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遗传学实验报告拟南芥T-DNA插入突变体的鉴定一、实验目的：1、学习和掌握基本的植物DNA的CTAB提取法，掌握PCR、琼脂糖凝胶电泳等基本实验操作技能2、了解T-DNA插入突变体的鉴定原理，掌握其方法。
二、实验原理1、拟南芥（Arabidopsis thaliana）十字花科，植物遗传学、发育生物学和分子生物学的模式植物。
植株形态个体小，高度只有30cm左右；生长周期快，从播种到收获种子一般只需8周左右；种子多，每株可产生数千粒种子；形态特征简单，生命力强，用普通培养基就可作人工培养；遗传转化简单，转化效率高；基因组小，只有5对染色体，125MB；在2000年，拟南芥成为第一个基因组被完整测序的植物。
2、突变体突变体是遗传学研究的最重要材料。
突变体可以通过自然突变和人工诱变的方法获得。
拟南芥诱变常用方法有EMS诱变、T-DNA插入突变、激活标签。
由于T-DNA插入突变体便于对突变基因进行追踪，目前拟南芥、水稻中已经有大量的T-DNA插入突变体；SALK中心提供的拟南芥T-DNA插入突变体超过十万种。
3、T-DNA插入突变原理T-DNA，转移DNA（transferred DNA ），是根瘤农杆菌Ti质粒中的一段DNA序列，可以从农杆菌中转移并稳定整合到植物基因组。
人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，获得转基因植株。
除用于转基因以外，T-DNA插入到植物的基因中可引起基因的失活，从而产生基因敲除突变体，T-DNA大多为单拷贝插入，使其利于进行遗传分析。
4、T-DNA插入突变体PCR鉴定图 1 结果鉴定图 2 PCR引物设计三、实验材料1、材料：T-DNA插入的突变拟南芥植株；2、仪器：离心管，离心机，水浴锅，移液枪，PCR仪，电泳槽等；3、试剂：液氮，CTAB提取液，氯仿/异戊醇（24：1），无水乙醇，70%乙醇，10xTaq buffer，MgCl2，引物，琼脂糖，溴化乙锭（EB）。
拟南芥抗镧突变体的筛选及初步鉴定郭飞;卢杰;魏斌;张自立【摘要】利用乙酰甲基磺酸(EMS)诱变方法,以幼苗根在重力作用下的弯曲生长为指标,筛选得到了拟南芥抗镧突变体.通过进一步使用更高浓度镧对获得的突变体进行复筛,初步确定了KEMS-36植株为拟南芥抗镧突变体.【期刊名称】《安徽农学通报》【年(卷),期】2010(016)011【总页数】3页(P49-51)【关键词】拟南芥;抗镧;突变体【作者】郭飞;卢杰;魏斌;张自立【作者单位】安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥,230036;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥,230036;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥,230036;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥,230036【正文语种】中文【中图分类】Q949.748.3拟南芥(Arabidopsis thaliana)属于高等植物中的十字花科植物。
拟南芥具有个体小、生长周期短、易于培养、种子数量多、基因结构简单且基因组序列已经全部测序，研究成果易于转化等特点，被称为植物界的“果蝇”，是一种典型的模式植物［1－2］。
作为模式植物，拟南芥更为重要的一个特点是非常容易通过诱导，产生大量的突变体，人工诱变产生突变体的方法有很多种，其中较为常用的有辐射诱变、插入诱变和化学诱变等。
稀土由化学元素周期表中镧系元素的15个元素和与其密切相关的另外2个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素组成，La元素是稀土中的一种。
稀土已经被广泛的应用于农业中，并且稀土元素的离子都具有较强的交换吸附能力，进入土壤后很难向地下渗透迁移，长期使用在土壤中必然会造成富集［3－4］，目前世界各国对稀土农用的环境生态效应都非常关注。
笔者所在的课题组通过对拟南芥突变体库连续不断的筛选和培养，初步获得了对La具有抗性的突变体，该突变体可以在较高浓度的La离子环境下生长，因此，该突变体对La离子富集所造成的环境伤害具有一定的修复作用，通过转基因手段可以将抗性基因移植到其他物种，对改造高稀土浓度的生态环境具有重要的意义［5］。
拟南芥作为模式植物的基因功能研究拟南芥(Arabidopsis thaliana)，一种小型的芥菜科植物，由于具有生长快、遗传学易、基因组小、适应性强等特点，成为国际上广泛使用的模式植物，用于研究植物基因功能、生物学和生物技术等领域。
本文将从基因功能研究的背景、研究方法、成果及应用等方面阐述拟南芥作为模式植物的基因功能研究。
一、基因功能研究的背景随着生物科技的发展，人们逐渐了解到生命的构成不再是仅仅由肉眼可见的器官，细胞以及前所未知的基因构成，而这些构成还遵循着特殊的规律，而所谓的生命也就是这些规律的展示和执行。
基因是遗传信息和生物体结构与功能的基础，对于细胞、组织、器官、个体、群体的形成、发育、生长、适应、代谢、进化等均有着至关重要的作用。
通过基因的准确描述和塑造，可以探究生命本身的特征，揭示生命存在的法则，从而推进生命科学的研究。
在过去的几十年中，越来越多的研究者开始了解到，基因研究的突破性进展往往来自于模型生物的研究。
模式生物是指在进行基础生物学研究时所使用的生物种群，通常具备以下特点：生长快、生育期短、相对小型、遗传学易、基因组小、适应性强、工作形成成熟。
二、研究方法作为模式植物的拟南芥基因功能研究，其研究方法主要分为以下三种：遗传学、分子学和生理学。
1. 遗传学方法遗传学方法主要包括突变体筛选、遗传连锁分析、分子标记分析、基因克隆和功能验证等关键步骤。
其中最重要的是突变体筛选，拟南芥突变体可分为自然突变体和人工突变体两类。
自然突变体指自然发现的具有不同性状的拟南芥个体，而人工突变体则是透过人工施加物质、辐射等诱变因子，诱导拟南芥作出基因水平上的变化的植株。
通过突变体筛选，可以筛选出具有特定性状并带有单个基因突变的突变体，以便进一步分析所筛选的基因的功能。
2. 分子学方法分子生物学方法是一种在基因水平上分析拟南芥基因功能的方法。
主要包括基因克隆、分子检测和基因表达等关键步骤。
基因克隆是将目标基因从其天然环境中提取出来，并将其插入到载体中，以便在体内或体外进行分析和操作。
拟南芥突变体的鉴定摘要在真核细胞的细胞核中，基因组DNA缠绕在组蛋白上，形成核小体的结构。
核心组蛋白的末端会发生一系列翻译后水平上的共价修饰，主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化和ADP－核糖基化等。
这些共价修饰在染色质的结构与功能及基因的转录调控方面起着重要的作用。
组蛋白的甲基化发生在赖氨酸和精氨酸位点，这些位点的甲基化参与异染色质形成，X染色体失活和基因转录的激活与沉默等许多重要的生物学功能。
早先认为组蛋白上的甲基化是不可逆的。
然而近年来在哺乳动物和酵母中相继发现了许多组蛋白去甲基化酶。
其中最大的一个基因家族是包含有JMJC结构域的组蛋白去甲基化酶家族。
在植物中还没有报道有组蛋白去甲基化酶。
我们通过基因组注释以及序列比对从拟南芥中鉴定出21个编码包含有JMJC结构域蛋白的基因。
并从SALK突变体库中筛选鉴定了相应的T-DNA插入突变体。
利用分子标记，我们筛选出了37个纯合T-DNA插入株系。
给我们以后分析这些基因在植物生长发育中所起的作用打下了坚实的基础。
关键词组蛋白密码, 甲基化，去甲基化，T-DNA插入突变体1 背景介绍1.1 “组蛋白密码”理论与表观遗传学在真核细胞的细胞核中，基因组DNA与组蛋白和非组蛋白相互结合，构成遗传信息的物质载体——染色质。
染色质由其基本单位核小体重复连接而成，每个核小体包含一个组蛋白八聚体（H2A/H2B-H3/H4-H3/H4-H2A/H2B）和围绕其上的两圈超螺旋DNA（146KB），核小体之间通过不同长度的超螺旋DNA和H1组蛋白前后相接。
组蛋白八聚体的成员作为核小体的基本组成元件，在所有真核生物中高度保守。
尽管核心组蛋白均具有一个三螺旋的结构严整的组蛋白折叠区，其两个末端却没有形成固定结构。
然而，这些末端却会发生一系列翻译后水平上的共价修饰，主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化和ADP－核糖基化等。
这些共价修饰在染色质的结构与功能及基因的转录调控方面起着重要的作用（1，2）。
本科生文献综述题目拟南芥突变体的筛选综述系别林学与园艺学院班级园艺102班姓名唐辉学号103231228答辩时间年月新疆农业大学林园学院拟南芥突变体的筛选综述唐辉指导老师：王燕凌摘要：本文归纳了拟南芥抗旱、抗氧化、耐低钾、耐硒、耐盐、晚花突变体筛选的研究内容。
在拟南芥抗旱突变体筛选中将用到甘露醇模拟干旱胁迫来进行试验。
在抗氧化、耐低钾、耐硒中将用到Na2SeO3、钾、硒、NaCl等化合物或者化学元素对拟南芥突变体的生长发育影响来进行拟南芥突变体的筛选。
概括了拟南芥突变体在甘露醇模拟干旱中的生长影响以及拟南芥突变体在抗氧化、耐低钾、耐硒、耐盐等逆境环境中生长研究方面的观点。
总结了拟南芥突变体在先如今人们研究中常用的几种筛选方法，指出了拟南芥突变体筛选的研究需求，并提出筛选拟南芥抗逆突变体的重要意义。
关键词：拟南芥；突变体；筛选；研究Screening Summary of Arabidopsis MutantsTang Hui Instructor:Wang YanlingAbstract: This paper summarizes the Arabidopsis drought, oxidation resistance, low potassium, selenium-resistant, salt, late-flowering mutants creening research.And detailed exposition of the various materials and processes Arabidopsis mutants creening methods needed in the screening process.In the anti-oxidation, anti-potassium, selenium resistance will be used Na2SeO3, potassium, selenium, NaCl chemical elements or compounds such mutations affect thegrowth and development of the body to be screened Arabidopsis thaliana mutants.Thus summarizes the growth of Arabidopsis mutants mannitol and simulated drought in Arabidopsis mutants in anti-oxidation, anti-potassium,selenium resistance point of view, salt and other adverse environments grow research.Arabidopsis mutants summarized earlier research that people now commonly used inseveral screening methods, pointed out the Arabidopsis mutant screening research needs and the importance of screeningproposed resilience of Arabidopsis mutants.Key words: Arabidopsis；Mutant；Filter；Research拟南芥（Arabidopsis）为十字花科(Cruciferous)、拟南芥属（Brassicaceae、Arabidopsis）一年生或二年生的细弱草本植物。
拟南芥T-DNA插入突变体的PCR鉴定【摘要】拟南芥的T-DNA插入变异是反向遗传学进行植物生物学研究的重要手段之一。
实验将获得T-DNA插入某基因造成的突变种，插入基因功能进行判断。
筛选出纯种突变型，同时进行PCR法序列鉴定纯种突变型、杂种突变型与野生型。
1.引言：反向遗传学：经典遗传学是从生物的性状、表型到遗传物质来研究生命的发生与发展规律。
反向遗传学则是是在获得生物体基因组全部序列的基础上，通过对靶基因进行必要的加工和修饰，如定点突变、基因插入\缺失、基因置换等，再按组成顺序构建含生物体必需元件的修饰基因组，让其装配出具有生命活性的个体，研究生物体基因组的结构与功能，以及这些修饰可能对生物体的表型、性状有何种影响等方面的内容。
与之相关的研究技术称为反向遗传学技术。
实验材料拟南芥：拟南芥又称为阿拉伯芥，是一种十字花科植物，广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，已成为一种典型的模式植物，其原因主要基于该植物具有以下特点：①植株形态个体小，高度只有30cm左右，1个茶杯可种植好几棵；②生长周期快，每代时间短，从播种到收获种子一般只需6周左右；③种子多，每株每代可产生数千粒种子；④形态特征简单，生命力强，用普通培养基就可作人工培养；⑤基因组小，只有5对染色体；⑥拟南芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型。
拟南芥全部基因组测序已经完成，每个单倍染色体组（n=5）的总长只有7000万个碱基对（只有小麦染色体组长的1/80），预测共有29,454个基因。
这样科学家就可以准确定位插入DNA的位置。
突变体获得：插入诱变（insertional mutagenesis），即将外源DNA随机插入到拟南芥基因组中，获得突变体。
当外源DNA“击中”某一基因时，这个特定基因就被关闭。
常用的插入诱变方法为农杆菌转化法。
Ti质粒是土壤农杆菌的天然质粒，质粒上有一段特殊的DNA区段，当农杆菌侵染植物细胞时，该DNA区段能自发转移，插入植物染色体DNA中，Ti质粒上的这一段能转移的DNA被叫做T-DNA。
2025年1月“八省联考”考前猜想卷生物（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本部分共15题，每题3分，共45分。
在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．下列关于原核细胞的说法正确的是（）A．支原体进行无丝分裂，细胞不能形成纺锤丝B．大肠杆菌衰老的原因可能是端粒缩短C．好氧菌的有氧呼吸酶分布在细胞质基质和线粒体中D．肺炎链球菌和小鼠的基因在表达时存在边转录边翻译的情况2．G蛋白（包括α、β、γ三种亚基）是一种受体蛋白，结合GTP时有活性，结合GDP时无活性。
乙酰胆碱等信号分子与受体结合可导致G蛋白活化，开启K+通道，具体过程如图所示。
下列叙述正确的是（ ）A．G蛋白的活性与K+的运输有关B．抑制α亚基与β、γ亚基的分离，可使G蛋白处于激活状态C．K+运出细胞所需要的能量主要由呼吸作用提供D．性激素也能通过图示机制实现信号转导3．图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线，其中“V max”表示该条件下最大反应速率，“K m”表示在该条件下达到1/2 V max时的底物浓度。
图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。
下列相关叙述错误的是（）A．底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同B．K m的大小可体现酶与底物结合能力的强弱C．若升高反应体系的温度，则图1中的M点将向左下方移动D．在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂，V max都会下降4．下图表示酵母菌在不同环境条件下生存状态的调节示意图，当酵母菌生活环境中缺乏存活因子时，细胞会启动自噬作用，以延缓细胞的快速凋亡。
