華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院生物技術復習題附答案

1、 華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院生物技術復習題（附答案）一、有關名詞遺傳標記 指可穩(wěn)定遺傳的、易于識別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。遺傳多態(tài)性 現(xiàn)代遺傳學中是指基因組中任何座位上的相對差異或DNA序列的差異。 形態(tài)標記 簡單性狀的遺傳（普通遺傳學）細胞學標記 染色體變異與細胞學特征（細胞遺傳學）生化標記 同工酶與電泳技術（生化遺傳學）同工酶 是指具有功能相同而結構及組成有差異的一類酶分子標記 DNA標記，以染色體DNA上特定的核苷酸序列作為標記。PCR 聚合酶鏈式反應。是一種在體外快速擴增特定基因或DNA序列的方法，故又稱為基因的體外擴增法。RFLP 限制性片段長度多態(tài)性。不同樣品DNA經(jīng)限制性酶酶解所產(chǎn)生片段

2、大小的差異。RAPD 隨機擴增多態(tài)DNA。是以一個寡聚脫氧核苷酸單鏈作隨機引物(primer) ，通過PCR擴增基因組DNA，獲得長度不同的多態(tài)性DNA片段，然后用凝膠電泳分離擴增片段，經(jīng)染色來顯示擴增片段的多態(tài)性。SSR 簡單序列重復。是一類由幾個核苷酸組成的基序（motif）為重復單元串聯(lián)組成的DNA序列，廣泛分布于基因組的不同位置。AFLP 擴增片段長度多態(tài)性。 是一種通過限制性內切酶酶切DNA產(chǎn)生不同長度DNA片段，再結合PCR技術來檢測DNA多態(tài)性的分子標記技術。FM遺傳圖譜 又稱遺傳連鎖圖譜。指反映基因組內基因(遺傳標記)在染色體上線性排列順序及其相對位置的圖譜。分子遺傳圖譜 不同

3、分子標記在染色體上的相對位置或排列情況。作圖群體 是指用于遺傳作圖的符合孟德爾定律的分離群體。RIL群體 即重組近交系群體，是由重組近交系組成的分離群體，由F2經(jīng)多代自交一粒傳使后代基因組相對純合的群體。 DH群體 是由通過對F1進行花藥離體培養(yǎng)或通過特殊技術獲得單倍體植株再經(jīng)染色體加倍而獲得的加倍單倍體群體。 主效基因 又稱主基因，是一類控制質量性狀的基因，其性狀表現(xiàn)為不連續(xù)的變異。微效基因 是一類控制數(shù)量性狀的基因，因此通常稱為數(shù)量性狀座位QTL，其性狀表現(xiàn)為連續(xù)的變異。 基因座位 基因在遺傳圖譜上的位置。等位基因 在相同的基因座上，兩種或多種變異基因之一。 基因定位 指通過遺傳作圖的方法

4、，確定基因與遺傳標記之間的關系及其在染色體上的位置。數(shù)量性狀 在分離群體中表現(xiàn)為連續(xù)性變異，表現(xiàn)型與基因型沒有明顯的對應關系，不能夠明顯分組的性狀；通常受多基因控制，且易受環(huán)境影響。QTL 數(shù)量性狀基因座。指控制數(shù)量性狀的基因在基因組中的位置。QTL定位 利用分子標記進行連鎖分析，可以檢測出QTL。MAS 分子標記輔助選擇。根據(jù)分子標記與基因的連鎖關系，借助分子標記對目標性的基因型進行選擇。前景選擇 是指對目標基因的選擇背景選擇 指對除了目標基因之外的其他部分（遺傳背景）的選擇。 基因聚合 將分散在不同品種中的多個有利基因聚合在一起的育種方法。基因轉移 指將供體親本中的有用基因轉移或滲入到受體

5、親本的遺傳背景中，從而達到改良受體親本個別性狀的目的?；蚬こ?實現(xiàn)基因克隆所采用的方法和相關工作，統(tǒng)稱為重組DNA技術或基因工程?；蛑亟M 是指在體外用酶學方法將不同來源的DNA進行切割、連接，組成一個新的DNA分子的過程，又稱DNA重組基因克隆 將重組DNA分子導入到合適的受體細胞中，使其擴增和繁殖，以獲得大量的同一DNA分子，稱此為基因克隆、DNA克隆或分子克隆。1、 遺傳標記的基本特征和類型。（1）親本間存在著多態(tài)性（即差異），可通過肉眼直接觀察到，借助顯微鏡或可通過電泳等手段觀察到，也就是說具有可識別性。（2）親本間存在的多態(tài)性在后代中可以重演，即具有可遺傳性。 類型：形態(tài)標記：簡單

6、性狀的遺傳（普通遺傳學） 細胞學標記：染色體變異與細胞學特征（細胞遺傳學） 生化標記：同工酶與電泳技術（生化遺傳學） 分子標記：DNA序列變異與檢測技術（分子遺傳學）2、DNA分子標記的主要類型及其應用。A、基于分子雜交技術的分子標記 RFLP VNTRB、基于PCR技術的分子標記 （1）隨機引物：RAPD DAF （2）特異引物：SSR SCAR STS C、基于限制性酶切和PCR技術的分子標記 AFLP CAPS D、基于DNA測序的分子標記 SNP Indels EST FM應用最普遍的是：RFLP、RAPD、AFLP和SSR標記3、與其它遺傳標記相比，分子標記有什么優(yōu)勢？ 直接以DNA

7、的形式表現(xiàn)，在生物體的各個組織、各個發(fā)育階段均可檢測到，不受季節(jié)、環(huán)境限制，不存在表達與否等問題； 數(shù)量多，遍布整個基因組，可檢測座位幾乎無限； 多態(tài)性高，自然界存在許多等位變異，無須人為創(chuàng)造特殊的遺傳材料； 表現(xiàn)為“中性”，即不影響目標性狀的表達，與不良性狀無必然的連鎖； 許多分子標記表現(xiàn)為共顯性，能鑒別出純合基因型和雜合基因型。4、 PCR的概念、原理及其主要步驟。聚合酶鏈式反應 PCR：是一種在體外快速擴增特定基因或DNA序列的方法，故又稱為基因的體外擴增法。 PCR的基本原理:PCR是根據(jù)DNA復制的基本原理設計的體外酶促合成（擴增）特定DNA片段的一種方法。模板DNA在高溫下解鏈成為

8、單鏈模板，人工合成的寡核苷酸引物在低溫條件下與模板DNA鏈互補結合，DNA聚合酶(Taq酶)在適溫條件下將單核苷酸從引物3端開始摻入，沿模板由5®3方向延伸，合成DNA新鏈。主要步驟：1、高溫變性（ 94°C ）：置待擴增雙鏈DNA模板于高溫下解鏈成為單鏈模板。2、低溫退火(3065°C) ：人工合成的兩個寡聚核苷酸引物在低溫條件下分別與目的片段兩側的兩條鏈互補結合，形成局部雙鏈區(qū)。 3、適溫延伸(72°C) ：DNA聚合酶（ Taq酶）將單核苷酸從引物3端開始摻入，沿模板5®3方向延伸，合成DNA新鏈，形成兩條互補雙鏈，完成第一輪變性、退火和

9、聚合反應循環(huán)。4、反復進行這種變性、退火和聚合反應循環(huán)，可使兩端引物限定范圍內的DNA序列以指數(shù)形式擴增。5、 影響PCR反應的因素有哪些？A、DNA模板質量：DNA中含雜質多或DNA降解；B、引物：引物設計不合理或合成質量差、引物變質降解；C、Mg2+濃度：過低或過高均會影響PCR擴增D、 Taq DNA聚合酶：酶失活，或忘記加酶；E、 dNTP濃度F、循環(huán)參數(shù)：變性不完全、退火溫度過高影響模板與引物的結合。6、 RFLP、SSR、AFLP的基本原理。RFLP技術的基本原理利用特定的限制性內切酶識別并切割（消化）不同生物個體的基因組DNA，得到許多大小不等的DNA片段（限制性片段）；通過瓊脂

10、糖凝膠電泳將這些片段按大小順序分離開來，然后將它們按原來的順序和位置轉移至尼龍膜或硝酸纖維膜后，用放射性同位素（如P）或非放射性物質（如生物素、地高辛等）標記的DNA作探針，與膜上的DNA進行雜交（即Southern印跡雜交）。若某一位置的DNA酶切片段與探針序列相似，則標記好的探針就結合于這個位置上，經(jīng)放射性自顯影或酶學檢測，則可顯示出不同材料對該探針的限制性酶切片段多態(tài)性情況（形成不同帶譜），即反映個體特異性的RFLP圖譜。SSR標記的基本原理：由于基因組中某一特定的微衛(wèi)星的側翼序列通常是保守性較強的單一序列，因此可將微衛(wèi)星的側翼序列的DNA片段克隆、測序，然后根據(jù)微衛(wèi)星兩端互補序列 人工

11、設計合成引物，通過PCR反應擴增微衛(wèi)星片段，再將擴增產(chǎn)物進行了聚丙烯酰胺凝膠電泳。 由于不同等位基因間微衛(wèi)星序列的重復次數(shù)不同，導致擴增片段長度的不同而產(chǎn)生的多態(tài)性，稱為簡單序列長度多態(tài)性。AFLP 是RFLP 和PCR 結合的產(chǎn)物，其基本原理是： 將基因組DNA 進行限制性內切酶雙酶切后，形成分子量大小不等的隨機限制性片段；在所有的限制性片段兩端加上帶有特定序列的“接頭”，根據(jù)接頭序列設計引物（接頭互補序列+其3端加上幾個隨機選擇的核苷酸），通過接頭序列和PCR引物3末端的識別，選擇特定的片段進行PCR 擴增，再在高分辨率的測序膠上將這些特異的限制性片段分離開來，這種技術又稱為選擇性限制性片

12、段擴增。7、 什么是功能標記，發(fā)展功能標記需要什么條件？8、 分子遺傳圖譜構建的主要環(huán)節(jié)有哪些？（1） 選擇適合作圖的分子標記，根據(jù)遺傳材料之間的多態(tài)性確定親本組合（2）建立作圖群體，即具有大量分子標記處于分離狀態(tài)的分離群體或衍生系（3）群體中不同植株或品系的標記基因型分析（4）借助計算機程序進行標記之間的連鎖分析（5）構建飽和連鎖圖9、 分子遺傳圖譜構建中，對作圖群體有那些基本要求？常用的作圖群體有那些？作圖群體的基本要求：群體要足夠 群體隨機分離 雙親間的多態(tài)性高常用的作圖群體：F2群體 BC1群體（回交一代群體）RIL群體：即重組近交系群體，是由重組近交系組成的分離群體，由F2經(jīng)多代自交

13、一粒傳使后代基因組相對純合的群體。 DH群體：是由通過對F1進行花藥離體培養(yǎng)或通過特殊技術獲得單倍體植株再經(jīng)染色體加倍而獲得的加倍單倍體群體。 10、 質量性狀基因定位的原理及其主要程序?；蚨ㄎ坏幕驹硎峭ㄟ^分析分子標記與表現(xiàn)型之間的連鎖關系，確定基因在遺傳圖譜中的位置。基因定位的程序：作圖群體(F2)的構建表型調查分子標記基因型檢測連鎖分析11、 快速篩選與目的基因連鎖分子標記的方法及其基本原理。 近等基因系分析法（NIL法）近等基因系除目的基因外，其遺傳背景與輪回親本相似，近等基因系的表現(xiàn)型不受復雜的遺傳背景的干擾，其表現(xiàn)比較真實，能較真實地反映基因效應的大小比較輪回親本、NIL及供體

14、親本三者的標記基因型，當NIL與供體親本具有相同的標記基因型，但與輪回親本的標記基因型不同時，則該標記就可能與目標基因連鎖。集團混合分離分析法（BSA法）“混合池”由作圖群體中具有相同相對性狀個體的DNA組成。利用分子標記對兩個混合池及兩個親本一起進行標記基因型分析。當兩個親本的標記帶型有差異，而兩個混合池的標記帶型無差異時，表明該標記與目的基因不連鎖；當兩個親本的標記帶型有差異，而兩個混合池的標記帶型也呈相應的差異時，表明該標記與目的基因可能存在連鎖關系。 12、 什么是QTL？QTL定位的基本方法有哪些？數(shù)量性狀基因座。指控制數(shù)量性狀的基因在基因組中的位置。1) 按采用的標記數(shù)目分類: 單

15、標記法 相鄰雙標記法 多標記法 2) 按使用的統(tǒng)計方法分類: 方差分析法 回歸分析法 最大似然分析法 3) 按作圖所用區(qū)間數(shù)分類:零區(qū)間作圖法 單區(qū)間作圖法 多區(qū)間作圖法 13、 作物育種的成效主要取決于哪些方面？（1）發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造育種上有利的遺傳變異；（2）采用合理先進的育種手段方法，將優(yōu)良基因重組在一起；（3）應用準確有效的選擇鑒定技術，篩選出優(yōu)良的重組類型。14、 MAS的基本原理、主要條件及其基本方法。分子標記輔助選擇的基本原理：分子標記輔助選擇（MAS）主要是根據(jù)與目標基因的緊密連鎖的分子標記基因型的檢測來推測、獲知目標基因的基因型。分子標記輔助選擇技術的發(fā)展，是建立在分子標記的發(fā)展、

16、遺傳圖譜的構建和基因定位的基礎上的。在分子標記輔助選擇中，直接選擇的是分子標記的基因型，而不是目的基因的基因型，因此利用分子標記選擇目的基因的基因型，只是起輔助選擇的作用。分子標記輔助選擇的效果取決于標記與目標基因連鎖的緊密程度。若標記與基因共分離，則標記的選擇直接就是基因的選擇。選擇正確率隨重組率的增加而迅速下降，重組值越小，其錯選率越低。分子標記輔助選擇應具備的基本條件：與目標基因緊密連鎖的分子標記： 共分離或緊密連鎖（一般應小于5cM）。簡便快捷的標記檢測方法，以便于大群體分析及操作： 檢測方法要簡單、快速、準確、成本低廉； 檢測過程（包括DNA的提取、分子標記的檢測、數(shù)據(jù)分析等）最好能

17、自動化； 檢測技術在不同實驗室或研究者間應有很高的可重復性，且經(jīng)濟實用； 有一套能準確進行多數(shù)據(jù)處理的計算機分析軟件； 最好是以PCR為基礎的標記。標記輔助選擇的基本方法：（1） 前景選擇 是指對目標基因的選擇。包括單邊標記、雙邊標記。（2） 背景選擇 指對除了目標基因之外的其他部分（遺傳背景）的選擇。15、 與表型選擇相比，MAS的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪些方面？1） 基因型選擇，不受環(huán)境影響，可準確測定單株基因型，克服性狀表現(xiàn)型鑒定的困難。 如，表現(xiàn)型鑒定麻煩或需要特別環(huán)境鑒定的性狀（如抗病性等）。2）允許早期（幼苗期階段）選擇，可在生長發(fā)育任一時期選擇；3）能同時選擇控制同一性狀的不同基因和同一基

18、因的不同等位基因；4）可同時對多個性狀/基因進行選擇；5）可進行性狀非破壞性評價和選擇： 如病蟲害抗性評價以植株生長不利，嚴重時收獲種子減少甚 至失收； 種子品質性狀分析損傷種子生活力。6）可加快育種進程，提高育種效率： 免除了測交或后代測驗；早世代選擇，減少分離群體種植規(guī)模。7）除目標基因外，還可對基因組的其他部分（即遺傳背景）進行選擇，加快遺傳背景回復輪回親本的速度，實現(xiàn)全基因組選擇。16、 舉例說明MAS在育種上的應用。（1） 基因聚合 指將分散在不同品種中的多個有利基因聚合在一起的育種方法。 利用分子標記，可先在不同的親本中進行基因定位，然后通過雜交或回交將不同的基因轉移到一個品種中，

19、通過檢測與不同基因連鎖標記的基因型，來判斷一個體是否含有某一基因，以幫助選擇。單性狀多個基因的聚合：把控制同一性狀的多個基因聚合在一起，使某一性狀表現(xiàn)更加突出。例如，把多個水稻抗稻瘟病基因聚合在一起，培育出具有高抗、廣譜抗性和持續(xù)抗性的水稻新品種。 多個性狀基因的聚合：把控制不同性狀的多個基因聚合在一起，使新品種具有多個優(yōu)良性狀。例如，把水稻抗白葉枯病基因與抗稻癭蚊基因聚合在一起，培育出既抗白葉枯病、又抗稻癭蚊的水稻新品種。 （2）基因轉移 基因滲入。 指將供體親本中的有用基因轉移或滲入到受體親本的遺傳背景中，從而達到改良受體親本個別性狀的目的。 方法：多代回交結合前景選擇（正選擇）和背景選擇

20、（負選擇）17、 與表型選擇相比，分子標記輔助選擇技術具有許多獨特的優(yōu)勢，但目前在育種中的應用還很不夠，為什么？ 一些作物的基因作圖研究進展緩慢，重要性狀的基于 PCR技術的分子標記數(shù)量有限；育種家與分子遺傳學家溝通不夠，基因定位研究與標記 輔助選擇應用相脫離； 數(shù)量性狀的基因（QTL）定位技術難度還很大，有待進一步開發(fā)快速、準確定位QTL和評價各QTL貢獻率以及QTL互作關系的方法； 標記分析技術在實用性和成本方面還有待進一步改進； 多基因選擇技術體系有待完善?；蚬こ? 舉例說明基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用利用基因工程生產(chǎn)轉基因抗蟲棉。蘇云金芽孢桿菌的代謝過程中能產(chǎn)生一種Bt殺蟲蛋白，它對多

21、種害蟲具有毒殺作用。通過根癌農(nóng)桿菌介導等方法將Bt基因轉入棉花植株的細胞中后，棉株體內也能合成Bt殺蟲蛋白。棉鈴蟲等害蟲取食后，Bt蛋白在昆蟲的堿性腸道中轉變?yōu)槎舅?，從而使害蟲的腸道細胞受到破壞，短時間內使害蟲死亡。 2 簡述基因重組的操作程序分獲取目的基因和載體接目的基因與載體的連接轉重組DNA導入宿主細胞篩重組DNA的篩選與鑒定3 獲取目的基因的主要途經(jīng)有哪些？目的基因是指所要研究或應用的基因，也是需要克隆或表達的基因。目的基因來源1）制備基因組DNA 2）制備cDNA3）聚合酶鏈反應 4）人工合成基因4 篩選重組DNA分子的方法有哪些？（篩選含重組體的陽性菌落，一般有下列幾種方法）1）平

22、板篩選：插入失活（當外源DNA序列插入質粒中某一抗藥基因內，使該基因失活，轉化細胞就不能生長在含相應抗生素的培養(yǎng)平板上。）；藍白篩選（當在質粒中插入外源DNA產(chǎn)生白色菌落）2）限制酶切圖譜篩選3）PCR篩選重組體（抽提少量重組DNAPCR擴增電泳鑒定序列分析）4）原位雜交技術5 植物基因轉移的方法有哪些？并舉例說明植物基因轉移的原理。1.農(nóng)桿菌介導法2.以原生質體或細胞（組織）作為受體的直接基因轉移如基因槍法（簡稱PB）、聚乙二醇法（PEG）、電擊、脂質體、磷酸鈣DNA共沉淀（CaP）、微注射、超聲波法。3.種質系統(tǒng)介導基因轉化：如花粉管通道法、生殖細胞浸泡法和胚囊、子房注射法?；驑尫ɑ驹?/p>

23、理是將外源DNA包被在微小的金粒或鎢粒表面，然后在高壓的作用下微粒被高速射入受體細胞或組織。微粒上的外源DNA進入細胞后，整合到植物染色體上，從而實現(xiàn)基因的轉化。花粉管通道法原理：授粉后使外源DNA沿著花粉管滲入，經(jīng)過珠心通道進入胚囊，轉化尚不具備正常細胞壁的卵、合子或早期胚胎細胞6 利用農(nóng)桿菌進行植物基因轉移時，T-DNA是如何被導入到植物細胞體內的？農(nóng)桿菌侵染植物細胞、細菌與植物細胞共培養(yǎng)、在篩選培養(yǎng)基上篩選、獲得轉化細胞克隆、轉化細胞分化并再生植株。7 舉例說明農(nóng)桿菌介導植物基因轉移的過程。在農(nóng)桿菌介導煙草基因轉移的過程中，農(nóng)桿菌附著到細胞后，只留在細胞間隙中。Ti質粒分子受到煙草組織產(chǎn)生的乙酰丁香酮的激活作用之后，virD基因編碼的一種核酸內切酶，先在T-DNA的RB序列中的第3和第4堿基之間切開一個單鏈缺口，隨后在T-DNA同一條鏈的LB序列中切出第二個單鏈缺口。T-DNA便以單鏈形式釋放出來，并在RB序列的引導下定