1.植物基因工程（plant genetic engineering）：
利用基因工程理论技术，从供体分离克隆的外源基因，在体外与DNA重组后，经遗传转化导入受体植物基因组中，并获得有效表达及稳定遗传的工程。
2.转基因植物（genetically modified plants，GMP）：
通过基因工程技术改变基因组构成的植物。该植物如是农作物，即称为转基因作物（genetically modified crops，GMC）。
3.转基因生物（genetically modified organisims，GMO）：
是广义的，泛指转基因动物、植物和微生物。（1.2.3选择性的考名词解释）
补充:1 向持久广谱性抗虫病虫害方向发展。
2非生物性抗逆转基因方兴未艾。
3更注重作物品质改良。
4植物医药基因工程。
植物基因工程发展前景：
1)向持久广谱抗病虫害方向发展；
2)非生物性抗逆转基因方兴未艾；
3)更注重作物品质改良；
4)植物医药基因工程。
植物基因工程发展历程？
5.基因（gene）
基因组(genome):一个物种单倍体染色体数目称为该物种的基因组。
基因组学(genomics)
后基因组学(post-genomics)
C-值（C-value）:一个单倍体基因组的DNA含量是恒定的，称为C-值（C-value）(选择性的考名词解释)
6.线粒体基因组（mtDNA）的结构特点:
①独立于和染色体外，环状双链DNA或线状DNA；
②在细胞内拷贝数不同，且长度随不同物种差异有明显变化；
③非均一性；
④由复合操纵子结构组成，多顺反子；
⑤易发生变异，变异率高于cpDNA和nDNA，且缺乏修复能力；
⑥mtDNA基因表达调控序列基本与原核生物相同，但有自身的特异性；
⑦mtDNA能自我复制，且只有一个复制点；⑧mtDNA的浮力密度一般在1.705~1.706
g/cm3
植物细胞核基因组的结构特点：
:①由多条染色体组成，每条染色体由DNA分子与蛋白质稳定地结合成染色质的多级结构并储存于细胞核内；
②在不同物种间，遗传物质含量差异大；
③没有操纵子结构，但有许多结构相似，功能相关的基因组成基因家族（gene family
④存在大量不编码序列；
⑤不连续基因/割裂基因；
⑥单顺反子（monocistron）；
⑦多复制子（multi-replicon）；⑧核基因组的遗传特点完全遵循孟德尔规律。
植物叶绿体基因组特点:叶绿体基因组（chloroplast genome, cpDNA）也称为质体基因组
①独立遗传物质，含量小、变化大；
②cpDNA的结构特点与原核生物基本相同；
③cpDNA能自我复制，且只有一个复制点，遗传特点为非孟德尔式遗传，属母系遗传；
④cpDNA中相同或相关功能基因组成复合操纵子，表达为多顺反子；
(考选择题或解答题)
7.植物细胞三套基因组的结构功能比较（大题）
8.组成型启动子:
在所有组织中都能启动基因表达，表达具有持续性，不表现时空特异性，也不受外界因素的诱导，在不同组织中所启动的基因表达水平相同。
诱导型启动子：此类启动子在某些物理或化学信号的刺激下启动基因的表达或大幅度提高基因的转录。（名词解释）
组织特异型启动子:又称器官特异性启动子，在组织特异型启动子调控下，基因常常只在某些特定的器官或组织中表达。
9.植物细胞核基因的功能及类型填空：
从基因功能划分：跳跃基因假基因断裂基因持家基因
10.抗虫基因分为三类：（填空或者解答）
（1）从微生物分离出的杀虫结晶蛋白基因，如苏云金杆菌的δ-内毒素基因，即bt 基因；
（2）从植物中分离出的昆虫蛋白酶抑制剂基因，如豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(cpti);
（3）植物凝集素基因（lectin gene）
补充: bt基因的作用原理（必考）
Bt伴胞晶体被敏感昆虫摄食后，在中肠蛋白酶的作用下溶解并激活，释放出毒素核心肽段；而后毒素作用于中肠上皮细胞，引起细胞膨胀和裂解，由此引起昆虫肠道麻痹和肠道穿孔，消化道细胞的离子和渗透压平衡遭到破坏，最终导致昆虫死亡。
另外，芽胞可以经虫口进入消化道，在毒素破坏中肠后，菌体可以进入体腔进行大量繁殖，引起幼虫败血症。
11.PI基因的抗虫原理（解答题）(没有画)
（1）PI与昆虫消化道内的蛋白消化酶相结合，形成酶抑制剂复合物（EI），从而阻断或减弱蛋白酶对于外源蛋白质的水解作用，导致蛋白质不能被正常消化。
（2）EI复合物能刺激昆虫过量分泌消化酶，使昆虫产生厌食反应。停止进食而缺乏代谢所需的一些氨基酸，导致昆虫发育不正常或死亡。
（3）蛋白酶抑制剂分子可能通过消化道进入昆虫的血淋巴系统，从而严重干扰昆虫的蜕皮过程和免疫功能，以致昆虫不能正常发育。
13. 植物基因转化系统（选择或解答）
（1）载体转化系统（Ti质粒转化载体，Ri质粒转化载体）
（2）原生质体DNA直接导入转化系统
（3）基因枪DNA导入转化系统
（4）花粉粒介导转化系统
14. Ti质粒的遗传特性及类型（填空或解答）
Ti质粒是根癌农杆菌染色体外的遗传物质，为双股共价闭合的环状DNA分子。
根据其诱导的植物冠瘿瘤中所合成的冠瘿碱种类不同，Ti质粒可以被分成四种类型：章鱼碱型(octopine) 胭脂碱型(nopaline) 农杆碱型（agropine）农杆菌素碱型（agrocinopine）或称琥珀碱型(succinamopine)
15. Ti质粒的功能区域（解答）
（1）T-DNA区（transferred-DNA regions）：T-DNA是农杆菌侵染植物细胞时，从Ti质粒上切割下来转移到植物细胞的一段DNA，称为转移DNA。该DNA片段上的基因与肿瘤的形成有关。
（2）Vir区（virulence region）：该区段上的基因能激活T-DNA转移，使农杆菌表现出毒性，故称之为毒区。T-DNA区与Vir区在质粒DNA上彼此相邻，约占Ti质粒DNA的三分之一
（3）Con区（regions encoding conjugations）：该区段上存在着与细菌间接合转移的有关基因（tra），调控Ti质粒在农杆菌之间的转移。冠瘿碱能激活tra基因，诱导Ti质粒转移，因此称之为接合转移编码区。
（4）Ori区（origin of replication）：该区段基因调控Ti质粒的自我复制，故称之为复制起始区。
16. Ti质粒的生物学功能（解答题）
①参与寄主细胞合成植物激素吲哚乙酸（IAA）和一些细胞分裂素的活动。
②诱发植物产生冠瘿瘤并决定所诱导的肿瘤的形态学特征和冠瘿碱成分。
③赋予寄主菌株具有分解代谢各种冠瘿碱化合物的能力。
④赋予寄主菌株对土壤杆菌所产生的细菌素的反应性。
⑤为农杆菌提供附着于植物细胞壁的能力。
⑥决定寄主菌株的植物寄主范围。
⑦有的Ti质粒能够抑制某些根瘤土壤杆菌噬菌体生长与发育，即具有对噬菌体的“排外性”。
补充:tDNA的转录有下述共同点。
1 tDNA的两条链都是有意义链，即都能被转入。
2体DNA上每个基因都有各自的启动子。
3基因的转录由植物细胞RNA聚合酶Ⅱ完成。
4tDNA具典型的真核生物rna合成起始和终止的调节信号, tDNA的转录机理可能与真核生物相同。
5植物或农杆菌中可能有甲基化和去甲基化的调节基因活性。
补充:农杆菌T质粒基因转化机理
已知农杆菌附着到植物细胞后,只留在细胞间隙中。T-DNA首先在细菌中被加工、剪切、复制,然后转入植物细胞,并非整个ti质粒都进入植物细胞。该基因转化过程是一个复杂的遗传工程。
补充:T-DNA整合的遗传效应
T-DNA插入的遗传特性:
(1)t-DNa的插入不引起植物DNA大的重排但多数插入会导致靶位点处小的缺失,缺失多至79个核苷酸
(2)另一个常见的结果是,在T-DNA/植物DNA连接处,会有几个至33个核苷酸的“填充DNA(Filler DNA)存在。这些“填充”DNA的序列与靠近连接处的植物DNA序列相似
(3)在植物靶位处不要求有特异的序列,但若在T-DNA两端和植物靶位处之间有一段短序
列(5-10b)同源,则可以在整合中起作用
17. T链整合基因组的分子机理整合位点及特性:
T-DNA的整合机理双链断裂修复模型（DSBR model）单链缺口修复模型（SSGR model）
三选一：
中间载体：
受体ti质粒：
卸甲载体：
18.双元载体系统：
双元载体（binary vecter）系统是指由两个分别含T-DNA和Vir区的相容性突变Ti质粒构成的双质粒系统,又因为其T-DNA与Vir基因在两个独立的质粒上，通过反式激活T-DNA 转移,故称之为反式载体（trans vecter）. （名词解释或解答）
19.载体构建中常用的选择标记及报告基因（解答题或选择）
选择标记基因和筛选标记基因必须具备以下四个条件：①编码一种不存在于正常植物细胞中的酶；②基因较小，可构成嵌合基因；③能在转化体中得到充分表达；④检测容易，并且能定量分析。
选择标记基因和筛选标记基因差异: 标记基因的功能主要是该基因的产物及与植物细胞产生一种选择压力，致使未转化细胞不能生长发育与分化，而转化细胞对该标记产生抗性，不影响其生长等，从而将转化细胞选择出来。筛选标记基因强调给转化细胞戴上一种标记起报告和识别作用，故称报告基因。
报告基因:在转化系统中通过瞬时表达检测来确定转化是否成功，和检测转化的基因是否能在转化细胞中得到表达，因此起到报告的作用，故亦称之为报告基因。
20.目前认为转基因植物的证据应有以下几点：
①要有严格的对照（包括阳性及阴性对照）；②转化当代要提供外源基因整合和表达的分子生物学证据、物理数据（southern杂交，northern杂交，western杂交）与表型数据（酶活性分析或其它）；③提供外源基因控制的表型性状证据（如抗虫、抗病等）；
④根据该植物的繁殖方式（有性繁殖还是无性繁殖）提供遗传证据。有性繁殖作物需有目的基因控制的表型性状传递给后代的证据，无性繁殖作物有繁殖一代稳定遗传的证据。（解答）
21.分子检测确定转基因的整合和表达（填空）
DNA水平检测：PCR、Southern杂交
RNA水平检测：RT-PCR检测、Northern杂交
蛋白水平的检测：Western杂交、ELISA检测、酶活性测定
23.PCR检测策略可以分为四种：通用元件筛选PCR检测、基因特异性PCR检测、构建特异性PCR检测、品系特异性PCR检测。（填空或选择）
补充: southern杂交:以DNA和RNA为探针检查DNA链用于外源基因整合的鉴定及分析。酶联免疫吸附法:是一种利用免疫学原理检查抗原抗体的技术。
Western杂交:是将蛋白质电泳印迹免疫测定融为一体的蛋白质检测方法。
转基因与传统杂交的异同点
26.谈谈你对转基因安全性的认识。
转基因植物的潜在风险:
（1）. 转基因植物释放引发“超级杂草”
目前转入植物的基因以抗除草剂的为多，其次以抗虫和抗病毒，然后是抗逆。如果这些基因逐渐在野生种群中定居后，就具有选择优势的潜在可能，成为难以控制的“超级杂草”。
（2）. 转基因植物中35S启动子的生物安全性
启动子是基因表达所必需的，决定了外源基因表达空间、表达时间和表达强度等，是人们定向改造生物的重要限制因素。最常用的启动子是35S启动子，该启动子能够在植物组织中高水平表达。因此已经被引入许多转基因植物中。
潜在风险问题: 35S启动子内有一重组热点。
如果35S启动子插入到隐性病毒基因组旁，可能会重新活化病毒;启动子插入到某一编码毒素蛋白的基因上游，可能会增强该毒素的合成;当转基因植物被动物或人类食用后，35S启动子可能会插入到某一致癌基因上游，活化并且导致癌变。
(3). 抗生素抗性标记基因的生物安全性
在过去的几年里，越来越多的报道指出:细菌可以获得对多种抗生素的抗性。这导致人们开始怀疑：转基因植物中的抗性基因是否会转移到细菌中。抗性标记基因是否会通过食物在肠道中水平转移至体内微生物，从而影响抗生素治疗的有效性。抗性标记基因产物是否使人体产生抗药性（食品安全性）。
转基因食品对人类的可能危害主要有3大类：
（1）可能含有已知或未知的毒素，对人体产生毒害作用。（2）可能含有已知或未知的过敏源，引起人体的过敏反应。（3）食品某些营养成分或营养质量可能产生变化，使人体出现某种病症。
国际上的看法：
国际组织
实质等同原则
表型性状的等同
成分等同
欧盟：
欧盟对转基因农产品持反对态度，1998年提出转基因技术安全性之后，其反对态度更加强硬。他们对转基因技术培育的农作物、家畜以及再加工食品加以抵制，尤其对美国的转基因玉米已终止了进口，然而对于西班牙和德国的转基因玉米却没有采取措施。规定对转基因产品必须加贴标签。
发展中国家：发展中国家迫切需要解决粮食问题，对于高产的转基因产品表示欢迎，这些国家技术落后，没有相关的转基因成分的检测条件，对于标识问题也只能处于被动地位，基本是按国际组织的要求和《生物安全议定书》要求执行。
由于转基因产品存在一定的风险，如转基因产品本身对人类的毒害作用，转基因作物对环境的破坏性作用，包括转入的外源基因在环境中的扩散、对物种多样性的影响等，因此必须从保障人类健康、发展农业生产和维护生态平衡与社会安全的基础出发，提出一系列具有指导意义的对应策略和行之有效的具体措施。具体建议如下：
（1）.加强转基因产品的安全性研究：在研究与开发转基因产品的同时，必须加强其安全性防范的长期跟踪研究。
（2）.建立完善的检测体系与质量审批制度：为确保转基因产品进、出口的安全性，必须建立起一整套完善的、既符合国际标准又与我国国情相适应的检测体系，以及严格的质量标准审批制度。有关审批机构应该相对独立于研制与开发商之外，而且也不应该受到过多的行政干预。
（3）.不断完善相关法规：转基因产品安全性法规的建立与执行应该以严格的检测手段为基准。同时应培养一批既懂得生物技术专业知识，又能驾驭法律的专门人才。（4）.加强宏观调控：有关决策层应对转基因产品的产业化及市场化速度进行有序的宏观调控。任何转基因产品安全性的防范措施都必须建立在对该项技术的发展进行适当调控的前提下，否则，在商业利益的趋动下只能是防不胜防。
（5）.加强对公众的宣传和教育：通过多渠道、多层次的科普宣传教育，培养公众对转基因产品及其安全性问题的客观公正意识，从而培育对转基因产品具有一定了解、认识和判断能力的消费者群体。这对于转基因产品能否获得市场的有力支撑是至关重要的。（6）.为公众提供良好的咨询服务：应该设立足够数量的具有高度权威性的相关咨询机构，从而为那些因缺乏专业知识而难以对某些转基因产品做出选择的消费者提供有效的指导性帮助。
（7）.规范转基因产品市场：必须培育健康、规范的转基因产品市场。转基因产品的安全性决定其在市场中的发展潜力。因此，有关转基因产品质量及其安全性的广告宣传，应该具有科学性和真实性。一旦消费者因广告宣传而受误导或因假冒产品而被欺骗，转基因产品就会因消费者的望而生畏而失去市场。
我国的实际情况（谨慎派）
一方面，国家鼓励科研机构进行转基因技术的研究；另一方面，而对转基因食品投放市场则需要经过非常严格的审查。
转基因（定义），杂交定义二者有何不同？
二者育种有何不同？
陆地棉基因组测序揭示四倍体棉进化与纤维发育机制Sequencing of allotetraploid cotton (Gossypium hirsutum L. acc. TM-1) provides a resource for fiber improvement 研究对象：陆地棉遗传标准系TM-1 期刊：Nature Biotechnology 影响因子：41.514 合作单位：南京农业大学 发表时间：2015年4月 摘 要 Upland cotton is a model for polyploid crop domestication and transgenic improvement. Here we sequenced the allotetraploid Gossypium hirsutum L. acc. TM-1 genome by integrating whole-genome shotgun reads, bacterial artificial chromosome (BAC)-end sequences and genotype-by-sequencing genetic maps. We assembled and annotated 32,032 A-subgenome genes and 34,402 D-subgenome genes. Structural rearrangements, gene loss, disrupted genes and sequence divergence were more common in the A subgenome than in the D subgenome, suggesting asymmetric evolution. However, no genome-wide expression dominance was found between the subgenomes. Genomic signatures of selection and domestication are associated with positively selected genes (PSGs) for fiber improvement in the A subgenome and for stress tolerance in the D subgenome. This draft genome sequence provides a resource for engineering superior cotton lines.关键词 陆地棉；de novo；四倍体 研究背景 陆地棉（Gossypium hirsutum L.）隶属锦葵目（Malvales），锦葵科（Malvaceae），棉属（Gossypium），因最早在美洲大陆种植而得名，是世界上最重要的棉花栽培品种，占全球棉花种植面积的90%以上。尽管陆地棉在棉花产业中占据核心地位，但由于其为异源四倍体，相关的全基因组测序工作一直难以开展。来自南京农业大学、北京诺禾致源、美国德克斯大学的国际团队，利用最新测序技术，成功构建了高质量的陆地棉全基因组图谱，为进一步改良棉花的农艺性状提供了基础，同时也为多倍体植物的形成和演化机制提供了新的启示。
基因组重测序 背景介绍 全基因组重测序，是对基因组序列已知的个体进行基因组测序，并在个体或群体水平上进行差异性分析的方法。与已知序列比对，寻找单核苷酸多态性位点（SNP ）、插入缺失位点（InDel ，Insertion/Deletion ）、结构变异位点（SV ，Structure Variation ）位点及拷贝数变化(CNV) 。 可以寻找到大量基因差异，实现遗传进化分析及重要性状候选基因的预测。涉 及临床医药研究、群体遗传学研究、关联分析、进化分析等众多应用领域。 随着测序成本的大幅度降低以及测序效率的数量级提升， 全基因组重测序已经成为研究人类疾病及动植物分子育种最为快速有效的方法之一。利用illumina Hiseq 2000 平台，将不同插入片段文库和双末端测序相结合，可以高效地挖掘基因序列差异和结构变异等信息， 为客户进行疾病研究、分子育种等提供准确依据。 重测序的两个条件：（1）该物种基因组序列已知；（2）所测序群体之间遗传性差异不大（ >99% 相似度 ） 在已经完成的全基因组测序及其基因功能注释的基础上，采用全基因组鸟枪法（WGS ）对DNA 插入片段进行双末端测序。 技术路线 生物信息学分析
送样要求 1.样品总量：每次样品制备需要大于5ug 的样品。为保证实验质量及延续性，请一次性提供至少20ug的样品。如需多次制备样品，按照制备次数计算样品总量。 2.样品纯度：OD值260/280应在1.8～2.0 之间；无蛋白质、RNA或肉眼可见杂质污染。 3.样品浓度：不低于50 ng/μL。 4.样品质量：基因组完整、无降解，电泳结果基因组DNA主带应在λ‐Hind III digest 最大条带23 Kb以上且主带清晰，无弥散。 5.样品保存：限选择干粉、酒精、TE buffer或超纯水一种，请在样品信息单中注明。 6.样品运输：样品请置于1.5 ml管中，做好标记，使用封口膜封好；基因组DNA如果用乙醇沉淀，可以常温运输；否则建议使用干冰或冰袋运输，并选择较快的运输方式。 提供结果 根据客户需求，提供不同深度的信息分析结果。
植物细胞工程测试题 一、单选题： 1．植物组织培养是指（） A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B．愈伤组织培育成植株 C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体D．愈伤组织形成高度液泡化组织2．植物体细胞杂交的结果是（） A.产生杂种植株B．产生杂种细胞C．原生质体融合D．形成愈伤组织 3．如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是（） A．图示“白菜—甘蓝”植株不能结子 B．愈伤组织有叶绿体，代谢类型是自养需氧型 C．上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程 D．“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果 4．不能人工诱导原生质体融合的方法是（） A.振动 B.电刺激 C.PEG试剂D．重压 5．植物细胞表现出全能性的必要条件是（） A.给予适宜的营养和外界条件 B.脱离母体后给予适宜营养和外界条件 C.导入其他植物细胞的基因 D.将成熟筛管细胞核移植到去核的卵细胞内 6．植物组织培养过程中的脱分化是指（） A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程 7.下列植物细胞全能性最高的是（） A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞 8．植物组织培养过程的顺序是（） ①离体的植物器官、组织或细胞②根、芽③愈伤组织 ④脱分化⑤再分化⑥植物体 A．①④③⑤②⑥B．①④③②⑤⑥C．①⑤④③②⑥D．⑥①④③⑤②
9．下列有关细胞工程的叙述不正确的是（） A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质B．在细胞器水平上定向改变遗传物质 C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质 D．在细胞整体水平上获得细胞产品 10．对人工种子正确的解释是（） A．通过科学手段人工合成的种子B．利用植物组织培养技术获得的种子 C．种皮能自我生成的种子D．人工种子发芽率低 11．有关全能性的叙述，不正确的是( ) A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达 C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性 12．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（） A．选择优良品种进行杂交B．进行远缘植物体细胞杂交 C．利有芽尖进行组织培养D．人工诱导基因突变 13．用植物组织培养技术，可以培养或生产出（） A．食品添加剂B．无病毒植物 C.人工种子D．前三项都是 14．科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是（） A．彼此性状相似B．变异频率较高C．单倍体D．都是纯合子 15．植物的微型繁殖技术是指（） A．植物体细胞杂交技术B．嫁接C．营养繁殖D．植物组织培养 16．胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的（） A．愈伤组织B．再分化C．形成完整植株D．取离体组织 17．运用植物组织培养技术，可以培育或生产出（） A．细胞产物——生物碱B．无病毒植物C．人工种子D．以上都是 18．植物的微型繁殖的优点是（） A．取材少B．培养周期短C．繁殖率高D．以上都是 19．（08江苏高考）下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（） A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 20.（08天津）为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法，图中两对相对性状独立遗传。
第9卷 第1期2007年3月 衡水学院学报 J o u r n a l o f H e n g s h u i U n i v e r s i t y V o l.9,N o.1 Ma r.2007植物功能基因组学及其研究技术 崔兴国 (衡水学院 生命科学系,河北 衡水053000) 摘 要:植物基因组的研究已经由以全基因组测序为目标的结构基因组学转向以基因功能鉴定为目标的功能基因组学研究.植物功能基因组学研究是利用结构基因组学积累的数据,从中得到有价值的信息,阐述D N A序列的功能,从而对所有基因如何行使其职能并控制各种生命现象的问题作出回答.近年来植物功能基因组学的研究技术主要包括表达序列标签、基因表达的系列分析、D N A微阵列和反向遗传学等.对植物功能基因组学的研究将有利于我们对基因功能的理解和对植物形状的定性改造和利用. 关键词:植物;功能基因组学;研究技术 中图分类号:Q3-3 文献标识码:A 文章编号:1673-2065(2007)01-0023-04 基因是细胞的遗传物质,决定细胞的生物学形状,细胞的生物学功能最终是由大量的基因表达完成的.随着人类基因组“工作框架图”的完成,生命科学研究的重点已经从结构基因组学转移到了功能基因组学的研究,特别是模式植物拟南芥(A r a b i d o p-s i s t h a l i a n a)和水稻(O r y z a s a t i v a)基因组测序的完成,公共数据库中已经积累了大量基因序列信息,获得了许多与植物发育相关的功能基因,在此基础上应用实验分析方法并结合统计和计算机分析来研究基因的表达、调控与功能,并相应诞生和发展了一批新的研究技术,为功能基因组学的研究提供了必要而有效的技术支撑.功能基因组学研究的最终目标是解析所有基因的功能,即从基因水平上大规模批量鉴定基因的功能,进而全面研究控制植物生长发育及响应环境变化的遗传机制,在基因组序列与细胞学行为之间起到桥梁作用,共同承担起从整体水平上解析生命现象的重任. 1 植物功能基因组学研究 植物的生长和发育是一个有机体或有机体的一部分形态建成和功能按一定次序而进行的一系列生化代谢反应的总合,反应在分子水平上,它要求相应的遗传代谢途径必须按照特定的时空次序严格进行以保证正常发育.植物功能基因组研究就是要利用植物全基因组序列的信息,通过发展和应用系统基因组水平的实验方法来研究和鉴别基因组序列的作用;研究基因组的结构、组织与植物功能在细胞、有机体和进化上的关系以及基因与基因间的调控关系;从表达时间、表达部位和表达水平3个方面对目的基因在植物中的精细调控进行系统研究.当前植物功能基因组学研究主要集中于一年生的拟南芥与水稻两个物种上,这主要是由于它们的遗传背景清楚,基因组较小,基因结构简单而且易于进行分子生物学操作.拟南芥研究组“2010计划”的宏伟目标是充分利用拟南芥基因组计划获得的序列信息并结合功能基因组研究技术来获知其25000个基因的全部功能,例如开花的诱导过程是植物生活周期中最奇妙的过程,目前从拟南芥中鉴定了提早开花和延迟开花的多种突变体,显示植物开花受多个遗传基因的控制,如延迟开花的两个突变体是由等位基因 C O(C O N S T A N S)和L D(C O L D L U M I N I D E P E N- D E N S)突变引起,这两个基因均已被克隆,并使其在转基因植物的叶片中进行表达,将C O基因转移到拟南芥中,高效表达C O蛋白的转基因植株即使处于短日照条件下也会开花,这说明C O基因具有激活开花基因的作用.对模式植物功能基因组的研究将有助于整个植物基因组学的研究. 目前的功能基因组研究主要包括以下几个方面:(1)c D N A全长克隆与测序;(2)获得D N A芯片 ①收稿日期:2006-10-12 作者简介:崔兴国(1963-),女,河北冀州市人,衡水学院生命科学系副教授.
水稻、玉米、大豆、甘蓝、白菜、高粱、黄瓜、西瓜、马铃薯、番茄、拟南芥、杨树、麻风树、苹果、桃、葡萄、花生 拟南芥籼稻粳稻葡萄番木瓜高粱黄瓜玉米栽培大豆苹果蓖麻野草莓马铃薯白菜野生番茄番茄梨甜瓜香蕉亚麻大麦普通小麦西瓜甜橙陆地棉梅毛竹桃芝麻杨树麻风树卷柏狗尾草属花生甘蓝 物种基因组大小和开放阅读框文献 Sesamum indicum L. Sesame 芝麻（2n = 26）293.7 Mb, 10,656 orfs 1 Oryza brachyantha短药野生稻261 Mb, 32,038 orfs 2 Chondrus crispus Red seaweed爱尔兰海藻105 Mb, 9,606 orfs 3 Pyropia yezoensis susabi-nori海苔43 Mb, 10,327 orfs 4 Prunus persica Peach 桃226.6 of 265 Mb 27,852 orfs 5 Aegilops tauschii 山羊草（DD）4.23 Gb (97% of the 4.36), 43,150 orfs 6 Triticum urartu 乌拉尔图小麦（AA）4.66 Gb (94.3 % of 4.94 Gb, 34,879 orfs 7 moso bamboo (Phyllostachys heterocycla) 毛竹2.05 Gb (95%) 31,987 orfs 8 Cicer arietinum Chickpea鹰嘴豆~738-Mb，28,269 orfs 9 520 Mb (70% of 740 Mb), 27,571 orfs 10 Prunus mume 梅280 Mb, 31,390 orfs 11 Gossypium hirsutum L.陆地棉2.425 Gb 12 Gossypium hirsutum L. 雷蒙德氏棉761.8?Mb 13 Citrus sinensis甜橙87.3% of ~367 Mb, 29,445 orfs 14 甜橙367 Mb 15 Citrullus lanatus watermelon 西瓜353.5 of ~425 Mb (83.2%) 23,440 orfs 16 Betula nana dwarf birch，矮桦450 Mb 17
Animal Reproduction,Prague(C),Blackwell Publishing Inc, November23-25 Ptak G.,Tischer M.,Bernabo N.,and Loi P.,2003,Donor-depen-dent developmental competence of oocytes from lambs sub-jected to repeated hormonal stimulation,Biology of Repro-duction,69:278-285 Revel F.,Mermillod P.,Peynot N.,Renard J.P.,and Heyman Y., 1995,Low developmental capacity of in vitro matured and fertilize oocytes from calves compared with that of cows, Journal of Reproduction and Fertility,103:115-120Salkamone D.F.,Damiani P.,Fissore R.A.,Robl J.M.,and Duby R.T.,2001,Biochemical and developmental evidence that ooplasmic maturation of prepubertal bovine oocytes is com-promised,Biology of Reproduction,64:1761-1768 Taneja M.,Bols P.E.J.,van de Velde A.,Ju J.C.,Schreiber D., Tripp M.W.,Levine H.,Echelard Y.,Riesen J.,and Yang X. Z.,2000,Developmental competence of juvenile calf oocytes in vitro and in vivo:Influence of donor animal varia-tion and repeated gonadotropin stimulation1,Biology of Re-production,62:206-213 幼畜繁殖(JIVET)技术在性成熟前奶牛上的应用 Application of Juvenile in intro Embryo Transfer(JIVET)Technology on Prepubertal Dairy Cattle !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 美科学家完成大豆基因组测序 US Scientists Sequenced the Genome of Soybean 期待已久的大豆基因组序列终于测通。在2010年1月14日的《Nature》杂志上，公布了由美国农业部、美国能源部联合基因组研究所和普渡大学等多家科研机构联合完成的豆科植物最重要的物种大豆的完整基因组序列草图。 科学家门利用全基因组鸟枪测序法对大豆基因组的1.1GB的序列进行了测序，结合物理图谱和高密度遗传图谱，获得了大豆基因组的序列拼接草图。研究结果表明大豆中有46320个编码蛋白的臆测基因，约78%的臆测基因位于染色体末端，这些基因在数量上不到染色体基因组的一半，但几乎全部发生了遗传重组。大豆基因组的编码蛋白比双子叶模式植物拟南芥多70%，与同为“古老的多倍体”的杨树的基因组大小相似。研究人员推测大豆基因组的复制至少发生了两次，一次大约是在5900万年前，另一次则可能发生在1300万年前，由此引起了整个基因组的高度重复，约75%的基因以多拷贝形式出现。两次复制发生后紧接着出现了基因多样化和基因丢失，大量的染色体发生重排。 毫无疑问，精确的大豆基因组序列图谱将为更多的大豆性状遗传基础的鉴定提供便利，并加快大豆品种改良的步伐。大豆是人类最重要的食用油来源作物，研究人员通过对大豆基因组基因序列的分析，发现了约1110个基因与脂代谢有关，这些基因及其相关通路对大豆油含量有重要的影响，通过对某些基因的修饰和调控，或许可增加大豆的油脂产量。 作者：Courtney H.Wilcox,本刊通讯员 本文引用格式：Courtney Wilcox,2010,美科学家完成大豆基因组测序,农业生物技术学报,18(1):191 信息来源：https://www.doczj.com/doc/fd14455854.html,/nature/journal/v463/n7278/full/nature08670.html 191
《细胞结构与细胞工程》二轮复习 植物细胞的结构与植物细胞工程 一、三维目标 知识目标： 1.简述植物细胞的结构特点。 1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2.列举植物细胞工程的实际应用。能力目标： 1.简述植物细胞结构与植物细胞工程的关系。 2.尝试植物培养技术。情感态度价值观目标：体验植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术 二、教学重点： （1）植物细胞的基本结构特点。 （2）植物组织培养的原理和过程。 （3）植物体细胞杂交的原理。 （4）植物细胞工程应用的实例。 三、教学难点：植物组织培养技术 四、课时安排： 1 课时 五、教学过程： 1.植物细胞的结构 专题引入：PPT展示高等植物细胞的亚显微结构图，引导学生观察高等植物细胞的亚显微 结构图并复习高等植物细胞的各种结构以及这些结构相应的作用。 （1）、细胞壁：主要成分：纤维素和果胶。作用：支持和保护作用。在不破坏植物细胞其他结构的条件下怎样去除细胞壁：酶解法（纤维素酶和果胶酶）。 （2）、细胞膜：植物细胞的边界。主要成份：磷脂和蛋白质。结构特点：具有一定的流动性。 功能特性：选择透过性。 （3）、叶绿体：植物细胞进行光和作用的场所，养料制造车间。分布特点：绿色植物的叶肉细胞、幼茎的皮层细胞。 （4）、线粒体：有氧呼吸的主要场所，动力车间。 （5）、核糖体：生产蛋白质的机器。翻译的场所。 （6）、内质网：对来自核糖体的蛋白质进行初步加工。脂质合成车间。 （7）、高尔基体：与植物细胞壁的形成有关。 （8）、液泡：内含细胞液，植物细胞的仓库，充盈的液泡能使植物细胞保持坚挺。 （9）、细胞核：植物细胞代谢和遗传的控制中心。DNA的主要分布场所。 2.植物组织培养技术 1）、设问：将一个植物细胞能否培养成一个完整的植株？需要什么技术？该技术的原理？引入复习植物组织培养技术。 回答：能。植物组织培养技术。原理是植物细胞具有全能性。 以问题的形式引导学生复习植物细胞全能性的有关知识： （1）、什么是细胞的全能性？ 答：已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
2.1.1 植物细胞工程 教学目标 1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 2、列举植物细胞工程的实际应用 3、尝试进行植物组织培养 教学重点 1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原理 3、植物细胞工程应用的实例 教学难点 植物组织培养的实验 教学过程 复习： 细胞分化： 1、概念：在个体发育过程中，由一种或一个细胞通过增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 稳定性差异的过程 注意：不改变细胞数目，不改变遗传，增加了细胞种类 2、原因：相同的基因在特定的时间和空间内进行选择性表达的结果 3、特点： ①普遍性：单细胞生物没有细胞分化 ②持久性：细胞分化存在于生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度 ③不可逆性：分化的细胞要维持分化后的状态直到死亡 4、结果：产生了不同的组织和器官 5、意义：个体发育的基础（包括细胞分裂和细胞分化） 细胞全能性： 1、概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能(起点：细胞、组织、器官；终点：完整个体) 举例：壁虎断尾后再生（×）；皮肤烧伤后再生（×）；种子长成幼苗（√）；植物扦插（√）； 受精卵发育成婴儿（√）； 2、物质基础：每个细胞里有该种生物全套的遗传信息（所以单个卵细胞或精子也可发育成完整个体，体现全能性） 3、条件：①离体②营养物质③外界条件 4、发挥顺序 植物细胞》动物细胞 受精卵＞生殖细胞（卵＞精子）＞体细胞 体细胞：分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞（分化程度低＞分化程度高） 注意：①受精卵是未分化的细胞，所以全能性最高 ②生殖细胞是分化程度高，全能性也高（特例）
细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照 人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。 分类：植物细胞工程和动物细胞工程 一、植物组织培养 1、理论基础：植物细胞全能性 2、流程： 相关知识点： ①取材：根尖、茎尖、芽尖等分生组织，分裂能力强，全能性易发挥 ②脱分化（诱导培养基） 实质：使细胞恢复分裂能力 a ．概念：让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程 形式：固体 b ．培养基 无机物：水、无机盐 成分 有机物：氨基酸、维生素、蔗糖 植物激素：生长素和细胞分裂素 注：培养基中加入蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 另外，脱分化培养基上可加入2,4－D ，促进愈伤组织的产生和生长 c ．条件：黑暗（因为在光照条件下容易分化成维管组织，不利于产生大量的愈伤组织） 无菌（一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且杂菌会产生大量对培养 ③愈伤组织：排列疏松，高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。（分化程度低，全能性高） ④再分化（分化培养基） 实质：基因的选择性表达 a ．概念：脱分化产生的愈伤组织继续培养又可以重新分化成根或芽等器官的过程 b ．培养基：同脱分化培养基 c ．条件：光照（有利于诱导形成叶绿素） ⑤植物激素的使用对植物组织培养的影响 高→有利于根的形成 a ．使用比例： 低→有利于芽的分化 适中→促进愈伤组织的形成 先生长素后细胞分裂素：有利于细胞分裂，但不分化 b ．使用顺序 先细胞分裂素后生长素：细胞既分裂又分化 同时使用两种激素：分化频率提高 离体的植物细胞、 组织或器官（外植体） 脱分化 已分化 未分化 生长素 细胞分裂素
千年基因将应邀参加第十六届全国植物基因组学大会 第十六届全国植物基因组学大会将于2015年8月19日-22日在陕西杨凌召开，千年基因应邀参加此次会议，并将在会场学术交流区设立展台。届时千年基因的技术团队会向大家展示我们最全面的测序平台、一站式的基因组学解决方案以及近年来在植物基因组学领域取得的科研成果，欢迎广大科研人员莅临指导交流！ 在测序平台方面，千年基因目前拥有国内最全面的测序平台，能够为科研人员提供一站式解决方案。以PacBio RS II三代平台为例，千年基因自去年提供PacBio RS II测序以来，通过项目经验的积累及严格的质量控制，目前各项数据指标已达国内最高水平。数据产出已稳步升级至1.4Gb/ SMRT cell，读长最长可达42 Kb，reads N50高达18Kb，远超PacBio官方提供的数据标准！在植物基因组de novo测序的研究中，千年基因提供的超长读长测序可更好地跨越基因组高重复序列、转座子区域以及大的拷贝数变异区域和结构变异区，从而实现对高杂合及高重复基因组的完美组装。在植物转录组测序的研究中，千年基因提供的超长读长测序无需拼接即可获得全长转录组序列信息，同时可获得全面的可变剪切、融合基因以及Isoform信息。另外，千年基因提供的HiSeq 4000及HiSeq 2000/2500测序可解决研究人员在植物基因组重测序、转录组测序、小RNA测序等方面的科研需求。 在项目经验方面，千年基因与来自全球的科研人员合作开展了大量植物基因组项目，相关成果已发表于Nature、Nature Genetics、Science等杂志。例如，油棕榈基因组项目在Nature 杂志同时发表两篇文章，辣椒基因组项目的成果发表于Nature Genetics，玉米基因组项目的成果发表于Science。在国外合作方面，千年基因与美国爱荷华州立大学Patrick Schnable教授领导的国际玉米基因组团队合作开展的上万份玉米样本重测序项目也正在进行中；千年基因与国际半干旱热带作物研究所建立长期战略合作关系，正在开展上千份木豆、鹰嘴豆及高粱样本的群体遗传学研究；同时千年基因与华盛顿大学的Evan Eugene Eichler院士及佐治亚大学的Jeffrey Lynn Bennetzen院士也有大量基因组项目合作。在国内合作方面，千年基因与广东省农科院、山东省农科院共同启动的花生基因组项目已全部完成de novo测序及数据挖掘，同时与中国科学院、北京大学、中国农业大学、中国科学技术大学、上海交通大学、
程论文（作业）封面（2011 至2012 学年度第 2 学期）课程名称：_ ___ 课程编号：___________ 学生姓名：__ ________ 学号：_______ 年级：__ ___________ 任课教师: _ ____________ 提交日期：年月日成绩：__________________ 教师签字：__________________ 开课---结课：第周---第周评阅日期：年月日
植物的功能基因组学研究进展 摘要:基因组研究计划包括以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为 目标的功能基因组学两方面的内容。目前基因功能鉴定的方法主要有:基因表达的系统分析(SAGE) 、cDNA 微阵列、DNA(基因) 芯片、蛋白组技术以及基于转座子标签和T-DNA 标签的反求遗传学技术等。本文对上述各种技术的优缺点以及它们在植物基因功能鉴定中的应用进行了综述。 关键词:功能基因组学; 基因表达的系统分析;cDNA 微阵列;DNA 芯片;蛋白组 以拟南芥和水稻为代表的植物基因组研究已取得了迅速的进展,到目前为止,占拟南芥基因组(100Mb) 近三分之一的DNA 序列已被测定并在GenBank 数据库中登记注册,预期到2001 年通过全球合作将完成拟南芥全基因组的序列测定工作。随着植物基因组计划的实施和进展,GenBank 中累积了大量的未知功能的DNA 序列,如何鉴定出这些基因的功能将成为基因组研究的重点课题, 因此, 基因组研究应该包括两方面的内容: 以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics) 和以基因功能鉴定为目标的功能基因组研究, 后者往往又被称为后基因组研究。功能基因组研究的内容是利用结构基因组所提供的信息, 发展和应用新的实验手段系统地分析基因的功能〔1 〕。目前人类和酵母的功能基因组研究已经全面展开, 尤其是对已完成全基因组测序的酵母来说, 其功能基因组研究任务更加紧迫。植物的基因组研究虽然起步较晚, 但由于吸取了人类基因组研究中积累的一些经验, 所以进展也相当迅速, 对植物功能基因组学的研究目前也已经受到重视, 在1998 年12月出版的最新一期Plant Cell (10 :1771) 和Plant Physiol . (118 :713) 上均编发了关于植物功能基因组学研究的编者按, 并由Bouchez 和Hofte (1998) 〔2 〕综述了植物尤其是拟南芥功能基因组学研究的现状, 本文在此基础上综述了目前植物功能基因组学研究中使用的主要技术手段以及最新的研究进展。 1 基因功能的含义 基因的功能主要包括: 生物化学功能, 如作为蛋白质激酶对特异的蛋白质进行磷酸化修饰; 细胞学功能, 如参与细胞间和细胞内的信号传递途径; 发育上的功能, 如参与形态建成等。目前,获得一段DNA 序列的功能信息的最简单的方法是将该DNA 序列与GenBank 中公布的基因序列进行同源性比较,如利用BLASTn 和BLASTx 两种软件分别进行核苷酸和氨基酸序列同源性比较等。同源性比较的结果大体可以分为如下类型: 与生化和生理功能均已知的基因具同源性; 与生化功能已知的基因具同源性, 但该基因的生理功能未知;与其它物种中生化和生理功能均未知的基因具同源性; 虽与生化和生理功能均已知的基因具同源性, 但对该基因功能的了解尚不深入, 仍停留在表观现象上。上述同源性检索分析方法仅仅为该DNA 片段的功能提供了间接的证据,对基因功能的直接证据还需要实验上的数据。Bouchez 和Hofte (1998)〔2 〕将所需要的实验证据归纳如下: (1) 通过研究基因的时空表达模式确定其在细胞学或发育上的功能, 如在不同细胞类型、不同发育阶段、不同环境条件下以及病原菌侵染过程中mRNA 和/ 或蛋白质的表达的差异等。(2) 研究基因在亚细胞内的定位和蛋白质的翻译后调控等。(3) 利用基因敲除(knock - out) 技术进行功能丧分析或通过基因的过量表达(转基因) 进行功能获(gain2of2function) 分析,进而研究目的基因与表型性状间的关系。(4) 通过比较研究自发或诱发突变体与其野生型植株在特定环境条件下基因表达的差异来获取基因功能的可能信息。 2 植物的表达序列标记(EST) 与基因组大规模测序 通过从cDNA 文库中随机挑取的克隆进行测序所获得的部分cDNA 的5′或3′端序列称为表达序列标记( EST) ,一般长300～500bp 左右, 利用EST作为标记所构建的分子遗传图
全基因组从头测序(de novo测序) https://www.doczj.com/doc/fd14455854.html,/view/351686f19e3143323968936a.html 从头测序即de novo 测序，不需要任何参考序列资料即可对某个物种进行测序，用生物信息学分析方法进行拼接、组装，从而获得该物种的基因组序列图谱。利用全基因组从头测序技术，可以获得动物、植物、细菌、真菌的全基因组序列，从而推进该物种的研究。一个物种基因组序列图谱的完成，意味着这个物种学科和产业的新开端！这也将带动这个物种下游一系列研究的开展。全基因组序列图谱完成后，可以构建该物种的基因组数据库，为该物种的后基因组学研究搭建一个高效的平台；为后续的基因挖掘、功能验证提供DNA序列信息。华大科技利用新一代高通量测序技术，可以高效、低成本地完成所有物种的基因组序列图谱。包括研究内容、案例、技术流程、技术参数等，摘自深圳华大科技网站 https://www.doczj.com/doc/fd14455854.html,/service-solutions/ngs/genomics/de-novo-sequencing/ 技术优势: 高通量测序：效率高，成本低；高深度测序：准确率高；全球领先的基因组组装软件：采用华大基因研究院自主研发的SOAPdenovo软件；经验丰富：华大科技已经成功完成上百个物种的全基因组从头测序。 研究内容: 基因组组装■K-mer分析以及基因组大小估计；■基因组杂合模拟（出现杂合时使用）； ■初步组装；■GC-Depth分布分析；■测序深 度分析。基因组注释■Repeat注释； ■基因预测；■基因功能注释；■ ncRNA 注释。动植物进化分析■基因家族鉴定（动物TreeFam；植物OrthoMCL）；■物种系统发育树构建； ■物种分歧时间估算（需要标定时间信息）；■基因组共线性分析； ■全基因组复制分析（动物WGAC；植物WGD）。微生物高级分析 ■基因组圈图；■共线性分析；■基因家族分析； ■CRISPR预测；■基因岛预测（毒力岛）； ■前噬菌体预测；■分泌蛋白预测。 熊猫基因组图谱Nature. 2010.463:311-317. 案例描述 大熊猫有21对染色体，基因组大小2.4 Gb，重复序列含量36%，基因2万多个。熊猫基因组图谱是世界上第一个完全采用新一代测序技术完成的基因组图谱，样品取自北京奥运会吉祥物大熊猫“晶晶”。部分研究成果测序分析结果表明，大熊猫不喜欢吃肉主要是因为T1R1基因失活，无法感觉到肉的鲜味。大熊猫基因组仍然具备很高的杂合率，从而推断具有较高的遗传多态性，不会濒于灭绝。研究人员全面掌握了大熊猫的基因资源，对其在分子水平上的保护具有重要意义。 黄瓜基因组图谱黄三文, 李瑞强, 王俊等. Nature Genetics. 2009. 案例描述国际黄瓜基因组计划是由中国农业科学院蔬菜花卉研究所于2007年初发起并组织，并由深圳华大基因研究院承担基因组测序和组装等技术工作。部分研究成果黄瓜基因组是世界上第一个蔬菜作物的基因组图谱。该项目首次将传
选修三植物细胞工程习题 一、单选题 1.下列有关植物细胞全能性的叙述，不正确的是（） A．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，原因是所含基因在特定的时空条件下选择性表达各种蛋白质 B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础 D．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 2.植物细胞工程中的叙述中不正确的是是指（） A．植物组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 B．植物体细胞杂交的结果是产生杂种细胞 C．重压方法是不能人工诱导原生质体融合的． D．用植物组织培养技术，可以培养或生产出食品添加剂、无病毒植物、人工种子 3.如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是（） 甘蓝—”植株不能结子A．图示“白菜B．愈伤组织有叶绿体，代谢类型是自养需氧型．上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程C 杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果—甘蓝”D．“白菜）（ 4.在植物细胞工程中原生质体融合成一个细胞后，需诱导产生细胞壁，参与该过程的细胞器是．线粒体、高尔基体 B ．叶绿体、高尔基体 A D．线粒体、内质网C．叶绿体、线粒体 科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出5. ）（一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍 等试剂或离心、振动、电刺激等方法．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、BPEG ．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成C ．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离D ）植物组织培养过程中的脱分化是指（6. A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 C 取植物的枝芽培育成一株新植物的过程D.两种植物细胞去掉细、AB 显示细胞核），将B7. A种植物的细胞和种植物细胞的结构如右图所示（仅组织培养后得到了杂种植株，则胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过 ）该杂种植株是 （
植物基因工程的重要意义 关键词：植物基因工程技术，转基因 正文： 作为21世纪科技的重要发展项目，基因工程技术在植物方面应用的意义主要体现在以下五个方面。 1．植物基因工程技术可以实现超远缘育种,克服不亲和障碍 我们知道，在作物育种中最早应用的是植物组织培养技术，这种技术已在花卉、药材、森林和农作物育苗得到广泛的应用，我国已在甘蔗、人参和马铃薯等方面收到显著经济效益。此外，还可从培养细胞或再生植株选择所需要的突变体。如Shepard(1983)从马铃薯培养物中选出一种能抗腹疫病(Phytophthorainfectans)的抗性植株以及利用培养细胞生产诸如喜树碱等化合物。但以上方法只是同类植株的基因改变。此外人们还对植物原生质体融合进行了研究。但是植物细胞融合后性状的表达，取决于它在以后有丝分裂时染色体是否发生交换或丢失情况。[1]但到目前为止，由融合的细胞而能培养成植株者容寥寥无几，这可以说是克服远缘杂交不亲和障碍的最早例子。如果说细胞融合可以克服种属之间不亲和性，而基因重组则可在更大范围内进行了。动物基因如萤火虫的发光蛋白基因,寒带鱼的抗冻蛋白基因,蛇、蝎的毒液基因等也已转移给作物,分别获得能发光的转基因烟草,抗寒的转基因甜菜、转基因番茄和抗虫的转基因棉花等。[2]由此可见，外源基因导入植物细胞后引发的改变是巨大的。 2．植物基因工程技术可以增强作物改良力度,促进品种更新换代 作物改良基本有两方面，其中提高作物品种的光合与养分效率、病害与虫害抗性正在成为植物基因工程的研究重点,促使作物品种适应低温、干旱、雨涝、土壤瘠薄和盐碱以及温室效应等新旧灾害从而提高作物产量，也已成为基因工程育种的主要内容。 农业生产中，增加粮食产量无非依靠两种途径:一是提高作物品种的生产能力;二是减轻环境因素对作物生长的不利影响。据报道，全世界每年因虫害、病害、草害以及寒冷、干旱、盐碱等灾害对粮食生产所造成的损失令人惊叹：全球每年因虫害与病害所造成的作物减产达30%以上，因杂草所损失的粮食至少在10%以上，再加上低温、干旱和盐碱等各种因素，全世界每年至少要损失粮食产量的一半以上。[3～5] 同时，为了防治病虫害及杂草等，还要施用大量的化学农药，这不仅消耗大量的能源，更严重的是对生态环境造成了极大的甚至是不可逆的破坏。为了摆脱上述困境，从20世纪80年代起，人们开始研究和利用转基因抗性植物来预防病虫害和杂草等，并收到了良好的效果。与传统作物育种技术相比，利用基因工程技术进行遗传育种有其自身的优势，一方面由于它可以将特定的抗性基因定向转移，因而成功率较高，可大大提高选择效率，在很大程度上避免了传统育种工作的盲目性；另一方面是其基因来源打破了种属的界限，除了植物基因以外，动物和微生物的抗性基因都可以作为外源基因转人植物基因组中，并获得表达。[6] 3．植物基因工程技术可以拓宽应用研究,扩大生产领域 随着转基因植物技术日益成熟,利用植物的生物反应器作用,进行贵重药品、人畜疫苗和精细化工等的生产,因具有成本低,竞争力强的吸引力,正在成为高技术及其产业化的新兴热门领域。现已成功地将干扰素、胰岛素、多肽抗体、人血清白蛋白等基因转给植物进行这些药物的生产。美国现已得到多肽抗体转基因烟草,美国还在通过转基因植物研制麻疹、乙肝、艾滋病等疫苗,甚至成功地获得了口服植物疫苗。现国际上正在出现研制营养药物的新思路。此外,现还大量进行用于塑料、染料、涂料、洗涤、香料、润滑剂等的转基因植物研究。据
植物功能基因组学概述 XXX* (XXXXX) 摘要：植物功能基因组学是从整体水平研究基因的功能及表达规律的科学。对植物功能基因组学的研究将助于我们对基因功能的理解和对植物性状的定性改造和利用。本文简要介绍了植物功能基因组学的概念、研究内容和研究方法。 关键词：植物；功能基因组学；ESTs；SAGE Summarize of Plant Functional Genomics XXX （XXXXX） Abstract：Plant functional genomics studies provide a novel approach to the identification of genome-wide gene expression. It is currently being widely focused on the gene expression by transcript profiling and takes us rapidly forward in our understanding of plant biological traits. In this review, comprehensive of concepts, research contents and methodologies regarding plant functional genomics and transcript profiling are described. Key words: Plant; functional genomics; ESTs; SAGE 1 植物功能基因组学 基因组学(Genomics)是20世纪最后10年研究最活跃的领域之一。基因组学是指对所有基因的结构和功能进行分析的一门学科, 1986年由美国科学家Thomas Roderick提出, 兴起于20世纪90年代[1]。基因组学研究分为结构基因组学( structural genomics) 和功能基因组学( functional genomics)。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段, 以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主, 以研究基因序列为目标。功能基因组学(Functional genomics)的研究又被称为后基因组学(Post genomics)研究，它是利用结构基因组学提供的信息和产物，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向对多个基因或蛋白质同时进行系统研究。 植物功能基因组学是植物后基因时代研究的核心内容,它强调发展和应用整体的(基因 组水平或系统水平)实验方法分析基因组序列信息、阐明基因功能,其特点是采用高通量的实验方法结合大规模的数据统计计算方法进行研究。基本策略是从研究单一基因或蛋白质上升到从系统角度研究所有基因或蛋白质。在植物功能基因组学的研究中，拟南芥和水稻是两种最常用的模式植物。目前, 功能基因组学在水稻、拟南芥等模式植物中取得了较快进展, 主要原因在于这两种植物已完成全基因组测序工作[2], 获得了结构基因组数据, 且遗传背景清楚, 易于开展分子生物学研究, 已率先步入后基因组时代。 2 植物功能基因组学研究内容 2、1基因组多样性研究[1] *联系人Tel：XXXXX；E-mail：XXXXX