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1　昆虫抗药性的形式遗传1

1.1 引言1

1.2　基因与染色体1

1.3　抗性遗传方式的测定5

1.3.1　抗性的显隐性6

1.3.2　细胞质影响6

1.3.3　性连锁和常染色体遗传7

1.3.4　LD-p线在抗性遗传中的应用7

1.3.4.1　单因子遗传7

1.3.4.2　双因子遗传8

1.3.4.3　多因子遗传12

1.3.5 应用LD-p线来确定抗性遗传方式的实例12

1.3.6 在应用LD-p线测定抗性遗传方式时应注意的几个问题15

1.3.6.1　测定时的剂量浓度问题15

1.3.6.2　主要基因和次要基因问题16

1.3.6.3　RR、RS和SS基因型LD-p线重叠的问题16

1.4　标记品系在抗性遗传中的应用18

1.4.1 家蝇标记品系的应用18

1.4.2 测定抗性因子对杀虫剂敏感度的影响21

1.4.3.1　染色体Ⅰ的连锁群24

1.4.3 家蝇主要抗性因子的连锁分析24

1.4.3.2　染色体Ⅱ的连锁群25

1.4.3.3　染色体Ⅲ的连锁群26

1.4.3.4　染色体Ⅳ的连锁群26

1.4.3.5　染色体Ⅴ的连锁群26

1.4.4　染色体Ⅱ上的代谢抗性基因图谱26

1.4.4.1　抗性基因座位的测定28

1.4.4.2　抗性基因的位置与抗性的关系29

主要参考文献32

2.1.1 引言35

2　基础分子遗传学35

2.1 DNA和基因结构35

2.1.2　DNA的分子结构与功能36

2.1.3　RNA的分子结构37

2.1.4　基因及其组织38

2.1.5 DNA的复制43

2.1.5.1　复制起始于复制原点（复制原始区）43

2.1.5.2　DNA的不连续复制44

2.1.5.4　真核生物中的DNA复制45

2.1.5.3　DNA复制中的RNA引物45

2.1.6 突变47

2.1.5.5　末端的端粒47

2.1.6.1　突变的分子机理48

2.1.6.2　由突变产生的影响50

2.1.7　DNA的遗传信息53

2.2　真核生物DNA的转录、翻译和调控55

2.2.1 引言55

2.2.2　RNA的合成－转录55

2.2.2.1　RNA聚合酶及其作用56

2.2.2.3　真核生物的启动子及转录的起始59

2.2.2.2　操纵子及其结构59

2.2.2.4　转录的起始、延伸和终止62

2.2.2.5　RNA转录物长于基因62

2.2.3 mRNA前体的修饰与加工62

2.2.3.1　RNA分子的末端修饰63

2.2.3.2　切除内含子64

2.2.4　基因转录的顺式调节65

2.2.4.1　启动子的选择65

2.2.4.4　转座元件的调控66

2.2.4.2　增强子及其作用机理66

2.2.4.3　负调控元件——沉默子66

2.2.5 基因转录的反式作用因子69

2.2.5.1　反式作用因子69

2.2.5.2　反式作用因子的基本结构和主要功能域70

2.2.6　翻译71

2.2.7　真核生物的基因调控75

2.3 昆虫抗药性分子遗传学研究中涉及的主要分子生物学技术80

2.3.1 引言80

2.3.2　核酸分子杂交技术81

2.3.2.1　Southern印迹法（Southern blotting）82

2.3.2.2　Northern印迹法（Northern blotting）82

2.3.2.3 Western印迹法（Western blottmg）83

2.3.2.4 Southwestern印迹杂交（Southwestern blotting-hybri-dization）83

2.3.2.5　斑点印迹法和狭线印迹法83

2.3.2.6　原位杂交（in situ hybridization）85

2.3.3　细菌转化86

2.3.4 聚合酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）87

2.3.4.1　PCR87

2.3.4.2 PCR引物88

2.3.5 RT-PCR与RNA分析90

2.3.6 基因克隆92

2.3.6.1　cDNA文库92

2.3.6.2　基因组文库93

2.3.7　基因定位克隆95

2.3.7.1 DNA限制性片段长度多态性（RFLP）95

2.3.7.2　染色体步移96

主要参考文献98

3.1 概述99

3　昆虫抗药性分子遗传学99

3.2　代谢抗性分子遗传学102

3.2.1 酯酶基因及其扩增103

3.2.1.1　桃蚜中与抗性有关的酯酶基因及其扩增104

3.2.1.2　库蚊中的酯酶基因及其扩增113

3.2.2　P450基因及其表达与调控129

3.2.2.1　引言129

3.2.2.2　P450基因的命名以及昆虫中的P450基因130

3.2.2.3　与昆虫抗药性有关的P450基因及其表达141

3.2.2.4　抗性昆虫P450基因的调控机理151

3.2.2.5　P450的定向进化同源基因156

3.2.3 谷胱甘肽S－转移酶（GST）的基因及其调控157

3.2.3.1　引言157

3.2.3.2　GST的结构与功能158

3.2.3.3　GST基因结构与调控160

3.2.3.4　GST Theta（θ）类以及GST基因进化162

3.2.3.5　与抗性有关的GST基因及其调控164

3.3　靶标抗性分子遗传学190

3.3.1 乙酰胆碱酯酶（AChE）的基因结构、进化和突变190

3.3.1.1　引言190

3.3.1.2　胆碱酯酶家族及其进化192

3.3.1.3　胆碱酯酶的进化195

3.3.1.4　乙酰胆碱酯酶的分子构型和分子种197

3.3.1.5　昆虫乙酰胆碱酯酶的基因结构201

3.3.1.6　乙酰胆碱酯酶与有机磷和氨基甲酸酯抗性的关系216

3.3.2 击倒抗性（Kdr）与钠通道基因突变218

3.3.2.1　引言218

3.3.2.2　钠离子通道的结构与功能218

3.3.2.3　与击倒抗性（Kdr）有关的三个学说233

3.3.2.4　突变的定位及其在抗性中的作用245

3.3.2.5　我国抗性棉铃虫与钠通道的关系248

3.3.3.1　引言252

3.3.3　γ－氨基丁酸受体氯离子通道与昆虫的抗药性252

3.3.3.2　GABAA受体氯离子通道的分子结构253

3.3.3.3 GABAA受体的药理作用以及杀虫剂对其的作用254

3.3.3.4　Rdl的分子生物学260

3.3.3.5　Rdl突变在昆虫中的保守性269

3.3.3.6　果蝇Rdl基因的转录分析272

主要参考文献276

4.1　前言283

4　抗性群体遗传学及其应用283

4.2　群体遗传学和数量遗传学的基本原理284

4.2.1 群体遗传学的基本原理284

4.2.1.1　配子的随机结合285

4.2.1.2　基因型的平衡285

4.2.1.3　基因频率的变化286

4.2.2　数量遗传学的基本原理288

4.2.2.1　数量性状的遗传288

4.2.2.2　遗传力289

4.3.1 抗性种群的遗传结构及其进化规律290

4.3　昆虫抗药性的进化290

4.3.2 影响抗性进化的主要因子291

4.3.2.1　抗性等位基因的起始频率291

4.3.2.2　表达抗性的基因数291

4.3.2.3　抗性基因的显性度及有效显性292

4.3.2.4　抗性基因的适合度292

4.3.2.5　迁移与抗性关系的研究292

4.3.2.6　选择压295

4.3.3　抗性演化的数量模型及其应用300

4.3.3.1 与抗性频率变化有关的模型301

4.3.3.2 反映抗性基因频率在种群动态中变化的模型305

4.3.4　抗性种群的数量遗传学及其应用312

4.3.4.1　抗性种群的现实遗传力及其评估312

4.3.4.2　影响害虫种群抗性现实遗传力估计值的因素314

4.3.4.3　抗性现实遗传力在抗性进化中的应用315

4.3.5　模型的验证319

4.3.5.1　抗性模型昆虫的组建319

4.3.5.2　抗性模型昆虫在模拟试验中的应用319

4.3.5.3　抗性治理策略的验证320

主要参考文献323