转座子的遗传学效应范文1
关键词：现代生物技术、猪遗传育种、应用
1猪遗传连锁图谱的构建
猪遗传连锁图谱(1inkagemap)，既是遗传研究的重要内容，又是猪种资源、育种及分子克隆等许多应用研究的理论依据和基础。
高分辨遗传连锁图谱的构建，使遗传育种学家对根据图谱定位数量性状产生了浓厚的兴趣。通过对亲本和分离群体进行标记分析，所得资料用特定的统计分析处理，计算所有标记多态位点的分离及独立分配比例的卡方检验和重组频率的最大似然估值，则可建立标记之间的连锁图谱。目前常用的定位方法有区间定位、最小二乘和复合区间定位法等。据报道，美国猪基因组研究计划，已在猪的连锁图谱上构建了2400多个标记，其中大多数是微卫星标记。据晏兆莉等(1996)报道，Andersson等根据猪的基因图谱，已经发现猪第4号染色体上存在一个QTL控制生长速度和瘦肉率基因。Brascamp等研究表明，对生长速度有重要影响的两个基因分别位于染色体4和13上。决定瘦肉率性状的两个基因接近同一个位置，很可能是同一个基因。
2数量性状主效基因的检测与利用
Geldermann于1975年首先提出数量性状基因·位点(QTL)的概念，Georges和Massey称之为重要经济性状基因位点(ETL)。主效基因是宏效QTL．QTL定位的重要用途是用于标记辅助选择(MAS)。一般认为，主效基因大致可分为三类，一类是由分析数量性状(或阈性状)而判定明显存在常染色体或性染色体的孟德尔基因，二类是一些遗传缺陷基因．
基因往往是一因多效，如猪的氟烷基因，三类是根据连锁图谱与数量性状的连锁分析所确定的主效基因。
猪的氟烷基因(Ha1)是影响猪肉品质的主效基因。如果猪体携带两个阴性突变基因(irl1)就会发生应激综合征，这种隐性遗传病会严重影响猪的存活率和猪肉品质，导致猪的应激死亡和产生劣质肉(PSE肉)。令人遗憾的是，这个隐性基因与瘦肉有关，选择瘦肉率会提高它的基因频率。由于利用传统的育种技术(如氟烷测定)，无法在种群中鉴别NN和Nn(杂合子)，也就无法根除这种遗传病。Fujii等利用基因定位技术，证实了应激综合征座位是位于第6号常染色体上的兰尼啶受体基因突变所致。兰尼啶受体结构与功能的改变，导致猪应激时骨骼肌钙离子非正常释放而可能引起应激综合征。用PCR或PCR—RFLP，方法可以清楚地得到3种不同基因型的DNA图谱，这给猪育种中检测出氟烷敏感基因(Nn和111)个体带来了极大的方便。
RN基因已经被证明是分布在汉普夏猪体中影响肉质的一个主要基因，控制肌肉酸度，是一个估计腌制火腿加工质量的性状。法国学者LeRoy在汉普夏猪及其杂种猪中分离出这个低pH和影响火腿质量的基因(命名为RN基因)。发现RN基因在肌肉中可增加70％左右的糖原含量和降低火腿质量，是一个不利的显性基因，该效应被称为汉普夏效应。现已将其定位于15号染色体上。
3数量性状的标记辅助选择
在猪的育种选择中，对遗传力较低(如繁殖性状)、度量费用昂贵(如抗病性)，表型值早期难以测定(如瘦肉率)或限性表现(如产奶量)的性状，采用标记辅助选择(MAS)，则可提高选择的有效性和遗传改进量。MAS是通过对遗传标记的选择，间接实现对控制某性状的QTL的选择，从而达到对性状进行选择的目的；或者通过遗传标记来预测个体基因型或育种值。例如，猪产仔数是一个低遗传力(0．1左右)的数量性状，法国用30多年时间来改良这个性状，进展甚微；而丹麦用了50多年时间才将每胎产仔数提高了1．0头0 Rothschild等发现雌激素受体(ESR)是猪产仔数的主效基因之一，该座位在中国梅山猪合成系中可以控制1．5头总产仔数和l头活仔数。也就是说，雌激素受体座位就是猪产仔数的一个QTL，而不仅仅是DNA标记。陈克飞等不但证实了Rothschild等人的研究结果，同时还发现了另一个控制猪产仔数的主效基因座位(FSH)，可控制2．0头总产仔数和1．5头活产仔数。
虽然，MAS可提高选择的有效性和遗传改进量，但MAS的效能亦受性状遗传力、选择强度、被选群体大小、遗传标记与QTL的连锁程度等因素的影响。因此，要提高MAS的效能，必须获得与QTL紧密连锁的遗传标记。可以预见，随着更多与QTL紧密连锁遗传标记的发现，MAS在实际育种工作中将会得到更多、更有效的应用。
4精子分离
目前有两种方法可分离精子：一是根据X与Y精子中DNA含量的差异，采用流式细胞装置分离；二是基于性别精子表面膜蛋白的差异，采用涂有单抗吸引能力的颗粒来达到分离目的。精子分离可使繁育体系中多产母猪，少产或不产公猪，这样不仅加快了繁殖速度，而且提高了经济效益。．
5人工授精
据生产实践，采用人工授精技术，l头公猪的与配母猪可以超过自然交配的许多倍甚至数百倍。特别是冷冻精液的长期保存和推广应用，可使精液的利用率大大提高。优秀种公猪配种能力的提高，使之优良遗传基因的遗传显著扩大。大幅度地提高了后代的生产性能，加速了猪品种的改良速度。
6体外受精
体外受精技术，是指充分利用屠宰母猪的卵巢，采集未成熟的卵母细胞使雌、雄配子在体外条件下完成成熟，获能，受精，使之体外培养成熟并经早期培养至可移植阶段。该技术可以充分利用母猪的卵子资源，使胚胎体外生产工厂化。
7胚胎移植
胚胎移植是将良种母猪的早期胚胎，或由体外受精及其他方式获得的优良胚胎移植到生理状态相同的另一母猪体内，使之继续发育成为新个体。实际上是生产胚胎的供体母猪和养育后代的受体母猪分工合作，共同繁殖后代的过程。猪的胚胎移植开始于20世纪50年代，结合细胞分割、显微注射等技术对畜牧生产产生了重要的影响，是猪育种工作的重要手段之一。
8遗传标记
遗传标记的主要目标是寻找重要经济性状(如高产仔数、瘦肉率、抗病性等)位点(QTL)或与之连锁的DNA标记，以提高选择的有效性及遗传改进量。常用的DNA标记有限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性DNA(RAPD)、扩增的限制性内切酶片段长度多态性(AFLP)、卫星DNA、小卫星DNA和微卫星DNA等。
转座子的遗传学效应范文2
【摘要】 目的:探讨X染色体STR基因座独特的遗传方式在同胞亲缘关系鉴定中的应用。方法:应用聚合酶链式反应（PCR）、聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染显带技术对1名未知女性个体与3名已知同胞兄妹的22个基因座进行分型，并对线粒体D环高变区作序列测定。结果:得到具有排除价值的2个X染色体基因座（DXS7132、DXS6804）和4个常染色体基因座（D1S549、D2S441、D16S539、D5S818），否定了未知个体与3名同父同母兄妹的亲缘关系。结论:X染色体基因座在男性的基因组中呈单倍型形式存在，特别适用于法医学实践中在父母缺如情况下姐妹之间的亲缘鉴定。
【关键词】 法医物证学；X染色体；短串联重复序列；同胞亲缘鉴定
Abstract: Objective:To study the application of specific genetic pattern of X-chromosome STR loci in siblings' identification. Methods: 22 STR loci of whole blood of suspicious one and three siblings were examined with polymerase chain reaction (PCR)， PAGE and silver staining technique， and the hypervariable region of the mitochondrial D-loop were sequenced. Results: Two X-chromosome STR loci（DXS7132、DXS6804）and Four autosomal STR loci（D1S549， D2S441， 4D16S539 and D5S818）have been found， which can be used to exclude the suspicion in siblings' identification. Conclusion: X-chromosome STR loci exist in the male genome in the form of haploid， which is especially useful for forensic science application， such as the siblings' identification in the absence of parents.
Key words: forensic biological evidence; X chromosome; short tandem repeats; siblings' identification
X染色体短串联重复序列(short tandem repeats， STR)广泛分布于真核基因组中，高度稳定且具有高度多态性，在男性的基因组中呈单倍型形式存在，遗传方式独特--父亲的等位基因只能遗传给女儿，所以它具有一些常染色体遗传标记无法比拟的优点，特别适用于法医学实践中在父母缺如情况下姐妹之间的亲缘鉴定，这种独特的遗传方式已引起了一些法医工作者的注意[1，2]。
1 材料和方法
1.1 同胞关系鉴定的案例 由律师事务所委托，对一位未知女性个体与3位已知同胞兄妹之间是否存在同胞亲缘关系进行鉴定。
1.2 样本 每位当事人采静脉血0.5 ml，用5% EDTA抗凝，于-20 ℃冰箱冻存。
1.3 STR基因座的检测 取未知个体（1号）和三名同胞兄妹（2、3、4号）的血样，采用Chelex-100快速法[3]提取基因组DNA后进行扩增:94 ℃预变性3 min，94 ℃ 50 s，58 ℃ 40 s，72 ℃ 40 s，34个循环，72 ℃末次延伸10 min，4 ℃保存。检测位点包括DXS7132、DXS6804、DXS6799等3个X染色体STR基因座和D6S477 、D1S549、D3S1754、D12S391、D12S375、D18S865、D18S535、D7S2846、D16S539、D3S1358、D8S1179、CSFIPO、VWA、D5S818、D19S400、D18S1364、D13S317、D2S441、D20S85等19个STR基因座。扩增产物经6%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，银染显示电泳谱带，用标准等位基因Ladder确定其基因型。
1.4 线粒体D环高变区DNA序列测定 将1号与2号的线粒体D环高变区DNA经PCR扩增和产物纯化后，委托上海Sangon用双脱氧终止法在ABI公司的3730测序仪上测定序列。
2 结果
2.1 所检测的22个STR基因座分型结果见表1，两个违反遗传规律的X染色体基因座分析见表2；图1为22个STR基因座中的12个基因座，其中包含6个对于本案亲缘关系的分析判断具有重要价值的基因座。
2.2 比较1号与2号在线粒体D环高变区16020～16423位置上的DNA测序结果，共检出11处碱基序列不相同（表3），仅16217～16327片段上就检出5处碱基序列不同（图2），从而排除两者来自同一母系的可能性。
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3 讨论
目前用于判断同胞亲缘关系的方法有常染色体和性染色体STR基因座多态性分析、线粒体测序。常染色体STR基因座具有种类多、分布广、高度多态性、易于检测等优点，但在进行同胞关系鉴定时，由子女的基因型反推父母的基因组合时，至少需提供3名或3名以上子女的样本作参照[4]。如本文提供的样本是1个未知个体和3个已知同胞兄妹，检测19个常染色体STR基因座，反推已知同胞兄妹父母的基因型，共检出具有排除价值的4个基因座：D1S549、D2S441、D16S539、D5S818基因座。根据德国亲子鉴定专家协会认定亲权关系的标准，排除亲权关系应有3个或3个以上的STR基因座排除证据为依据[5]，可以排除未知个体和已知同胞之间存在完全同胞的可能性，但不能排除同父异母或同母异父的半同胞关系。 在一些缺乏双亲的特殊的案例中，如鉴定一个未知女性个体和另一个女性个体是否存在姐妹亲缘关系时，常染色体STR基因座无法排除姐妹关系。
线粒体DNA是位于真核细胞胞质内的环状DNA，由于线粒体呈母系遗传，兄弟姐妹间的线粒体顺序均相同， 故可用于做身源鉴定和同一认定[6]。本研究将2号作为已知同胞兄妹的代表与1号进行比对，测序发现两者在线粒体D环高变区16020～16423位置上有11处碱基序列不相同，排除了同母关系，但不能排除同父关系。另外，线粒体测序有其局限性，与被鉴定人的母亲为同一母系亲属的所有个体，均与其母亲有相同的序列，所以检验结果相同也不能作肯定的结论。
X染色体STR基因座由于其独特的遗传方式，在男性的基因组中呈单倍型形式存在， 并以单倍型遗传给女儿而不遗传给儿子[7]，也就是说，女儿的等位基因只能来源于父亲。因此，X染色体STR基因座最大的应用价值在于可以解决两个女性个体之间是否存在姐妹亲缘关系的案件。例如本文的1号和4号，检测两人的DXS7132、DXS6804基因座，发现两人间没有相同的等位基因，说明她们的等位基因不是来源于同一个父亲，由此得出她们两人不是同父所生的结论。当然，已知同胞中女性个体越多，排除同父关系就越容易，如本文通过3号和4号在X染色体上所共有的等位基因确定父亲的基因型，从而对未知个体做出排除同父关系的判断。
虽然X染色体STR基因座具有高度的多态性，但在同胞亲缘鉴定中只能起到排除同父关系的作用。要准确、快速、有效地进行同胞亲缘关系鉴定，X染色体STR基因座提供的信息还不够充分，必须与常染色体和线粒体等多态性标记相结合，X 染色体STR基因座仅是这些多态性标记的重要补充[2，8]。
参考文献
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[2] 吕德坚，刘秋玲.X染色体STR的法医学应用进展[J].中国法医学杂志，2002，17(4):252-255.
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[6] 周雪平，张伟娟，贾振军，等.线粒体DNA的研究进展及其法医学应用[J].法医学杂志，2004，20(2):113-115，119.
转座子的遗传学效应范文3
【关键词】基因的表达
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）02-0095-01
“基因的表达”是人教版必修2中的内容，是从分子水平上阐述细胞中的遗传物质是如何起作用的，即遗传信息转录和翻译的过程。由于此部分内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类比较多，因此学生常常会陷入“学习时都懂，学完了都不懂”的困惑之中。为了能使学生加深对这部分内容的理解，不容易遗忘，本人尝试多手段教学，获得了良好的效果。
1.模拟活动
1.1活动准备：
（1）学生甲、学生乙、其余全部学生；
（2）准备一条绳子模拟DNA，上面标注a、b、c、d、e五个基因，每个基因后面隐藏一个纸条（上面有相应的碱基序列）；
（3）准备八十一张卡片，其中二十张空白卡片，备用；其余的六十一张卡片，上面标注不同的反密码子，随机分发给其余的学生；
（4）准备两张并排的椅子，模拟核糖体上的两个位点；
（5）讲台用多张凳子围起来，凳子之间留有一人通过的间隙，模拟细胞核上的核孔；
（6）多只气球，每只气球下有两根绳子，气球上标注各种氨基酸。
1.2活动步骤:
1.2.1 模拟转录过程。
学生甲站在讲台内，手拿一条绳子，学生乙携带空白卡片进入，甲随机抽取某基因后面的纸条，在黑板上写出相应的碱基序列，学生乙按照基因上的模板链在黑板上写出相应的RNA上的碱基序列，然后从起始密码子开始抄写在空白卡片纸上（每张卡片纸的正面写3个碱基，反面编号），然后携带卡片离开讲台。
1.2.2 模拟翻译过程
（1）学生乙穿过凳子之间的间隙，站在两张椅子的后面，右手持第一张卡片置于第一张椅子上方，左手持第二张卡片置于第二张椅子上方，并显示上面的碱基。
（2）下面的学生开始读学生乙所展示卡片上的碱基序列，并有相应的学生一手持卡片，一手持相应气球来到前面，学生乙核对后让其坐在第一把椅子上，然后由第二个学生也一手持卡片，一手持相应的气球来到前面，同样经学生乙核对后坐在第二把椅子上，两个学生合作将两只气球上的一根绳子连接起来，然后第一个学生离开第一把椅子回到座位，学生乙隐藏第一张卡片，右手持第二张卡片，左手持第三张卡片，显示碱基，同时第二个学生移坐在第一把椅子上，下面的学生继续读码重复上面的过程。
（3）当下面的学生读到终止密码子时，没有学生上去，坐在椅子上的学生离开，绑在一起的气球也离开椅子。
1.3讨论：
1.学生乙表示什么？模拟的转录过程中哪些内容没有体现出来？
2.模拟的翻译过程中有哪些细节没有体现出来？
3.模拟过程中会出现抢位置的现象吗？不同的人所拿的气球会相同吗？
4.一种氨基酸可能有多个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？
5.如果不考虑不编码的序列，DNA中的碱基、mRNA中的碱基、蛋白质中的氨基酸数量会存在什么样的比例关系？
学生先通过模拟活动亲身体验了基因表达的过程，再通过小组交流讨论加深了对转录和翻译过程的理解，对于容易混淆的概念，如遗传信息、密码子、反密码子，学生就能很轻松地加以区分。由于整个模拟过程学生亲自参与，因此遗忘的概率也比较低。但是此模拟活动要想获得成功，必需在这之前进行理论知识的学习，学生可结合书上的图形进行充分的预习，也可以先上一节课，了解整个过程后再实施模拟活动。
2.联想记忆教学
学生先根据基因的表达画出一条主线：DNA RNA蛋白质，然后回忆这些过程中所涉及的各种物质和结构，学生会想到“DNA ，信使RNA， 转运RNA， 核糖体RNA， 脱氧核苷酸， 核糖核苷酸， 氨基酸，核糖体， RNA聚合酶”等，并将这些按转录和翻译两个过程进行归类，再以“结合—配对—延伸—释放”这八个字对具体的过程进行展开。例如转录是RNA聚合酶首先识别DNA上的启动子并与之结合，启动转录，然后是核糖核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞，当碱基互补时配对形成氢键，新结合的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下连接到正在合成的mRNA上，合成的mRNA从模板链上释放出来，DNA双链恢复。通过主线和一些关键词，学生尝试将上面的物质串联起来，有利于学生对过程的记忆。
3.识图填图画图
教材中关于转录和翻译的过程采用图文并茂的方式进行呈现，因此教师不仅要利用插图达到形象和直观的教学效果，还应配合教材中的文字描述作深入浅出的讲解，使文字信息与图形信息结合起来，让学生感知到基因的表达是一个多层次的、动态的、相互协调和配合的过程。除此之外，为了加深学生的印象，教师还可以设计一些不完整的图形，让学生进行补充，或者让学生直接绘出转录和翻译的过程图。在绘图中，应注意教师的示范性环节，培养学生化繁为简、突出重点、相对准确的绘图习惯。例如：先画核膜，以示真核生物的转录和翻译在不同场所进行，再画DNA的双螺旋结构，其中部分双链打开，再画出一条单链表示mRNA，在mRNA和DNA模板链上写上配对的碱基，在以氢键连接的部位画一个大圆圈，以示RNA聚合酶，这样就能表示出转录的过程了。学生在画图的时候，眼、耳、手、脑并用，多种感觉器官的刺激，更能加深学生的记忆。
转座子的遗传学效应范文4
[关键词]博物馆 非遗 宣教模式
一、非遗发展困境与非遗进博物馆
在我国，非遗传承一直以来面临着缺少总体性、前瞻性、长远定位与规划等问题，传承人人才断档、经费短缺、创新不足等也是非遗可持续发展的硬伤。2003年10月17日，联合国教科文组织第32届大会通过了《保护非物质文化遗产公约》。公约指出，“非物质文化遗产”，指被各社区、群体，有时是个人，视为其文化遗产组成部分的各种社会实践、观念表述、表现形式、知识、技能以及相关的工具、实物、手工艺品和文化场所。这种非物质文化遗产世代相传，在各社区和群体适应周围环境以及与自然和历史的互动中，被不断地再创造，为这些社区和群体提供认同感和持续感，从而增强对文化多样性和人类创造力的尊重。
我国于2004年8月加入《公约》，2006年6月9日，中国非物质文化遗产保护首个部级门户网站“中国非物质文化遗产网・中国非物质文化遗产数字博物馆”（）开通，6月10日举办第一个“文化遗产保护日”。之后，我国首座部级非物质文化遗产博物馆――中国太极拳博物馆（2009年）、北京市首个非物质文化遗产博物馆――宣武区非物质文化遗产博物馆（2009年）等建立，全国各地纷纷建立非遗数字博物馆和兴建非遗专题性博物馆。博物馆是人类保存记忆的重要载体，它在非物质文化遗产工作中具备强大的人才和科研优势、保护、保存和收藏优势、展示优势、坚实的观众基础等，非遗项目进博物馆，引发了博物馆对自身功能的重新定位，对社会责任的重新思考，对自有资源的重新整合。
二、非遗博物馆的分类
我国目前尚无部级的综合性非遗博物馆，随着全国非物质文化遗产普查与保护工作的有力推进，各省市已掀起非遗类博物馆兴建热，有的在原有博物馆基础上加以改造，有的新建专题性博物馆。非物质文化遗产博物馆的名称也很不统一，有专题博物馆、展（览）示馆、民俗博物馆、传习所等。
（一）非物质文化遗产专题博物馆
这类博物馆包括地区性的综合非遗专题博物馆、非物质文化遗产项目专题博物馆和非物质文化博物馆展厅。
1、地区性的综合非遗专题博物馆
这类博物馆命名和人员编制都比较规范，以展示地区内非物质文化遗产项目为主。大多为国有。如重庆巴渝非物质文化遗产展览馆。
2、非物质文化遗产项目专题博物馆
这类以某个部级或省级非物质文化遗产项目为展示对象。性质较为复杂。有事业单位，企业自建，个人自建等。如昆曲博物馆。
3、非物质文化博物馆展厅
指依托保护中心、文化馆、原有的综合博物馆设立的非遗展厅。如北京西城区非物质文化遗产博物馆展示中心……
（二）民俗博物馆
此类博物馆采用民俗博物馆名称。如北京民俗博物馆、广州民俗博物馆等。 在展陈上与（一）类有交叉。
（三）传习所
此类博物馆包括国有的传习所 、私人设立的传习所和教育机构中的传习基地。
三、目前博物馆非遗项目宣教模式
博物馆最基本的，也是最主要的宣教模式是展览+教育模式。举办各具特色的展览，是一座博物馆赖以存活的“生命线”。每个博物馆在政府重视程度、资金扶持力度、自身努力程度方面存在极大的差异，博物馆的策展能力、专业化水平及展览条件等也千差万别，因此，生命力强的博物馆，必然是在做好常设展、引进优秀展、与人合办展、举办流动展、开辟出国展方面走在前列的博物馆。除此之外，开发宣传资料、衍生品，设计送展和互动项目，开展各种利民惠民的活动（包括亲子活动、报告会、专题会、知识竞赛等）是博物馆行之有效的宣传教育方式，“互联网+博物馆”更是将博物馆的宣传教育推向未来。
（一）展览+教育模式
非物质文化遗产是世界各民族传统文化的珍贵记忆，是一个群体、民族、国家的文化基因，是社会发展和历史进步必不可少的文化信息资源。举办非遗展览对于宣传非物质文化遗产，推动保护工作的开展，从而更好地传承、发展、利用我国优秀的非物质文化遗产有重要的作用。因此，非遗博物馆或民俗博物馆的搭建，一定要根据自身藏品的特点，做好前期市场调研，整合本地的政治、经济、文化、社会、生态资源，推出具有厚重的历史感、鲜明的时代感、强烈的价值感、自觉的服务感的展览内容。要充分利用文字说明、实物、图片、图表、照片、拓片、模型及其他辅助展品，采用现代化的声、光、电子技术以及音象系统， 采用系统分类陈列法、复原陈列法（场景复原陈列）、景观陈列法、对比陈列法、集中陈列法、中心陈列法、连续式陈列法等陈列形式， 举办教育性、欣赏性、旅游性、科学性、娱乐性有机结合的精品非遗展， 是非遗博物馆宣传教育的中心环节。2006 年的“中国非物质文化遗产保护成果展”，2007年的“中国非物质文化遗产专题展”，2009 年的“中国非物质文化遗产传统技艺大展”，2010年的“巧夺天工――中国百名工艺美术大师技艺大展”等，因其展览内容的丰富性，展览形式的多样性，吸引了大批参观者，取得了显著的宣传效果。
类型多样、内容丰富的非遗类交流展览是博物馆跨地域对外交流和文化传播的重要载体，让不同肤色、不同地域的人群实现时空跨越和时空对话，共享文化盛宴，既体现了文化无边界，又彰显了博物馆的活力。因此，无论是引进优秀展、与人合办展、举办流动展还是开辟出国展，博物馆非遗类展览品牌的定位与策划成功与否，关乎宣传效果的强与弱。目前在我国已建立了中国博物馆展览交流平台，全国各博物馆机构可在平台免费自有交流展览信息，平台将通过网站、微博、微信、APP等多种形式面向全球博物馆机构和推广。
（二）注重与观众互动体验的教育模式
目前我国与非遗相关的博物馆大多依靠人（讲解员、拥有某种技艺的人、非遗传承人的现场表演）来弘扬传统文化，条件成熟的博物馆还借助各种媒介（虚拟投影、场景复原、非遗展演、手动传感器等）来促成教育活动的推广。具体来讲，有如下互动形式：
1、邀请非物质文化传承人和非遗研究专家开展讲座
博物馆作为展示、传承、弘扬文化遗产和非物质文化遗产的公益性机构，宣传非物质文化遗产保护，传播历史文化知识是其职责所在。公益性的讲座为传承人、专家与公众搭建了一个沟通和交流的平台，观众可以通过现场聆听、提问互动、观看非遗传承人的现场演示等形式加深对非遗的了解。
2、非遗原生态展演
博物馆可开辟一个互动体验区，让某种表演艺术、礼仪、节庆、传统技艺等原汁原味、动态地展示在观众面前，让观众近距离感受非遗的魅力，并有机会上台亲自体验。如广州民俗博物馆每周二、四举办的“粤韵飘香”粤剧互动演唱，只要有粤剧表演能力的游客都可上台合作表演。
3、与学校、社团合作项目
博物馆作为学校教育、社团的有益补充，可通过“走出去”开办讲座报告、曲艺专场演出、民间艺人现场示范表演、开展冬夏令营、举办手工体验活动、智力游戏等形式，发挥非遗类博物馆的教育功能。
（三）通过虚拟投影、场景复原、幻影成像、手动传感器、视听欣赏、3D与4D影院、“数字博物馆”等方式
2015年，我国博物馆行业第一个全国性法规文件《博物馆条例》正式实施，与2008年颁布的征求意见稿不同，旧版中，博物馆的三大目的为：研究、教育和欣赏；新《条例》则变为：教育、研究和欣赏。“教育”目的被提到首位，意味着博物馆在公共教育上将肩负更重要的使命，数字化时代下的博物馆教育亟需转变观念，从多层面营造“学习型博物馆”。 虚拟投影、场景复原、幻影成像、手动传感器、视听欣赏、3D与4D影院等方式顺应了观众特别是年青一代的文化消费需求，增强了观众对非遗知识、非遗保护与传承的认知感。
“数字博物馆”是通过全方位、多角度的拍摄，综合运用三维图形图像技术、网络技术、立体显示系统、特种视效技术等，将非遗类博物馆以三维立体方式呈现，随时随地为全球观众提供参观博物馆的便利。
（四）宣传品与衍生品的开发
非遗类博物馆通过编写出版展览简介、画册、书刊等，利用电视台拍摄宣传片、教育片、纪录片、专题片等，联合电台电视台宣传报道非遗技艺、非遗传承人、非遗法规、非遗重大活动、非遗拾趣、非遗保护等，达到非遗教育的普及化、大众化。
非遗衍生品的开发是一个争议较大的命题，主要表现在它是为古老技艺注入活力，还是只是把非遗项目推向功利化、庸俗化、商业化而失去了非遗技艺原有的色彩，许多非遗类博物馆运行良好的原因之一恰恰在于非遗衍生品创意开发中“度”的把握。根据《中华人民共和国非物质文化遗产法》第 37 条的规定，国家鼓励和支持发挥非物质文化遗产资源的特殊优势，在有效保护的基础上，合理利用非物质文化遗产代表性项目开发具有地方、民族特色和市场潜力的文化产品和文化服务。创意为非遗产品打开了另一扇窗，传统技艺与挂饰、文具、餐具及其他生活用品和艺术品相结合，转化为新型工艺品，既满足了游客的文化消费需求，又能在游客的评议中启发传承人丰富非遗主题及表现形式，扩大适用范围，挖掘非遗的多面价值，生产出历久弥新的作品。
结语
非物质文化遗产是民族文化不可或缺的组成部分，传播非物质文化遗产是民族文化传播工作的重要一环，博物馆在传播非物质文化遗产中起着重要的作用。不论是传播内容，还是传播方式，非遗类博物馆需要探索和解决的问题包括但不限于本文所列。不同类型、不同经济实力、不同文化背景、不同地域、不同依托资源、不同人才储备的非遗类博物馆，必将呈现不同的宣传教育态势，分化后的整合将势在必行。
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转座子的遗传学效应范文5
关键词：水稻；杂种不育性；广亲和基因；特异亲和基因；基因克隆
中图分类号：S511.035.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）08-0131-06
籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种，它们在产量、品质和抗性等方面具有很大的互补性，其杂种F1具有很强的优势[1]。水稻亚种间杂种优势利用与株型育种相结合是品种选育的主要研究方向之一，也是当今普遍认为的水稻育种的第三次绿色革命[2]。但水稻亚种间杂种F1普遍存在不育现象，阻碍了杂种优势的利用。为此，水稻育种学家对亚种间杂种不育性的遗传基础进行了大量而深入的研究，在育性基因的克隆及利用“亲和基因”提高杂种育性等方面取得了突破性进展。
1水稻籼粳杂种F1不育的原因及主要遗传模式
1.1影响水稻籼粳亚种间杂种不育的主要因素
Kato较早地报道了籼粳亚种间杂种F1存在不育或半不育现象。随后，研究者发现了一系列影响籼粳杂种F1不育的因素，包括雄配子败育、雌配子败育、花药开裂障碍、雌雄配子发育进程不一致、花粉在柱头上萌发障碍、配子发育受阻和环境条件的影响等[3]。大多数学者认为，亚种间杂种F1的不育主要由主效基因控制，也受微效基因的修饰。其中，雄配子败育（花粉败育）和雌配子败育（胚囊败育）是导致籼粳杂种F1不育的主要因素。
雄配子败育主要表现为花粉发育异常。Oka [4]认为雄配子在小孢子“第二收缩期”以后发生败育，败育的花粉空瘪，或呈三角形，十分小，很少有淀粉的充实。王以秀等[5]发现雄性生殖细胞早期发育没有异常，但在成熟花粉中有一定比例的外形皱缩、不含淀粉的空壳及细胞质收缩的不育花粉。朱晓红等[6]研究表明，由于小孢子第一次有丝分裂的不同步，花粉成熟时一部分仍处于二核阶段或趋于败育。滕俊琳等[7]认为杂种F1结实率低可能与花药“药室间组织间隙”发育不良有关。Liu等[8]在Nanjing11/Akihikari组合中，发现花粉发育过程中可以进行正常的减数分裂形成四分体，但在四分体形成小孢子和单核小孢子发育成二核小孢子的过程中，小孢子发生了败育。Zhang等[9]以台中65及其近等基因系为材料，对雌雄配子的发育进行细胞学观察，结果表明所有组合杂种F1的雌配子均完全可育，而雄配子则出现了不同程度的败育。其中，S-a、S-b和S-c三个杂种F1花粉不育位点的等位基因互作不影响小孢子发生，花粉败育发生在雄配子体发育过程中。可以看出，雄配子体发生败育的时期因不同组合而异，但主要发生在小孢子单核期或双核期。
雌配子败育方面，许多研究者认为籼粳杂种F1结实率低的主要原因是部分胚囊发育畸变，从而导致其丧失受精能力。朱晓红等[6]观察表明，杂种胚囊母细胞减数分裂是正常的，大孢子形成以后发生雌配子体退化，由于其第一次有丝分裂发生异常，不能形成二核胚囊，结果产生败育。刘永胜等[10]在观察杂种F1胚囊发育过程中，发现胚囊败育率为18.6%～34.2%，并认为大多数败育发生在胚囊分化的早期。Liu等[8]的研究结果表明，在雌配子体的形成和发育过程中，减数分裂可以正常进行，直到功能大孢子形成，胚囊异常发生在第一次细胞分裂及其以后时期。Oka [11]认为胚囊败育发生于单核胚囊中的第一次有丝分裂。李宝健和欧阳学智 [12]研究籼稻和粳稻品种及杂种F1时，在杂种大孢子发生过程中观察到多种形式的细胞解体，导致无胚囊的子房形成，最后造成小穗败育。以上研究表明，对于胚囊败育发生的时期，不同的研究者存在不同的观点。另外，Li等[13]对亚种间杂种F1的成熟胚囊进行观察，发现异常胚囊可分为胚囊分化不彻底、无胚囊分化、空胚囊等三种类型。
1.2水稻籼粳杂种F1不育性的主要遗传机理及模式
国内外关于籼粳杂种F1不育遗传机理的研究结果尚欠一致。根据报道，可分为以下三方面解释：一是籼粳杂交时，由于细胞质与细胞核的不协调，造成杂种F1败育；二是籼粳杂交时，由于两者染色体结构的差异，导致杂种F1产生败育；三是由于育性基因的控制，致使亚种间杂种F1败育。对于第一种解释，另有研究者发现大多数栽培稻杂种正反交F1育性并没有发生显著的差异，因此，可能只在某些特殊的组合存在质核不协调现象。另外，多数研究表明，籼粳杂种染色体配对是正常的，因此，染色体行为异常与杂种F1的不育性并无直接关系。目前，水稻亚种间杂种F1不育性主要由育性基因控制这一观点已为人们普遍接受。
在育性基因的作用模式上，Kitamura等[15]和Oka等[14]归纳了4种遗传模式，即重复隐性基因配子体致死模式、单座位孢子体-配子体互作模式、单座位孢子体不育模式和互补孢子体不育模式。其中重复隐性基因配子体致死和单座位孢子体-配子体互作是籼粳杂种不育性的主要基因遗传模式。
2水稻籼粳杂种F1育性基因的定位和克隆
2.1雌配子不育基因的定位和克隆
Ikehashi等[16]利用6个带有标记的广亲和品种与典型的籼稻和粳稻品种配成三交组合，发现广亲和基因S-5。由于S-5座位对克服籼粳亚种F1不育性具有重要作用，迄今，研究者对S-5座位进行了大量的研究。Liu等[17]对S-5座位进行了精细的定位，发现S-5座位与RFLP标记R2349紧密连锁，与R2349的遗传距离为1.0 cM。Ji等[18]在S-5初定位的基础上，通过开发高密度的分子标记，将该座位定位到50 kb的物理范围内，并预测了可能的候选基因。Qiu等[19]利用02428/Nanjing11//Ballila三交群体，将S-5定位在两个亚克隆7B1和15D2之间40 kb的DN段上。序列分析表明，该区段包含5个预测的ORFs。Chen等[20]利用图位克隆法，对S-5基因进行了克隆，发现S-5基因编码天冬氨酸蛋白酶。在拟南芥中，天冬氨酸蛋白酶与抗病信号转导和再生组织细胞死亡有关，其在活体内的生物学功能尚不清楚。序列分析表明，籼型和粳型之间存在有两个核苷酸的差异，引起相应蛋白质中两个氨基酸的替换，造成杂种F1不育。广亲和基因S-5n有一个136 bp的缺失，位于S-5蛋白N末端，导致其功能丧失，无论与籼稻和粳稻杂交，都不会影响杂种F1的育性。尽管该研究不能完全阐述清楚S-5的功能机理，但可以认为S-5主要和大孢子的形成和存活有关。
随着研究的深入，我国研究者最终揭示了水稻籼粳亚种间生殖隔离的机理。Yang等[21]对S-5区域进行了重点研究，发现了三个紧密连锁的基因：ORF3、ORF4、ORF5。这三个基因共同调控籼粳杂种F1的育性。其中，ORF5扮演着“杀手”的角色，ORF4起到辅助ORF5的作用，而ORF3则功能相反。在籼稻中，ORF3+和ORF5+基因具有功能，ORF4-基因没有功能；粳稻则相反，ORF4+基因有功能，ORF3-和ORF5-没有功能。ORF5+与ORF4+构成“杀手”，ORF3+则行使保护者作用。在雌配子形成过程中，ORF5+与ORF4+共同作用杀死配子，籼型配子由于ORF3+的保护，正常存活。粳型配子ORF3-由于没有ORF3+的保护而死亡，其结果表现为籼粳杂种的半不育。广亲和品种由于没有杀配子的功能，因此与籼稻和粳稻杂交时，均能产生正常可育杂种。
除S-5外，在其它一些水稻杂交组合中，相继发现了S-7、S-8、S-9、S-15、S-16、S-17、S-26、S-29、S-30、S-31、S-32等雌配子不育位点，这些位点均符合单座位孢子体-配子体互作模式（表1）。
2.2雄配子不育基因的定位和克隆
张桂权等[22]对籼粳亚种间杂种的不育性进行了较系统的研究，认为籼粳亚种间F1的不育性至少由6个雄配子（花粉不育基因）影响。至今，已有5个F1花粉不育基因S-a、S-b、S-c、S-d、S-e被分子定位（表2）。其中，S-a已经被分子克隆。
S-a座位的成功克隆在水稻杂交育种和品质改良方面具有重要的应用价值。Long等[23]在前人研究的基础上，构建了几个以粳稻台中65为遗传背景，籼稻为供体的近等基因系。利用紧密连锁的分子标记，在10 500个单株组成的F2群体中，得到322个交换单株，最终将S-a定位在10 kb物理区域内，并预测到两个基因——SaF和SaM（籼稻为SaF+和SaM+，粳稻为SaF-和SaM-）。等位基因SaM+编码一个由257个氨基酸组成的类泛素修饰因子E3 连接酶，而SaM-在第5内含子发生一个G到T 的单位点突变，导致翻译提前终止，最终产物只有217 氨基酸。SaF编码一个476 氨基酸组成的F-box 蛋白，与SaF+相比，SaF-发生了一个单核苷酸的突变，导致编码产物第287个氨基酸由苯丙氨酸置换为丝氨酸，从而丧失了控制杂种不育产生的生物学功能。并由此提出杂种雄配子不育相关的两基因/三元件互作模型：三个等位基因SaM+、SaM-和SaF+缺一不可，否则都不能导致雄性不育。SaF+能与SaM-发生物理互作，但SaF+不能与SaM+发生互作。籼粳杂种F1半不育是由于杂种复合座位中的等位基因产物SaF+与SaM-直接互作及与SaM+间接作用，最终导致携带SaM-的花粉败育。
除S-a座位外，研究者通过不同的杂交组合，分别鉴定和定位了S-10、S-11、S-19等20多个雄配子不育基因（表2）。
3广亲和理论及特异亲和性学术观点
3.1广亲和理论及在水稻育种上的应用
Ikehashi和Araki[16]提出广亲和理论，通过带标记的广亲和品种和典型的籼粳品种配成三交组合，然后检测三交F1的育性和标记间的共分离，鉴定出广亲和基因S-5基因，该位点位于第6染色体色原素基因C和糯性基因Wx附近，其遗传符合单位点孢子体-配子体互作模式。水稻品种的广亲和性主要受S-5位点的一组复等位基因S-5i、S-5n、S-5j控制，当S-5n和S-5i或S-5n和S-5j结合，或等位基因处于纯合时均表现可育，当S-5i和S-5j结合时，则带有S-5j的雌配子发生部分败育，因此把S-5n称为广亲和基因，含有该基因的品种称为广亲和品种。
S-5基因的发现为克服籼粳杂种F1不育提供了重要机遇。我国水稻遗传育种家开展了广亲和品种的鉴定和筛选工作，获得了一批广亲和品种，培育了一系列中间材料和品系，并发现和定位了除S-5基因外的其它广亲和基因。在广亲和基因的利用上，袁隆平从杂交水稻育种实践出发，提出了应将广亲和基因和光敏核不育基因相结合，实现亚种间杂种优势直接利用的战略设想。万建民等提出利用分子标记辅助选择育种的方法，将多个广亲和基因聚合到一个优良遗传背景材料中，培育超级广亲和品种（系），从而克服亚种间杂种不育的设想。在培育超级广亲和品种（系）的基础上，结合低温花粉不育基因和高温结实不育基因的研究成果，培育出对温度钝感的超级广亲和品种（系）。
3.2特异亲和性观点及在水稻育种上的应用
张桂权和卢永根等[24]认为S-5座位难以解释水稻广泛出现的杂种不育性现象，S-5n也难以完全克服籼粳亚种间的杂种不育性，提出了“特异亲和性”的观点。张桂权等[22]认为亚种间杂种的不育性至少受6个特异亲和基因控制，在单个座位上，等位基因分化出相对的Si和Sj基因，而且不同品种的Si或Sj基因的分化程度也存在差异。杂种育性的高低取决于杂合座位的多少和等位基因的分化距离。杂种的不育性随杂合座位数的增加而提高，随分化距离的增大而提高。不育基因的遗传方式符合单座位孢子体-配子体互作模式，在这些座位上，籼稻的基因型大多为Si/Si，而粳稻为Sj/Sj，当这些座位的基因型纯合时，表现为正常可育，当杂合时，带Sj的雄配子败育，表现为半不育性。等位基因在杂合时可以产生不育性而在纯合时又可以产生亲和性，因此花粉不育基因又称为特异亲和基因。以此观点为基础，提出了通过培育粳型亲籼系克服籼粳亚种间杂种的不育性。通过将籼型特异亲和基因聚合到粳型品系中，可以培育出一种新的水稻种质资源（粳型亲籼系）。粳型亲籼系的育性基因与籼稻的相同或相近，与籼稻杂交所产生的F1育性正常，结实率高，因此可以克服籼粳杂种不育性。
丁效华等[25]测定了四个粳型亲籼系的粳性和亲籼性，确定了G2416-3和G2417-2-1、G2605为粳型广亲和系，G3004-4为偏粳型广亲和系，并建立了粳型亲籼系的的分子育种技术体系。易懋升[26]以偏粳型特异亲籼系G2417-2-1和粳型广亲和系G2605为亲本，利用分子标记辅助选择聚合较高分化度的Si基因，育成亲籼性更强的特异亲籼系；聚合较低分化度的Si或Sj基因，育成既亲籼又亲粳的广亲和系，从而达到克服籼粳亚种间杂种不育性的目的。
4小结与展望
综上，水稻籼粳亚种间杂种F1不育性是一个非常复杂的现象，受多种因素的影响，其中由育性基因控制的雌雄配子败育是影响杂种F1不育的最主要因素；在已经定位的基因中，大多数符合单座位孢子体-配子体互作模式； S-5座位的成功克隆将在培育和发掘其他广亲和品种，有效克服生殖隔离，利用籼粳杂种优势，进而提高水稻产量、品质及抗性等方面起到重要作用。当然，单个的基因作用模式或单个基因不能完全解释和克服亚种间杂种不育性。因此，通过将广亲和基因和特异亲和基因共同聚合到同一品系中，选育出亲和力强、亲和谱广的中间亲本材料，通过相互间杂交和回交，以达到克服籼粳杂种的不育性，才能真正实现籼粳亚种间杂种优势的直接利用。这些有待于在育种实践中进一步验证。
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转座子的遗传学效应范文6
关键词：六自由度机械臂 遗传算法 避碰问题 机械臂设计
1.模型分析
首先对模型进行假设，假设已知机器人初始的位姿和目标点，反解机器人在由初始位姿到达目标点的过程中的各个动作？机器人在初始位姿时的各个连杆的相对空间关系是确定的，那么就可以求出连杆坐标系 和连杆坐标系 之间的奇次变换矩阵，本文在这些奇次变换矩阵，设计了另外得求解方法，即利用非线性规划模型求出指尖最接近目标点时的旋转角度，从而可以求出目标点的旋转角度与初始姿态的旋转角度之差 。
假设在初始位置与目标位置之间的区域中有若干个已知大小、形状、方向和位置的障碍物，为了不损坏机器，要求机械臂在运动中始终不能与障碍物相碰（机械臂连杆的粗细自己设定）？由于各个障碍物的大小、形状、方向和位置是已知的，那么就可以确定障碍物的空间范围，只要保证机器人各个连杆滑过的空间范围不与障碍物的空间范围不相交，那么机械臂就不会与障碍物相碰。
2. 模型建立、求解与结果分析
2.1模型建立与求解方法
针对本模型中的六自由度机械臂，可以首先对六个关节点建立了D-H 四点参数坐标系。
图6-1 机械臂初始状态及各个关节点的D-H 四点参数坐标系
然后利用6自由度机械臂的连杆D-H参数，写出各连杆齐次变换矩阵，将各连杆变换矩阵相乘，可得6自由度机器人的总的变换矩阵，由机械臂运动学正解方程可以得出 ，其中 为机械臂指尖坐标
则有：
…………（1-1）
可以看出机械臂指尖坐标 的3个维度上的坐标均是 的方程，若已知机械臂指尖坐标
，根据机械臂运动学逆解方程，就可以反解出旋转角度 。
为了达到精准的目的只能尽可能的接近，为求出最接近的终点处的旋转角度，本文以实际到达点与目标点指尖的距离最小为目标函数，以各个旋转角度的范围作为约束条件，建立模型如下：
…………（1-2）
在Matlab软件下，利用遗传算法就可以求得最接近目标点的终点的旋转角度 ，由于模型（6-2）中目标函数相对较复杂，包含有六个变量的，故本文设计了“转角遗传算法”来求解这个模型。
2.2具体编码过程
1）编码解码
采用等长的十进制进行编码：对可选的关节旋转角的集合进行编码作为一个基因，六个基因组成一个个体。
2）适应度函数
用适应度函数来评价遗传算法时，适应度越大，解的质量越好，本题中以机械臂最终到达点与目标点距离最短的方式最优？
3）遗传算子
a）选择算子
采用比例选择方式：
第一步：先计算出群体中所有个体的适应度的总和；
第二步：其次计算出每个个体的相对适应度的大小，它即为各个个体被遗传到下一代群体中的概率。
b）交叉算子
采用单点交叉算子：
第一步：对每一对相互配对的个体，随机设置某一基因座之后的位置为交叉点。
第二步：对每一对相互配对的个体，依设定的交叉概率pc在其交叉点处相互交换两个个体的部分染色体，从而产生出两个新的个体。
5）运行参数
运用转角遗传算法求出机械臂旋转角度 ，进而可以求出机械臂从初始点到目标点旋转角度的变化量
，机械臂指尖从一个点移动到另一个点可以由不同的动作组合完成，那么本文就可以建立一个数学模型？为了达到快捷目的，本文在建立模型过程中以机械臂动作个数最少为目标函数，约束条件是机械臂经过动作序列控制后，各个关节旋转角度之和为旋转角度的变化量 ，模型如下：
…………（1-3）
以动作幅度 最大为准则求解模型（6-3），得出结果。
3. 结论
（1）在使用四点参数法（D-H法）建立了齐次坐标系的基础上，确定了连杆参数，得到了六自由度机械臂的正运动学方程，并导出其运动学逆解；并设计了具有良好的适应性、较高准确率和障碍处理功能的“转角遗传算法”和“指令系列遗传算法”。
（2）采用“转角遗传算法”解决了机器臂取用工具问题；采用“转角遗传算法”和样条插值解决了沿轨迹焊接问题；采用“指令系列遗传算法”解决了容器内部焊接可能遇到障碍物问题。
参考文献：
[1]机器人控制研究 丁学恭 浙江大学出版社 2006 P19
