4，基因工程的基本操作步骤：

1，获取目的基因

2，适当的基因表达载体的构建

3，将目的基因导入受体

4，转化受体的转基因检测

5，转基因生物的安全性评价

5，限制性核酸内切酶说限制性酶：是作用于特定核苷酸序列的磷酸二酯酶。

自然界存在的限制性酶存在三类：I 型酶、II 型酶、III 型酶。II 型酶在遗传工程上应用最广泛。

所有限制酶都具有共同的特性：1，只切割双链DNA 分子不切割单链DNA ；2，每种酶有其特定的核苷酸序列识别特异性；3，需要镁离子激活。

6，不同的限制酶识别同样的靶序列，把这类酶称为同裂酶或同切点酶。它们发生同样的切割，产生的粘性末端却不一定相同。

与同裂酶相对应的一类限制酶称为同尾酶，它们来源各异，识别的靶序列也各不相同，但都产生相同的粘性末端。

7，DNA 连接酶：催化DNA 中相邻的3'-OH 和5'-磷酸基末端之间形成磷酸二酯键并把两端DNA 连接起来。

有大肠杆菌DNA 连接酶和T4DNA 连接酶。

8，反转录酶：是一类以RNA 为模板来指导DNA 合成的DNA 聚合酶。

反转录酶在遗传工程中的主要用途是以mRNA 为模板合成cNDA 。

9，PCR:聚合酶链式反应：将特定DNA 片段进行扩增的分子生物学技术，其特点是可以将微量DNA 进行大幅扩增。

PCR 反应混合液：2个引物；模板DNA ；热稳定的DNA 聚合酶；4中脱氧核苷酸。

PCR 反应从启动到结束称为一个循环：1，变性：加热PCR 反应液使温度达到95℃，使互补的DNA 双链分离成单链，变性温度持续一分钟左右。2，退火：又称复性，使PCR 反应液缓慢降到55℃，使引物与单链的模板DNA 序列互补结合。3，延伸：PCR 反应液又被加热到72℃左右，Taq 酶通过在引物的3'-OH 端增加碱基的办法使引物延伸，形成双链的DNA 分子。

10，基因克隆载体需要具备的条件：1，在宿主细胞内能独立复制，即本身为复制子，有独立的复制起始位点。2，载体DNA 分子中有一段不影响其复制的非必需区域，即有限制酶切位点，允许外源基因插入且插入后随载体DNA 分子一同进行复制或扩增。3，有选择标记，便于选择含重组DNA 分子的寄主细胞。4，分子质量小，多拷贝，易于操作。5，具有安全性。

常用的载体有：细菌质粒、噬菌体、病毒。载体通常需要改造后才能应用。

11，原核生物遗传转化的途径：CaCl ₂热激处理转化；电激转化；结合。

12，Ti 质粒的结构特点：T-DNA 区，毒性区，质粒复制起点，质粒结合转移位点，冠瘿碱分解位点。

13，改造Ti 质粒的主要原则：

14，Ri 质粒的结构特征：T 区的左右边界序列、TL-DNA 区（含有有毛状根形成有关的基因群）、TR-DNA 区（含有与农杆碱和生长素合成有关的基因）。

15，将外源基因导入植物的主要方法：农杆菌介导法、基因枪法。

16，转基因生物的检测与鉴定：

分子检测：PCR 检测，Southern 杂交，Northern 杂交，Wsetern 杂交。

生物学性状鉴定：目的基因是否表达出目标性状，选择标记基因是否表达出标记性状，转基因生物是否发生其他性状变异。

17，重组DNA 技术的基本过程：

1，从细胞或组织获得DNA 并纯化；

2，用限制酶切割DNA ；

3，将获得的限制片段连接到载体上；

4，重组DNA 导入受体细胞；

5，克隆的DNA 分子从宿主细胞中回收、纯化；

6，克隆的DNA 可以转录和翻译，其产品可以被分离出来用于研究或商业开发。

第八章 基因组学

1，基因组学：是指对生物体所有基因进行基因组作图（包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱）、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。基因组学研究的最终目标是获得生物体全部基因组序列，注解基因组所含的全部基因，鉴定所有基因的功能及基因相互作用关系，并阐明基因组的复制及进化规律。

2，基因组：又称染色体组，是指一个物种单倍体的染色体数目，也就是生物体全部遗传物质的总和。

3，C 值：是指一个单倍体基因组中DNA 的总量，一个特定的种属具有特定的C 值。

4，C 值悖论：物种的C 值和和它的进化复杂性之间无严格对应关系的现象称为C 值悖论。 5

结构基因组学：是指通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、进行基因定位的科学。

功能基因组学：又往往被称为后基因组学。它是利用结构基因组所提供的信息和产物，研究基因组功能表达的一门分支学科。

蛋白质组学：旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式。内容包括鉴定蛋白质表达、存在方式、结构、功能和相互作用方式等。

6，分子标记相对于其他标记的优点：

·在各个组织、各发育时期均可检测到，不受季节、环境的限制，不存在表达与否的问题。

·遍及整个基因组，数量多。

·表现中性，不影响性状表达，与优良性状无必然的连锁关系。

·自然界存在着许多等位变异，多态性高，不需创造特殊的遗传材料。

·有许多标记表现为共显性，能鉴定纯合型与杂合型。

分子标记的主要类型：

·基于DNA-DNA 杂交的DNA 标记。

·基于PCR 的DNA 标记。

·基于PCR 与限制酶切技术结合的DNA 标记。

·基于单核苷酸多态性的DNA 标记。

7

8等3个部分。

9，物理图谱构建的的意义：遗传图谱的分辨率有限，人类及大多数高等真核生物由于不可能获得大量的子代，只有少数的减数分裂事件可供研究；遗传图谱的精确性较低，在减数分裂过程中同源染色体之间发生的交换重组并非随即发生的，染色体上存在的重组热点，其发生重组的频率高于其他位点，从而影响临近区段遗传图谱的准确性。

10标签位点。

11，基因组测序策略：

·鸟枪法测序：先利用限制性酶或超声波处理待测序列基因组，构建适合大规模测序的基因组文库，并对克隆进行随机序列测定，然后根据序列间的重叠构建重叠群，不同重叠群进行染色体组装。

·克隆重叠群法：先将基因组切割成长度为0.1-1Mb 的大片段，构建BAC 文库，利用STS-PCR 反应池方法筛选种子克隆，利用指纹图谱法或末端序列步行法对种子克隆进行延伸，根据相互的重叠关系及STS 路标的顺序关系有序地将种子克隆及延伸克隆绘制到基因组的相应区域上，形成高覆盖密度、较为连续的重叠克隆群，最后应用鸟枪法分别每个克隆，并组装到染色体上。

12比较基因组研究。

13，生物信息学：是采用计算机技术和信息论方法对蛋白质及其核苷酸序列等多种生物信息采集、加工、储存、传递、检索、分析和解读，旨在掌握复杂生命现象的形成模式和演化规律的科学。

·生物学是生物信息学的核心，计算机技术是它的重要工具。

·科学史的发展表明，科学数据的大量积累将导致重要科学规律的发现。因此，有理由相信，当今海量生物学数据的积累，也将导致重大生物学规律的发现。

14，基因芯片：又称DNA 微阵列，是由大量DNA 或寡核苷酸探针密集排列所形成的探针阵列，其基本原理是通过杂交检测信息。利用基因芯片，可以实现基因信息的大规模检测。主要用于基因型研究和基因表达分析研究。


第九章 ：数量性状的遗传

1，数量性状的特征：

1）呈连续性变异，杂种后代的分离世代不能明确分组；

2）容易受环境的影响；

3）存在基因型与环境的互作。

2，质量性状和数量性状的区别：

1）变异类型：种类上的变化；数量上的变化。

2）变异表现方式：间断型；连续型。

3）遗传基础：少数主基因控制遗传基础简单；微笑多基因控制遗传基础复杂。

4）对环境的敏感性：不敏感；敏感。

5）分析方法：系谱和概率分析；统计分析。

3，数量性状的遗传解释：

1）数量性状是由许多彼此独立的基因决定的，这些基因服从孟德尔遗传规律。

2）各基因的效应微小且相等。

3）各对等位基因表现为不完全显性，或表现为增效或减效效应。

4）各基因的作用是累加性的。

4，超亲性状：指在数量性状的遗传中，杂种第二代及以后的分离世代群体中，出现超越双亲性状的新表型的现象。

5，数量性状的遗传模型：P=G+E, G=A+D+I

P 为表现型值，G 为基因型值，E 为环境离差，A 为加性效应，D 为显性效应，I 为上位性效应。

加性效应：指基因位点内等位基因和非等位基因的累加效应。被认为是上下代遗传中可以被固定的分量。在实践上又被称为“育种值”。

显性效应：指基因位点内等位基因之间的互作效应。

上位性效应：=指非等位基因之间的相互作用对基因型值所产生的效应。 6，表表现性变异与基因型变异：V P =VG +VE , VP=(VA +VD +VI )+VE

7，常用的几种群体的方差：P1、P2、F1、F2、F3、B1、B2.

8，遗传率又叫遗传力，指遗传方差在总方差中所占的比值，可以作为杂种后代进行选择的一个指标。

广义遗传率，指遗传方差占总方差的比值。

狭义遗传率，指基因加性方差占总方差的比值。

9，遗传率的估算：

10，对遗传率在育种上的应用，总结了如下的几项规律：1，不易受环境影响的性状的遗传率比较高，易受环境影响的性状则较低。2，变异系数小的性状遗传率高，变异系数大的则较低。3，质量性状一般比数量性状有较高的遗传率。4，性状差距大的两个亲本的杂种后代，一般表现较高的遗传率。5，遗传率并不是一个固定数值，对自花授粉植物来说，它因杂种世代推移而又逐渐升高的趋势。

·根据遗传性状的遗传传递规律的研究，了解遗传变异和环境条件影响的相互关系，可以提高育种工作效率，增加对杂种后代性状表现的预见性。首先，对于杂种后代进行选择时，根据某些性状遗传率的大小，就容易从表现型鉴别不同的基因型，从而较快地选育出优良的新的类型。其次，作物的产量一般都是由许多比较复杂的因素控制的，所以它的遗传率较低。如果产量性状与某些遗传率较高而且表现明显的简单性状密切相关，就可用这些简单性状作为产量选择的间接指标，以提高选择的效果。

11，数量性状基因座：了解QTL 作图的基本原理和主要步骤。

第十章 群体进化与遗传

1，孟德尔群体：在一个大群体内，个体间随机交配，孟德尔的遗传因子以各种不同方式从一代传递到下一代，通常称这种群体为孟德尔群体。

孟德尔群体的主要特种：孟德尔群体与一般群体的最主要区别在于群体内个体间能够随机交配。因此，几乎所有的动物和异花授粉植物群体都属于孟德尔群体，而自体受精动物及自花授粉植物构成的群体只能属于一般的群体或称非孟德尔群体。

2，基因频率：是指某位点的某特定基因在其群体内占该位点基因总数的比率。

基因型频率：是指群体内某特定基因型个体占个体总数的比率。

3，哈迪-魏伯格定律：又称群体的遗传平衡定律。基因频率和基因型频率是群体遗传组成的基本特征。在一定条件下，基因频率和基因型频率在世代间可以保持不变，当个基因频率和基因型频率在上下代间保持不变或相对稳定时，群体的性状表现就会保持遗传上的稳定，这是群体遗传的重要机制和现象之一。

哈迪-魏伯格定律的要点：1，在一个大的随机交配的群体中，如果没有改变基因频率因素的干扰，群体的基因频率和基因型频率将保持不变，这样的群体称为平衡的孟德尔群体。2，在任何一个大群体内，不论基因频率和基因型频率如何，只要经过一代随机交配，这个群体就可以达到平衡状态。3，群体处于平衡状态时，基因型频率和基因频率的关系是D=p^2，H=2pq，R=q^2.

3，影响群体遗传平衡的因素：基因突变、选择、遗传漂变、迁移。

基因突变对世代很短的生物，突变可能成为改变基因频率的重要因素。

选择是改变基因频率的最主要因素，也是生物进化的驱动力量。

遗传漂变

迁移

4，物种是具有一定形态和生理特征以及一定自然分布区的生物类群，是生物分类的基本单位，也是生物繁殖和进化的基本单位。

物种形成的主要方式：渐变式、爆发式。