分子生物学实验技术考试试卷

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1、福建农林大学2014年硕士研究生“分子生物学实验技术”考试试卷学号：姓名：成绩：1、结合你的专业实际，谈谈目前分子生物学技术在作物品种遗传改良方面的应用情况、效果以及今后的发展趋势。（20分）答：作物遗传育种学就是研究选育和繁殖作物优良品种的理论与技术的一门学科。随着现代分子生物学技术的发展，分子生物学技术在作物品种遗传改良方面的应用越来越广泛，并取得了良好的效果。主要表现在：⑴分子标记在育种上的应用，通过寻找与目标性状紧密连锁的分子标记，可实现分子标记辅助育种，对目标性状实行更有效操作，从而加速作物品种改良进程.近年来，出现了限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性（

2、RAPD）、扩增片段长度多态性（AFLP）、简单序列重复（SSR）、简单序列重复间区（ISSR）等十几种分子标记技术.在目标性状的选育方面，在抗病育种上，小麦抗锈病；玉米抗大小斑病；水稻抗白叶枯病，甘蔗抗花叶病等方面都取得了显著成效。在作物品质育种方面，玉米、小麦、大麦、高蛋白、高赖氨酸选育；油菜高含油量、低芥酸选育；提高棉花纤维长度、强度选育；提高廿蔗糖分含量选育等获得较大进展。⑵分子标记辅助育种在品种改良方面的应用：分子标记的辅助选择育种随着越来越多的作物品质性状分子标记的建立，分子标记辅助育种已成为提高常规育种对作物品质改良的有利工具并首先在玉米和大豆等作物上得到成功应用

3、.分子标记辅助选择（MAS）是现在分子育种中最重要的环节之一。近年来基因组研究的迅速发展为许多农作物提供了大最分子标记技术和多种多样的检测手段，使得MAS应用于作物遗传改良已成为现实，并已取得了长足进展，主要集中体现在以下几个方面。①基因聚合：作物的有些农艺性状（抗病等）表达呈基因累加作用，即集中到某一品种屮同效基因越多则性状表达越充分。基因聚合就是将分散在不同品种中的优良性状基因通过杂交、冋交、复合杂交等手段聚合到同一个品种中。在这一过程中，一般只考虑目标基因（前景）选择而不进行背景选择。最成功的例子是抗病基因聚合。在水稻抗白叶枯病上，Huang等运用MAS技术分别将几个白叶

4、枯病抗性基因聚合到同一水稻品种中。在小麦抗性基因聚合上，王心宇等利用与白粉病抗性基因紧密连锁的RFLP和SCAR标记进MAS,选到分别聚合两个抗性基因的植株。②基因转移是指将供体亲本屮有用基因（即目标基因）转移或渗入到受体亲本遗传背景中，从而达到改良受体亲本个别性状的目的。育种过程中将分子标记技术与回交育种相结合，可以快速地将与分子标记连锁的基因转移到另一个品种中，在这一过程中可同时进行前景和背景选择。在多种作物上取得了显著成效，尤其是玉米和水稻。③数量性状的MAS:作物大多数农艺性状（如产量、詁质、抗逆性等）表现为数最性状遗传特点，表现型与基因型之间往往缺乏明显对应关系，表达

5、不仅受生物体内部遗传背景较大影响，还受外界环境条件和发育阶段影响。对这些性状运用MAS,育种者可以在不同发育阶段，不同环境直接根据个体基因型进行选择，既可以选择到单个主效QTL,也可以选择到所有与性状有关的微效位点，从而避开了环境因素和基因间互作带来的影响。虽然数量性状的操作较质量性状困难得多，但近年來也取得了许多可喜成果。在今后，分子生物学技术在作物品种遗传改良方面的应用将会更加完善。全面实现作物分子育种相关技术的突破，大规模开展新基因发掘，通过包括分子标记育种、转基因育种和分子设计育种在内的分子育种技术的原始创新,构筑作物分子育种技术休系，从材料创制、品种选育及产业化3个层

6、次实现重点突破，不断促进我国主要农作物育种技术升级和产业发展。2.目前植物基因功能鉴定和表达分析所用的方法主要有那些,各有何特点？（30分〉答：⑴通过序列比对预测基因功能：局部比对搜索工具BLAST是进行序列比对的基本工具，blast是一个序列数据库搜索程序家族，其中包括许多有特定用途的程序。⑵差异表达分析:识别两个条件下表达差异显著的基因，即一个基因在两个条件中的表达水平，在排除各种偏差后，其差异具有统计学意义⑶聚类分析：在具体应用中可按照相似的表达谱对基因进行聚类，从而预测组内未知基因的功能。⑷基因剔除（knock-out）:是最简单的基因失活方法，将一段无关的DNA片段用

7、来取代目标基因。特点：即敲掉一个基因并不一定就能获知该基因的功能，对于某些必需基因，敲除后会造成细胞的致死性，也就无法对这些必需基因进行相应的研究了。⑸反义RNA技术：反义RNA由基因的负链（模板链的互补链）编码，可以与由功能基因转录而成的⑹插入突变：可分为T-DNA插入突变，转座子插入突变oT-DNA插入突变特点：T-DNA插入突变具有其他插入突变方法没有的优点，在转基因植物中一般只有1〜2个拷贝，可以作为突变源引发致变效应。此外，T-DNA在其基因组中的插入位点有一定的偏向性，T-DNA