高考文科数学试题及参考答案湖南卷.docx
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高考文科数学试题及参考答案湖南卷
《基因工程下游技术》课程教案大纲
一、课程基本信息
课程代码：
250404
课程名称：
基因工程下游技术
英文名称：
DownstreamTechniqueofGeneEngineering
课程类别：
专业课
学时：
45
学 分：
2.5
适用对象:
生命科学学院生物技术本科生
考核方式：
考试
先修课程：
遗传学，细胞生物学，生物化学，分子生物学
二、课程简介
该课程介绍了基因工程是生物工程的核心技术。
该技术的广泛应用必将对工业、农业、医疗卫生以及生命科学本身的研究和社会的发展产生深刻的影响。
它以细胞生物学、分子生物学和分子遗传学的基本理论体系为指导，主要涉及下游技术，即含有重组基因的生物细胞<生物工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。
简单介绍基因的表达调控机制，将DNA重组技术归纳为切、接、转、增、检五大基本操作单元，逐一展开各系统基因工程的原理和应用。
重点讲述基因工程技术应用的策略和思路，本课程全程采用多媒体教案手段进行,同时结合实践操作。
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Thecourseintroducesthatgeneengineeringisthecoretechniqueofbiologicalengineering.Thistechniquewasappliedandaffectinindustry,agriculture,medicine,lifescienceandsocialdevelopment.Accordingtocellbiology,molecularbiology,moleculargenetics.Downstreamtechniqueofgeneengineeringisimportant,suchasbiologicalcellwereculturedatalargerscaleandexpressionproductofextraneousgenewasseparatedandpurified.LittleIntroductionofmechanismofgeneexpression,andinducethegenerecombinationtocut,link,transfer,ampliyandtest,andintroducetheprincipleandappliationofgeneengineeringonebyone,andemphasizeonapplymethodandroutine.p1EanqFDPw
Thecoursewastakenbymodernmultimediatechnologyandexperimentialmethod.DXDiTa9E3d
三、课程性质与教案目的
基因工程技术是在分子水平上采用类似于工程设计的方法，按人类的需要产生不同的基因产物或定向的创造生物的新性状，使之稳定地遗传给子代。
基因工程的发展带动了以其为核心的生物技术的发展，它的发展也促进了整个生命科学的发展。
课程的教案目的是让学生了解作为20世纪生命科学最辉煌的成就——基因工程技术30年来的发展史，特别是近年来飞速发展的新技术和新应用的进展如何使整个人类社会生活方式发生了重大变革。
要求学生掌握基因工程的基本原理、应用策略及设计思路，尤其是重点掌握广义的基因工程定义为DNA重组技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。
上游技术指的是外源基因重组、克隆、表达的设计与构建，下游技术则涉及含有重组基因的生物细胞<生物工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。
上游DNA重组的设计必须以简化下游操作工艺和装备为指导思想，而下游过程则是上游基因重组蓝图的体现与保证。
基因工程下游技术，生命科学学院各专业中的一门非常重要的专业课。
它是在遗传学和分子生物学等课程的基础上而开设的。
通过这门课程的学习，希望学生在掌握基因工程的基本原理和应用设计策略基础上，着重掌握基因工程的下游技术，为基因工程的应用及产业化打下理论基础。
也为他们今后进一步的研究生学习科研或工作打下重要的理论基础。
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四、教案内容及要求
第一章绪论
<一）目的与要求
1．掌握基因工程的基本概念
2．了解基因工程的发展历史
3．明确基因工程的研究意义
<二）教案内容
第一节基因工程的基本概念
1．主要内容：
1.1基因工程基本定义，有狭义和广义上的区别，狭义的基因工程是指将一种或多种生物体<供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后移转入另一种生物体内，使之按照人们的意愿遗传病表达新的性状，因此供体、受体、载体成为基因工程的三大要素，因此基因工程也叫DNA重组技术。
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广义的基因工程定义为DNA重组技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术来年广大组成部分。
上游技术指的是外援基因重组、克隆、表达的设计与构建，下游技术则涉及含有重组外援基因的生物细胞<生物工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。
上游DNA重组的设计必须以简化下游操作工艺和装备为指导思想，而下游过程则是上游基因重组蓝图的体现与保证。
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1.2基因工程的基本过程
由工程菌<细胞）的设计和基因产物的生产两大部分，前者主要在实验室里进行，其步骤为切、接、转、增、检。
1.3基因工程的基本原理
主体战略思想是外源基因的稳定高校表达为目的。
DNA高考被复制以及稳定遗传，强化外源基因的转录提高其表达水平，强化受体细胞中的蛋白质的生物合成过程以及基因工程菌，得到强化并维持最佳生产效能。
。
即以分子遗传学、分子生物学以及生物化学工程学是基因工程理论的三大基石。
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1.4基因工程在生物工程中的地位
现代生物工程包括：
用于维持和控制细胞微型反应器<即生产菌或生产细胞）数量和质量的发酵工程<细菌培养）和细胞工程<动植物细胞培养）、用于产物分离纯化的分离工程、用于实施细胞外生化反应的酶工程、用于生产生物活体组织的组织工程以及用于构建高品质细胞微型反应器的基因工程。
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2．基本概念和知识点：
基因工程的定义，狭义与广义定义的区别。
基因工程上游及下游技术的特点和关系。
掌握基因工程的基本过程及基本原理，同时明确其在生物工程中的地位与作用。
3.问题与应用<能力要求）：
掌握狭义与广义的基因工程的概念，基因工程下游技术是什么？
基因工程的原理及基本过程，掌握基因工程与生物工程的关系。
第二节基因工程的发展历史
1．主要内容
基因工程的诞生、成熟、腾飞的特点。
2．基本概念和知识点
基因工程个发展阶段的特点
3．问题与应用<能力要求）
了解基因工程个发展阶段的特点
第三节基因工程研究的意义
1.主要内容
基因工程的本质是按照人们的设计蓝图，将生物体内控制性状的基因进行优化重组，并使其稳定遗传和表达。
这一技术在超越生物王国种属界限的同时，简化了生物物种的进化程序，大大加快了生物物种的进化速率。
最终将卓有成效地把人类生活品质提高到一个崭新的水平。
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概括的讲，基因工程研究与发展的意义体现在以下三个方面：
第一，大规模生产生物分子，利用细菌<如大肠杆菌和酵母菌）基因表达调控机制相对简单和生长速度较快等特点，令其超量合成其它生物体内含量极微但却具有较高经济价值的生化物质；第二，设计构建新物种，借助于基因重组、基因定性诱变甚至基因人工合成技术，创造出自然界中不存在的生物新性状乃至全新物种；第三，搜索、分离、鉴定生物体尤其是人体内的遗传信息资料。
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1.11980年重组人胰岛素产品的诞生标志着第四次工业革命的开始，至今已投放市场和正在开发的基因工程药物已涉及医药界的各个领域。
另外在轻工食品、能源、环境保护等行业也在发挥巨大作用。
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1.2基因工程技术在农林畜牧业的应用范围广泛，意义重大。
1.3基因治疗为医学带来了大革命。
2.基本概念和知识点
了解基因工程研究的重要意义
3.问题与应用
简答题:
基因工程在哪些领域带来了革命性的变革？
<三）课后练习
概念题：
基因工程的定义，狭义与广义定义的区别。
基因工程上游及下游技术的特点和关系。
简答题:
掌握基因工程的基本过程及基本原理，同时明确其在生物工程中的地位与作用。
了解题:
了解基因工程研究的重要意义
了解基因工程个发展阶段的特点
<四）教案方法与手段
课堂讲授，多媒体教案
第二章DNA重组克隆的单元操作
<一）目的与要求
通过这一章，掌握基因工程技术上游得最基本原理，了解重组克隆的主要思想是外源基因的分离、克隆、扩增和表达。
就整个流程而言，DNA重组克隆包括切、接、转、增、检五大单元操作。
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（二）教案内容
第一节DNA重组的载体
1.主要内容
1.1质粒载体
1.2双链噬菌体DNA载体
1.3M13单链噬菌体DNA载体
1.4噬菌体-质粒杂合载体
2.基本概念和知识点
3.问题与应用<能力要求）
第二节DNA的体外重组<切与接）
1.主要内容
1.1限制性核酸内切酶
1.2T4DNA连接酶
1.3其他用于DNA重组的工具酶
1.4DNA切接反应的影响因素
1.5DNA分子重组的方法
2.基本概念和知识点
3.问题与应用<能力要求）
第三节DNA重组分子的转化与扩增<转与增）
1.主要内容
1.1DNA重组转化的基因概念
1.2受体细胞的选择
1.3转化方法
1.4转化率及影响因子
1.5转化细胞的扩增
2.基本概念和知识点
转化方法，转化率及影响因子，转化细胞的扩增
3.问题与应用
如何提高转化率？
第四节转化子的筛选与重组子的鉴定<检）
1.主要内容
1.1载体遗传标记法
1.2菌落原位杂交
1.3限制酶切图谱
1.4克隆基因定位法
1.5DNA序列测定法
1.6外源基因表达产物检测法
2.基本概念和知识点
载体遗传标记法、菌落原位杂交、限制酶切图谱、克隆基因定位法、DNA序列测定法、外源基因表达产物检测法的原理SixE2yXPq5
3.问题与应用
外源基因表达产物检测法的原理？
第五节目的基因的克隆
1.主要内容
1.1鸟枪法
1.2cDNA法
1.3PCR扩增法
1.4化学合成法
1.5基因文库的构建
2.基本概念和知识点
3.问题与应用<能力要求）
<三）实践环节与课后练习
设计一个植物中<例如拟南芥或矮牵牛中的基因进行DNA重组的整个操作过程<6学时实验课）。
安排一次本章的习题课。
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<四）教案方法与手段
课堂理论讲授，与后面实验相结合<6学时实验课）
第三章大肠杆菌基因工程
<一）目的与要求
大肠杆菌是迄今为止研究的最为详尽的原核细菌，因此作为一种成熟的基因克隆表达受体，大肠杆菌被广泛用于分子生物学研究的各个领域，利用DNA重组技术构建大肠杆菌工程菌，以规模化生产真核生物基因尤其是人类基因的表达产物，具有重大的经济价值。
因此让学生了解这些很有理论与实践的必要。
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<二）教案内容
第一节外源基因在大肠杆菌中的高效表达
1.主要内容
启动子，终止子，SD序列，密码子，质粒拷贝数
2.基本概念和知识点
启动子的筛选与构建，启动子的可控性。
终止子、SD序列、密码子的特点
3.问题与应用
含有启动子活性的DNA片段的分离方法有几种？
第二节大肠杆菌工程菌的构建策略
1.主要内容
1.1包涵体型异源蛋白的表达
1.2分泌型异源蛋白的表达
1.3融合性异源蛋白的表达
1.4寡聚型异源蛋白的表达
1.5整合型异源蛋白的表达
1.6蛋白酶抗性或缺陷型表达系统的构建
2.基本概念和知识点
以上6种表达形式的特点及分泌机理
3.问题与应用
以上6种表达形式的特点及分泌机理
第三节重组医院蛋白的体外复活
1.主要内容
1.1包涵体的溶解与变性
1.2异源蛋白的复性与重折叠
2.基本概念和知识点
包涵体的溶解与变形，异源蛋白的重折叠方法的选择。
3.问题与应用
影响包涵体的溶解与变形的因素是什么？
异源蛋白的重折叠方法的选择？
第四节大肠杆菌工程菌培养的最优化控制
1.主要内容
1.1细菌生长的动力学原理
1.2发酵过程的最优化控制
1.3大肠杆菌工程菌的高密度发酵
2.基本概念和知识点
发酵过程的最优化控制，大肠杆菌高密度发酵的最优化策略。
3.问题与应用
发酵过程的最优化控制是什么？
大肠杆菌高密度发酵的最优化策略是什么？
第五节基因工程菌的遗传不稳定性及其对策
1.主要内容
1.1工程菌遗传不稳定性的表现及机制
1.2改善工程菌不稳定性对策
2.基本概念和知识点
改善工程菌不稳定性对策
3.问题与应用
发酵过程的最优化控制是什么？
大肠杆菌高密度发酵的最优化策略是什么？
改善工程菌不稳定性对策是什么？
第六节利用重组大肠杆菌生产医用蛋白或多肽
1.主要内容
1.1重组人胰岛素
1.2重组人生长激素
1.3重组人干扰素
1.4重组人白细胞介素
1.5重组抗体及其片段
2.基本概念和知识点
利用重组大肠杆菌生产各种医用蛋白或多肽的构建策略。
3.问题与应用
利用重组大肠杆菌生产各种医用蛋白或多肽的构建策略。
<三）实践环节与课后练习
含有启动子活性的DNA片段的分离方法有几种？
改善工程菌不稳定性对策是什么？
影响包涵体的溶解与变形的因素是什么？
异源蛋白的重折叠方法的选择？
利用重组大肠杆菌生产各种医用蛋白或多肽的构建策略。
结合上一章实验做些大肠杆菌表达实验<6学时实验课）
<四）教案方法与手段
多媒体教案、讲授；结合上一章实验做些大肠杆菌表达实验<6学时实验课）
第四章转基因技术原理
<一）目的与要求
<二）教案内容
第一节基因转移方法
1主要内容
1.1基因转移的物理学方法
1.2基因转移的化学方法
1.3基因转移的生物学方法
2.基本概念和知识点
掌握基因转移的物理方法具体有哪三种主要方法，掌握基因转移的化学方法具体有哪六种主要方法，基因转移的生物学方法有三种方法及特点。
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3.问题与应用<能力要求）掌握基因转移的物理方法具体有哪三种主要方法？
掌握基因转移的化学方法具体有哪六种主要方法？
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第二节植物转基因
1.主要内容
1.1转基因植物研究
1.2转基因植物
1.3植物组织培养
1.4细菌载体
1.5病毒侵染和基因调控
2.基本概念和知识点
了解常用转基因方法的步骤，了解转基因中基因转化受体系统的技术关键，介绍细菌的载体的特点。
3.问题与应用
了解常用转基因方法有哪几个步骤，了解转基因中基因转化受体系统的技术关键，介绍作为细菌的载体的特点。
第三节转基因动物
1.主要内容
1.1转基因动物研究
1.2胚胎干细胞研究
1.3动物转基因
2.基本概念和知识点
掌握胚胎干细胞的生物学特性，胚胎干细胞研究的进展及动态。
掌握动物转基因的流程及技术关键。
3.问题与应用<能力要求）
掌握胚胎干细胞的生物学特性？
掌握动物转基因的流程及技术关键是什么？
<三）实践环节与课后练习
掌握胚胎干细胞的生物学特性？
掌握动物转基因的流程及技术关键是什么？
实验内容：
转基因中转化受体以及农杆菌法转基因的操作<8学时）
习题课一次
<四）教案方法与手段
多媒体教案讲解；进行实验操作<转基因中转化受体以及农杆菌法转基因的操作）
第五章遗传改良技术的应用与前景
<一）目的与要求
在遗传改良上的应用很广泛，人工选择，植物基因工程，转基因植物的应用，动物基因工程及动物转基因工成为能够的应用以及微生物基因工程，生物医药的应用，通过本章的学习使学生掌握了基因工程应用的最主要方面及内容，为将来的应用打下基础。
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<二）教案内容
第一节人工选择与基因工程
1.主要内容
1.1人工选择
1.2遗传学的发展与基因工程
1.3农业绿色革命
2.基本概念和知识点
明确基因工程与遗传学的关系
3.问题与应用<能力要求）
为什么说基因工程技术的应用是对传统育种技术的延伸？
第二节植物基因工程应用
1.主要内容
1.1植物基因工程
1.2转基因作物
2.基本概念和知识点
植物基因工程与传统育种相比有更广阔的应用前景。
了解转基因作物的应用前景与现状。
3.问题与应用<能力要求）
为什么说植物基因工程与传统育种相比有更广阔的应用前景？
第三节动物基因工程应用及生物医药
1.主要内容
1.1动物基因工程
1.2转基因动物的应用
1.3人类疾病模型
1.4药物蛋白的目标性生产
1.5对动物解剖学和生理学特性的改良
1.6微生物基因工程
1.7生物医药和生物疫苗
2.基本概念和知识点
动物基因工程与传统育种相比具有很多优越性。
转基因动物可作为人类疾病模型，并可进行药物蛋白的目标性生产，对动物解剖学和生理学特征的改良。
微生物基因工程在食品中应用很广，而基因工程制药行业的发展赋予医药行业的新的发展空间。
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3.问题与应用<能力要求）
动物基因工程与传统育种相比具有哪些很多优越性？
转基因动物有哪些用途？
<三）实践环节与课后练习
动物基因工程与传统育种相比具有哪些很多优越性？
转基因动物有哪些用途？
<四）教案方法与手段
多媒体教案、讲授
第六章耐除草剂转基因作物
<一）目的与要求
耐除草剂性状是作物基因工程所涉及的重要内容之一，
（二）教案内容
第一节杂草控制
1.主要内容
2.基本概念和知识点
掌握杂草的危害性，同时掌握基因工程技术怎样为农作物中耐除草剂研究提供帮助。
1.问题与应用<能力要求）
为什么说农作物中耐除草剂基因工程研究是进行杂草控制的有效方法。
第二节耐除草剂转基因作物
1.主要内容
2.基本概念和知识点
除草剂耐受力基因的选择及作用机理，各种不同除草剂及其耐受力基因的研究进展及现状。
2.问题与应用<能力要求）
各种不同除草剂及其耐受力基因的研究进展及现状。
第三节Monsanto公司的耐除草剂转基因作物
1.主要内容
2.基本概念和知识点
Monsanto公司的耐除草剂转基因作物的研究动态及现状
3.问题与应用<能力要求）
Monsanto公司的耐除草剂转基因作物的研究动态及现状
第四节耐除草剂转基因作物与环境
1.主要内容
耐除草剂转基因作物与环境的关系表现在，一，可能导致所转基因的扩散及基因污染。
二，耐除草剂转基因作物的成功可能加大了除草剂的使用量而造成土壤污染。
三，除草剂状基因作物的成功，会加大了除草剂的使用量而不利于食品安全。
四，从生态的角度，除草剂状基因作物会造成许多环境问题。
因此该项研究一定要与环境保护结合起来。
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2.基本概念和知识点
耐除草剂转基因作物与环境的关系表现在哪几方面，从生态的角度耐除草剂转基因作物的一些问题。
3.问题与应用<能力要求）
简答题：
耐除草剂转基因作物与环境的关系表现在哪几方面？
从生态的角度耐除草剂转基因作物的一些问题？
（三）课后练习
简述体：
耐除草剂转基因作物与环境的关系表现在哪几方面，从生态的角度耐除草剂转基因作物的一些问题
简答题：
耐除草剂转基因作物与环境的关系表现在哪几方面？
从生态的角度耐除草剂转基因作物的一些问题？
课堂讨论转基因安全性。
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<四）教案方法与手段
多媒体教案、讲授
第七章蛋白质纯化技术原理
<一）目的与要求
通过本章的学习让学生掌握蛋白质分离纯化技术，为从蛋白的角度进行科学研究打下基础，要求学生很好的掌握分离及纯化的关键技术。
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（二）教案内容
第一节样品的预处理
1.主要内容
1.1材料的选择及预处理
1.2细胞的破碎
2.基本概念和知识点
掌握微生物为材料提取蛋白质的两种情况，细胞破碎的主要方法<5种方法），
4.问题与应用<能力要求）
以微生物为材料提取蛋白质的有哪两种情况？
细胞破碎的主要方法是什么？
第二节蛋白质的分离纯化
1.主要内容
1.1蛋白质酶的提取
1.2蛋白质的分离纯化
2.基本概念和知识点
掌握蛋白质<酶）提取法中的水溶液提取法和有机溶剂提取法的关键。
根据蛋白质溶解度不同进行分离的方法，根据蛋白质分子量大小的差别进行分离的方法，根据蛋白质带电性质进行分离，根据配体特异性进行分离的方法特点。
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5.问题与应用<能力要求）
掌握蛋白质<酶）提取法的两种常用方法的特点？
根据蛋白质的不同性质有什么方法进行蛋白质的分离纯化？
第三节样品的浓缩干燥及保存
1.主要内容
1.1浓缩
1.2干燥
1.3储存
2.基本概念和知识点
掌握蛋白质的浓缩几种方法的原理？
蛋白质干燥和储存时注意事项。
6.问题与应用<能力要求）
蛋白质的浓缩的方法是什么？
蛋白质干燥和储存时注意什么问题？
<三）实践环节与课后练习
掌握蛋白质的浓缩几种方法的原理？
蛋白质干燥和储存时注意事项。
<四）教案方法与手段
多媒体教案、讲授
第八章分子遗传标记技术原理
<一）目的与要求
通过介绍常用分子遗传标记技术的种类及特点，介绍了分子遗传标在基因定位，构建基因图谱、选择背景基因型及杂交选育中的应用，具体介绍该技术在农作物、动物改良中的应用。
使学生掌握该技术的基本原理及在应用中的关键，为学生在课题及研究中应用打下基础。
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（二）教案内容
第一节分子遗传标记技术
1.主要内容
1.1限制性片段长度多态分析技术
1.2DNA指纹分析技术
1.3随机引物扩增多态DNA技术
1.4扩增片段长度多态分析技术
1.5聚合酶链式反应-单链构象多态技术
1.6染色体原位杂交
2.基本概念和知识点
了解限制性片段长度多态分析技术等分子遗传标记技术的特点，以及应用范围。
7.问题与应用<能力要求）
掌握分子遗传标记技术的应用范围。
第二节分子遗传标记在遗传工程中的应用
1.主要内容
1.1基因定位
1.2构建遗传图谱
1.3选择背景基因型
1.4杂交选育
2.基本概念和知识点
掌握基因定位、构建遗传图谱、杂交育中的原理及意义
8.问题与应用<能力要求）
简述体：
怎构利用RAPD和RFLP进行基因定位和遗传图谱？
第三节分子遗传标记在农业中的应用
1.主要内容
1.1分子遗传标记技术在作物育种中的应用
1.2分子遗传标记技术在动物改良中的应用
2.基本概念和知识点
分子遗传标记技术是进行QTL分析，寻找和克隆与重要作物形状相关的简单基因、跟踪和辅助选择各种目的基因，提高育种效率；跟踪基因工程植物中的特异基因；进行品种资源分析，为育种挖掘和提供多样而优异的亲本，提高育种成功率；应用分子标记差异性预测作物杂种优势；绘制遗传图谱，为理想品种的设计和分子育种奠定基础。
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在动物品种改良过程中，遗传标记辅助选择、动物品种、品系和类群鉴定，QTL主基因的定位与遗传图谱构建。
3.问题与应用<能力要求）
综合论述题：
分子标记在作物育种中的应用；分子标记在动物育种中的应用。
<三）实践环节与课后练习
课下大家找一篇用分子遗传标记进行农作物育种研究的专业文章一篇，归纳出研究目的意义、研究方法及结论<大约100
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