行为偏好与遗传基因的研究实例

行为偏好与遗传基因的研究实例
行为偏好与遗传基因的研究实例

行为偏好与遗传基因的研究实例

一、引言

在发现DNA双螺旋结构的成果出版50年之后,近年来的成果几乎可以称得上是对基因与行为认识的革命性变化,一百多年就先天还是后天决定行为这种非此即彼的争论,以及调和的悖论①可以在很大程度上得以澄清。通过下面的讨论,可以指出的是(Matt Ridley, 2003):基因决定了大脑如何构造、如何吸收经验(how genes build brains to absorb experience)。

由此,

决定个体经济行为的偏好,及其随经历、场景可能发生的变化范围或程度是否存在可靠的经验学科基础,成为经济学值得关注的基本问题。

就中国读者了解的情况而言,因为1986年以后在中国大陆陆续出版的译著,如《新的综合》、《自私的基因》等,中国读者已经相当熟悉演化生物学的代表人物威尔逊和道金斯了。他们的研究领域是生物行为,当然主要是人类行为,考察如何受演化过程中的基因支配或影响。威尔逊学派中有一位经济学出身的追随者——Terry Burnham。作为一位哈佛经济学教授,Terry Burnham的涉猎面甚广,虽然曾经在华尔街供职于高曼、Progenics(一家生物高科技的共同基金,致力于癌症和艾滋病治疗研发投融资)等公司,但其主要研究领域是经济行为的演化起源问题。他与生物学家Jay Phelan 合作的Mean Genes 一书(Burnham, Terry and Jay Phelan, 2000)展示了基因支配的人类行为,曾经使我们的祖先生存繁衍兴旺,现在如何对现代社会做出反应。不过,他们的大部分经验实例还是来自经济学以外的研究成果。

1998年《经济学家》杂志的一篇文章②这样描述科学界对基因与个性关系的认同与分歧:“如今,没有一个令人尊敬的科学家会否认基因在大脑和性格形成中的作用。日趋激烈的论证问题也不过是这个作用到底有多大。”回顾此前研究和争议的历程却令人印象深刻。最早尝试考察遗传因素对个体行为特征影响的是19世纪后期的Francis Galton,他与达尔文不仅同时代,而且就是堂兄弟。一方面Galton想到了用在不同环境中长大的孪生子对比遗传因素的影响;另一方面直接建立实验室测量个体的感觉运动能力,希望考察个体差异与遗传因素的关系③。接着,社会政治势力和利益集团中的左派和右派都对遗传因素为自己所用而热情有加,结果遗传研究被人类驾驭自然(从人种上驾驭自己从而优于别人)的实用取向——纳粹积极推进的种族优生工程,弄得声名狼藉,学术界主流对基因与个体行为能力及倾向关系的研究也退避三舍。对遗传学雪上加霜的是,1971年又出现了灾难性的Cyril Burt丑闻。在Cyril Burt这位英国研究者死后的资料里显示,他的许多遗传研究数据是伪造的!这算是遗传学史上的辟尔唐。继Cyril Burt之后,第一个大规模重整旗鼓,再研究同卵双胞胎的是明尼苏达大学的Thomas Bouchard。他领导下的研究结果,将基因对个体行为影响程度估计得很大(高达78%),而另外一些研究,例如针对家庭领养的孩子,却得出了差别很大的估

①例如认为人的行为背后同时既有自由意志(free-will)、又受本能和文化支配的悖论。

②What we learn from Twins. The Economist 网络版Jan 1st 1998 From The Economist print edition (1998, January 3) , 74-76. https://www.360docs.net/doc/4718990287.html,/displayStory.cfm?Story_ID=109401 。本段介绍的遗传研究历程梗概主要取自于这篇文章。

③Galton早在1874年就对英国皇家协会的会员进行了问卷式的量表调查。对此,出于人人平等而憎恨先天差异的心理学家一直谴责Galton是可恶的智商测试方法的开创者,见Ken Richardson. The Making of Intelligence.SDX Jiont Publishing Company, 2000.

计值,基因对个体行为影响程度只有30%。对此差异,美国心理学学会的一个特别工作组梳理了当时所有可能获得的研究成果,结论为:基因对行为的影响程度平均约为50%。

近期的争论起因于2001年2月,基因组研究发布了一项令人吃惊的结果,人类基因组所包含的基因只有3万,这一数据远远少于原先预计的10万个。这一修正导致有些研究者推断,“人类没有足够的基因决定人们的行为差异:行为是后天养育而不是先天造就的(made by nurture not nature)。”于是生物学界又被迫卷入了nature-nurture先天后天之争。

Matt Ridley(2003)就基因如何控制大脑吸收经验方面提供了最前沿的描述。他指出,呈现出的事实表明并不是二者非此即彼的问题,培养是以基因为基础的,同时基因通过后天培养起作用——本性要通过培养(nature via nurture)。“基因不仅预先决定了大脑的先天结构,而且也决定了大脑如何吸收后天的经验并加以记忆;对社会现象做出反应甚至运作货币。”结果形成通过培养的本性,这也就是个体有意愿的原因。

They are consequences as well as causes of the will.

下面是从相关文献报道中收集的若干行为偏好与遗传基因的具体研究实例。

二、蔬菜与生肉饮食偏好

Robson(2002)指出:实例表明演化环境塑造了偏好(There is evidence that the evolutionary environment shaped preferences)。在讨论偏好与长期效用的时候,他建议去查一下大英百科全书中有关合成维生素C的条目,以说明人不能不吃蔬菜。

很显然,生物进化过程中所处的环境,选择淘汰具有不同行为特征的种群,能够继续复制基因的种群保留着他们相应的食物(能量)摄取方式。在这个意义上,环境塑造形成了种群的行为模式。最主要的具体行为表现即进食偏好。例如,大多数动物都有自身合成维生素C的能力,人类却没有这种能力。作为替代,人类具有定期要吃蔬菜(或水果)的饮食偏好。处于文明时代的我们,如果每餐都是肉类熟食的话(肉类中的维生素C经过高温过程就被破坏了),很快就会呈现出渴求蔬菜的行为表现。生物演化的历史过程决定了我们一直靠采食植物摄取维生素C。Robson对此拟人化的经济学解释是:在演化的历史上,如果种群分化前的祖先就像许多其他哺乳动物一样曾经具有合成维生素C的能力,而这种合成的代谢值损失太高的话,从有效转换的效率来看不“经济”,就有可能“放弃”这种合成能力。面对其他一些物种既摄食植物又没有丧失自身合成维生素C的能力,该如何解释呢?Robson 认为或许更为可信的解释是,其他很多摄食植物且没有丧失这种能力是因为代谢过程中的损失很小,而人类连这一点代谢损失都不用付出,是因为变异为我们带来了这一几乎可忽略不计的降低损失的好处。应该指出,Robson的后一种解释是不成立的,因为如果丧失合成维C的能力是变异的话,那么必然要经过环境对保留该能力者的选择淘汰,显然,无论生态环境中作为摄食来源的动物或植物如何匮乏,被淘汰的只可能是自身没有能力合成维C的物种,而不会淘汰掉保留该能力的物种。所以合理的解释更可能是这样的:有能力自身合成维C的物种是其祖先无自身合成能力物种变异后的结果,在经历了生态区位变化原食物链匮乏淘汰以后,合成维C作为拓展的适应能力而复制延续至今。人类就此来看,应该还没有演化出这种能力,而不是经演化淘汰了有合成维C能力的祖先,留下我们这些没有合成能力的种群。

不管怎么样,有能力自身合成维C的个体的偏好肯定会不同于那些没有这种能力的人,后者有着更迫切的需要去消费植物。在地质地貌、植被等生态环境长期变化的演进历史中,植物的可利用性使得人类这个物种携带不能自身合成VC的基因的个体没有被大批淘汰,绝大部分地区的人表现出对于摄取植物以补充VC的偏好。

为什么这里用“绝大部分地区”这一定语?难道还有人一直不吃植物类食品也不想吃

吗?或者说没有对摄食植物的行为偏好吗?的确,的确存在这样的地域环境,使那里的人在形成了替代性的行为偏好,这就是共同起源于非洲、以后分属于蒙古利亚人种的一支,滞留在北极的古爱斯基摩人。

大约10000年前,亚洲和北美洲间的白令陆桥再次浮出水面,这时从亚洲中部和东部北上的有一部分人留在西伯利亚地区,另一部分人则通过白令陆桥(今天的白令海峡),来到了阿拉斯加。这一部落被认为是今天爱斯基摩人的祖先,称为古爱斯基摩人。当时从欧洲北上的一支部族则很可能是现代拉普人的祖先。如同早期(大约在25000-30000年前)的印第安人一样,古爱斯基摩人并不是简单地一下就迁徒到阿拉斯加的。他们在游猎过程中,渐渐地穿过了白令陆桥。大约在7000年前,随着最后一次冰期消退,气候变暖,冰雪融化,海平面上升,白令陆桥再度消失。于是古爱斯基摩人被水分割,生活在不同的陆地上。由于北美洲大陆早已被古印第安人占领,所以从亚洲而来的古爱斯基摩人只得沿着北冰洋沿岸印第安人不愿居住的寒冷地区渐渐东移,直到埃尔斯米尔岛、格陵兰岛和拉布拉多半岛一带。

爱斯基摩人在官方的正式用语中称为“因纽特人”。“因纽特人”的原意是“真正的人”,而爱斯基摩人则是印第安语中“吃生肉的人”。这是印第安人对“因纽特人”不尊重的称呼。其实“因纽特人”吃生肉的偏好正是当地没有生长的植物可供食用,环境选择使得他们——我们中的一部分人,不得不依赖生肉中的维生素C。他们的食物以各种哺乳动物和鱼类为主,候鸟也是他们的食谱,喜好直接喝海豹和驯鹿的血解渴。可以设想,那些将食用生肉、生血作为负效用的个体,将遭遇败血病而夭折以至于无法繁衍后代复制基因,于是留存至今的个体将表现为对生肉饮食的偏好。

总之,人类绝大部分摄取植物性食物、因纽特人食用生肉的这些偏好都是缘于我们携带的是无法自身合成维生素C的基因。

三、影响烟草消费行为的遗传与后天经历

维吉尼亚联邦大学医学院精神病学系的Kendler(2000a)等人,对吸烟消费偏好进行了系统的影响因素研究。研究指出,针对习惯性吸烟行为(regular tobacco use,RTU),解释个体倾向于嗜烟的影响因素,依生物计量学数据(1890到1958年在瑞典的778组孪生样本)分析,男性61%归于先天的遗传基因因素;20%归于后天的经历。对于女性,不同的出生分组的RTU数据有很大差别,1925年以前出生的RTU不高,孪生女性之间的偏好差异基本上都可以由遗传基因因素解释(很强的社会约束作用下,基本上没有女性抽烟);1925年以后出生的RTU增高,决定RTU行为偏好的基因因素和后天经历因素各占一半;1940年以后出生的样本组则呈现出和男性无显著差异的计量结果:吸烟消费行为偏好的63%源于遗传基因!

该研究实例说明(或者说验证)了以下两点:

(Ⅰ)消费偏好受先天遗传基因和后天个体经历的社会因素共同支配;

(Ⅱ)后天个体经历的社会因素发生变化,即对个体行为偏好的强化或抑制程度发生变化,基因对行为偏好的影响程度(比例)也就会发生变化。

就(Ⅰ)而言,因为的确可以识别出吸烟消费偏好背后的遗传因素,其影响不管大小,却是的的确确存在的,所以在许多消费偏好中无法排除先天的基因决定因素——与生俱来的、一生不变的决定因素。

该因素所决定的消费倾向行为成分,无论是否在社会因素约束下允许他表现出来,这个决定偏好的因素是一生都不会改变的,而且还要照样复制——传给下一代,下一代也就具有了一生不变的这个影响偏好的基因。除非受到像化工用品、放射性物品、基因工程以及其他人类文明工程的影响,基因在有生之年就发生突变。否则,在正常情况下,一人一生总存在

由基因决定的,稳定不变的基本内层偏好(与个体经历的环境无关,或者说与后天习得无关)。

再考虑第(Ⅱ)点。实例表明,不同年代出生的个体们(本实例中是女性群体)经历的社会约束,或者社会激励不一样,所以她们经历,从而所受到的社会影响因素不一样,进而吸烟偏好在行为上表现出:随出生年代延后而逐渐增大的趋势。受遗传和社会因素共同作用的行为偏好“强度”(在社会女性总人口中的比例)在变大,其中社会约束因素起作用的程度在降低,所以当社会完全不约束女性吸烟时,女性是否具有吸烟倾向就应该和男性一样主要受基因控制了;当女性处于1925年以前的强社会约束时,基因对行为的影响就被个体经历的社会约束削弱了。所以,基因对行为偏好的影响程度(比例)会发生代际变化,而这种影响程度的变化恰恰是社会因素变化所导致的。

虽然实例揭示的是按不同出生年代划分的女性样本群体,不过同理也可以就同时代社会做出推断:不同个体在同时代具有不同经历以后,不同的社会因素和相同的遗传因素决定了各个个体行为偏好的差异。

当然还可以讨论个体偏好的稳定性:对于同一个个体,遗传与他以前的经历(是否染上吸烟嗜好或是否成功戒烟),决定了他稳定的吸烟消费偏好[如果借用传统的微观经济学表达方式,个体的稳定偏好就是每个个体都有自己的一维效用函数,曲线不变]。

四、“学会形成”偏好与“维持”偏好被基因决定的程度

进一步可以把偏好的“学会形成”和尼古丁依赖的偏好“维持”分开,从而分别考察基因对其影响(genetic influence on the initiation and maintenance of smoking)。假设某些基因具备一种使人容易接受吸烟的特性,而另一些基因则可能使香烟中的尼古丁变得更容易让人上瘾依赖。考虑吸烟偏好的形成,或者说染上抽烟习惯的影响因素,Sullivan PF(1999)等人的研究表明,吸烟偏好的“学会形成”受三个因素影响:约60%归于遗传基因;20%归于子女共同受到的家庭环境;另外20%归于个人自己的社会经历。对初学行为来说,家庭环境影响因素在个体的青春期阶段之内,所起的作用要比其他阶段更大一些。另外,Sullivan (1999)取一个从初学吸烟发展到尼古丁依赖偏好的样本子集,他发现这时家庭环境因素的影响几乎可以忽略不计,而遗传基因对改组个体偏好的影响约为70%。在Sullivan等人的这一项遗传流行病学方法研究的基础上,他们同时指出,有可能决定“学会形成”偏好的基因和尼古丁依赖偏好的基因是部分重合的,于是有必要从分子生物学层面(而不仅仅是遗传流行病学)进一步努力,设法找到特定的基因编码位置。

Sullivan等人的工作对我们启发何在?他们的研究实例提示,偏好的稳定和变化都有一定的遗传基因基础。具体说明如下:

(Ⅰ)首先,吸烟偏好的形成是一个“习得”过程。个体在童年阶段以前和中老年以后的吸烟偏好都是稳定的,有些个体一直保持着“学不会”,对抽烟“没感觉”甚至是“厌恶”的偏好状态,有些人则从不会抽烟经过“习得”过程而变成瘾君子——有稳定的尼古丁依赖偏好。这一常识过程有助于理解偏好稳定和变化的一种情况,即个体的经历有可能改变他的偏好。

(Ⅱ)更重要是第二点,这一“习得”过程并不像人们传统认识的那样:由“人造”的社会环境可以任意塑造后天的偏好习性。换言之,就是设想在本例中逼迫大家都去学抽烟,总有人学不会。这个样本组中的个体究竟学得会还是学不会?六到七成是由他们先天的遗传基因决定的,即使让剩下三到四成的社会因素全部起作用,没有这个“天分”的人还是不会上瘾的。

五、其他上瘾的消费偏好行为研究实例

维吉尼亚联邦大学医学院Kendler(2000b)等人的另一项研究实例源于预防和治疗药物依赖行为。根据样本数量为1198的男性双胞胎(其中708对单卵、490对双卵)的数据采集,由终身服用、大剂量服用、滥用和依赖①:大麻(cannabis)、镇静剂(sedatives)、兴奋剂(stimulants)、可卡因(cocaine)、鸦片(opiates)、迷幻剂(hallucinogens)数据情况,经过计量生物学模型拟合等方法估计,得出的结论是:双胞胎有显著的偏好行为一致性;且单卵孪生兄弟比双卵孪生有更强的一致性。模型拟合表明:孪生兄弟行为的相似性取决于基因和家庭环境两方面因素;而对镇静剂(sedatives)、兴奋剂(stimulants)、可卡因(cocaine)、阿片(opiates)的偏好行为仅仅取决于基因因素。

除了两方面行为(cocaine abuse and stimulant dependence)表现以外, 孪生兄弟在大剂量服用、滥用和依赖行为上的相似性由遗传基因因素决定的比例为60%到80%,且由样本所作的估计无法拒绝相同环境影响假设(没有一致性的估计足以拒绝相同环境影响假设)。其结论为:与此前在女性样本中得出的分析一致的是,家庭环境对形成药物服用倾向性的行为有影响;同时与女性相比,男性孪生兄弟在大剂量服用、滥用和依赖行为上的相似性受基因影响的程度更高一些,遗传可能性的估计值较高。

包括饮酒等消费上瘾的行为样本研究工作表明的是:

(Ⅰ)消费“上瘾”的行为不同于摄入蛋白、含有Vc的蔬菜等非习得消费行为,前者要经历习得的行为表现过程。或者说按照是否要经历习得过程才能“学会”消费偏好来划分,可以分为“非习得”的消费偏好,和需要经历“习得”才可能形成的消费偏好。显然前面讨论的人类摄取植物性食物以及因纽特人摄食生肉的偏好,就像初生婴儿嗷嗷待哺的偏好一样,是非习得的消费偏好。本例以及上一例介绍的学会享受某种物品的偏好是习得的。既然存在一些可能由习得形成的偏好,那么对个体来说有些偏好就是可变的。

(Ⅱ)一生中行为偏好变化的可能性在很大程度上受遗传基因影响。例如一个少年个体对酒精类饮料的接触过程,是从一开始难以耐受(偏好的行为表现是趋于躲避),数次以后形成耐受性(也称为易感性),进而形成习惯性依赖,甚至在戒断时出现身体症状反应。这一全部过程被药物依赖性研究领域称为"成瘾",成瘾是反复给药后,脑内相关神经元为对抗药物急性强化作用(reinforcement)而发生适应性变化(adaptation)的过程(Self D.W. and Nestler E.J.,1995)。用描述经济行为的语言就可以说是:

一开始消费带来负边际效用,偏好为"避";

变化为消费带来零边际效用,偏好为"中性";

最后消费有巨大正边际效用,偏好为"趋"。

成瘾行为是一个偏好变化的过程,脑科学分子生物学已经为这个变化过程——成瘾形成机制提供了最基本的生物学范畴的理论解释。实验证据在一定程度上揭示了从给药到耐受、依赖,再到撤药症状的生物变化过程。

需要特别强调的是,药物依赖性研究揭示了这种消费行为的变化,是重复消费作用下个体发生适应性变化的时间依赖过程。实例表明沿这一过程变化的程度,即消费偏好变化与否、偏好会变成什么样,在很大程度上受遗传基因影响。

①终身服用、大剂量服用、滥用和依赖这四种行为在医学专业中有不同的具体区分界定。药物依赖性是指某些药物长期重复应用,停药物所产生的精状态和身体状态的变化,为了避免由于停药引起的不适,心理上渴求继续用药称为习惯性或心理依赖性(精神依赖性)。如苯丙等中枢兴奋药属于此类。用药者中断用药后如果产生戒断症状的表现称为瘾性,或称生理依赖性(身体依赖性)。如吗啡等镇痛药属于此类。滥用(abuses)通常系指反复使用大量具有依赖性潜力的药用的用药行为。这种非医疗目的的自身给药方式的

用药行为。常常会导致耐受性、身体依赖性和精神依赖性;药物耐受性(易感性)系指反复用药后,机体对该药的反应弱的现象。耐受性包括交叉耐受性(如酗酒的人苯比妥药物的反应性降低)和快速耐受性(有些有第二次用某药时便产生对该药的耐受性)。所有耐受性都是可逆的,当对某药发生耐受性时,有意识停用一阶段时间,再用时往往以恢复了对原药的敏感性。

除了上述饮酒抽烟以外,就人们的食欲、进食量的行为如何受调节的机制,也有人进行了基因层面的研究(Woods et al.,1998)。弗吉尼亚联邦大学的精神医学与行为遗传研究中心则研究了(Bulik CM, Sullivan PF, Kendler KS.,2003)基因与环境共同作用于贪食(binge eating)与肥胖的问题。他们针对2163对女性双胞胎样本采用双变量的模型估计基因和环境的显著性。结果显示,基因因素对贪食偏好有影响,但远小于对肥胖的影响程度。(在无量纲的估计模型中,遗传对肥胖的影响系数是0.86: 95%,区间为0.77-0.94;遗传对贪食的影响系数是0.49: 95%,区间为0.77-0.94;贪食与肥胖之间的遗传相关为+0.34:95%,区间为0.19-0.50。)

六、风险倾向(寻求创新novelty seeking)的研究

创新意义上的风险偏好,即寻求新奇刺激(“novelty seeking” 或者在非学术的大众刊物上被称之为“thrill seeking”)的特性与基因的关系,被行为遗传学、分子生物学等诸多领域的研究者关注,发现二者之间的确有联系,其成果在欧美也吸引了大众媒体,如时代周刊(Toufexis, 1996)称这一发现是“第一次将一种正常的人格特征与一个特定的基因确切地联系起来了”。Dean Hamer and Peter Copeland(1999)和著名的科学专栏作家Matt Ridley (1999) 从较通俗的角度介绍了这些成果。寻求创新的风险偏好是指“寻求新奇感和体验并自愿去冒风险”①。Dean Hamer和Peter Copeland将其具体分为四种类型:

①物理刺激(Physical thrills)。它包括类似可能招致身体受伤的危险运动或者蹦极这样的项目。“高”偏好者趋于参加这一类运动而“低”偏好者则趋于避开;

②智力刺激(Mental thrills)是指向自己智力挑战的刺激。个体偏好的形状或色彩能够显示他寻求智力刺激的程度。喜好智力刺激的人乐于欣赏抽象作品,而厌恶智力刺激者则宁愿看标准的图形和传统的色彩搭配;

③社会交往刺激(social thrill)。如果寻求该刺激的偏好强,则乐于结交陌生人,否则只愿意和几个亲密朋友打交道,最严重的是逃避交往②;

④寻求任性的刺激(“disinhibition and impulsiveness” or decision-making)有较高偏好者对事情的反映依赖本能,而较低偏好者要在决策前要先进行逻辑计划。本文认为,这一特征可以理解为经典“理性经济人”的权衡行为本身,对有些人就是一个“inhibition”,例如个体面临两相权衡都难以割舍时,经典的经济学处理为无所谓的无差异状态,但对当事人却有可能是一种具有负效用的折磨,由着“impulsiveness”则是痛快的。所以可能存在“寻求任性的刺激”。

Dean Hamer & Peter Copeland(1999)对寻求刺激偏好的解释归于神经递质之一的多巴胺。多巴胺传递到相应的神经元接收部分(树突dendrites)然后激发一系列化学反应及动作电位。多巴胺越多个体亢奋反应就越强烈。那么多巴胺的多寡由什么决定呢?答案是基因。寻求刺激是多组基因支配的,其中最主要的是位于第11号染色体上有一种叫D4DR的遗传基因。个体携带的D4DR有长短不同的两种(较长的由7个重复的DNA结构序列组成,较短则仅由4个重复的DNA结构序列组成)。个体携带的D4DR可能是较长的那种也可能是较短的一种。较长的D4DR束缚多巴胺的程度低于较短D4DR,较长多巴胺携带者的寻求新奇刺激的偏好就会强一些。当然新奇刺激偏好并不是由D4DR唯一决定的。Benjamin等人早在1996年指出(Benjamin et al., 1996),寻求创新(novelty seeking)只是部分而非完全由基因决定,D4DR的多态性产生的基因行为效应也只是部分而非全部。Ebstein认为(Ebstein et al., 1997) D4受体的多态性对寻求创新特性变化的影响百分比并不大,这提示还有其他基因也

①“seeking novel sensations and experiences and the willingness to take risks.”是Martha Dietrich对Dean Hamer & Peter Copeland的Living With Our Genes第一章“Thrills”的归纳表述。见杂志Biol 296H, Fall 2000。

②有人已经发现第7号染色体与语言能力有关,进而与是否有自闭倾向相关(Ashley-Koch A,1999)。

对寻求新奇的行为有影响。

就不同地区民族的寻求新奇行为偏好与D4DR基因多态性的关联性,有人(Ono et al., 1997)进行了估计。日本的样本研究表明,他们一样地存在这种关联,这种关联与民族差异无关。由此引出一个值得强调的推论是:“人性相同”,遗传基因研究揭示的绝不是被误解的“社会达尔文主义”,或者说种族差异决定论。恰恰相反的是,自然演化赋予我们的基因遗产频率分布是一样的。从群体的组间差异来看,不是“性相近、习相远”,而是“性相同、习相近”。

此外还有关于D4DR多态性与易患帕金森综合症的研究(Ricketts et al., 1998);演化历史的中分叉的灵长类与我们一样具有D4DR的结构对比的研究(Inoue et al., 1998)。也有报道,D4DR的多态性与有些novelty seeking行为的相关性并不显著(Herbst et al., 2000)。

遗传流行病学的研究从另一个方面提供了样本统计实例。

寻求赌博刺激的偏好非常强烈时,医学上将其称为"病态"。美国退伍兵医疗中心的Eisen 等人①(Eisen S.A. et al, 2001)的研究表明,具有成瘾行为倾向的人口比例在美国大约为5%,随着在社会上参赌越来越便利,估计流行的趋势还会增大。嗜赌成瘾(Problem and pathological gambling PG)的原因究竟如何解释呢?以往的观点只是归于家庭环境或个体经历的其他社会环境的影响,通过从越南Era双胞胎登记中心获得的3359对样本的研究,估计家庭环境和基因分别对寻求赌博刺激偏好的影响程度。结果显示,①遗传因素是主要原因之一;②导致嗜赌严重成瘾者存在可以单一对应的基因“缺陷”;③同时出现嗜赌成瘾与其他精神症状(行为紊乱conduct disorder、反社会的人格紊乱antisocial personality disorder、以及酒精滥用/依赖alcohol abuse/dependence)两类行为表现的部分解释原因,可归于同时对两类行为(both PG and these other psychiatric disorders)都有影响的基因。Eisen等人的机理解释也是:嗜赌行为的神经生理机制与遗传的关系源于基因决定的神经递质(如多巴胺)。

实例表明,寻求刺激的倾向或者说“乐于享受不确定性”的风险偏好存在基因这一经验基础。赌徒或者容易嗜赌成瘾的人,第11号染色体的D4DR很可能就要长一些;同理,风险厌恶者的可能就要短一些。

与寻求刺激相反的是保守倾向。在这方面研究的推论是颇有争议的。遗传论者的有些研究意图是试图表明政治上的保守主义和宗教上的原教旨主义都有相应的基因基础②。对此许多人认为并不成立(Stanton Peele, Richard DeGrandpre,1995)。

在偏好实例方面的最后一个议题是效用函数度量及其背后的基因,David Lykken(1999)十分热衷于考察“幸福”的来源,从经济学角度看,个体“幸福”的程度就是效用函数值,就是偏好被满足的程度(自我评价)。Lykken的结论是:幸福的程度与财富无关、与专业水平无关、甚至与及婚姻状况无关。主要与什么有关呢?百分之八十与遗传基因有关。例如自我评价低的原因在于一个名为“CREB1”的基因。忧郁的女性体内2号染色体上的一个基因原来是扼杀美好心情的幕后杀手。虽然这一名为“CREB1”的基因在异常时令女性饱受抑郁之苦,但对男性却无动于衷。这一研究小组的负责人说,他们在实验中首先把抑郁基因的位置限定在2号染色体上的“2Q33—35”区间,然后在这一区间的8个基因中确定出罪魁祸首“CREB1”基因。

七、归纳与讨论

①是位于蒙大纳州的圣路易斯医疗与研究分部(Medical and Research Services, St. Louis Department of

V eterans Affairs Medical Center),St. Louis, MO 63106, USA. seisen@https://www.360docs.net/doc/4718990287.html,。

②见What we learn from Twins. The Economist 网络版Jan 1st 1998 From The Economist print edition (1998, January 3) , 74-76. https://www.360docs.net/doc/4718990287.html,/displayStory.cfm?Story_ID=109401 。

综上实例可以归纳行为偏好受基因影响的要点如下:

①稳定人类作为生物种群总体的行为偏好是演化过程(经文明史以前上百万年自然选择)的产物,遗传基因不变则摄取食物(能量)和传承后代(性倾向)等基本内层偏好不变。或者就个体生命阶段来说,存在非习得性稳定偏好;

②个体经历家庭和社会环境后,习得性行为偏好的情况(可塑的程度或范围)也受遗传基因约束。就个体生命阶段来说,习得性行为偏好的可塑程度受基因制约;

③习得形成的行为偏好不像经济学经典假设那样一成不变,改变的过程类似被重复给药,例如经历不同频率、强度(单位时间消费量)的重复消费行为,或者说是一个消费行为直接学习过程,将使大部分偏好发生改变(这里没有间接学习导致偏好变化的经验实例,但不能排除这种情况);

④个体之间存在的行为偏好差异,有一定的遗传基因差异的原因,这可以作为个体异质性分布的经验基础,例如创新或保守倾向在群体中的基因分布,由此也可以设想利他行为偏好在人群中可能具有一定的分布频率;

⑤虽然个体之间存在的偏好差距好多都取决于遗传基因,但是偏好差距与基因的关系却独立于民族(地区)因素。或者说,从民族国家或地区的对比来看,被基因决定的“人性偏好”在各群体中的分布是一样的。简言之,各文化区域里作为群体的人,先天都是一样的。

植物基因功能研究方法的新进展

植物基因功能诠释研究方法的新进展 (东北农业大学,150030) 摘要:本文通过阅读大量的文献,总结了植物基因功能注释研究方法的最新进展。对每种方法的原理及优缺点做了综述,拟供初学者和作相关研究者参考。 关键词:基因功能;研究方法;新进展 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(struc tural genomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组(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。功能基因组学代表基因分析的新阶段,是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能,它以高通量、大规模实验方法以及统计与计算机分析为特征。功能基因组学(functional genomics)又往往被称为后基因组学(postgenomics),它利用结构基因组所提供的信息和产物,发展和应用新的实验手段,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多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。[1,2]这是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。基因的功能包括:生物学功能,如作为蛋白质激酶对特异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信号传递途径;发育上功能,如参与形态建成等采用的手段包括经典的减法杂交,差示筛选,cDNA代表差异分析以及mRNA差异显示等,但这些技术不能对基因进行全面系统的分析。新的技术应运而生,包括基因表达的系统分析,cDNA微阵列,DNA芯片等。鉴定基因功能最有效的方法是观察基因表达被阻断或增加后在细胞和整体水平所产生的表型变异,因此需要建立模式生物体。 自华大基因启动“千种动植物基因组参考序列谱构建计划”和“千种植物转录组研究”以来,已完成水稻、黄瓜、马铃薯、白菜等植物的基因组序列图谱绘制,并通过对大豆的重测序研究建立了高密度分子标记图谱。这将是21世纪生命科学研究的重要领域。[3]本文将对研究基因功能的新技术及其新进展作一综述。 1 利用生物信息学方法分析基因的功能 生物信息学是利用生物信息学和电子技术(互联网技术)寻找并克隆新的未知功能的基因,着重于技术和操作层面,利用生物信息学对新基因进行电子克隆,及克隆该新基因的序列后对其进行简单的功能分析,如基因的编码区、启动子区、内含子/外显子、翻译启始位点和翻译终止信号预测,基因的同源比对,编码的氨基酸辨识蛋白质,蛋白质的物理性质,蛋白质的二级/三级结构、特殊局部结构以及功能预测等[4]。 1.1 通过序列比对预测基因功能

8巩固练习_遗传学研究方法及其应用

④分多个小组调查, 其正确的顺序是 获得足够大的群体调查数据 A.①③②④ ③①④② C.①③④② ①④③② 2. (2014上海卷)分离比的模拟实验中,如图准备了实验装置,棋子上标记的 D 、d 代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋 子,并记录字母。此操作模拟了 ①等位基因的分离 ②同源染色体的联会 ③雌雄配子的随机结合 ④非等位基因的自由组合 A .①③ B .①④ C .②③ D .②④ 下面是对基因型和表现型关系的叙述,其中错误的是( 表现型相同,基因型不一定相同 基因型相同,表现型一定相同 在相同生活环境中,基因型相同,表现型一定相同 D.在相同生活环境中,表现型相同,基因型不一定相同 4 .通过豌豆的杂交实验,孟德尔认为 () 亲代所观察到的性状与子代所观察到相同性状无任何关联 A. B. C. A. B. 性状的遗传是通过遗传因子的物质进行传递的 C. 遗传因子的是DNA 片断 D.遗传因子的遗传仅来源于其中的一个亲本 5 .孟德尔观察出,亲代个体所表现的一些性状在 F i 代个体中消失了,在F 2代个体中又重新 表现出来。他所得出的结论是: () 只有显性因子才能在 F 2代中表现 A. B. C. 在F i 代中,显性因子掩盖了隐性因子的表达 只有在亲代中才能观察到隐性因子的表达 D. 在连续的育种实验中,隐性因子的基因型被丢失了 6.有了发现了一种现象,有三种玉米籽粒。第一种是红的;第二种是白的;第三种也是白 的,但若在成熟期暴露于阳光下就变成红的。 据你推测:第三种玉米的颜色是由哪种因素决 定的? 高考总复习8遗传学研究方法及其应用 【巩固练习】 一、单选题 1. 下列是生物兴趣小组开展人类遗传病调查的基本步骤。 ① 确定要调查的遗传病,掌握其症状及表现 ② 汇总结果,统计分析 ③ 设计记录表格及调查要点 甲 1■世 £Atl Z.

园林植物配置应用复习题

园林植物配置应用复习题及答案 1、什么是树种规划?城市园林绿化树种规划的一般原则是什么? 提示:树种规划:作好树种的调查工作,总结出各种树种在生长、管理及绿化应用方面的成功经验和失败教训,根据当地各种不同类型园林绿地对树种的要求做出规划。 城市园林绿化树种规划的一般原则: (1)“适地适树”的原则; (2)满足功能要求,符合城市的性质特征; (3)满足景观需求,注意特色的表现; (4)满足经济要求。 2、简述立体绿化的特点及功能 答案要点: (1)特点:a外观上具有多变性;b节约用地,能够充分利用空间,达到绿化、美化的目的;c在短期内能取得良好的效果;d攀缘植物本身不能直立生长,只有通过他的特殊器官依附于支撑物上才能直立生长。 (2)功能:a美化街景;b降低室内温度;c遮阴纳凉;d遮掩建筑设施;e生产植物产品;详述省略。 3、屋顶花园植物的选择原则是什么? 答案要点: (1)植物品种强壮并具有抵抗极端气候的能力;(2)适应种植土浅薄、少肥的花灌木;(3)能忍受干燥、潮湿积水的品种;;(4)能忍受夏季高热风、冬季露地过冬的品种;(5)抗屋顶大风的品种;(6)能抵抗空气污染并能吸收污染的品种;(7)容易移栽成活、耐修剪、生长较慢的品种;(8)较低的养护管理要求。 4、植物配置的原则有哪些? 要点:a、重视植物配置多样性原则;b、遵循“适树适地”的种植原则;c、遵循“尽量形成人工群落”的种植原则;d、遵循与绿地功能要求相适应的种植原则;e、遵循速生与慢生树种相搭配的原则;f、遵循“人与自然相和谐”的原则;g、遵循“多样统一、协调对比”的艺术原则。 5、简述园林植物与建筑的组景关系。 答案要点: (1)园林建筑与园林植物之间的关系是相互因借、相互补充,使景观具有画意。(2)建筑的线条比较硬直,而植物的线条却较柔和,两者能形成强烈的对比(3)建筑屋顶可用植物美化(4)建筑常以门洞、窗框以植物为景,与植物组景后常弥补建筑的不足。 6、花卉植物在园林中的应用方式有哪些?

心理学基本概念系列文库:行为遗传学

心理学基本概念系列—— 行为遗传学 形而上是人类区别于动物的重要文明之一, 情志,即现在所说的心理学, 在人类医学有重要地位。 本文提供对心理学基本概念 “行为遗传学” 的解读,以供大家了解。

行为遗传学 亦称“心理遗传学”、“行为发生学”。 行为科学与生物遗传学的交叉学科。 运用心理学和遗传学理论研究生物基因型对有机体行为的影响,以及在行为形成过程中遗传和环境之间相互作用的规律。 旨在分析和探讨有机体重要的行为或心理物质(如学习、智力、精神病症等)与遗传的关系。 达尔文和高尔顿最早从事行为遗传学的研究。 达尔文提出,天才和智力迟钝都有明显的家族性。 高尔顿研究过当时杰出人物的身世,1869年发表《遗传的天才》一书,提出天才人物的家庭成员大多是天才,而且能力也有家族遗传的倾向。 他首次用双胎法和统计分析方法,说明获得性行为性状不能遗传。 1918年,R.A.费希尔推广利用孟德尔遗传定律证明基因及环境两者均可影响个体行为。 为确定环境对智力的影响,芝加哥大学科学家把同卵双生儿送到不同家庭抚养,发现通常情况下遗传因素

对双生儿智力的影响远超过环境因素。 研究方法主要有选择性繁殖、双生子研究、家谱分析法、群体调查法等。 许多研究揭示遗传因素对人类个体的能力、人格、气质、社会态度与反常行为的重要影响。 但由于人类基因型约有70万亿个,且基因型与表现型之间并无一一对应关系,故已有研究远未达到确定遗传与行为关系的深度。 运用该学科研究成果解释行为时,注意勿将从特定种族、时代、地区的人群中得到的结论轻易推广到其他人群中,并应同时考虑环境的可能影响。 该学科对支配生物行为的遗传因素及其作用途径进行深入研究,提高人类利用资源的能力、预防行为异常等具有重要参考价值。

什么是行为遗传学行为遗传学的意义.doc

什么是行为遗传学行为遗传学的意义 行为遗传学是研究支配生物的向光、向地、摄食、求偶、育儿、攻击、逃避以及学习与记忆等行为的基因和基因表达的时间、场所及作用途径等的遗传学分支学科。那么你对行为遗传学了解多少呢?以下是由我整理关于什么是行为遗传学的内容,希望大家喜欢! 行为遗传学的意义 深入了解动物行为的形成和发展的遗传机制将会提高人类利用动物资源的能力了,推动仿生学的发展。此外,在阐明基因-神经(脑)-行为之间的关系之后的,也将为防治行为异常的遗传疾病提供理论依据。 行为遗传学的发展历史 行为与遗传的关系 20世纪初期,遗传学发展早期的一些遗传学者曾注意到行为与遗传的关系。但是在后来的遗传学的迅速发展中,那些容易被识别的形态性状(例如果蝇的体色、眼色、刚毛性状等)成了主要的研究对象。 50年代中期J赫什和美国遗传学家T多布然斯基等曾一度从事果蝇趋光性的行为的遗传学研究。他们通过多代的选择得到了为多基因所控制的具有明显正、负趋光性的群体,但是人工选择一旦停止,差别就迅速消失。独立的学科 60年代后期,行为遗传学逐渐发展成为一门独立的学科。以美国的M德

尔布吕克和S本泽、英国的S布伦纳为代表的一些分子遗传学家陆续转向行为遗传学的研究。他们在多种生物中通过诱变处理得到影响许多行为(如趋光性、趋化性、回避运动、求偶行为等)的突变型。然后从神经生理学、生物化学、组织胚胎学、细胞遗传学等学科的角度,运用多种技术对这些突变型进行分析,探寻行为遗传的机理。 20世纪末期,细胞与分子层次的系统生物学与系统遗传学的兴起,基因组、蛋白质组、代谢组学生物技术和计算生物学、计算神经生物学等方法的进展,神经元、神经网络生理生化功能、发育生物与遗传学的研究进入了细胞信号传导、细胞通讯、神经内分泌与基因表达调控的发展时期。行为遗传学的主要研究对象 大肠杆菌 大肠杆菌对于多种化合物具有趋向或趋避行为,这一行为过程涉及化合物识别、信号输入和鞭毛运动三个环节。通过对失去趋向或趋避行为的大肠杆菌突变型的研究得知每一环节的生理活动和一系列基因有关,这些基因的位置已经测定。此外,大肠杆菌对于冷热也有趋向或趋避行为。在同时存在使大肠杆菌趋向的化合物和使它趋避的温差的情况下,大肠杆菌能对这些信号进行分析并做出趋向或趋避的反应。 草履虫 草履虫是一种单细胞的真核生物,当它碰到障碍物时能逆转纤毛摆动的方向而后退,然后再游向新的方向,这种行为称为回避行为。已经分离得到的突变型包括不能后退的直进突变型、超后退型、旋转型、缓慢型等,涉及的基因也有若干个。草履虫的鞭毛摆动方向的改变与体内外钙离子浓

植物功能基因组学及其研究技术_崔兴国

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.

医学遗传学(1)

绪论 1.遗传病最基本的特征是(B) A.先天性 B.遗传物质改变 C.家族性 D.罕见性 E. 垂直传递 除遗传物质改变为遗传病的主要发病原因外,遗传病还具有的特点是:垂直传递,先天性和终生性,家族聚集性,传染性。 2.下列哪种疾病不属于遗传病(D) A.单基因病 B.多基因病 C.染色体病 D.感染性疾病 E.体细胞遗传病 遗传病的分类:单基因病,染色体病,多基因病,线粒体遗传病,体细胞遗传病。 3.根据遗传因素和环境因素在不同疾病发生中的作用不同对疾病分类,下列哪项是错误的(D) A.完全由遗传因素决定发病 B.基本上由遗传因素决定发病 C.遗传因素和环境因素对发病都有作用 D.遗传因素和环境因素对发病的作用同等 E.完全由环境因素决定发病 根据遗传和环境因素在不同疾病发生中的作用不同,可将疾病分为四类:完全由遗传因素决定发病,基本

上由遗传决定发病,遗传因素和环境因素对发病都有作用,发病完全取决于决定因素。 4.揭示生物性状的分离律和自由组合律的两个遗传学基本规律的科学家是(A) A.Mendel B.Morgan C.Garrod D.Hardy, Weinberg E.Watson, Crick 遗传学或者是对遗传规律的科学分析是从奥地利神父孟德尔于1865年宣读他的《植物杂交实验》论文开始的。 5.婴儿出生时就表现出来的疾病称为(B) A.遗传病 B.先天性疾病 C.先天畸形 D.家族性疾病 E.后天性疾病 6.一个家庭中有两个以上成员罹患同一种疾病,一般称为(D) A.遗传病 B.先天性疾病 C.先天畸形 D.家族性疾病 E.后天性疾病 7.婴儿出生时正常,在以后的发育过程中逐渐形成的疾病称为(E) A.遗传病 B.先天性疾病 C.先天畸形 D.家族性疾病 E.后天性疾病 8.人体细胞内的遗传物质发生突变所引起的一类疾病称为(A)

植物功能组研究进展

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

遗传学研究方法与技术理论讲义讲解

遗传学研究方法与技术讲义(理论教学部分) 王晓雯 农学与生物科技学院遗传教研室 二O一四年二月

第一讲植物染色体的常规制片技术 第一节染色体制片技术概述 1.染色体制片技术的意义 对染色体的观察是细胞遗传学研究的主要内容之一。可以说,细胞遗传学之所以发展为一门独立的学科,就是通过对染色体行为观察,由些去解释一些遗传现象而发展进来的。观察染色体的目的有两个: 观察染色体的形态、结构和数目的变化; 观察同源染色体在减数分裂中的联会行为,了解染色体之间的同源性,判断物种间亲缘关系的远近。 2.染色体制片的技术流程 2.1概念 染色体的常规制片技术:是指显示染色体的一般形态和结构的技术。 2.2技术类型 压片技术和去壁干燥技术是染色体制片的主要类型。 压片法是以人工外加的机械压力而使染色体分散。 去壁低渗法则是以酶分解细胞壁,以低渗液使细胞膜吸胀和火焰干燥及水表面张力而使染色体自行展开。 图1.1染色体常规制片技术流程图

压片法的优点是操作快速简便,节省材料。 去壁低渗法,染色体易于展开而不易导致染色体变形,尤其对一些含较多成熟细胞的组织,如芽、愈伤组织等效果较好。 两种技术成功的基础和关健是应获得大量染色体缩短适宜的分裂细胞。 第二节取材 一般来说,凡是能进行细胞分裂的植物组织或单个细胞,例如,植物的顶端分生组织(根尖和茎尖),幼小的花,居间分生组织,愈伤组织,幼胚及胚乳,大、小孢子母细胞的减数分裂时期,以及小孢子发育成雄配子过程中的两次细胞分裂等,都可以作为观察染色体的适宜材料。 在植物的生长发育过程中,各器官的分生组织或细胞的分裂活动,既有其自身发育的阶段性,又受外界环境条件的影响。只有充分掌握这些组织的一般结构和生长发育的一般规律,了解每个具体植物的生长发育特性,创造适宜的环境条件,才便于取得合适的材料。而准确的取材,是制作优良的染色体标本的基础。 1.取材部位 1.1根尖 根尖可以分为根冠、分生区,伸长区和成熟区。 图1.2根尖结构模式图 分生区:此部分约1~2mm长,多为等直径的细胞,细胞质浓厚、细胞核较大并约占整个细胞体积的3/4。分生区细胞均可进行不断的分裂活动,但是,不同部位的细胞分裂的频率是有明显差别的。此外,细胞分裂也是不同步的。 在植物体细胞染色体的研究中,根尖分生组织为最主要的材料,因为取材方

园林植物在城市绿化中的实际应用

园林植物在城市绿化中的 实际应用 随着经济的发展和人民生活水平的提高,改善城市环境日益为人们重视。绿化美化环境成为城市居民的共同愿望。园林植物是城市生态和文化环境的基本要素之一。城市绿化常用的园林植物有各种乔木、花灌木、草本花卉和地被植物、藤本攀缘植物、竹类、水生植物等。园林植物在满足生态、社会和经济效益基础上,更要突出美化功能。在实际工作中,绿化的首要工作就是绿化树种选择,接着才能考虑植物的配置。一、树种选择一个城市的文化历史在园林植物配置上能够具体体现,如北京香山红叶(黄栌),杭州柳浪闻莺(垂柳),金陵十景栖霞丹枫(枫香),海口的椰风(椰子),苏州的香雪海(梅花),这些植物景观都和城市的历史文脉紧紧联系一起。园林植物树种选择上,首先应遵循适地适树、植物多样性的原则,同时还要考虑市花市树、珍贵树种、古树名木保护利用。适地适树,城市的骨干树种(基调树种)应以乡土树种为主,适当选用已驯化的外来树种。一般来说,本地原产的乡土植物最能体现地方风格,且群众喜闻乐见,最能抗灾难性气候,种苗易购易成活。如安徽巢湖

地区乡土树种马尾松、柳、国槐、刺槐、朴树、椿、桂花、木槿、青桐、石楠、紫荆、紫薇、黄连木、苦楝、桃、杏、乌桕、合欢、栀子等最适合本地的气候条件。城市本身立地条件都较差,大气污染严重,灰尘大,在这样的苛刻立地条件下,栽植树木并正常健康生长,必须适地适树。适当选用经过驯化的外来树种,不少外来树种经过多年的栽培证明已基本适应本地生长。长江流域现在常用树种中有许多都是外来经过多年驯化适应当地立地条件的树种,如夹竹桃,原产印度、伊朗,经过多年的栽植,已成为当地优良的抗烟尘、气体的优良树种。广玉兰原产北美东部,现以成为良好的城市绿化观赏树种之一。悬铃木原产欧洲东南部等地区,曾广泛应用作为行道树。市花市树是一个城市的居民经过投票选举并经过人大常委会审议通过,受到大众广泛喜爱的植物品种,也是比较适应当地气候、地理条件的植物。它们本身所具有的象征意义也已上升为当地文明的标志和城市文化的象征。如上海的白玉兰,象征着一种奋发向上的精神。扬州的琼花,昆明的山茶,香港的紫荆花都是具有悠久的栽培历史、深刻的文化内涵的植物。利用市花市树的象征意义与其他植物、园林小品相得益彰的配置,可以赋予浓郁的文化气息,对青少年起到积极的教育意义同时满足市民的精神文化需求。古树名木是指城乡范围内树龄在百年以上的树木,具有科研、历史价值和纪念意义的树木,珍稀树种、列级保

植物基因组测序

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、

遗传学的故事

遗传学的故事 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 我们正处于人类历史上一座宏大里程碑的边缘。在二○○○年末或二○○一年初的某个时刻,全世界的报纸将用突出的标题宣告:人类DNA序列中的最后一个碱基对(化学符号)已经测定,并被置于二十三对染色体之一上的合适位置。我们已经测定了前十亿个碱基对,这一进程仍在加速。今天,没有一个基因可以难倒我们。的确,在完成全部序列(一个卵子或精子中三十亿左右比特的构成单倍型人类基因组的DNA信息)不久,有关的光盘将很快问世,从网上下载也很容易。人们将要花费数十年时间来解读这部奇妙的分子巨著,但这一努力是值得的。阅读它,我们将获知人类自身进化的历史并且了解有关个体与环境间相互作用的知识。 想想我们奇妙的复杂性吧!我们每个人约有十万个基因,本身就是一个很大的数目。这些基因是自行组织的,以操纵或维持我们数以万亿计的细胞。在任意一个时刻,我们躯体中的每一个细胞就在这十万个

基因中某一部分的引导下工作,剩下的基因则处于沉默状态。人类胚胎发育的美妙奥秘大多蕴涵于这一程序之中——只不过几周时间——基因的启闭造就了我们的心脏、肺脏和大脑。 由于我在法学、遗传学和医学方面受过训练,过去几年间我数百次应邀为非科学家组织讲授人类遗传学。这个任务十分艰巨,需要在一至三小时内,讲解有关遗传学的基础知识,准确描述我们科学的力量,让听众理解与我们生命息息相关的内容以及批判以前对这些内容的愚蠢看法。由于听众中的大多数人(包括一些医生)从未学过遗传学,许多人还非常缺乏理科学习的自信心,于是我采用很久以前就认识到的最好的“无痛式”上课方法——讲故事。 在两层封皮之间,可算是有两本互相穿插的书存在。其中一本较为浅显易见,收集了二十四个遗传学故事,置于历史、司法、行为、动植物、疾病以及伦理难题这六个主题之下。历史性的插图则包括亚伯拉罕·林肯、乔治三世、尼古拉二世以及最后的罗曼诺夫王朝。林肯患有马方综合征吗?我们应当试图发现它吗?这有关系吗?英国失去它的北美殖民地是因为国王正

园林植物配置应用

《园林植物配置应用》复习题 1、什么是树种规划?城市园林绿化树种规划的一般原则是什么? 提示:树种规划:作好树种的调查工作,总结出各种树种在生长、管理及绿化应用方面的成功经验和失败教训,根据当地各种不同类型园林绿地对树种的要求做出规划。 城市园林绿化树种规划的一般原则: (1)“适地适树”的原则; (2)满足功能要求,符合城市的性质特征; (3)满足景观需求,注意特色的表现; (4)满足经济要求。 2、简述立体绿化的特点及功能 答案要点: (1)特点:a外观上具有多变性;b节约用地,能够充分利用空间,达到绿化、美化的目的;c在短期内能取得良好的效果;d攀缘植物本身不能直立生长,只有通过他的特殊器官依附于支撑物上才能直立生长。 (2)功能:a美化街景;b降低室内温度;c遮阴纳凉;d遮掩建筑设施;e生产植物产品;详述省略。 3、屋顶花园植物的选择原则是什么? 答案要点: (1)植物品种强壮并具有抵抗极端气候的能力;(2)适应种植土浅薄、少肥的花灌木;(3)能忍受干燥、潮湿积水的品种;;(4)能忍受夏季高热风、冬季露地过冬的品种;(5)抗屋顶大风的品种;(6)能抵抗空气污染并能吸收污染的品种;(7)容易移栽成活、耐修剪、生长较慢的品种;(8)较低的养护管理要求。 4、植物配置的原则有哪些? 要点:a、重视植物配置多样性原则;b、遵循“适树适地”的种植原则;c、遵循“尽量形成人工群落”的种植原则;d、遵循与绿地功能要求相适应的种植原则;e、遵循速生与慢生树种相搭配的原则;f、遵循“人与自然相和谐”的原则;g、遵循“多样统一、协调对比”的艺术原则。 5、简述园林植物与建筑的组景关系。 答案要点: (1)园林建筑与园林植物之间的关系是相互因借、相互补充,使景观具有画意。(2)建筑的线条比较硬直,而植物的线条却较柔和,两者能形成强烈的对比(3)建筑屋顶可用植物美化(4)建筑常以门洞、窗框以植物为景,与植物组景后常弥补建筑的不足。 6、花卉植物在园林中的应用方式有哪些?

心理学名词解释集

心理学名词解释集 【认知】:指人们获得知识或应用知识的过程,或信息加工的过程。这是人最基本的心理过程。它包括感觉、知觉、记忆、想象、思维和语言等。人脑接受外界输入的信息,经过头脑的加工处理,转换成内在的心理活动,再进而支配人的行为,这个过程就是信息加工的过程,也就是认知过程。 【艾森克的“三因素模型”】:森克的“三因素模型”是人格的现代特质理论。其主要观点有:三因素包括外倾性,表现为内外倾的差异;神经质,表现为情绪稳定性的差异;精神质,表现为孤独、冷酷、敌视、怪异等偏于负面的人格特质。四层次由下到上依次为“特殊反应水平”,日常观察到的反应,属于误差因子;“习惯反应水平”,是由反复进行的日常反应形成的,属于特殊因子;“特质层”,由习惯反应形成,属于群因子;“类型层”,由特质构成,属于一般因子。各种人格特质可用一个人格维度图表示。 【场依存性】:谓场,就是环境,心理学家把外界环境描述为一个场,简单说场依存性是指一个人独立性的程度。美国心理学家赫尔曼·威特金(Herman·Witkin)认为有些人知觉时较多地受他所看到的环境信息的影响,有些人则较多地受身体内部线索的影响。他把个体较多地依赖自己所处的周围环境的外在参照,以环境的刺激交往中定义知识、信息称作场依存性。 【爬梯实验】:国心理学家格塞尔认为:先天的成熟和后天的学习是决定儿童心

理发展的两个基本因素,在这两个因素中,他更强调成熟的作用。他让双生子中的一个从生后48周起每天爬十分钟楼梯,连续6周;而让另一个从生后53周起作同样的爬梯训练。后者在两周以后爬楼梯的水平就赶上前者。格塞尔认为,这一实验充分说明成熟有更重要的作用。 【感觉编码】:们的神经系统不能直接加工外界输入的物理能量和化学能量,这些能量必须经过感官的换能作用,才能转化为神经系统能够接受的神经能或神经冲动。这个过程就是我们说得感觉编码。 [内隐记忆]:是不能进入心灵意识,但可以在行为上表现出来的记忆.其中最重要的一种内隐记忆是程序性记忆,也即"如何做"这一类程序或技能知识.另一种内隐记忆出现与"启动效应"的研究之中,即:前面接触的相同或类似信息,促进某个具体信息的加工. 【表象】:当事物不在面前时,人们在头脑中出现的关于事物的形象。它具有直观性、概括性和可操作性。 【语言】:一种社会现象。是人类通过高度结构化的声音组合,通过书写符号、手势等构成的一种符号系统,同时又是一种运用这种符号系统来交流的行为。 【图示】:知识的心理组织形式。它说明了一组信息在头脑中最一般的排列或可以预期的排列方式。

植物功能基因组学概述

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

8知识讲解_遗传学研究方法及其应用

高考总复习8遗传学研究方法及其应用 【考纲要求】 1.理解孟德尔遗传实验思路。 2.能够推导分析亲子代的基因型、表现型及有关比例概率方面的问题。 3.掌握一些分析解决遗传学应用题时的方法和技巧。 【考点梳理】 考点一、回顾孟德尔一对相对性状的遗传实验 考点二、基因分离定律的研究方法 孟德尔在研究基因分离规律时采用了“假说—演绎法”。 “假说—演绎法”是形成和构造科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的过程重要手段之一; 学完课程以后,别的都可以忘记,这些方法会存留下来,这就是真正的素养和能力。考纲也明确要求:能运用“假说—演绎法”等科学探究的方法解决基本的生物学现象。 在孟德尔证明遗传因子的分离规律时,他以“假说”作为理论依据,推导出可出现的具体事例(测交后代会出现1:1),并以实验去验证,这一发现过程就是“假说一演绎法”基本思路的完整体现。 1现象高茎豌豆与矮茎豌豆杂交F1代全为高茎,高茎自交后代高茎和矮茎的比例为3:1,其他6对相对性状均如此。 2提出问题 (1) F1代中全为高茎,矮茎哪里去了呢? (2)为什么后代的比值都接近3:1? 3分析问题 (1)矮茎可能并没有消失,只是在F1代中未表现出来。因为F2代中出现了矮茎。 (2)高茎相对于矮茎来说是显性性状。 (3)显性性状可能受遗传因子的控制,遗传因子成对存在,可能有显隐之分。 4 形成假说 (1)生物的性状是由遗传因子决定的。体细胞中遗传因子是成对存在的。 (2)遗传因子有显性与隐性之分。

(3)生物体在形成生殖细胞配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中, 配子中只含有每对遗传因子中的一个。 (4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。 5演绎推理将F1代植株与矮茎豌豆杂交,预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1 6实验验证实际结果:后代中高茎植株与矮茎植株的比例为l:1 7得出结论预期结果与真实结果一致,假说正确,得出基因的分离定律。 考点三、假说演绎法及其应用 所谓假说-演绎法是指:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。 在教学中,我们利用这一科学方法证明了分离定律、自由组合定律、基因在染色体上等事实。其实,这一科学方法在解题中也有着较为广泛的应用,只是在解题中没有实验的过程,我们可以把题干中的事实作为实验的结果来支持假设。 下面举例说明:用亲本黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交产生F1,F1自交产生F2,F2中黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶15∶15∶25.请判定亲本黄色圆粒基因型.对学生来说,这是一个不熟悉的比例,一时无从着手。 首先我们分别分析一对相对性状。黄色∶绿色=(9+15)∶(15+25)=3∶5,圆粒∶皱粒=(9+15)∶(15+25)=3∶5。 然后利用假说-演绎的方法分析,亲本黄色基因型为YY或Yy。假设亲本黄色为YY,则F1为Yy,F1自交后代应为黄∶绿=3∶1,与事实不符。假设亲本黄色为Yy,则F1为Yy∶yy=1∶1,自交结果为3∶5,与结果相符。同理可假设圆粒的基因型,所以亲本黄色圆粒的基因型为YyRr. 【高清课堂:02-遗传学研究方法及应用】 考点四、杂交实验法及其应用

植物基因组学的的研究进展

基因组学课程论文 题目:植物基因组学的的研究进展姓名:秦冉 学号:11316040

植物基因组学的的研究进展 摘要:随着模式植物——拟南芥和水稻基因组测序的完成,近年来关于植物基因组学的研究越来越多。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模式植物在结构基因组学、比较基因组学、功能基因组学等领域的研究进展以及研究所使用的技术方法进行简单介绍。 关键词:植物;基因组学;研究进展 The recent progress in plant genomics research Abstract: With the completion of genome sequencing ofthe model plant-- Arabid opsis and rice,more and more researches on plant genomics emerge in recent yea rs. The research progress of the 2 important model plant--Arabidopsis and rice in structural genomics,comparative genomics,functional genomics and technology methods used in this research are introduced briefly in this paper. Keywords:plant; genomics; research advances 前言 基因组是1924年提出用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1986年由美国科学家Thomas Roderick提出的基因组学是指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱)、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。自从1990年人类基因组计划实施以来,基因组学发生了翻天覆地的变化,已发展成了一门生命科学的前沿和热点领域。而植物基因组研究与其他真核生物和人类基因组研究有很大的不同。首先,不同植物的基因组大小即使在亲缘关系非常近的种类之间差别也很大; 其次,很多植物是异源多倍体,即便是二倍体植物中有些种类也存在较为广泛的体细胞内多倍化( endopolyp loidy)现象[1]。基因组研究主要包括三个层次:①结构基因组学,以全序列测序为目标,构建高分辨率的以染色体重组交换为基础的遗传图谱和以DNA 的核苷酸序列为基础的物理图谱。②功能基因组学,即“后基因组计划”,是结构基因组研究的延伸,利用结构基因组提供的遗传信息,利用表达序列标签,建立以转录图谱为基础的功能图谱( 基因组表达图谱),系统研究基因的功能,植物功能基因组学是当前植物学最前沿的领域之一。③蛋白质组学,是功能基因组学的深入,因为基因的功能最终将以蛋白质的形式体现。 近来,以水稻( Oryza sativa)和拟南芥(Arabadopsis thaliana)为代表的植物基因组研究取得了很大进展,如植物分子连锁遗传图谱的构建,在此基础上,已经在植物基因组的组织结构和基因组进化等方面得到了有重要价值的结论; 植物基因组物理作图和序列测定的研究集中于拟南芥和水稻上; 植物比较基因组作图证实在许多近缘植物甚至整个植物界的部分染色体区段或整个基因组中都存在着广泛的基因共线性,使得我们可以利用同源性对各种植物的基因组结构进行研究、分析和利用。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模

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