陆地棉耐盐相关EST-SSR以及EST-InDel分子标记的开发
陆地棉耐盐相关EST-SSR 以及EST-InDel 分子标记的开发
徐鹏,蔡继鸿,杨阳,郭琪,张香桂,徐珍珍,沈新莲*
(江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花油菜重点实验室,江苏南京210014)摘要:随着棉花基因组学、转录组学等重要学科的快速发展,针对候选基因进行序列多样性分析,开发基于候选基因的分子标记,将能够极大推进棉花分子育种研究。本研究利用高通量的测序技术对耐盐陆地棉品种Miscott 7913-83和盐敏感品种苏棉12盐胁迫前后根、叶总RNA 的混样进行了转录组测序,对不同盐处理时期Miscott 7913-83和苏12根和叶分别进行表达谱分析。获得3232条盐胁迫下差异表达基因;基于差异表达基因利用生物信息学手段大规模开发了SSR 以及InDel 等分子标记;随机选择了部分SSR 及InDel 引物进行验证,进一步证实了分子标记的准确性。本研究为快速开发陆地棉品种间多态性分子标记提供了高效可行的分析方法,通过开发陆地棉耐盐相关功能标记,以期用于分子标记辅助育种改良陆地棉耐盐性。关键词:陆地棉;耐盐;转录组;EST-SSR 标记;EST-InDel 标记;差异表达基因中图分类号:S562.035
文献标志码:A
文章编号:1002-7807(2016)01-0065-10
10.11963/issn.1002-7807.201601008
Xu Peng,Cai Jihong,Yang Yang,Guo Qi,Zhang Xianggui,Xu Zhenzhen,Shen Xinlian *
(
210014,
)
With the development of cotton genomics and transcriptomics,cotton genetics and breeding would be enhanced by the
identification of differentially expressed genes and the development of molecular makers based on candidate genes.The salt-tol-erant cotton variety Miscott 7913-83and salt-sensitive variety Su 12were used as experimental materials in this study.RNA samples prepared from the roots and leaves of the two cultivars were pooled for transcriptome sequencing.Variations in gene ex-pression were then examined after exposing the plants to 200mmol ·L －1NaCl for 12and 72h.A total of 3232differentially ex-pressed genes were then examined between Miscott 7913-83and Su 12,and functional molecular markers such as EST-SSR and EST-InDel were designed by informatics tools according to differentially expressed gene sequences.Some SSR and InDel primers were randomly selected and further confirmed the accuracy.This research provides efficient methods for the rapid devel-opment of polymorphic markers in cotton.By focusing on functional molecular markers associated with salt tolerance,this should aid the improvement of salt tolerance by marker-assisted selection in upland cotton.
;salt tolerance;transcriptome;EST-SSR makers;EST-InDel markers;differentially expressed
gene
收稿日期:2015-05-22
作者简介:徐鹏(1981―),男,副研究员,Semon528@https://www.wendangku.net/doc/1f6487535.html, ;*通信作者,Xlshen68@https://www.wendangku.net/doc/1f6487535.html,
基金项目:国家科技重大专项“转基因生物新品种培育”(2014ZX08005-004-002);棉花生物学国家重点实验室开放课题
(CB2015A12);江苏省自主创新基金(CX (14)2065)
棉花的耐盐性是复杂的数量性状,由多个基因控制,涉及多种生理生化代谢途径,不但受棉花自身遗传因素影响,还受外界环境及栽培条件的影响。收集、鉴定抗盐亲本材料,采用杂交、复合杂交、回交等手段,结合抗盐形态特征筛选,并
与农艺、经济性状相结合,辅助以生理生化指标的检测,是棉花耐盐常规育种的主要途径。由于高耐陆地棉资源的缺乏[1]、耐盐性状广义遗传力低且受环境影响较大[2]以及耐盐鉴定操作的复杂性,所以陆地棉耐盐常规育种进展比较缓慢。
棉花学报Cotton Science 2016,28(1):65―74
28卷
棉花学报
分子标记辅助选择(Marker-assisted selection,
MAS)可以对基因型直接选择进行分子育种。对
紧密连锁的分子标记进行跟踪,可以在较早的世
代中显著地减少连锁累赘,可以有效地克服常规
育种的瓶颈。因此,直接从陆地棉基因组中挖掘
耐盐优异等位基因,有效地选择、聚合多个耐盐
基因,使得基因效应得到累加,可以快速改良陆
地棉耐盐性。然而国内外关于棉花耐盐分子标记
方面还鲜有报道[3-5]。长期以来,由于棉花标记和
遗传图谱研究的滞后性以及QTL(Quantitative
trait locus)定位的不精确性使得QTL定位与标记
辅助育种过程不能够很好地结合。棉花基因组
学、转录组学等重要学科的快速发展,推动了生
物信息学在棉花中的应用与发展。在基因组水平
上挖掘功能基因,针对候选基因区段进行序列多
样性分析,开发基于候选基因的分子标记,将能
够极大推进棉花分子育种研究。
转录组测序、高通量差异基因表达谱技术能
够高效地研究植物响应干旱和盐胁迫时mRNA
水平的变化,能够研究不同组织不同阶段以及不
同条件下生物体的基因活性的变化。转录组是开
发功能标记的理想资源[6-12],可以根据转录本本身
的差异而建立标记,如果该标记与某一性状连
锁,那么该转录本就很有可能与基因的表达调控
或功能相关。因此,基于转录组数据开发陆地棉
耐盐相关功能标记,将有助于推动耐盐分子标记
辅助选择的应用。本研究对盐胁迫下耐盐陆地棉
品种Miscott7913-83以及盐敏感品种苏棉12进
行了转录组测序及表达谱分析,筛选获得大量的
品种间差异表达基因;针对获得的差异表达基因
利用生物信息学手段大规模开发并设计了可能
与陆地棉耐盐相关的SSR(Simple sequence re-
peats)、InDel(Insertion-deletion)功能性分子标记,
以期用于分子标记辅助育种改良陆地棉耐盐性。
材料和方法
供试材料
将陆地棉Miscott7913-83以及苏棉12种子
播于盆钵中,待幼苗长至约20cm高时从土中取
出,洗去根上的泥土,将小苗浸在含200mmol·
L－1NaCl(其中C
Na+∶C
Ca2+
为15∶1)的营养液中,
分别处理12h和72h,取不同时期的根和叶,液
氮速冻后于－70℃保存。
转录组测序及表达谱分析
用改良的CTAB法[13]提取根和叶RNA,－70℃
保存。由诺和基因科技有限公司制备样本和测
序。样品检测合格后,用带有Oligo(dT)的磁珠富
集mRNA。随后加入Fragmentation buffer将
mRNA打断成短片段,以mRNA为模板,用六碱
基随机引物合成一链cDNA,然后加入缓冲液、
dNTPs和DNA polymerase I和RNase H合成二
链cDNA,再用AMPure XP beads纯化双链cD-
NA。纯化的双链cDNA先进行末端修复、加A尾
并连接测序接头,再用AMPure XP beads进行片
段大小选择。最后进行PCR(Polymerase chain
reaction)扩增,并用AMPure XP beads纯化PCR
产物,得到最终的文库。使用Agilent2100对文库
的Insert size进行检测,库检合格后,把不同文库
按照有效浓度及目标下机数据量的需求Pooling
后进行Illumina HiSeq测序。利用Illumina
Paired-End双端100bp×2测序。对里面含有带接
头的、低质量的Raw reads过滤,得到Clean
reads。采用Trinity软件进行转录组拼接,经过
Transcript、Unigene的2次组装,取每条基因中最
长的转录本作为Unigene。
数字表达谱分析主要试剂耗材为Illumina
Gene Expression Sample Prep Kit和Solexa测序
芯片,主要仪器是Illumina Cluster Station和Illu-
mina HiSeq TM2000系统。文库构建方法同上。文
库构建完成后,先使用Qubit2.0进行初步定量,
稀释文库至1.5ng·μL－1,随后使用Agilent2100
对文库的Insert size进行检测,Insert size符合预
期后,使用Q-PCR(Quantitative-PCR)方法对文库
的有效浓度(＞2nmol·L－1)进行准确定量,以保
证文库质量。库检合格后,把不同文库按照有效
浓度及目标下机数据量的需求Pooling后进行Il-
lumina HiSeq测序。
Unigene的功能注释
通过Blastx将Unigene与数据库NR(Non-
redundant)、Swiss-Prot、KEGG(Kyoto encyclopedia
of genes and genomes)、COG(Clusters of ortholo-
gous groups)比对(-value＜1e-5),并通过Blastn
66
1期将Unigene 与核酸数据库NT 比对(-value ＜1e-5),得到Unigene 的功能注释信息。根据NR 注释信息,使用Blast2GO 软件进行GO (Gene ontol-ogy )注释,得到每个Unigene 的GO 号后,用WEGO (Web gene ontology annotation plot )软件做GO 功能分类统计。PFAM (Protein families database )将蛋白质的结构域分为不同的蛋白家族,通过蛋白序列的比对建立了每个家族的氨基酸序列的HMM (Hidden markow model )统计模型,hmmscan 可以搜索已建好的蛋白结构域的HMM 模型,从而对Unigene 进行蛋白家族的注释。
数据分析
对原始数据进行处理,去除带接头的Reads ,N 的比例大于10%的Reads 以及低质量Reads ,最终获得Clean reads 。以上述转录组作为参考数据库。使用Bowtie (参数Mismatch 2)将每个样品的Clean reads 往参考数据库上做Mapping 。对Bowtie 的比对结果进行统计,进一步得到了每个样品比对到每个基因上的Read count 数目,并对其进行FPKM (Fragment per kilobase of exon model per million mapped reads )转换,进而分析基因的表达水平。先采用TMM (Trimmed mean of M values )对Read count 数据进行标准化处理,再用DEGseq 进行差异分析,筛选阈值为-value ＜0.005且|log 2ratio |≥1。
EST-SSR 袁EST-InDel 分子标记开发利用MISA (http://pgrc.ipk-gatersleben.de/mis-a/)挖掘程序搜索SSR 信息,进一步利用SSR 侧翼序列设计PCR 特异引物,开发SSR 分子标记。本研究中,SSR 的查找标准为单核苷酸重复≥18,二核苷酸重复次数≥9,三核苷酸≥6,四核苷酸≥5,五核苷酸≥4,六核苷酸重复次数≥4。SSR 引物设计由Primer3程序完成。引物设计的主要参数为引物长度18～22bp ,最适为20bp ,PCR 产物长度为100～250bp ,
M
55～65℃,最适为
60℃,GC 含量为45%～65%,最适为50%。用新设计的SSR 引物,以CMD (https://www.wendangku.net/doc/1f6487535.html,/)的微卫星序列为模板运行e-PCR (https://www.wendangku.net/doc/1f6487535.html,/projects/e-pcr/)模拟扩增。如果有扩增产物,无论扩增产物是否与原来引物的扩增产物大小相同,均认为此引物冗余。
InDel 分子标记开发方法参照文献[14],引物设计的主要参数为引物长度18～22bp ,最适为20bp ,PCR 产物长度为100～300bp ,
M
55～65℃,
最适为60℃;GC 含量为45%～65%,最适为50%。
用于后续分析的SSR 以及InDel 引物相关信息见表1。
PCR 分析及电泳检测
PCR 分析及银染方法参考文献[14-15]。
表1用于后续分析的SSR 以及InDel 引物
Table 1
The SSR and InDel primers for subsequent analysis 引物序列Primer Sequence(5'-3')5'-CCAGAGTGGCTGCATCAGTA-3'5'-TAAGTTTGGTGGGTGGGTGT-3'5'-GCAATGCTGCTAACTGGTCA-3'5'-TCCAAACAACGTTCACTTGC-3'5'-TCACCCCAAGCTCCAACTAC-3'5'-GTCTGAGAACCAGCTGGAGG-3'5'-TGAATCCACCTTTGCTCTCC-3'5'-AGCTCTCACCTGCCAACAAT-3'5'-ATATCTGCTGCGAGCCTTGT-3'5'-CTTGTTGTCAATGTGGTCGG-3'5'-AAGAATCTTGGCATCCATCG-3'5'-TTCTTTTGGTTTTTCGGGTG-3'5'-CAATCCTGAGAAGCTGAGGG-3'5'-AAGGCTGGTTTGTTGGTGAC-3'5'-CCCAGCTTGGTCGTAAATGT-3'
5'-AATTGGCAAGCCGTACAATC-3'引物名称Primer name
引物类型Primer type
JAAS7025F SSR
JAAS7025R JAAS7039F JAAS7039R JAAS7055F JAAS7055R JAAS7058F JAAS7058R InDel_50R InDel_52F InDel_52R InDel_53F InDel_53R InDel_68F InDel_50F InDel
InDel_68R
徐鹏等:陆地棉耐盐相关EST-SSR 以及EST-InDel 分子标记的开发67
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棉花学报盐胁迫下Miscott 7913-83和苏12之间差异表达基因(Differentially expressed gene,DEG)的筛选
为了对盐胁迫下耐盐品种Miscott 7913-83和盐敏感品种苏12根和叶之间进行差异基因表达谱分析,本研究共构建了8个表达谱文库,分别命名为Mis_Y12(盐处理12h 时Miscott 7913-83
叶片)、Mis_Y72(盐处理72h 时Miscott 7913-83叶片)、Mis_G12(盐处理12h 时Miscott 7913-83根)、Mis_G72(盐处理72h 时Miscott 7913-83根)、Su_Y12(盐处理12h 苏12叶片)、Su_Y72(盐处理72h 苏12叶片)、Su_G12(盐处理12h
苏12根)、Su_G72(盐处理72h 苏12根)。测序深度达到约10M ,每个文库的参数见表4。
表3不同数据库中Unigene 注释结果
Table 3
Statistics on databases annotation results of Unigenes
结果与分析
盐胁迫下Miscott 7913-83和苏12根和叶混样转录组测序及Unigene 的功能注释
利用Illumina Paired-End 双端对盐胁迫下耐盐品种Miscott 7913-83和盐敏感品种苏12根和叶混样进行转录组测序。对含有接头的、低质量的Raw reads 过滤后得到约5Gb 的Clean reads 。
采用Trinity 软件进行转录组拼接,经过Tran-
script 、Unigene 的2次组装,取每条基因中最长的转录本作为Unigene ,最终得到72302条Uni-gene ,具体参数见表2。利用公共数据库NR 、Swiss-Prot 、KEGG 、COG 等对转录组进行功能注释。有61.81%的Unigene 在不同的数据库中至少有1个注释,有6.98%的Uniegene 在所有数据库中均有注释。不同的数据库中的注释情况见表3。
表2转录本尧Unigene 长度及频率分布
Table 2The length and frequency distribution of transcripts and Unigenes 注:N50/N90是将拼接转录本按照长度从长到短排序,累加转录本的长度,到不小于总长50%/90%的拼接转录本的长度就是N50/N90。
Note:N50/N90means the length of the accumulative transcript is not less than 50%/90%of the total length.
最小长度Min length 最大长度Max length 平均长度Mean length
中间长度Median length
N50N90合计Total Transcript 2011485711007641756483174118Unigene
201
14857
720
384
1259
278
72302
项目Item NR NT KO Swiss-Prot PFAM GO KOG 交集Intersection 并集Union 合计Total Number 3768224990119012619224812290801354950474469572302Percentage /%
52.11
34.56
16.46
36.22
34.31
40.22
18.73
6.98
61.81
100
表4
8个文库的DEG 测序结果统计
Table 4Statistics of DEG sequencing in eight libraries
注:Q20、Q30指Phred 数值大于20、30的碱基占总体碱基的百分比。
Note:Q20,Q30percentage is proportion of nucleotides with quality value larger than 20,30.
样品Sample Raw reads Clean reads Q20/%Q30/%GC /%比对到参考基因组Reads 数Total mapped reads 比例
Percentage /%
Mis_Y12101433571010828999.0196.6543.20934708492.47Mis_G12115901171153401799.0597.0043.791008146487.41Mis_Y72113586511129760898.9196.5843.421041490392.19Mis_G7210020872997062899.0096.6443.54887283788.99Su_Y129953104991815498.9796.5343.01918414792.60Su_G12105557761051753599.0797.0243.22960768691.35Su_Y729075181904320799.0096.6443.51836468692.50Su_G72
10368451
10309930
99.08
97.04
43.26
911537288.41
68
1期将每个文库的Clean reads 比对到参考数据库,选择唯一比对到一个基因的Reads ,统计基因的表达量,筛选差异表达的基因。对不同文库的Clean reads 标准化处理,获得标准化的基因表达量,筛选阈值为-value ＜0.005且|log 2ratio |≥1。与盐敏感品种苏12比较,不管在根中还是叶中,耐盐品种Miscott 7913-83中上调表达的基因均多于下调表达基因;而根中差异表达的基因又多于
叶片中差异表达的基因(图1)。盐处理12h 和72h 时Miscott 7913-83和苏12根和叶中差异表达的基因共计3232个,其中根中差异表达的基因2565个,叶中差异表达的基因964个;所有时期根和叶中共同表达的差异基因仅有16个,根中共同差异表达基因459个,叶中共同差异表达基因106个(图2)。
图1盐胁迫下Miscott 7913-83和苏12间差异表达基因分析Fig.1Analysis of DEGs between Miscott 7913-83and Su 12
图2盐胁迫下差异表达基因的比较分析
Fig.2
Common and special DEGs under salt stress
1000900800700600500400300200100
Up-regulated Down-regulated
Mis_G12vsSu_G12
Mis_G72vsSu_G72
Mis_Y12vsSu_Y12
Mis_Y72vsSu_Y72
939
697
760
629
346
160
387
180
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棉花学报盐胁迫下Miscott 7913-83和苏12之间差异表达基因GO 以及Pathway 富集分析
通过GO 功能显著性富集分析能确定差异表达基因行使的主要生物学功能,发掘与基因差异表达相关联的特征功能分类。通过GO 基因功能分类体系分别将获得的差异表达的基因进行功能分类注释。盐处理12h Miscott 7913-83和苏12根中差异表达基因主要富集的GO 条目为Structural constituent of ribosome ,ribosome ,cellu-lar component biogenesis 等;叶片中差异表达基因主要富集的GO 条目为Nucleo some ,Pro-tein-DNA complex ,Protein heterodimerization ac-tivity 等。盐处理72h Miscott 7913-83和苏12根中差异表达基因主要富集的GO 条目为Cellular component biogenesis ,Photosynthetic mem-brane ,Structural constituent of ribosome 等;叶片中差异表达基因主要富集的GO 条目为Oxidoreductase activity ,Oxidation-reduction process ,Nucleosome 等。
Pathway 分析参照KEGG 公共数据库。通过Pathway 富集能确定差异表达基因参与的最主要的生化代谢途径和信号转导途径。盐处理12h Miscott 7913-83和苏12根中差异表达基因主要富集的Pathway 为Ribosome ,Phenylalanine meta-bolism ,Drug metabolism cytochrome P450等;叶
片中差异表达基因主要富集的Pathway 为Flavonoid biosynthesis ,Tyrosine metabolism ,Pho-tosynthesis antenna proteins 等。盐处理72h Mis-cott 7913-83和苏12根中差异表达基因主要富集的Pathway 为Photosynthesis ,Photosynthesis an-tenna proteins ,Flavonoid biosynthesis 等;叶片中差异表达基因主要富集的Pathway 为Carotenoid biosynthesis ,Cutin ,suberine and wax biosynthesis ,Ascorbate and aldarate metabolism 等。
EST-SSR 分子标记的开发
基于上述3232条差异表达基因,利用MISA 软件搜寻含1～6个重复基元的SSR 区间,共获得223个SSR 位点,占所有差异基因的6.90%,平均21.0kb 出现1个SSR 位点,分布于205条Unigene 中,其中16条Unigene 包含多于1个SSR 位点,共检测到7个复合型的SSR 位点。重复基元分析显示,分布最多的重复基元为三核苷酸重复,占46.64%;随后为二核苷酸重复,占17.04%;单核苷酸重复占12.11%;五核苷酸重复、六核苷酸重复以及四核苷酸重复分别占11.66%、7.17%以及5.38%(表5)。此外,重复基元类型分析结果显示,共有49种重复基元(Motif),其中所占比例最大的是AAG/CTT (14.80%),其次为AG/CT 占12.11%,ATC/ATG 占10.76%(图3)。
表5SSR 各参数统计结果
Table 5Summary of EST-SSR searching results 参数Parameters
数量Number
比例Percentage/%
序列总数Total number of sequences examined 3232核苷酸总数Total size of examined sequences /bp 4679521
SSR 总数Total number of identified SSRs
223含SSR 的序列数Number of SSR containing sequences
205超过1个SSR 的序列数Number of sequences containing more than one SSR 16复合型SSR 数Number of SSRs present in compound formation 7单核苷酸Mono-nucleotide 2712.11二核苷酸Di-nucleotide 3817.04三核苷酸Tri-nucleotide 10446.64四核苷酸Tetra-nucleotide 12 5.38五核苷酸Pentra-nucleotide 2611.66六核苷酸Hexa-nucleotide
16
7.17
70
1期M :marker;1―8:不同陆地棉品种(分别是Miscott 7913-83、枝棉3号、苏6039、K368、苏12、鲁棉研28、TM-1、辽23)。M:marker;1-8:different varieties of (Miscott 7913-83,Zhimian 3,Su 6039,K368,Su 12,Lumianyan 28,
TM-1,Liao 23,respectively).
图4部分SSR 引物在不同的陆地棉品种中的扩增
Fig.4
Banding patterns of SSR primer pairs in different varieties of
进一步利用Primer3程序,针对SSR 位点两端侧翼序列,共设计120对SSR 引物。以CMD 上所有微卫星序列为模板进行e-PCR 扩增进行冗余性分析。结果表明,有46对引物扩增出产物。表明,该46对引物与CMD 上的引物重复,剩下的74对新设计的SSR 引物可用于后续分析
(图4)。
EST-InDel 分子标记的开发及验证
用以上筛选到的3232条差异表达的基因开发并设计EST-InDel 分子标记。首先对盐胁迫下耐盐品种Miscott 7913-83和盐敏感品种苏12根和叶的混样分别进行转录测序,获得盐胁迫下耐盐品种Miscott 7913-83根和叶混样转录组以及
盐敏感品种苏12根和叶混样转录组数据(结果未列出)。利用primer3对3232条差异表达的Unigene 批量设计引物,基于以上设计的引物利用e-PCR 模拟扩增耐盐陆地棉品种Miscott 7913-83和苏12转录组,比较Miscott 7913-83和苏12转录组中e-PCR 模拟扩增产物的大小,若模拟扩增产物大小有差异,则认为InDel 存在。利用该方法在耐盐品种Miscott 7913-83和盐敏感品种苏12转录组之间共搜寻到231个InDel ,In-Del 大小为1～127bp ,InDel 平均大小为15.06bp ;其中≥5bp 的InDel 为81个,≤5bp 的InDel 为150个。基于聚丙烯酰胺凝胶电泳的分辨率以及e-PCR 错配参数设置,选择≥5bp 的InDel 为
图3SSR 重复基元类型分布频率Fig.3
Frequency of SSR motif types
500bp 400bp 350bp
M
1
2
3
4
5
6
7
8
M
1
2
3
4
5
6
7
8
M
1
2
3
4
5
6
7
8
M
12345678
500bp 400bp 350bp
250bp 200bp
250bp 200bp
1614121086420
SSR 重复基元SSR Motif 14.80
12.11
10.76
8.07
7.62
4.48
4.04
3.59
3.14
2.69
2.24 2.24
徐鹏等:陆地棉耐盐相关EST-SSR 以及EST-InDel 分子标记的开发71
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棉花学报M :marker;1～6:陆地棉品种(分别为Miscott 7913-83、枝棉3号、苏6039、苏12、鲁棉研28、TM-1);H:草棉;R:雷蒙德氏棉。
M:marker;1-6:different varieties of (Miscott 7913-83,Zhimian 3,Su 6039,Su 12,Lumianyan 28,TM-1,re-
spectively);H:
;R:
.
图5InDel 引物在不同的陆地棉品种以及非洲棉和雷蒙德氏棉种的扩增Fig.5Banding patterns of InDel primer pairs in different cotton species
候选InDel 分子标记。
为了进一步考察和验证InDel 分子标记的准确性,随机选择了30对InDel 引物扩增Miscott 7913-83、苏12等常规陆地棉种质资源以及草棉和雷蒙德氏棉,25对InDel 引物在不同的棉种中能够扩增出条带,其中8对引物在不同的陆地棉中表现为多态性扩增(图5A ),有12对引物在草
棉和雷蒙德氏棉之间表现为多态性扩增,但在不同的陆地棉品种间无多态性(图5B ),PCR 产物片段大小与e-PCR 预测结果基本吻合,有5对InDel 引物无任何扩增产物。因此,用该方法开发InDel 分子标记会存在一定的假阳性,可能由亚基因组种间同源序列的差异引起,但作为批量设计引物的方法是基本可行的。
讨论
棉花重要农艺性状的QTL 作图研究已进行了将近20年,但利用标记辅助育种育成新品种的成功例子不多[16-17]。原因之一是QTL 定位的不精确性以及标记距离较远,在标记辅助育种过程中,由于标记与目的基因发生分离,常常导致选
择偏离方向,从而影响标记辅助选择的效率。随着棉花全基因组序列的释放,大大方便了在目标QTL 区域筛选候选基因,针对候选基因区段进行序列多样性分析,开发基于候选基因的分子标记成为可能。利用功能标记可以对遗传多样性和遗传距离进行更准确地估计,使以基因为媒介的育种途径代替分子标记辅助选择成为可能[18]。通过
功能分子标记的开发,识别功能基因及其各种等
位基因的标签,可以更准确地检测和跟踪优势等位基因,最终推动分子标记辅助选择和分子设计育种在育种实践中的实施,实现快速、准确改良生物的终极目标。
高通量测序技术的发展以及数据分析软件的不断完善,利用二代测序结果发展各种分子标记已经成为可能[19-20]。SSR 标记因其简单、易操作及呈共显性遗传等特性,已被广泛地用于遗传图谱构建以及重要性状的QTL 定位研究。不同棉种的cDNA 文库大规模测序和EST 序列的释放,为基于EST 序列的分子标记的开发提供了大量
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1期
的序列资源。目前棉花中基于EST 序列开发SSR 分子标记已有不少的报道[21-25]。本研究中SSRs序列的频率为6.90%,平均21.0kb出现1个SSR 位点,分布特征显示三核苷酸重复类型分布最多为46.64%,且分布最多的基元类型为(AAG)n,与以上大多研究结果不尽相同,仅与Lü等[25]结果基本一致,可能是由于开发标记所采用生物学软件以及SSR查找标准不同而造成。
InDel作为重要的分子标记,广泛分布于基因组中,适用于高密度遗传图谱的构建、全基因组关联分析以及图位克隆等研究[26-27]。随着不同棉种序列数据库的逐步增长,通过比较基因组学分析挖掘种间插入缺失InDels变异成为可能。van Deynze等[28]利用海陆ESTs序列挖掘了279个InDels,其中的200个被成功的定位。Lü等[14]基于陆地棉ESTs数据库,通过生物信息学分析,开发了海陆种间或种内亚组间的InDel分子标记。本研究进一步证实了通过生物信息学方法对大规模的EST序列来挖掘InDels是可行的。本方法存在一定的假阳性,主要原因是由于在多倍体物种中,插入和缺失突变的产生不光来自于亚基因组的种内变异,而且也可能由亚基因组种间同源序列的差异引起。通过生物信息学方法难以鉴定四倍体棉种的插入缺失差异是由于亚基因组种内引起还是亚基因组种间的差异引起的变异[29-30],但该方法用于批量设计InDel分子标记是基本可行的。
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《医学遗传学》作业
西南医科大学成教《医学遗传学》作业姓名年级专业层次 学号成绩： 第一章绪论 一、名词解释 1.遗传病 二、简答题 1.简述遗传性疾病的特征和类型。 第二章遗传的分子基础 一、名词解释 1.多基因家族 2.假基因 二、简答题 1.基因突变的特征是什么？简述其分类及特点。 第三章遗传的细胞基础
一、名词解释 1.Lyon假说 一、简答题 1.简述人类的正常核型（Denver体制）的主要特点。 2.命名以下带型：1q21；Xp22；10p12.1；10p12.11 第四章染色体畸变与染色体病 一、名词解释 1. 相互易位和罗伯逊易位 2.嵌合体 二、简答题 1.简述染色体畸变的主要类型及发生机理。 2.Down综合征的核型有哪些？主要的产生原因是什么？
第五章单基因遗传病 一、名词解释 1.不完全显性和不规则显性 2.交叉遗传 3.遗传异质性 4.基因组印记迹 5.遗传早现 二、简答题 1.请简述AD、AR、XD及XR遗传病的系谱特征。 第六章多基因遗传病 一、名词解释 1.易患性和阈值
2.遗传率 二、简答题 1.多基因假说的主要内容是什么？ 2.估计多基因遗传病发病风险时，应综合考虑哪几方面的情况？ 第七章线粒体遗传病 一、名词解释 1.mtDNA的半自主性 2.母系遗传 二、简答题 1.线粒体基因组的遗传特征有哪些？ 第八章遗传病诊断
一、名词解释 1.基因诊断 二、简答题 1.基因诊断的主要方法有哪些？其与传统的疾病诊断方法相比，具有哪些优势？ 第九章遗传病治疗 一、名词解释 1.基因治疗 二、简答题 1.简述基因治疗的主要策略和途径。 2.简述基因治疗的主要步骤。 第十章遗传病预防 一、名词解释
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中的应用
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中 的应用 关键词：有机高分子絮凝剂污水处理PAM 应用展望 摘要：絮凝剂按照其化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中 有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。絮凝剂是一种带有正性集团中和水中的带电集团。以降低其电势，使其处于不稳定的状态，然后利用一些聚合的性质利用各种理化方法从中分离出来。而为了达到这种效果使用的药剂一般称为絮凝剂。絮凝剂主要用于污水处理。 我国的无机絮凝剂品种开发较齐全，应用也很广泛，石化企业的炼厂污水处理中，目前普遍采用的絮凝剂为聚合氯化铝等无机絮凝剂。而在有机高分子絮凝剂的品种开发上不如国外齐全，国外研究了各种用途的系列高分子絮凝剂，而国内我们在实际应用中可供筛选的有机絮凝剂不多。有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点,因而有着广阔的应用前景。今后有待于加强开发、应用。 无机高分子絮凝剂。 近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂成为热点。无机高分子絮凝剂的品种在我国已逐步形成系列:阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PPS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等;阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PASS)、聚合硅酸氯化铁(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASL)、聚合硅酸铁(PFSB、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。⑽ 有机高分子絮凝剂用于污水处理始于50年代末。有机高分子絮凝剂比无机絮凝剂有用量小、絮凝能力强、反应速度快、受外界环境影响小、产生废渣少易处理等优点在发达国家已得到迅速发展，近年来，有机高分子絮凝剂新产品不断问世，产品类型、规格更加齐全;功能也逐步多样化。 有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。从化学结构上可以分为以下3种类型：聚胺型-低分子量阳离子型电解质；季铵型-分子量变化范围大，并具有较高的阳离子性；丙烯酰胺的共聚物-分子量较高，根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团，具有链状、环状等多种结构。⑴ 加入絮凝剂就是使水与杂质快速、比较彻底的分离开来。 天然有机高分子絮凝剂 在近代水处理中，天然高分子絮凝剂由于电荷密度较小，分子量较低，但容易发生生物降解而失去其絮凝活性，所以很少直接应用。所以要对其进行改性七十年代以来，美、英、法、日和印度等国结合本国的天然高分子资源，重视化学改性有机高分子絮凝剂的研究。目前国外大的商品高分子絮凝剂公司近130家.约生产400种不同牌号的商品絮凝剂，其中20%为
高性能清漆和色漆用水性UVA、HALS混合物
高性能清漆和色漆用水性UVA和HALS混合物 随着法规的变化和人们对降低VOC含量的要求，推动了众多室木器(如家具和拼花地板)以及户外木材(如细木工、户外装饰木工板或户外铺板)用水性涂料的不断出现。为了强调自然美和木材本色，大部分涂层是透明的。然而，这些涂层为了保护木材，涂层本身必须能够抵抗恶劣的环境因素的影响，如紫外线辐射、雨和温度变化1。光稳定剂，如紫外线吸收剂(UVAs)和受阻胺光稳定剂(HALS)对于这些涂层固有的保护起着重要作用。以前已经介绍过它们各自的作用2-4。对于户外用途，将UVA和HALS结合起来使用具有明显的优势。UV吸收剂可用于部涂层和保护木材，这是由于随着涂层厚度的增加(比尔-朗伯定律)，紫外光的吸收能力增强。HALS在整个膜厚围都是有效的，它们作为自由基捕获剂发挥作用，能抑制基料部发生的光氧化降解反应、并有助于保持弹性、光泽和防水性。HALS在涂层表面是有效的，能提供更高的抗粉化性(在色漆中)、更好的保光性、减缓与基材之间的附着力下降程度，以及较少的涂层开裂。 只要是溶剂型涂料，在配方中加入疏水性光稳定剂就没有问题，因为彼此的相容性非常好。然而我们面临的挑战是市场中引入越来越多的水性涂料，并且涂层的长期稳定性要求也更高。在水性涂料中加入疏水性光稳定剂只能通过使用助溶剂和高能量的分散方法来实现。加入助溶剂会导致可能的环保问题，以及由于增塑和渗出而降低总的涂层性能。 新型胶囊添加剂技术 为了克服在水性配方中加入疏水性光稳定剂的问题，开发了新型胶囊添加剂技术(NEAT)5。采用这种技术，传统疏水性光稳定剂制成与水相容，并且可以很容易地后加入涂料配方中，而无需使用助溶剂或者表面活性剂6。所述NEAT方法是基于一种微胶囊技术，其中制备这些产品需要两个步骤。首先，稳定的乳液是由光稳定剂和单体通过高剪切乳化技术产生;微滴尺寸低于1微米。在第二个步骤中，这些乳液液滴的聚合导致形成稳定的低黏度水性分散体6-7。选择聚合条件来确保该疏水性化合物均匀地分布在聚合物颗粒中。即使是在较高的浓度下，这种NEAT方法也可以确保与水性分散体广泛的兼容性。 第一种NEAT UVA/HALS混合物 在过去几年中，单组分(UVA和HALS)的NEAT产品已经推出(表1)。NEAT型苯并三唑类UVA(NEAT-BTZ)、NEAT型三嗪类UVA[(NEAT-TZT-1(蓝移)、NEAT-TZT-2(红移)和 NEAT-TZT-3(高级)以及HALS(NEAT-HALS)]，分别应用于不同的体系。由于它们有限的活性含量(产品交付时20%-30%)，NEAT-UVA和NEAT-HALS的同时使用可能会产生过多的水分，迫使客户调整涂料配方。为了克服这个问题，基于NEAT技术的一种新型共混物已经开发出来。这种新产品(NEAT-混合物)是基于高性能的三嗪类UVA与非反应性HALS的组合。这种共混物的活性含量已被优化至40%，能确保重新配方时产生尽可能最低的影响。
无机絮凝剂
分类和性质 无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最 早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝 盐有硫酸铝AL2(SO4)3.18H2O和明矾AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O，另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3.6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4.17H2O和硫酸铁。 无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是 20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。目 前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流 程自动化的程度，加上产品质量稳定，无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝 剂总产量30%～60%。 简单的无机聚合物絮凝剂，这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐 的聚合物。如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通 过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化， 中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状 混凝沉淀，沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，极具吸附能力。 改性的单阳离子无机絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力， 引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的 原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是 两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便，原料来源广泛，成本低，是一种 新型的无机高分子絮凝剂，对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力，故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂， 发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。将金属离子 引到聚硅酸中，得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105，有可能在水处 理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力，对Fe3+的水解溶液有较大的影响，能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥，形成多核络合物；对水中带负电的硅 藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强，同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加，絮凝效果提高。聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)
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。
植物耐盐性研究进展3
第5卷第3期北华大学学报(自然科学版)Vol.5No.3 2004年6月JOURNAL OF BEIHUA UN IV ERSIT Y(Natural Science)J un.2004 文章编号:100924822(2004)0320257207 植物耐盐性研究进展 于海武1,李 莹2 (1.北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083;2.北华大学林学院,吉林吉林 132013) 摘要:综述了植物的耐盐机理和植物耐盐育种的研究情况,讨论了耐盐基因工程研究中存在的一些问题,并重点对现有植物的耐盐性筛选和抗渗透胁迫基因工程中的诱导渗透调节剂合成做了论述. 关键词:耐盐性;耐盐机理;基因工程;渗透调节剂 中图分类号:S332.6 文献标识码:A 盐碱土是陆地上分布广泛的一种土壤类型,约占陆地总面积的25%.在我国,从滨海到内陆,从低地到高原都分布着不同类型的盐碱土壤[1],我国盐碱土的总面积约有3000多万hm2,其中已开垦的有600多万hm2,还有2000多万hm2盐荒地等待开垦利用[1].此外,全国约有600多万hm2,约占耕地总面积10%的次生盐渍化土壤.盐碱土主要分布在平原地区,地形平坦,土层深厚,一般都有较丰富的地下水源,对发展农业生产,尤其对于实现农业机械化、水利化极为有利,是一类潜力很大的土壤资源.目前,人们主要通过2种方式来利用盐碱地:1是通过合理的排灌、淡水洗涤、施用化学改良药剂来改造土壤[2],为植物创造有利的生长环境.实践证明,这种方法成本高,效果也不理想;2是选育和培育耐盐植物品种来适应盐渍环境并最终达到改善环境的目的,此方法更加具有应用前景. 1 植物的耐盐机理 植物耐盐性差别很大.根据植物耐盐能力的不同,可将植物分成非盐生和盐生植物2类.赵可夫等又将盐生植物分为3类:真盐生植物、泌盐盐生植物和假盐生植物[1].目前大部分的耐盐性研究工作都是以真盐生植物为基础开展的,所以对它的耐盐机理也就研究得比较多.近年来,在筛选和培育耐盐细胞系、转移渗透调节剂合成基因、合理利用盐诱导基因等方面都开展了许多研究工作,并取得了一些成果.许多研究表明:植物要适应盐渍化的生境,必须具备克服盐离子毒害(离子胁迫)和抵抗低水势(渗透胁迫)的能力,否则就无法生存[3,4].马建华等认为:植物在高盐土壤中主要先受到水分胁迫,而后就是离子胁迫[5].所以在耐盐机理中人们对离子区隔化和渗透调节做了相对较多的研究. 1.1 离子区隔化 许多真盐生植物通过调节离子的吸收和区隔化来抵抗或减轻盐胁迫.在植物体内积累过多的盐离子就会给细胞内的酶类造成伤害,干扰细胞的正常代谢.研究表明,盐胁迫条件下,植物细胞中积累的大部分无机离子被运输并贮藏在液泡中,使得植物因为渗透势降低而吸收水分,同时,避免了过量的无机离子对代谢造成的伤害,这就是离子的区隔化.在耐盐植物和非耐盐植物中都存在离子区隔化,这说明离子区隔化可能是植物所普遍具有的能力[6].盐的区隔化作用主要是依赖位于膜上的“泵”实现离子跨膜运输完成的[7,8].这种运输系统需要A TP酶,A TP水解产生能量将H+“泵”到液泡膜外,造成质子电化学梯度,驱动钠离子的跨膜运输,从而实现盐离子的区隔化.Na+积累于液泡维持了细胞质中较低的Na+/K+比例也是植物耐盐的特点之一[9]. 收稿日期:2003212204 基金项目:国家“973”计划项目(G1999016005) 作者简介:于海武(1977-),男,在读硕士,主要从事杨树抗逆性育种研究.
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。
高性能清漆和色漆用水性UVAHALS混合物
. 高性能清漆和色漆用水性UVA和HALS混合物 随着法规的变化和人们对降低VOC含量的要求，推动了众多室木器(如家具和拼花地板)以及户外木材(如细木工、户外装饰木工板或户外铺板)用水性涂料的不断出现。为了强调自然美和木材本色，大部分涂层是透明的。然而，这些涂层为了保护木材，涂层本身必须能够抵抗恶劣的环境因素的影响，如紫外线辐射、雨和温度变化1。光稳定剂，如紫外线吸收剂(UVAs)和受阻胺光稳定剂(HALS)对于这些涂层固有的保护起着重要作用。以前已经介绍过它们各自的作用 2-4。对于户外用途，将UVA和HALS结合起来使用具有明显的优势。UV吸收剂可用于部涂层和保护木材，这是由于随着涂层厚度的增加(比尔-朗伯定律)，紫外光的吸收能力增强。HALS 在整个膜厚围都是有效的，它们作为自由基捕获剂发挥作用，能抑制基料部发生的光氧化降解反应、并有助于保持弹性、光泽和防水性。HALS在涂层表面是有效的，能提供更高的抗粉化性(在色漆中)、更好的保光性、减缓与基材之间的附着力下降程度，以及较少的涂层开裂。 只要是溶剂型涂料，在配方中加入疏水性光稳定剂就没有问题，因为彼此的相容性非常好。然而我们面临的挑战是市场中引入越来越多的水性涂料，并且涂层的长期稳定性要求也更高。在水性涂料中加入疏水性光稳定剂只能通过使用助溶剂和高能量的分散方法来实现。加入助溶剂会导致可能的环保问题，以及由于增塑和渗出而降低总的涂层性能。 新型胶囊添加剂技术 为了克服在水性配方中加入疏水性光稳定剂的问题，开发了新型胶囊添加剂技术(NEAT)5。采用这种技术，传统疏水性光稳定剂制成与水相容，并且可以很容易地后加入涂料配方中，而无需使用助溶剂或者表面活性剂6。所述NEAT方法是基于一种微胶囊技术，其中制备这些产品需要两个步骤。首先，稳定的乳液是由光稳定剂和单体通过高剪切乳化技术产生;微滴尺寸低于1微米。在第二个步骤中，这些乳液液滴的聚合导致形成稳定的低黏度水性分散体6-7。选择聚合条件来确保该疏水性化合物均匀地分布在聚合物颗粒中。即使是在较高的浓度下，这种NEAT 方法也可以确保与水性分散体广泛的兼容性。 第一种NEAT UVA/HALS混合物 在过去几年中，单组分(UVA和HALS)的NEAT产品已经推出(表1)。NEAT型苯并三唑类UVA(NEAT-BTZ)、NEAT型三嗪类UVA[(NEAT-TZT-1(蓝移)、NEAT-TZT-2(红移)和NEAT-TZT-3(高级)以及HALS(NEAT-HALS)]，分别应用于不同的体系。由于它们有限的活性含量(产品交付时20%-30%)，NEAT-UVA和NEAT-HALS的同时使用可能会产生过多的水分，迫使客户调整涂料配方。为了克服这个问题，基于NEAT技术的一种新型共混物已经开发出来。这种新产品(NEAT-混合物)是基于高性能的三嗪类UVA与非反应性HALS的组合。这种共混物的活性含量已被优化至40%，能确保重新配方时产生尽可能最低的影响。 . .
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
作物耐盐性研究
作物耐盐性研究 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
作物耐盐性状研究进展 l 耐盐性含义和耐盐机制种类 由于土壤中可溶性盐类过量对作物造成的盐害，称为盐害或盐胁迫，包括渗透胁迫和离子效应两种类型。前者由于土壤中可溶性盐过多，土壤渗透势增高而水势降低，造成作物的吸水困难，即生理干旱；后者由于离子的拮抗作用，吸收盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，影响正常的代谢作用。作物对盐害的耐性称为耐盐性，把碳酸钠与碳酸氢钠为主的土壤称为碱土，把氯化钠与硫酸钠为主的土壤称为盐土，实际上难以绝对划分，把盐分过多的土壤称为盐碱土，简称盐土，相应的对耐盐碱性称为耐盐性[1]。 耐盐机制可分为6种：拒盐型、聚盐型、泌盐型、稀盐型、避盐型、活性氧清除等[2]。⑥有活性氧清除系统的植物通过SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT (过氧化氢酶)将活性氧清除出去，免受盐胁迫 一般盐土含盐量在%～%时就已对植物生长不利，而盐土表层含盐量往往可达%～10%。 丙二醛时植物器官在逆境条件下发生膜脂过氧化作用的产物，可用于表示植物对逆境条件反应的强弱，从实验中也可证明小麦幼
苗叶片中MDA含量随NaCl浓度的增加而增加，说明高浓度盐对植物生长产生了严重的伤害。 。 2 耐盐性的鉴定技术和指标 耐盐鉴定技术有直接鉴定法，如发芽鉴定(发芽率、发芽势)、形态鉴定(出苗率、盐害级别、苗期死叶率、相对生长量)和产量鉴定等；间接法有脯氨酸、甜菜碱、糖醇、多胺物质、钠钾离子含量的测定和酶活性的测定以及花粉萌发试验等。按照耐盐试验的地点分为水培、盐池、重盐碱大田。耐盐实验的对象又可分为群体、个体和单株和细胞。品种耐盐指标：耐盐系数、耐盐力(生物耐盐力、农业耐盐力)[4]。 群体耐盐指标：发芽率、发芽势、盐害指数、成活苗率、相对成活苗率。目前，国内学术界一般把土壤基质含盐量达0．4％作为棉花耐盐鉴定的通用浓度[5]。叶武威等[6]采用盐池鉴定法，统计各材料在施盐10 d后(3叶期)的相对成活苗率(以生长点活为标准)来判断棉花的耐盐性，将棉花的耐盐性分为4级，即不耐(0-49．9％)、耐(50．0％一74．9％)、抗(75．0％一89．9％)、高抗(>90％)。 3 对耐盐机制的研究
色漆和清漆漆膜的划格试验
《色漆和清漆漆膜的划格试验》参照国标GB/T 9286-1998 《漆膜的划格试验》。 测试方法：用锋利刀片(刀锋角度为15 ～30 )在测试样本表面划10 10个1mm 1mm小网格，每一条划线应深及镀层的底材;用毛刷将测试区域的碎片刷干净; 用粘附力350g/cm2～400g/cm2的胶带(3M600号胶纸或等同) 牢牢粘住被测试 小网格，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测区域的接触面积及力度;用手抓住胶带一端，在垂直方向(90 )迅速扯下胶纸，同一位置进行2次相同 试验。 结果判定：要求附着力达3B以上时为合格。 5B-划线边缘光滑，在划线的边缘及交叉点处均无镀层脱落; 4B-在划线的交叉点处有小片的镀层脱落，且脱落总面积小于5%; 3B-在划线的边缘及交叉点处有小片的镀层脱落，且脱落总面积在5%～15%之间; 2B-在划线的边缘及交叉点处有成片的镀层脱落，且脱落总面积在15%～35%之间; 1B-在划线的边缘及交叉点处有成片的镀层脱落，且脱落总面积在35%～65%之间; 0B-在划线的边缘及交叉点处有成片的镀层脱落，且脱落总面积大于65%。 备注：当测试面积较小时，不要求一定要划10 10个小方格，可以根据测试面 积的小大确定划格的数目。 油墨的测试方法在使用工厂来说(非油墨供应商)，是不需要划百格的; 我们目前采用的方法： 用3M胶带610胶带于着墨点一端顺延粘贴，使用3KG力于橡皮擦用力顺向推 抚致胶带平整，以加大胶带与被测区域的接触面积及粘贴密着度;用手抓住胶 带一端，在垂直方向(90 )迅速扯下胶纸，同一位置进行3次相同试验。 OK：无脱落或粉状脱落。 NG：任何形状的块状脱落。
遗传学作业(下)
遗传学习题（下） 第七章习题 1、解释下列名词： （1）F-菌株，F+菌株，Hfr菌株； （2）F因子，F’因子，质粒，附加体； （3）溶源性细菌，非溶源性细菌； （4）烈性噬菌体，温和噬菌体，原噬菌体； （5）部分合子（部分二倍体）； 2、一个基因型为a+b+c+d+e+并对链霉素敏感的E.coli Hfr菌株与基因型为a-b-c-d-e-并对链霉素耐性的F-菌株接合，30分钟后，用链霉素处理，然后从成活的受体中选出e+型的原养型，发现它们的其它野生型（+）基因频率如下：a+70％，b+-，c+85％，d+10％。问a，b，c，d 四个基因与供体染色体起点（最先进入F-受体之点）相对位置如何？ 3、Doerman用T4病毒的两个品系感染E.coli。一个品系是小噬菌斑（m）、快速溶菌（r）和浑浊噬菌斑（tu）突变型。另一个品系对这三个标记都是野生型（＋＋＋）。把这种感染的溶菌产物涂平板，并分类如下： （1）决定m—r，r—tu和m—tu的连锁距离？ （2）你认为这三个基因的连锁序列怎样？ （3）在这个杂交中，并发系数是多少？它意味着什么？ 4、利用中断杂交技术，检查了5个Hfr菌株（1，2，3，4，5），想知道这几个菌株把若干不同基因（F，G，O，P，Q，R，S，W，X，Y）转移到一个F-菌株的顺序。结果发现，各个Hfr菌株都以自己特有的顺序转移，如下所示：（各品系只记下最初转移进去的6个基因，）
问：（1）这些Hfr菌株的原始菌株的基因顺序如何？ （2）为了得到一个最高比例的Hfr重组子，在接合后应该在受体中选择哪个供体标记基因？ 提示：Hfr品系是环状DNA。 5、用P1进行普遍性转导，供体菌是pur+ nad- pdx+，受体菌是pur- nad+ pdx-。转导后选择具有pur+ 的转导子，然后在1000个pur+ 转导子中检定其它供体菌基因是否也转导过来。所得结果如下表： 问： ①pur和nad的共转导（cotransduction）频率是多少？ ②pur和pdx的共转导频率是多少？ ③确定这三个标记基因的连锁关系。
有机高分子絮凝剂的研究与发展
有机高分子絮凝剂的研究与发展 摘要：有机高分子絮凝剂的研究、生产和应用已成为一门迅速发展的科学和技术。对絮凝机理进行了系统的总结，并分析了有机高分子絮凝剂在废水处理中的有关应用以及发展前景。 关键词：，絮凝化学，絮凝机理，污水处理， 1简介 絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。 有机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。有机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。加上产品质量稳定，有机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量30%～60%。 某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速蔗汁沉降。 将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，主要应用于污水处理和污泥脱水。 由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒，且合成用丙烯酰胺单体有毒，能麻醉人的中枢神经，应用领域受到一定限制，迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。 2絮凝机理 目前，认为絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程的总和。在对高分子的絮凝
模式及作用机理进行大量研究后，主要提出了“架桥”絮凝模式并加以解释，但仅仅是定性地解释了高聚物的“架桥”絮凝机理。电子显微镜技术的不断发展促使人们从絮体的真实结构去研究絮凝过程。Attia，采用染色法、包埋法、投影法等在透射电子显微镜下观察了孔雀石在PAM作用下的絮团，由于浓度高，所得图像并不十分清晰和直观。宋少先等，采用沉降分析法，以Stoks直径来表征絮团的粒度，但所获得的粒度并不是絮团真正意义上的粒度。Ching等人，采用流动脉动絮凝检测技术，检测絮体颗粒瞬时增长状态及其变化，所获得的絮凝指数仅是个参数，不能表示絮团的真实粒度。郭玲香、胡明星，采用透射电子显微镜拍摄煤泥“架桥”絮凝图像，并应用数学形态学图像处理理论，提取与煤泥絮凝过程相关的微观结构参数，定量地研究了高聚物的絮凝作用机理。 2.1非离子有机高分子絮凝剂 非离子有机高分子絮凝剂包括常用的聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯。通过分子链中 -CONH2官能团与悬浮物发生吸附架桥作用，增大絮体矾花的尺寸，有利于其快速沉降而除去，其絮凝效果与聚合物的相对分子质量密切相关。提高聚合物相对分子质量，有利于增大絮凝剂在水相的流体力学尺寸或体积，从而提高其絮凝网捕能力，有效降低絮凝剂的使用浓度，提高絮凝效率。长春应用化学研究所研制的优质聚丙烯酰胺相对分子质量已达12×106。，游离丙烯酰胺含量低于0.05％，产品水溶性良好，逐步缩小了与国外同类产品的差距。该类絮凝剂是一种无机物或悬浮物的絮凝助剂，具有明显的非选择性。 2.2阴离子有机高分子絮凝剂 阴离子絮凝剂既可以是非离子絮凝剂聚丙烯酰胺的水解产物，也可以是丙烯酰胺与乙烯类磺酸盐或丙烯酸盐、马来酸盐等的共聚产物。絮凝剂分子中存在适量的阴离子基团，有利于絮凝剂分子链的伸展，提高其网捕絮体的能力，增强其絮凝效果；该作用与絮凝剂对混凝絮体的吸附作用及方式相互制约，阴离子有机高分子絮凝剂中阴离子基团含量存在最佳值。但阴离子有机高分子絮凝剂相对分子质量增加，往往使其最佳用量增加。由于阴离子有机高分子絮凝剂本身带负电，所以仍主要用作无机混凝剂的絮凝助剂，且受介质的pH值、矿化度、高价金属离子含量影响较大；介质pH值下降、矿化度和高价金属盐含量增加，则其絮凝效果明显变差，甚至失效。所以阴离子型聚丙烯酰胺主要用于选矿、冶金、洗煤、食品行业和石油钻井过程中的固液分离或其他中、碱性条件下高浊度水的处理。
植物耐盐的分子机制及SOS信号转导详解
植物耐盐的分子机制及SOS信号转导详解 过量Na＋对植物是有毒的，但可限制Na＋吸收、增加Na＋外排，同时保证K＋的吸收，来维持细胞质较低的Na＋/K＋比值，从而提高耐盐性。近年来，人们对盐胁迫下的植物维持离子平衡的机制进行了深入研究，发现植物细胞膜中一些载体、通道和信号系统控制K＋、Na＋等离子进出细胞，维持细胞的离子平衡，如高亲和K＋转运载体（high affinity K＋transporter，HKT）、非选择性阳离子通道（nonselective cation channel，NSCC）和盐超敏感信号转导途径（salt overly sensitive，SOS）等，盐胁迫过程中介导了Na+、K+和Ca2+的转运。 目前已从拟南芥中定义了5个耐盐基因，其中SOS1、SOS2和SOS3三个基因参与介导了细胞内离子平衡的信号转导途径。SOS1基因编码质膜Na+/H+逆向转运因子(plasma membrane Na+/H+ antiporter)；SOS2基因编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine kinase)；SOS3基因编码钙结合蛋白(Ca2+ - binding protein)。研究表明，SOS信号系统是指调控细胞内外离子均衡的信号转导途径的系统，盐胁迫下介导细胞内Na+的外排及向液泡内的区域化分布，调节离子稳态和提高耐盐性。Na+ 通过SOS1 Na+-H+ 的反向运输体穿过质膜外排，在高NaCl情况下，SOS1被激活，并且通过Ca2+信号转导的SOS途径介导（图12-13）。 此外，还从冰草中分离到编码水通道蛋白（MIP）)基因。在盐胁迫下，MIP的基因转录水平大大提高，提高水通道蛋白的表达量和细胞膜的透性，便于水分的摄入，在没有蒸腾作用下，将水分迅速吸收到根中，并长距离运输到地上组织器官。这将是耐盐基因工程的一条新途径。 图12-13 SOS信号转导途径、盐胁迫和钙浓度调节的离子平衡（改编自Taiz L & Zeiger E， 2006） SOS1，质膜Na+-H+反向运输体；SOS2，Ser/Thr激酶；SOS3，Ca2+结合蛋白；HKT1，钠内流转运体；AKT1，内向校正K+通道；NSCC，非选择性阳离子通道；NHX1,2和5，内膜Na+-H+
盐碱土现状及植物耐盐性研究的意义
1 盐碱土现状及植物耐盐性研究的意义 盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。土壤含盐量在0.1%－0.2%以上，或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠，碱化度在15%－20%以上，对作物的正常生长产生严重影响，这样的土属于盐碱土，盐碱土又称盐渍土。在亚洲、非洲和北美西部地区有不同程度的分布，是一种重要的土地资源。按照形成原因，盐碱土包括原生盐渍化土地和次生盐渍土。据不完全统计，全世界大约有9.5亿公顷盐碱地[1-2]。由于世界范围内环境问题日益加剧，未经处理的工业废水乱排，工业垃圾废料不规范的堆积，世界范围内乱砍滥伐普遍存在，原始森林和原始湿地破坏严重，全球气候日趋异常；在农业生产中，节水农业尚未普及，大水漫灌等浇灌方式依然流行，在许多发展中国家，为了增加片面增加土地的单位面积产量，不合理的使用化肥，诸多自然或人为因素，导致世界范围内的次生盐渍土地日益增多，农业的可持续发展受到严重抑制[3-6]。中国的盐碱地主要分布在华北、东北和西北的内陆干旱、半干旱地区，东部沿海的滨海地区也有分布。世界人口逐年增多，可供耕地则因人为的不合理利用以及自然灾害频发而日渐减少，人均可耕地面积更是呈直线下降。然而，与此同时，世界范围内大面积的盐碱地仍未得到有效的利用。对盐碱地的综合开发利用日益走入人们的视野，人们试图从农业、化学、生物等方向对盐碱土地进行开发利用。依据改良措施的不同，对于盐碱地的开发利用可以取得不同的效果。改良盐土可以通过排水、洗盐等措施，或用种植绿肥、施有机肥或种水稻等农作物对其盐进行改良。这些方法对盐碱土的改良虽然有一定的效果，但是效果不稳定，并且在实践应用中，大量的人力、物力以及财力的投入无形中极大增加了该项措施的成本[7]。这种方法治标却不能治本。通过引种盐土植物，培育新的耐盐品种，利用盐生植物对盐碱土壤的改良作用，这种方式称为生物措施。生物措施可以将盐碱土中的盐分、离子富集在植物体中，从而从根本上解决盐碱土上植物无法正常生长的现状，选择适当的经济作物，既可以获得可观的经济效益，还能绿化环境，获得生态效益。 由于盐渍化会降低作物的发芽率，普通作物在盐碱条件下难以生长存活，因此耐盐碱作物的引进及品种的培育，成为当前研究的热点[8]。种植植物可以增加盐碱地的植被覆盖面积，减少土壤水分蒸发，降低土壤盐分；另外利用某些植物
分子遗传学教学大纲
GDOU-B-11-213 《分子遗传学》课程教学大纲 课程简介 课程简介: 在分子水平上研究生物遗传和变异机制的遗传学分支学科。经典遗传学的研究课题主要是基因在亲代和子代之间的传递问题；分子遗传学则主要研究基因的本质（包括基因的化学性质、结构和组织）、基因的功能以及基因的变化等问题。分子遗传学是从微生物遗传学发展起来的。虽然分子遗传学研究已逐渐转向真核生物方面，但是以原核生物为材料的分子遗传学研究还占很大的比重。此外，由于微生物便于培养，所以在分子遗传学和重组DNA技术中微生物遗传学的研究仍将占有重要的位置。分子遗传学方法还可以用来研究蛋白质的结构和功能。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 本课程为生物学学科各专业本科生的学科基础课。本课程的主要内容为基因的结构、复制和转录以及和转录后调控、翻译，基因突变，DNA的复制、修复，原核与真核生物的基因表达调控。 二、课程的目的与基本要求： 通过对本课程的学习，希望学生掌握现代分子遗传学的基本原理和概念，了解目前 生命科学的主要热点和发展趋势，为独立地阅读分析原始文献和从事专业研究打下基础。 三、面向专业：生物技术 四、先修课程: 生物化学、遗传学 五、本课程与其它课程的联系： 本课程设计为遗传学之后续课程。通过对本课程的学习，希望学生掌握现代分子遗传学的基本原理和概念，了解目前分子遗传学的主要热点和发展趋势，为以后的基因工
程、基因组学等学科打下基础。 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 第一章遗传的物质基础——DNA（6学时） 第一节DNA携带着两类不同的遗传信息（A） 第二节DNA的一级结构（A） 第三节DNA的二级结构（B） 一、Watson-Crick右手双螺旋结构 二、决定双螺旋结构的因素 第四节DNA物理结构的不均一性（B） 一、反向重复序列 二、富含A/T的序列 三、嘌呤和嘧啶的排列顺序对双螺旋结构稳定性的影响 第五节DNA双螺旋结构的呼吸作用（A） 第六节DNA的变性、复性、杂交和Cot曲线（A） 一、变性 二、复性 三、杂交 四、Cot曲线 第二章有机体、染色体和基因（6学时） 第一节原核生物和真核生物（A） 第二节基因组大小与C值矛盾（B） 第三节原核生物染色体及其基因（B） 一、大肠杆菌染色体 二、噬菌体 第四节真核生物的染色体（B） 一、真核生物DNA复性动力学 二、真核生物染色体上的单一序列和重复序列以及卫星DNA 三、卫星DNA的等级结构及其起源和进化 四、染色质和核小体 五、着丝点 六、端粒 第五节真核生物的基因（A） 一、不连续基因 二、基因家族与基因簇 三、串联重复基因 四、细胞器基因 第六节基因定位（C） 一、遗传交换定位法 二、接合定位法 三、染色体步行和染色体跳跃 第七节基因的分子进化（C） 第八节早期生命进化的三界系统理论（C） 一、原核生物之间的巨大差异