基于MAS问题编码的高中生生物学伴性遗传三重表征转换能力诊断

编制了高中生生物学伴性遗传三重表征转换能力诊断测试卷,并采用MAS编码规则,对项目进行编码,选取高二学生为研究对象,旨在调查高中生伴性遗传的三重表征间转换的困难所在。结果表明:1)高中生掌握伴性遗传的困难主要由微观表征和符号表征间转换引起;2)题干提供越多的表征形式,学生越容易实现不同表征形式间的转换;3)学生对知识表征转换能力并不随转换维度的增加而减弱,微观表征的介入能在宏观表征和符号表征间起着桥梁的作用。     

高中生伴性遗传多重表征转换能力和生物学学习方式相关性分析

采用问卷调查法,选取294名高一学生为研究对象,探讨高中生伴性遗传的多重表征转换能力与生物学学习方式的相关性,以期为提高学生的多重表征转换能力提供更好的学法指导。结果发现:1)单维度、多维度转换能力和深层策略及关联、理解2个深层策略的子维度显著正相关。2)微观?符号表征间的转换能力和深层学习方式及其包括的内在动机、深层策略2个维度显著正相关,宏观?符号表征间的转换能力和表层学习方式,以及其下的表层策略维度呈显著负相关。     

日本牙鲆主要组织相容性复合体DAB等位基因的多态性

根据牙鲆(Paralichthys olivaceus)主要组织相容性复合体(MHC)DAB基因序列设计特异性引物,在日本牙鲆基因组中扩增了包括DAB基因完整外显子2和内含子1在内的长度为408 bp的DNA片段.对该片段克隆测序后,发现了37个MHC-DAB等位基因,各等位基因的频次以及各主型中亚型数目分布都不平衡.在第二外显子273 bp核苷酸序列中有50个位点发生变异,核苷酸多样性PI值为0.0618,在编码的氨基酸序列中存在多态变异位点30个,其中简约信息位点29个,单变异位点1个.非同义替代与同义替代的比率在抗原结合区(PBR)和非PBR编码区分别为10.0和1.62,分析表明正向选择机制可能是产生牙鲆MHC-DAB多态性的主要因素.估计的核苷酸的转换和颠换数随着遗传距离的增加而增加.各等位基因间的系统发生关系表明,19个主型分为两个群.对氨基酸组分和密码子的偏倚性以及分布频率的分析表明各同义密码子的使用频率不均衡.本研究为牙鲆MHC-DAB基因的遗传进化和分子标记辅助育种的研究提供了理论基础.     

牙鲆MHC-DAA结构及其等位基因多态性

为了探讨牙鲆MHC-DAA等位基因的多态性, 根据牙鲆 (Paralichthys olivaceus) MHC-DAA的cDNA序列设计特异引物, 扩增内含子序列。牙鲆DAA基因由4个外显子和3个内含子组成, 与大西洋鲑 (Salmo salar) DAA基因结构相同, 在内含子2中存在一个高度多态的微卫星位点(GT)n。根据获得的MHC-DAA基因组序列设计特异性引物, 在45尾牙鲆中扩增了包括完整外显子2和内含子2的长度约670 bp的DNA片段, 克隆测序后共发现30个MHC-DAA等位基因, 各等位基因的频次及其各主型中亚型的数目都不均衡。在249 bp的外显子2序列中共有55个位点发生变异, 核苷酸多样性指数为0.0887, 编码的氨基酸序列中多态变异位点31个, 其中简约信息位点30个, 单变异位点1个。非同义替代与同义替代的比率在PBR(Peptide binding region)和非PBR结合区分别为3.30和2.43, 分析证明平衡选择是牙鲆存在众多DAA等位基因的发生机制。     

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)MC4R基因的多态性分析

采用PCR-SSCP(single strand conformation polymorphism)技术和DNA测序方法分析红鳍东方鲀MC4R(Melanocortin-4receptor)基因编码区多态性。在MC4R基因编码区48 nt和264 nt均发生了碱基的转换突变(G→A),两个突变位点分别位于M1和M2引物扩增产物中。引物M1扩增产物SSCP分析得到两种基因型:AA基因型和AB基因型,并且AA基因型和A等位基因频率明显高于AB基因型和B等位基因。引物M2扩增产物也得到两种基因型:CC基因型和CD基因型,CC基因型和C等位基因频率明显高于CD基因型和D等位基因。遗传变异结果分析表明,两个突变位点均属于低度多态性,而且群体遗传杂合度较低,反映了该群体的遗传一致性较高。     

用基因芯片检测DPYD等位基因在受试人群中的发生频率

二氢嘧啶脱氢酶基因(DPYD基因)所编码的二氢嘧啶脱氢酶(DPD酶)是氟化嘧啶类抗肿瘤药物代谢的主要限速酶,其活性存在显著的个体差异,并因此影响药物的疗效和毒副作用.大部分编码低/无活性酶的突变型等位基因是由于基因中的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)造成的,检测这些SNPs是预测患者对药物的反应和实现个体化给药方案的基础.制备并优化了用于检测DPYD基因中6个已知SNPs所编码的等位基因(DPYD*2,*3,*4,*5,*9,*12)的基因芯片,建立了该芯片的基因分型标准.并利用该芯片检测了肿瘤患者(112例)、肾病患者(83例)和健康者(45例)中DPYD突变型等位基因的发生频率.在受试人群中,突变型等位基因DPYD*5和DPYD*9平均发生率分别为32.08%和11.25%,未发现DPYD*2,*3,*4,*12突变型等位基因.而且以上单碱基突变的发生率在肿瘤患者、肾病患者和健康者间以及男性、女性肿瘤患者间无显著性差异,表明其与疾病的发生或性别无显著性关联.对20例标本的基因分型结果采用直接测序法进行验证,19例基因芯片分型结果与直接测序法结果相一致.DPYD*5、DPYD*9突变型等位基因在受试人群中具有较高的发生率.利用基因芯片能够对其实现快速准确的检测.     

b与b不是等位基因吗

在一个生物体内,如果某对基因是纯合体,例如基因型是bb,那么,在这个生物体的每个细胞中,2个b基因之间算不算等位基因?虽然各种大、中学校的课本中都没有专门对此问题的叙述,但是在许多练习题中都出现了强调这个问题的内容,而且都认为2个b基因之间不是等位基因的关系。     

牛SOCS1基因SNPs快速筛查和等位基因频率估算

目的:试验旨在对务川黑牛SOCS1基因进行SNPs筛查.方法:选取务川黑牛为试验对象构建DNA池,设计2对引物分别扩增SOCS1基因的编码区和3’-UTR序列.切胶回收后对PCR产物进行双向测序.结果:结果表明,在牛中发现SOCS1基因SNPs位点.结论:SOCS1基因的编码区有1个SNPs,C645T为同义突变;3’-非翻译区(3'untranslated region,3’-UTR)有C815A和C900T 2个SNPs,3个SNPs等位基因频率分别为0.893 7、0.658 5和0.867 9.研究结果为下一步遗传效应分析及SOCS1基因对牛生长调控的功能研究提供一定试验基础.     

中国部分地方鸡种MHC B-G基因第二外显子的遗传多态性

根据鸡主要组织相容性复合体BG基因序列设计特异性引物,在9个中国地方鸡种和1个国外引进鸡种基因组中扩增了包括其第一内含子和第二外显子在内、长度为401bp的DNA片段。经PCRSSCP分型筛选后,对该片段的核苷酸序列进行克隆测序和直接PCR测序及比对分析,发现了31个MHCBG新等位基因;各等位基因主型所含有的亚型数及其在不同品种间的分布极不均衡。第二外显子核苷酸序列和其所编码的MHCBG抗原类IgV结构域氨基酸序列比较表明,在中国地方鸡种BG基因第二外显子的207bp序列中有37个多态性变异位点,其中简约性信息位点29个,单个位点的变异8个;等位基因间的遗传变异范围0.0013-0.1433;各变异位点的核苷酸变异指数0.206-1.462。该编码区核苷酸的异义替换率为9.26%±1.92%,高于同义替换率2.34%±0.90%。所估计的核苷酸转换数和颠换数随着遗传距离的增加而逐渐增加,当核苷酸转换数和颠换数达到平衡后,该片段核苷酸转换数的增加幅度逐渐高于颠换数。在其所编码的类IgV结构域氨基酸序列中,多态变异位点有22个,其中简约性信息位点6个,单变异位点16个;所估测的等电点为8.45,疏水性氨基酸占40.3%,亲水性氨基酸占29.9%;该序列具有明显的疏水性特点。等位基因间的系统发生分析表明,31个BG等位基因分为两个群,相同主型的等位基因首先聚类。本研究为鸡BG基因的免疫功能和遗传进化研究提供了分子依据     

拟南芥中两个可能的SDD1新等位基因的鉴定与分析

SDD1是气孔发育过程中的关键调控基因,编码一个类枯草杆菌（Bacillus subtilis）蛋白酶的丝氨酸蛋白酶。从EMS诱变的拟南芥（Arabidopsis thaliana）中筛选到2株类似sdd1-1的气孔密度突变体,即e281和g204。其气孔密度和指数均比野生型增加约1.5倍,气孔成簇。遗传分析和基因测序证实它们是2个不同的SDD1新等位基因,其突变分别导致了底物结合位点N区域和催化三联体之一--S区域的氨基酸变化,分别为S变成T及S变为F。形态学和生理学研究表明,SDD1基因不同位点发生突变可导致不同的生物学效应;而且SDD1等位基因间存在拮抗作用,其可能属于基因转应作用中的负效应。     

拟南芥中两个可能的SDD1新等位基因的鉴定与分析

SDD1是气孔发育过程中的关键调控基因, 编码一个类枯草杆菌(Bacillus subtilis)蛋白酶的丝氨酸蛋白酶。从EMS诱变的拟南芥(Arabidopsis thaliana)中筛选到2株类似sdd1-1的气孔密度突变体, 即e281和g204。其气孔密度和指数均比野生型增加约1.5倍, 气孔成簇。遗传分析和基因测序证实它们是2个不同的SDD1新等位基因, 其突变分别导致了底物结合位点N区域和催化三联体之一——S区域的氨基酸变化, 分别为S变成T及S变为F。形态学和生理学研究表明, SDD1基因不同位点发生突变可导致不同的生物学效应; 而且SDD1等位基因间存在拮抗作用, 其可能属于基因转应作用中的负效应。     

从分子水平理解等位基因的显、隐性

等位基因控制着生物的相对性状,其显、隐性关系由基因的表达产物是否"发挥作用"来体现。通过"编码酶的等位基因"和"编码功能蛋白的等位基因"等例子,从分子水平上分析了等位基因的显、隐性关系。例如,赤霉素3-氧化酶基因活性决定豌豆的高茎-矮茎,乙醛脱氢酶基因活性决定喝酒后表现"红脸"-"白脸";N-乙酰半乳糖胺转移酶活性及突变决定ABO血型系统中的A型与其他血型,原癌基因ras、抑癌基因Rb、p53及其突变与细胞凋亡和癌症相关,叶绿素降解酶基因活性决定豌豆子叶的黄-绿色,果蝇Antp基因的突变可造成"触角足"发育异常等。理解等位基因显、隐性的关键是从分子水平把握等位基因是否"发挥了作用"。     

猪MHC-Ⅱ类区DQA新等位基因及新突变位点的发现

根据猪SLA-DQA基因cDNA序列和人HLA-DQA基因组序列设计引物,在猪中成功扩增了一个731bD的片段,该片段包括猪SLA-DQA基因的大部分第2外显子、完整第2内含子和少部分第3外显子,通过克隆和PCR直接测序获得该片段的核苷酸序列。在家系中对第2外显子的核苷酸序列和其编码的α1结构域的氨基酸序列进行了分析,并与GenBank中所有的SLA-DQA第2外显子序列进行比较分析,发现有4个新突变位点和两个新等位基因存在。新等位基因分别是DQA—SLT26和DQA—TC 21—1。DQA—SLT26与单倍型c、d相比有8个核苷酸的差异和4个氨基酸的改变：单倍型c、d在60、65、81、93位的氨基酸分别是Val、Lys、Asp、Lys;而DQA—SLT 26相应的氨基酸是Ala、Glu、Gly、Ile。DQA—TC 21—1与单倍型c、d相比存在1个氨基酸的改变,由单倍型c和d中94位氨基酸His变为Tyr。     

何谓等位基因?

编辑同志贵刊81年第6期上刊登的方宗熙先生撰写的文章《分离规律及其有关问题》中认为,“A和a是一对等位基因,B和b是另一对等位基因”。而“A和A不叫等位基因,它们是相同的一对基因。”但我们看到不少参考书中认为A和A,B和B也是等位基因。在我们临沂地区召开的生物教材通研会上,对等位基因的概念也有争论,但没有结果。望你们给以答     

用基因芯片检测DPYD等位基因在受试人群中的发生频率

二氢嘧啶脱氢酶基因（DPYD基因）所编码的二氢嘧啶脱氢酶（DPD酶）是氟化嘧啶类抗肿瘤药物代谢的主要限速酶,其活性存在显著的个体差异,并因此影响药物的疗效和毒副作用.大部分编码低/无活性酶的突变型等位基因是由于基因中的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）造成的,检测这些SNPs是预测患者对药物的反应和实现个体化给药方案的基础.制备并优化了用于检测DPYD基因中6个已知SNPs所编码的等位基因（DPYD^*2,^*3,^*4,^*5,^*9,^*12）的基因芯片,建立了该芯片的基因分型标准.并利用该芯片检测了肿瘤患者（112例）、肾病患者（83例）和健康者（45例）中DPYD突变型等位基因的发生频率.在受试人群中,突变型等位基因DPYD^*5和DPYD^*9平均发生率分别为32.08%和11.25%,未发现DPYD^*2,^*3,^*4,^*12突变型等位基因.而且以上单碱基突变的发生率在肿瘤患者、肾病患者和健康者间以及男性、女性肿瘤患者间无显著性差异,表明其与疾病的发生或性别无显著性关联.对20例标本的基因分型结果采用直接测序法进行验证,19例基因芯片分型结果与直接测序法结果相一致.DPYD^*5、DPYD^*9突变型等位基因在受试人群中具有较高的发生率.利用基因芯片能够对其实现快速准确的检测.     

cis基因交换形成RHD-CE(2-9)-D等位基因

以往通过基因组DNA分析,分别在高加索人和中国人中观察到少数Rh阴性个体存在RHD基因第1和第10外显子,但是该等位基因形成的具体分子机制尚有争论。本文分别针对RHD基因mRNA的5′-和3′-非编码区设计一对特异性引物,通过逆转录PCR（RT-PCR）和cDNA测序,分析2例RHD基因阳性（拥有第1和第10外显子）、D抗原表型阴性个体的全长mRNA/cDNA序列,同时以1例正常Rh阳性个体（CcDDee）作对照。结果正常Rh阳性个体拥有正常RHD基因mRNA,2名携带RHD基因的Rh阴性个体则均检出存在与正常RHD基因或RHCE基因转录产物相同长度、以及相同外显子构成的mRNA,但该转录子的第1和第10外显子及3′-非编码区序列与RHD基因一致,而第2～9外显子全部序列与RHCE(e)基因mRNA相同,表明2名个体均存在RHD-CE(2~9)-D融合RHD等位基因,即其RHD基因的第2～9外显子被同源RHCE(e)基因替换,导致不能编码正常RhD蛋白,形成个体D抗原阴性表型。     

荷包猪一类缺失型SLA-3等位基因的克隆及生物信息学分析

为研究荷包猪SLA-3基因特征,设计引物克隆了荷包猪SLA-3,经生物信息学软件分析其基因特征。结果显示,所克隆的荷包猪SLA-3基因(暂命名为SLA-3-HB02)碱基序列长度为1 417 bp,其中2-1 054为ORF区,共编码350个氨基酸,在其编码的氨基酸334-344处存在缺失。SLA-3-HB02与其他SLA-3、SLA-2及SLA-1等位基因群的氨基酸同源率分别为87.8%-98.6%、82.8%-87.8%和83.7%-90.0%。分子进化关系分析,SLA-3-HB02与美国的Hanford遗传距离较近;各功能区分析,SLA-3-HB02保留了HLA-A2等的部分功能基因位点,并与HLA-B15和H-2K1有一定的交叉识别位点。同源模建揭示SLA-3-HB02分子与HLA-A2及H-2K1 3D结构相似。     

MC4R、POU1F1基因对京海黄鸡生长性能的遗传效应

以MC4R和POU1F1基因为候选基因, 采用PCR-SSCP和DNA测序技术检测两个候选基因在京海黄鸡群体中的单核苷酸多态性(SNPs), 同时对候选基因与京海黄鸡生长性能的相关性进行了研究。结果表明, MC4R基因编码区第662 bp位置有G→C碱基的点突变, 在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB 3种基因型, A等位基因频率为0.929, B等位基因频率为0.071; 在POU1F1基因exon3在序列的第5 231 bp位置有一个A→T碱基的点突变, 检测到CC、CD、DD 3种基因型, C等位基因频率为0.500, D等位基因频率为0.500。采用GLM模型分析基因型对生长性能的遗传效应, 结果表明, MC4R基因AA基因型个体的4、8、12周龄体重显著地高于BB型个体(P<0.05), 16周龄体重差异极显著(P<0.01); POU1F1基因CD基因型个体体重极显著高于CC型和DD型(P<0.01)。因此推测MC4R和POU1F1基因可能是影响鸡生长性状的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因, 能够在分子标记辅助选择中用于对鸡生长性状的遗传改良。     

蝗总科部分种类等位基因酶的比较研究

用水平淀粉凝胶电泳技术对采自山西太原黄陵、山西临猗伍姓湖及山西雁门关两科4种蝗虫的4个等位基因酶位点的基因频率进行了比较研究,并用BIOSYS-Ⅱ软件进行结果分析。结果表明：所研究种群的苹果酸脱氢酶（MDH）都存在两个位点,中华稻蝗的MDH-1还存在两条亚带。在所研究种群中的MDH-1图谱中,一个中等迁移率的谱带存在于所研究的4个种群中。东亚飞蝗在乳酸脱氢酶（LDH）和苹果酸酶（ME）中存在两个固定的等位基因,同时黄胫小车蝗在MDH-1中存在一个固定的等位基因,在MDH-2中存在一个独特的等位基因。在所有4个种群中,中华稻蝗遗传多样性水平最高（每个位点的等位基因数为3个,He=0.220）,黄胫小车蝗遗传多样性水平最低（每个位点的等位基因数为1.5个,He=0.013）。除中华稻蝗的MDH-1和LDH处于哈代-温伯格平衡,其余种群的4个位点的等位基因频率均不同程度的偏离哈代-温伯格平衡。等位酶数据表明这4个种群在系统发育关系方面是相近的,但在遗传多样性水平上却不同。     

云南景洪直立型普通野生稻抗稻瘟病Pi-ta+等位基因的克隆与分析

用PCR法从景洪直立紫杆普通野生稻中克隆了抗稻瘟病基因Pi-ta⁺ 的4 672 bp序列, 该序列包含完整的编码框、内含子和终止密码子下游的331 bp。所克隆的直立型紫杆普通野生稻Pi-ta基因序列的编码区与已报道的日本栽培稻社糯(Yashiro-mochi)和元江普通野生稻相应序列间的同源性分别为99.86%和98.78%。与社糯的Pi-ta基因相比, 其编码区有4个核苷酸的差异并导致3个氨基酸残基的改变, 而内含子区域有6个核苷酸差异。对该序列进一步分析发现, 其推导的氨基酸残基的918位为丙氨酸, 属于稀有的抗稻瘟病的Pi-ta⁺ 等位基因。景洪直立型普通野生稻Pi-ta⁺ 基因因其编码序列和推导的氨基酸序列与社糯有所不同, 推测其抗病能力大小和抗菌谱可能与社糯的Pi-ta基因不同。直立型普通野生稻中Pi-ta⁺ 等位基因的克隆为进一步利用该基因改良栽培稻抗病能力提供了前期物质基础。