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1、植物分子育种复习第1章 绪论 （这些只是大纲的题目，不是必考题）1、 植物分子育种的概念及其研究内容分子植物育种是依据分子遗传学，遗传学和植物育种学的理论，利用DNA重组技术和DNA标记技术来改良植物品种的新型学科分子育种的研究内容1、标记辅助选择（MAS）育种：通过DNA标记技术来对某些重要农艺性状座位直接进行选择改良，由于可以考虑到多个生产性状座位（目标性状，背景基因型选择），也有称为基因组扫描选择育种或基因组育种。2、转基因育种（Transgenic Breeding）：通过基因转移技术将外源基因导入到某种植物的基因组上，从而达到改良重要农艺性状（产量、品质、抗性）或非常规育种性状的目标
2、。 非常规育种性状（如生产人类药用蛋白，工业用酶等）3、分子设计育种：以生物信息学为平台，以基因组学和蛋白组学等数据库为基础，综合作物育种学流程中的作物遗传、生理、生化、栽培、生物统计等所有学科的有用信息，根据具体作物的育种目标和生长环境，在计算机上设计最佳方案，然后开展作物育种试验的分子育种方法2、 何谓分子标记辅助选择（MAS）标记辅助选择（Marker Assisted Selection, MAS）育种：通过DNA标记技术来对某些重要农艺性状座位直接进行选择改良，由于可以考虑到多个生产性状座位（目标性状，背景基因型选择），也有称为基因组扫描选择育种或基因组育种。3、 分子标记辅助育种实
3、施的基础1、与理想农艺性状共分离或紧密连锁的分子标记。 2、饱和的分子遗传连锁图 3、基因组学的发展4、蛋白质组学的发展 5、生物信息学的发展。 6、育种技术平台。第2章 分子标记SSR：以2-6个核苷酸为基本单元的简单串联重复序列称为微卫星或简单序列重复(SSR)。InDel：插入和删除的多态性CAPS：是先对样品DNA进行专化性扩增，再用限制性内切酶对扩增产物进行酶切检测其多态性，称为CAPS标记。dCAPS：SNP：SNP即单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism)，是指同一位点的不同等位基因之间仅有个别核苷酸的差异或只有小的插入、缺失等。基因功能标记
4、：1、 遗传标记的种类1）形态标记：指能明确显示遗传多态性的外观性状或经简单测试即可识别的生理特性、抗病虫性。2）细胞学标记：指明确反映遗传多态性的细胞学特征，主要包括染色体的结构和数量特征3）蛋白质标记：用作遗传标记的蛋白质分为酶蛋白和非酶蛋白4)DNA标记：DNA分子标记是DNA水平上遗传多态性的直接反映。DNA水平的遗传多态性表现为核苷酸序列的任何差异。2、 显性与共显性标记的概念哪些分子标记为显性标记哪些分子标记为共显性标记？显性标记：以扩增产物有无的差异来表现不同来源的基因组的标记显性标记：以扩增片段大小的差异来表现不同来源的基因组的标记显性标记有： ISSR、AFLP、 RAPD、
5、STS、共显性标记有：ISSR、AFLP、 RAPD、STS、 RFLP、SSR、SCAR、CAPs3、 特异引物PCR标记与随机引物PCR标记的概念，哪些分子标记为特异引物PCR标记，哪些分子标记为随机引物PCR标记随机引物的PCR标记：随机引物PCR扩增的DNA区段产生多态性的分子基础是模板DNA扩增区段上引物结合位点的碱基序列发生了突变。常用的随机引物PCR标记主要有可分为RAPD、AP-PCR、DAF、ISSR等特异引物的PCR标记：所用的引物是针对已知序列的DNA区段而设计的，具有特定核苷酸序列，引物长度通常为1824核苷酸。根据引物序列的来源，主要可分为SSR标记、SCAR标记、S
6、TS标记及RGA标记等。4、 哪些分子标记属于基于PCR的分子标记，哪些分子标记属于基于限制性酶切和PCR相结合的分子标记基于限制性酶切和PCR的DNA标记1）一种是先将样品DNA用限制性内切酶进行酶切，再对其酶切片段有选择地进行扩增，然后检测其多态性，这种标记称为AFLP标记。2）另一种是先对样品DNA进行专化性扩增，再用限制性内切酶对扩增产物进行酶切检测其多态性，称为CAPS标记。基于PCR技术的DNA标记: 1、随机引物的PCR标记 2、特异引物的PCR标记5、 如何开发SSR和InDel分子标记开发SSR：1、在网上寻找并下载目标序列 2、找出SSR基序 3、在NCBI上进行比对找出S
7、SR的多态4、用primer primer 5.0设计SSR的引物 5、检测SSR的多态性开发InDel分子标记：1、在NVBI网站上寻找并下载BAC/PAC克隆序列 2、在NCBI上进行比对找出InDel的多态性 3、用primer primer 5.0设计的InDel引物4、检测InDel的多态6、 参照文献1图1A模板序列（IR24和Asominori)，试设计一对基于EcoRI 酶切位点 (GAATTC)的dCAPS标记引物7、参照文献2图2B模板序列（Allele1和Allele2），试设计一对位点特异性（allele-specific）PCR标记引物特异引物的PCR标记：所用的引物
8、是针对已知序列的DNA区段而设计的，具有特定核苷酸序列，引物长度通常为1824核苷酸。 第三章 基因组分子标记遗传图RIL群体：RIL(重组自交系)群体是杂种后代经过多代自交而产生的一种作图群体。通常从F2代开始，采用单粒传的方法来建立。DH群体：单倍体经过染色体加倍形成的二倍体称为加倍单倍体或双单倍体(DH)LOD值：1、 分子标记连锁图谱构建的基本步骤（程序）1）选择适合作图的DNA标记； 2）选择用于建立作图群体的亲本组合；3）建立作图群体(分离群体）； 4）测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型；5）对标记基因型数据进行连锁分析，构建标记连锁图。2、 常用的临时性作图群体与永久性作图
9、群体、构建方法与群体特点暂时性分离群体特点：F2、F3、F4、BC、三交群体等.群体的分离单位是个体、一经自交或近交其遗传组成就会发生变化，无法永久使用。永久性分离群体特点：RIL、DH、BIL群体等.群体中分离单位是株系，不同株系间存在基因型的差异，而株系内个体间的基因型是相同且纯合的，是自交不分离的。暂时性分离群体构建方法1）亲本的选配2)分离群体类型的选择暂时性分离群体：F2、F3、F4、BC、三交群体等3)群体大小的确定永久性分离群体构建方法1）亲本的选配2)分离群体类型的选择永久性分离群体：RIL、DH、BIL群体等3)群体大小的确定第3章 质量性状基因的分子标记定位近等基因系：一组
10、遗传背景相同或相近，只在个别染色体区段上存在差异的株系，称为近等基因系(NIL)。BSA：分离体分组混合分析法（bulked-segregant analysis)，简称BSA法RCA：连锁累赘：在回交导入目标基因的同时，与目标基因连锁的染色体片段将随之进入回交后代中，这种现象称为连锁累赘。1、 BSA的基本原理基于性状表现型的BSA法是根据目标性状的表现型对分离群体进行分组混合的。在作图群体中，依据目标性状表型的相对差异(如抗病与感病)，将个体或株系分成两组，然后分别将两组中的个体或株系的DNA混合，形成相对的DNA池。基于标记基因型的BSA法是根据目标基因两侧的分子标记的基因型对分离群体进
11、行分组混合的。这种方法适合于目标基因已定位在分子连锁图上，但其两侧标记与目标基因之间相距还较远，需要进步寻找更为紧密连锁的标记的情况以下两题大家最好去看一下文献2、 指出文献3图3AF图中、哪些图形分子标记与目标基因连锁，哪些图形分子标记与目标基因不连锁，在分子标记与目标基因连锁的图形中，哪些图形表示分子标记与目标基因区段发生了明显的交换。 答案： A/B/C/D/E与目标基因连锁，其中E图的分子标记与目标基因发生明显交换，F与目标基因不连锁3、 以M表示显性可育亲本分子标记座位，m表示隐性不育亲本分子标记座位、F表示显性可育亲本目标基因座位、f表示隐性不育亲本目标基因座位、写出文献4图1A、
12、B图中1、2、3和4电泳道分子标记与目标基因的组成 A是以与pms1连锁的RG30标记的 B是以不与PSGMS连锁的RG533标记的 A 1、m F 2、m F 3、M F 4、M F B 1、M f 2、m f 3、m f 4、M f本题答案二: A 1 Mm Ff 2 MM FF 3 mm ff 4 mm ffB Mm Ff 2 MM FF 3 mm ff 4 Mm Ff 第4章 数量性状基因的分子标记定位QTL：控制数量性状的基因在基因组中的位置称为数量性状基因座(QTL)。QTL定位：利用分子标记进行遗传连锁分析，可以检测出QTL的位置和效应，即QTL定位加性效应：等位基因间与非等位基
13、因间的累加作用引起的效应QTL的初级定位：用初级群体（QTL定位研究常用的群体有F2、BC、RI和DH）进行的QTL定位的精度通常不会很高，因此只是初级定位。QTL的精细定位：在初级定位的基础上，还必须对QTL进行高分辨率(亚厘摩水平)的精细定位。1、 QTL定位的基本步骤1）检测、筛选亲本并构建遗传群体； 2）检测群体的分子标记基因型并构建分子标记连锁图谱；3）应用根据相应的统计模型和方法编写的计算机软件处理分析实验数据，确定分子标记与QTL的连锁关系及QTL在染色体上的区域2、 QTL定位的基本原理（基于标记的分析方法和基于性状的分析方法）基于标记的分析法原理:通过检验标记的不同QTL基因型之间的差异来推知标记是否与QTL连锁。基于性状的分析法原理:利用极端类型个体分析，将大多数的中间类型淘汰，则高值和低值两种极端表型的个体就可以明确地区分开来，分成两组。3、 QTL定位的遗传模型有哪些？（1)均值差检验法 （2)性状-标记回归法 （3)性状-QTL回归法 （4)性状-QTL-标记回归法4、 提高QTL定位灵敏度和精确度的方法1、要提高QTL定位的灵敏度和精确度，就必须排除遗传背景和环境效应的影响。消除遗传背景效应的方法：1）从实验材料着想
