》 【年(卷),期】2009(037)005 【摘要】[目的]寻找操作简便、耗时短、成本低的水稻基因组DNA提取方法,[方法]分别以水稻幼嫩黄化叶片和老叶片为材料,用8种方法提取其中的DNA,测定所提DNA的浓度和纯度,并对其进行PCR扩增和电泳检测,比较各方法的提取效果.[结果]8种方法提取的DNA浓度分别为35.15、30.80、67.30、26.15、23.55、8.95、48.0.5、54.26 μg/ml,方法③提取的DNA浓度最大,但PCR扩增效果较差;改进的SDS法(方法⑦、⑧)提取的DNA纯度较高,PCR扩增产物电泳条带较亮,但这2种方法操作程序复杂,成本较高,提取每份样品的成本分别为14、31元,远高于其他提取方法.[结论]除方法③外,其余5种简化方法均能得到较高质量的水稻基因组DNA,且提取成本远低于传统SDS法. 【总页数】3页(1929-1931) 【关键词】水稻;基因组DNA;提取 【作者】朱世杨;罗天宽;张小玲;陈海英;唐征;刘庆 【作者单位】温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重点实验室,浙江温州,325006;温州科技职业学院农业与生物技术系,浙南作物育种重

基因突变染色体变异试题

基因突变与染色体变异 1、为什么在纯系中进行选择是毫无意义的? A 所有的个体均具有同一表现型 B 所有的个体均具有同一基因型 C 各个个体具有不同的表现型 D 各个个体具有不同的基因型 (见问第四个孩子患这种病的机率是多少、这一家族中有一成员患一种常染色体的隐性疾病。2 右图,阴影代表换病的)?%100 D C 50%A 0% B 25%流感病毒毒株甲型HN12月7日在美国《传染病杂志》网络版上发表报告称,3、美国和加拿大研究人员2010年11对目前普遍使用的金刚烷和神经氨酸酶抑制剂两大类抗流感药物产生了一定的抗药性。下列相关说法错误的)是 (.使用金刚烷和神经氨酸酶抑制剂的剂量越大,病菌向抗药能力增强方向的变异越快A.长期使用金刚烷和神经氨酸酶抑制剂是对病原体进行选择的过程,结果导致种群中抗药性基因频率增加B N流感病毒进入人体后,能够合成多种类型的蛋白质C.H11 HN流感病毒变异的主要来源是基因突变D.11则该生物自交后代中显性纯合体出现的概率为m,交换值为4、基因型为的生物,如果A-b .DA .B..CF1完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1,、、C三个基因分别对a、bc、5、位于常染色体上的AB基因型的是F11:1,则下列正确表示:::测交结果为aabbccAaBbCc;aaBbccAabbCc=1:1 (Ⅰ、和非同源区(Ⅱ)形态不完全相同,YX、6人的染色体和染色体大小、但存在着同源区Ⅲ)如右图所示。下列有关叙述中错误的是 1 A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性 B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,男性患病率等于女性.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性C

2013-138水稻功能基因组研究进展与发展展望

中国农业科技导报,2013,15(2):1-7 Journal of Agricultural Science and Technology 一收稿日期:2013-02-28;接受日期:2013-03-29 一基金项目:国家863计划项目(2012AA10A303;2012AA10A304)资助三 一作者简介:肖景华,副教授,博士,主要从事水稻功能基因组学研究三E-mail:xiaojh@https://www.360docs.net/doc/062849011.html, 水稻功能基因组研究进展与发展展望 肖景华,一吴昌银,一张启发 (作物遗传改良国家重点实验室,国家植物基因研究中心(武汉),华中农业大学,武汉430070)摘一要:水稻是重要的粮食作物也是功能基因组研究的模式植物三近年来水稻功能基因组研究发展迅速,技术和资源平台不断完善和拓展,大批重要功能基因被分离鉴定三高通量基因组新技术开始被应用于水稻育种三回顾了水稻功能基因组研究的发展历程,在对国内外研究现状总结基础上,围绕 稻2020 研究计划对未来水稻发展方向进行了展望三关键词:水稻;功能基因组; 稻2020 doi :10.3969/j.issn.1008-0864.2013.02.01 中图分类号:S511一一一文献标识码:A一一一文章编号:1008-0864(2013)02-0001-07 The Progress and Perspective of Rice Functional Genomics Research XIAO Jing-hua,WU Chang-yin,ZHANG Qi-fa (National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement,National Center of Plant Gene Research (Wuhan), Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China) Abstract :Rice is a staple food crop and model system for genomic research among cereal plants.There has been rapid advances in rice funciotnal genomic research in the last decade including development of technological and resource platforms and the isolation of functional genes.High-throughput genomic technologies have been used in rice breeding.This review gave a glimpse on the progress made in rice functional genomics research,and the perspective of rice development direction in the future around a goal referred to as Rice 2020 :a call for an international coordinated effort in rice functional genomics. Key words :rice;functional genomics; Rice 2020 一一水稻是世界和我国三大主要粮食作物之一,全球超过半数以上的人口以稻米为主粮三水稻在我国和全球粮食安全以及可持续发展中具有极其重要的地位和作用三水稻在农作物中基因组最小,并与玉米二大麦及小麦等其他禾本科粮食作物存在广泛的共线性,已成为禾谷类作物基因组研究的模式植物三此外,水稻中有高效成熟的遗传转化体系,拥有丰富的种质资源,研究历史悠久三自1998年启动国际水稻基因组测序计划以来,水稻基因组和功能基因组研究取得了巨大的进展三伴随着新一代高通量二高精度测序技术的发展,水稻功能基因组学的研究正不断深入,并开始推动作物遗传育种理念和育种技术手段的革新三 1一植物功能基因组发展现状与趋势 水稻和拟南芥分别是单子叶和双子叶基因组研究的模式植物三拟南芥全基因组测序于2000年底完成(The Arabidopsis Genome Initiative 2000),2001年国际上启动了拟南芥功能基因组研究计划(Arabidopsis 2010),目标是揭示全部基因的功能,全面阐明拟南芥的生物学基础三拟南芥全基因组测序的完成和功能基因组计划的实施,极大的推动了植物功能基因组学的发展,为重要农作物基因组研究提供了研究方法和研究策略三

水稻的分类

水稻的分类 水稻属禾本科,稻属植物,有以下四种分类: (一)、籼稻和粳稻:我们现在栽培稻的两个亚种是:籼亚种和粳亚种。籼稻与粳稻主要从地理分布和形态、生理方面进行区别。籼稻适合于高温,强光,多湿的热带和亚热带地区,耐寒性较弱,耐肥性较弱,叶色淡绿,谷粒细长,稃毛短而稀,易脱粒。粳稻适合于气候温和的温带和亚热带高海拔地区,耐寒性较强,耐肥性较强,叶色浓绿,谷粒短圆,稃毛长而密,不易脱粒,米质较好。 (二)、早稻、中稻和晚稻:水稻品种的“三性”──感温性、感光性、基本营养生长性是区分早、晚稻品种的依据。 1、感温性:高温使生育期缩短,低温使生育期延长,这种因温度高低而使生育期发生变化的特征称为感温性。所有的水稻品种都具有感温性,而且晚稻的感温性比早稻更强,必须在18-28度以上的温度,才能开始幼穗分化。 2、感光性:在适于水稻生长的温度条件下,短日照使生育期缩短,长日照使生育期延长,这种因日照长短而使生育期发生变化的特征称作感光性。与感温性不同,早稻感光性弱,晚稻感光性强,中稻介于早晚稻之间,所以说晚稻是典型的短日照作物。原产低纬度地区的品种,由于夏季日照时间短,感光性强;原产高纬度地区的品种,由于夏季日照时间长,感光性弱。华南的晚稻品种超过13个小时日照,长江流域的晚稻品种超过14个小时日照,就不能抽穗。 3、基本营养生长性:水稻营养生长期分为基本营养生长期和可消营养生长期。水稻在短日高温条件下,可使营养生长期缩短,称为可消营养生长期。即使给以任何高温短日的条件,水稻也必须经过一定营养生长期,达到一定营养生长量才能开始幼穗分化,进入生殖生长期,它不受短日高温影响,称作基本营养生长期。 (三)、水稻和旱稻 (四)、穤稻和非穤稻

高考生物知识点基因突变和染色体变异区别

高考生物知识点:基因突变和染色体变异区别 学习生物,不仅要有明确的学习目的,还要有勤奋的学习态度,科学的学习方法。针对高考生物知识点的特点,要努力学好高中生物课。 从分子水平上看,基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。染色体变异是染色体的结构或数目发生变化;基因突变在显微镜下不能看到而染色体变异则可以看到 基因型为aa的个体发生显性突变时是变成了AA还是Aa?还是两种都有可能? 一般只考虑一次突变:基因型为aa的个体发生显性突变时是变成Aa基因型为AA的个体发生隐性突变后变为Aa,性状不改变 突变和基因重组发生在体细胞中呢?还叫可遗传变异吗? 还叫可遗传变异,因为可遗传变异,只表示它可以遗传,不表明它一定能遗传。如果突变发生于体细胞,可通过无性生殖遗传。 非同源染色体片段的交换属于基因重组吗? 非同源染色体片段的交换是染色体变异,同源染色体片段的交换才属于基因重组 如何根据图像准确判断细胞染色体组数? 有几条一样的染色体,就有几个染色体组。 基因型为AAaaBBBB的细胞含几个染色体组。麻烦说具体点,最好有图示。

该基因型是四个染色体组。染色体组,是指一组非同源染色体,即他们的形态功能各不相同。碰到这类题只要数一下同类等位基因重复几个就行了。如AAaa有四个或者BBBB有四个,就是四个染色体组。 “单倍体一定高度不育”为什么错? 例如:用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗,能得到同源四倍体,若将该四倍体的花药进行离体培养能得到含有偶数个相同的染色体组数的单倍体,它可育。八倍体小黑麦是异源多倍体,它的花药进行离体培养能得到含有偶数个相同的染色体组数的单倍体,但它不可育。所以单倍体不一定高度不育 单倍体什么性状能看出来? 有的性状单倍体能看出来,如植物的颜色,抗病性等 秋水仙素是抑制纺锤丝合成还是让已形成的纺锤丝解体?那么细胞会停止分裂吗?染色体如不分离,染色体如何加倍? 秋水仙素既能抑制纺锤丝合成(前期)还能让已形成的纺锤丝断裂,秋水仙素阻止了细胞的分裂。着丝点的分裂与“纺锤丝”无关系,它相当于基因程序性表达。当含有“染色单体”的染色体发育到一定时候,着丝点即断裂,染色体数加倍。 所有的基因重组都发生在减数分裂中---对吗?错的解释一下好吗? 错:基因重组有广义,狭义的说法,狭义的基因重组发生在减数分裂中,广义的基因重组包括减数分裂,受精作用,基因工程。 袁隆平院士的超级杂交水稻和鲍文奎教授的适于高寒地区种植的小黑麦为什么前者依据基因重组,后者依据染色体变异?请老师详细告诉我原因。

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