《遗传学》习题解答

课程习题解答课程习题解答 一 填空题 1 根据染色体着丝粒位置不同 可将染色体分为 中部 亚中部 亚端部 端部着丝粒染 色体 2 一个正常人体细胞中应有 23 对染色体 其中 22 对为男女所共有 称为常染色体 另一 对因男女性别而异 称为性染色体 3 三倍体的每个细胞中含 3 个染色体组 4 染色体畸变包括形态和数目畸变两大类 5 一个复等位基因系列包括一个复等位基因系列包括 12 个等位基因 共可组成个等位基因 共可组成 N N 1 2 种 这里种 这里 N 12 故为 故为 78 种基因型 种基因型 6 在一个平衡群体中 已知 aa 个体频率为 0 09 那么 P 为 0 7 D 为 0 49 H 为 0 42 R 为 0 09 7 一个完整的核糖体 80S 由 5 S 5 8 S 28 S 18 S 四种 rRNA 组成 8 对单一减数分裂的四个产物进行遗传分析称为 四分子分析 9 在三点试验中 两边的两个基因间的重组值一定等于另外两个重组值之和减去两倍双交 换值 称为基因直线排列定律 10 假定 A B C 三基因顺序连锁于一条染色体上 等位基因 abc 连锁于其同源染色体上 A B 之间交换频率 0 05 在干扰为 0 6 情况下 产生 aBc 配子的频率为 0 0025 那么 B C 之间的交换频率是 0 25 二 选择题 1 有一段结构基因 模版链碱基顺序为 3 ACGATGGCG 5 现发生点突变 变成 3 ACGATTGCG 5 这点突变方式称为 C A 同义突变 B 错义突变 C 无义突变 D 移码突变 2 在一定环境条件下 正反两个方向突变达到平衡 基因频率不再变化 即群体达到平 衡状态时 基因频率大小取决于 C A 正突变率 u B 反突变率 v C 正反突变率 u 和 v D 初始频率 p0 和 q0 3 伴 X 遗传中 后代 I 的近交系数为 C A 1 4 B 1 8 C 3 16 D 1 32 4 某些细菌能通过其细胞摄取周围供体的 DNA 片段 并将其重组掺入到自己的染色体 此 过程称为 C A 性导 B 接种 C 转化 D 转导 I 5 DNA 组蛋白 非组蛋白和少量 RNA 组成的真核细胞分裂间期核中的复合物称为 D A 染色体 B 染色单体 C 染色线 D 染色质 6 下面哪种波长的紫外线能最有效地诱发基因突变 B A 260 m B 260nm C 290 m D 2600 n m 7 DNA 编码链某密码子为 5 GTA 3 如果 G 被 T 所代替 将导致 B A 无义突变 B 错义突变 C 同义突变 D 移码突变 8 在遗传平衡群体中 对于性连锁基因 C A 雌雄两性的基因频率相同 同一表现型的个体在雌雄性中的比例却不同 B 雌雄两性的基因频率相同 同一表现型的个体在雌雄性中的比例也相同 C 雌雄两性的基因频率不同 同一表现型的个体在雌雄性中的比例也不同 D 雌雄两性的基因频率不同 同一表现型的个体在雌雄性中的比例却相同 9 在任一群体中 基因频率和基因型频率的关系为 A A 只要知道群体的基因型频率就可求出基因频率 B 只要知道群体的基因频率就可求出基因型频率 C 只知道群体的基因型频率不一定就可求出基因频率 D 群体的基因型频率与基因频率可以相互换算 10 在显性遗传病 由于选择作用对显性基因的淘汰影响 因此每代的回复突变率 v 至少 为 C 时 才能使群体保持平衡 A 1 3 SP B 1 2 SD C 1 2 SH D 1 2 SR 11 以 DNA 分子的一条链为模板转录成信使 RNA 时 形成的信使 RNA 的碱基序列与 C A DNA 模板链相同 B DNA 编码链相同 C DNA 编码链相同 但 T 为 U 取代 D DNA 模板链相同 但 A 为 U 取代 E 以上均不是 三 名词解释 1 半保留复制 答 在 DNA 聚合酶等的作用下 以亲代 DNA 的一条链为模板合成一条 新的互补链 形成一个子代 DNA 分子 原来的一个 DNA 分子就变成两个新的子代 DNA 分子 每个子代 DNA 分子均与亲代 DNA 分子一样 它们的一条链来自亲代 DNA 的某一 条链 另一条链则是新合成的 并与亲代 DNA 的另一条链相同 这种复制方式称为半保 留复制 2 转录 答 在细胞核内 以 DNA 为模板合成 mRNA 的过程称转录 3 翻译 答 在细胞质中 以 mRNA 为模板 tRNA 为运载工具 将活化氨基酸 在核糖体上装配为蛋白质的过程称为翻译 4 操纵子 答 功能上相关的一组基因在染色体上串联共同构成的一个转录单位 称为操纵子 5 基因突变 答 在一定外界因素影响下 基因的结构发生改变 6 碱基替换 答 一个碱基 对 被另外一个不同的碱基 对 取代 从而使原有遗传 密码意义发生改变 同类碱基之间的替换称为转换 异类碱基之间的替换称为颠换 7 同义突变 答 碱基改变后 一个密码子变为另一种密码子 但所编码的氨基酸还是 同一种 改变往往是在密码子的第三个碱基 8 错义突变 答 碱基改变后的密码子与之前的密码子编码不同的氨基酸 导致异常或 中性突变效应 改变往往发生在密码子的第一或第二碱基 9 无义突变 答 替换后的密码子为终止密码子 翻译提前终止 产生失活多肽 10 终止密码突变 答 终止密码替换成编码氨基酸的密码 多肽链合成将延长至下 一个终止密码方停止 11 移码突变 答 DNA 链上插入或丢失一个或多个碱基 导致插入或丢失碱基部位之 后的密码都依序发生改变 称为移码突变 12 整码突变 答 插入或丢失一个或多个密码子称为整码突变 13 DNA chip 答 DNA 芯片技术在计算机中的应用 利用计算机比较认识新基因 14 HGP human genome project 答 人类基因组计划是 20 世纪 90 年代正式启动 于 2001 年 2 月宣布基本完成的研究人类基因组的重大项目 搞清基因组的全部序列绘制基因 图 plete dominance 答 完全显性 16 alleles 答 等位基因 17 recessive gene 答 隐性基因 18 heterozygote 答 杂合子 19 pedigree 答 谱系或系谱 20 quantitative character 答 数量性状 四 问答题 1 设果蝇实验群体中 隐性致死基因频率初始为q0 t 世代后频率 qt q0 1 tq0 如图所示 No 2 chromosomeNo 3 chromosome X Gene l1 l2 l1 Gene l1 l2 分别表示第二 第三号染色体上隐性致死基因 表示其等位基因 计算在 F6所生的受精卵中 因这些隐性致死基因而死亡的比例 解 q0l1 1 2 q0l2 q1l2 1 4 q6l1 1 2 1 6 1 2 1 8 q26l1 1 64 qn qk 1 n k qk q6l2 q1l2 1 6 1 q1l2 1 4 1 6 1 1 4 1 9 q26l2 1 81 致死比例 1 64 1 81 1 64 1 81 1 36 2 果蝇常染色体上基因 A 与 B 之间的连锁频率是 15 Ab aB AB ab 杂交产生的子代表型分布频率如何 解 果蝇雄性完全连锁 只能产出 AB ab 二种配子 雌性产出四种配子 分别为 7 5 AB 7 5 ab 42 5 Ab 42 5 aB 7 5 AB 7 5 ab 42 5 Ab 42 5 aB 50 0 3 75 3 75 21 25 21 25 AB AB 表型 AB 表型 AB 表型 AB 表型 50 0 3 75 3 75 21 25 21 25 ab AB 表型 ab 表型 Ab 表型 aB 表型 3 对群体中的 MN 血型调查结果如下 计算群体中 M 基因与 N 基因的频率 血型 M MN N 人数 475 89 5 解 Pm 475 2 89 475 89 5 2 0 913 qn 5 2 89 1138 0 087 4 椎实螺 1DD 6Dd 9dd 随机交配 下代的基因型频率与表现型频率如何 解 此群体已是平衡状态 故下代基因型比与上代同样 1DD 6Dd 9dd 未达平衡状 态时则另样 表型比 1 6 右 左 9 右旋下代右旋下代 配子 左旋下代 配子 8D 6d 18d 配子 8D 64 DD 48 Dd 144 Dd 配子 24d 192Dd 144 dd 432 dd 5 有一显性突变 选择对显性个体不利 S 0 2 如果该基因的突变频率为 0 00002 当群体达到平衡时 表现该性状者频率为多少 解 SP 1 P 2 V 1 P 1 SP 2 P SP 1 P V 因为 V 0 00002 甚微 可见 P 1 SP 2 P 也很小 于是 1 SP 2 P 1 P 均接近 1 则有 V SP P V S 0 0001 P2 2Pq P2 2P 2P2 2P P2 2 10000 6 求下面系譜中个体 I 的近交系数 已知 B 的近交系数为 0 1 BD FC GEI 解 FI 1 2 n 1 FA 1 2 3 1 0 1 1 2 3 1 0 1 0 275 7 玉米有三对自由组合的基因 Aa Cc Rr 显性基因决定种子的颜色 另外有一对 基因称为紫色基因 Pp 它在隐性纯合时 pp 产生红色种子 在有显性等位基因 P 存在时产 生紫色种子 如果红色植株 AACCRRpp 与无色植株 AACCrrPP 杂交得 F1 然后 F1自交 F2的 表型和基因型的比例是多少 解 RRpp rrPP RrPp RrPp F2的表型 9 R P 3 rrP 3 R pp 1 rrpp 紫 无 红 无 F2 的基因型 1PP 1RRPP 1RR 2Pp 2RRPp 1pp 1RRpp 1PP 2RrPP 2Rr 2Pp 4RrPp 1pp 2Rrpp 1PP 1rrPP 1rr 2Pp 2rrPp 1pp 1rrpp 8 在 2500 个个体中 有一个个体因为某种隐性基因纯合而呈畸形 经过 50 代完全选 择后 群体中畸形个体的比例如何 解 q02 1 2500 q0 1 50 q50 1 50 1 50 1 50 1 100 q502 1 10000 9 纯种白色盘状南瓜与纯种黄色球状南瓜杂交 F1全为白色盘状南瓜 F2中杂合的白 色球状南瓜有 1000 个 那么纯合的黄色盘状南瓜应有多少 解 WWAABB wwAAbb WwAABb WwAABb AA 可略 9 W B 3 W bb 3 wwB 1 wwbb 二份 1000 个 一份 500 所以 结果为 500 10 某生物个体减数分裂产生的配子种类及其比例是 Ab aB AB ab 为 4 4 1 1 若其进行自交 后代出现纯合体的频率是多少 解 34 Ab 0 4 aB 0 4 AB 0 1 ab 0 1 Ab 0 4 AAbb 0 16 aB 0 4 aaBB 0 16 AB 0 1 AABB 0 01 aabb 0 01 ab 0 1 11 Monkey were bred to produce individual Z in the following fashion Calculate an inbreeding coefficient for Z S UT N XY Z 解 F 1 2 4 1 2 4 1 8 12 Pigs were bred to produce individual Z in the following fashion Calculate an inbreeding coefficient for Z if the inbreeding coefficient of V is 1 8 U V W XY Z 解 FZ 1 2 n 1 FA 1 2 3 1 2 4 1 1 8 1 2 4 1 2 5 37 128 0 289 Z X W 共同祖先 Y Z NO 1 途径 Z X W V Y Z NO 2 途径 Z X U V Y Z NO 3 途径 Z X U V W Y Z NO 4 途径 13 One person of 3600 in a Mendelian population is sterile because she or he is homozygous for the recessive gene b What will be the proportion of such sterile persons in the next generation 解 q02 1 3600 q0 1 60 q1 q0 1 q0 1 61 q12 1 3721 14 In Drosophila the markers a b and c are crossed in all three possible pairwise combinations to give the following recombination frequencies Ra b 0 07 Ra c 0 10 Rb c 0 07 What is the expected frequency of abc eggs produced by a female with an a c b genotype 解 a 7 b 7 c 7 7 2x 10 x 2 female a c b 产出 abc 卵 为 2 2 1 产出 卵 也是 2 2 1 两者为双交换 配子 答 abc 卵子频率是 1 15 a In a cross between an a c b male and an abc abc female list the classes of offspring that you would expect to find in the F1 in the order of decreasing frequency assuming the order of the genes is as written The a b distance is 16 and the b c distance is 6 b If you knew that the classes listed in the order of decreasing frequency were 1 a c abc b abc 2 bc abc a abc 3 abc abc abc 4 ab abc c abc What would be the order of the genes 解 a a 16 b 6 c 1 a c abc b abc 2 c abc ab abc 3 a abc bc abc 4 abc abc abc b b a c 16 The recessive genes an anther ear br brachytic and f fine stripe all lie in chromosome 1 of Maize When a plant heterozygous for these markers is test crossed with a homozygous recessive plant the following results are obtained Testcross Progeny Numbers Wild type 88 Fine 21 Brachytic 2 Brachytic fine 339 Anther 335 Anther fine 2 Anther brachytic 17 Anther brachytic fine 55 879 Determine the sequence of the three genes and their map distances Calculate the coefficient of coincidence for this question 解 将其重写成 br f 339 亲组合 an 355 亲组合 88 单交换 1 an br f 55 单交换 1 f 21 单交换 2 an br 17 单交换 2 br 2 双交换 an f 2 双交换 把双交换组的 f 该对换回 则成为亲组合 故中部基因为 f an f 55 88 2 2 879 0 1672 16 72 f br 21 17 2 2 879 0 0478 4 78 an f br 0 16 72 21 50 符合系数 实际双交换 理论双交换 0 00455 0 1672 0 0478 0 57 17 The following is a three point testcross Make no assumptions about linkage phase in the parents Part of the problem is to deduce the linkage phase Parental Aa Bb Cc aa bb cc Progeny Genotypes AbC ABC Abc ABc abC aBCabcaBc abcabc abc abc abc abc abc abc Observed Number 310 100 90 12 8 70 120 290 A Compute the recombination frequencies and map distances between markers A B and C and determine the order Show your calculations B Is interference present How much 解 A 为中部基因 由双交换组一眼就可看出 顺序为 BAC R B A 100 120 12 8 1000 100 24 R A C 90 70 12 8 1000 100 18 R B C 100 120 90 70 1000 100 38 B 24 A 18 C 有干涉 符合 实双 理双 0 02 0 24 0 18 0 46 干涉 1 0 46 0 54 18 Bridges and Olbrycht studied recombination among three sex linked genes in Drosophila vermilion v crossveinless cv and cut ct In matings of v cv ct female with v cv ct Y males they observed the following progeny including both males and females Phenotype of Progeny Observed Number Genotype Vermilion 260 Crossveinless 150 Cut 4 Vermilion crossveinless 3 Vermilion cut 142 Crossveinless cut 252 Vermilion crossveinless cut 1032 Wild type 1405 TOTAL 3248 Identify the genotype of each type of progeny in the table above disregarding the order of loci for now Then regroup the types of progeny according to nonrecombinants and types of recombinants Next determine the gene order by two methods showing your reasoning Then calculate the recombination map distances and draw the map Finally calculate the coefficient of coincidence and the interference value 解 未交换组 1032 vi cv ct 1405 单交换 1 252 cv ct 260 vi 单交换 2 142 vi ct 150 cv 双交换组 3 vi cv 4 ct Total 3248 由双交换组与未交换组比较 一眼看出 CT 位于中间 顺序 VI CT CV 因为将双交换 组 CT 对换回 形成的组合与未交换组相同 另一种方法由重组值定顺序 R vi ct 252 260 3 4 3248 100 15 9 R ct cv 142 150 3 4 3248 100 9 2 R vi cv 252 260 142 150 3248 100 24 7 15 9 9 2 vi ct cv 符合 0 002 0 159 0 092 0 147 干涉 1 0 147 0 853 19 决定血型 O A B 的基因频率是 0 67 0 26 0 07 求群体构成中 各血型 的频率 解 i 0 67 IA 0 26 IB 0 07 O i 2 0 672 0 4489 A IA 2 2IAi 0 262 2 0 26 0 67 0 416 B IB 2 2IBi 0 072 2 0 07 0 67 0 0987 AB 2IAIB 2 0 26 0 07 0 0364 答 O 型约 45 A 型约 42 B 型约 10 AB 型约 3 20 假定有一隐性突变 且选择对隐性个体不利 S 0 1 如果该基因的突变频率是 0 00002 当群体达到平衡时 表现该性状者频率为多少 解 q sq2 1 q 1 sq2 当 S 很小时 1 sq2 1 sq2 1 q pu u 1 q u sq2 q2 u s 频率为 u s 0 00002 0 1 0 0002 2 10000 21 给出如下两个果蝇品系和遗传学图 在 2000 个 F1测交子代中 预期各类型个 体数 假定所有突变皆为隐性 且并发系数为 0 15 th vg cv 53 3 67 0 75 5 53 3 67 0 75 5 th 粗腿 vg 残翅膀 cv 弯翅 解 th vg 67 0 55 3 11 7 vg cv 75 5 67 0 8 5 理论双交换 11 7 8 5 0 9945 实际双交换 0 9945 15 0 15 发生在 th vg 间的单交换 11 7 0 15 11 55 发生在 vg cv 间的单交换 8 5 0 15 8 35 亲本表型 1 11 55 8 35 0 15 79 95 在 2000 个测交子代中 各型分布 th vg cv 2000 79 95 2 799 5 2000 79 95 2 799 5 th 2000 11 55 2 115 5 vg cv 2000 11 55 2 115 5 th vg 2000 8 35 2 83 5 cv 2000 8 35 2 83 5 th cv 2000 0 15 2 1 5 vg 2000 0 15 2 1 5 22 一个需要腺嘌呤 ad 和色氨酸 tryp 才能生长的脉孢霉品系与一个野生型品系杂 交 产生下列七种类型四分子 ad tryp 作遗传学图 ad tryp ad ad tryp ad tryp ad tryp ad ad tryp ad tryp ad ad tryp tryp tryp tryp ad ad tryp ad tryp tryp tryp ad 4 9 7 31 2 8 1 2 TOTAL 100 解 PD NPD T T PD NPD T 子囊类型 M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2 分离 时期 PD 57 大大超过 NPD 8 故有连锁存在 R ad 1 2 M2 M1 M2 100 1 2 2 8 1 2 100 100 6 5 R tryp 1 2 31 8 1 2 100 100 21 R ad tryp NPD 1 2 T 100 100 8 1 2 31 2 2 100 100 25 5 ad tryp number M1 M1 56 M2 M1 2 M1 M2 31 M2 M2 11 Total 100 当 ad 发生 M2 13 次时 tryp 同时发生 11 次 M2 说明 ad tryp 在着丝粒同一边 当 tryp 发生 M2 42 次时 ad 同时发生 11 次 M2 说明 ad tryp 在着丝粒同一边 0 00 6 50 32 00 作图 ad tryp 23 如下图所示 白化病的群体发病率为 1 640000 试求 和 的后代的发病 风险是随机交配后代发病风险的多少倍 解 q2 1 640000 q 1 800 p 799 800 Fk 1 2 5 1 2 5 1 16 q2 Fpq q2 1 Fp q 1 1 16 799 800 1 800 1 49 9375 50 9375 答 是 50 9375 倍 24 同上题 某 X 连锁隐性遗传病的群体发病率为 1 360000 指女性别 试求该婚 姻后代发病风险 解 q2 1 360000 q 1 600 p 599 600 FK 1 2 4 1 2 4 1 16 1 16 1 8 这是以女方及男方 X 染色体传递步 数 女性传递 及 X 染色体数目来计 途径中若有两男性相连续 则取消此方传递 X 染色 体的机会 q2 Fpq q2 1 Fp q 1 1 8 599 600 1 600 1 74 875 75 875 答 是随机婚配后代发病风险的 75 875 倍 1 2 k 25 红色面包霉 A 交配型的白化 albio 品系对亮氨酸需要来说是野生型 al A 它与需要亮氨酸的 a 交配型 leu a 品系杂交 从这个杂交得到的 1000 个顺序四分子 如下 推导出这些基因的连锁顺序和连锁距离 14 种类型子囊 TOTAL 1000 解 先区别这三基因位点的 M1 M2 PD NPD T 类型子囊 再用着丝粒作图公式 计算重组值 判断是否连锁及其在同异侧 最后作出遗传学图 注意标明图距 P P P P 1 1 1 1 alalalal A A A A leuleuleuleu a a a a P P P P 2 2 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 al A al A al A al A al A al leu a al A al A A al leu A al leu a leu a A leu a leu a al leu a a A al A al A A leu a leu a leu a leu a leu a leu a al leu a 591591 142142 134134 123123 1 1 1 1 1 1 M1 M1 M1 M2 M1 M1 M1 M2 M1 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 PD 8 8 9 9 1010 1111 1212 1313 1414 A al A al leu A al A al A al A leu A al leu a leu A A leu A al leu a al a al a A al a al a al leu a leu A leu A A al leu a leu a leu a a a leu a al leu a 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 M2 M2 M M2 2 M2 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M1 M1 M2 M2 M1 M1 M2 M2 M2 M2 着丝粒作图 R al 1 2 M2 M1 M2 100 1 2 142 1 1 1 1 1 1 1 1 1000 100 7 5 R leu 1 2 134 123 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1000 100 13 3 R a 1 2 123 1 1 1 1 1 1 1 1000 100 6 5 每两位点之间比较 PD 与 NPD 以此判断是否连锁 al leu PD 591 1 1 1 594 NPD 1 PD NPD al leu linkage al A a PD 591 134 1 726 NPD 1 1 2 PD NPD al a linkage A leu a PD 591 142 123 1 1 1 1 860 NPD 0 PD NPD leu a linkage 经过判断 三个基因位点都是连锁在同一条染色体上 再用每两基因同时发生 M2的相关性 大小判断它们是否在染色体着丝粒的同一侧 相关性大 说明在染色体着丝粒的同一侧 相关性小 说明它们分别在染色体着丝粒的两侧 1 al leu al l