遗传学第三版课后答案

第1章引言第1章引言练习1。解释以下术语：遗传学、遗传和变异。答：遗传学是一门研究生物遗传和变异的科学。这是生物学中一门非常重要的科学。它直接探索生命起源和进化的机制。同时，它是一门与生产实践密切相关的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种的理论基础。它也与医学和人们的保健密切相关。遗传：指父母和孩子相似的现象。如果你种瓜，你会得到瓜；如果你种豆子，你会得到豆子。变异：指父母和后代之间以及后代个体之间存在不同程度差异的现象。例如，高茎植物品种可能产生低茎植物：异卵双胞胎不可能完全相同。2.简要描述基因研究的目标和任务。答：遗传学研究主要集中于微生物、植物、动物和人类，研究它们的遗传和变异。遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象和表达规律。深入探究遗传和变异的原因和物质基础，揭示其内在规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的繁殖实践，提高医疗水平，保障人民健康。3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大要素？答：生物的遗传是相对的和保守的，而变异是绝对的和发展的。没有遗传，就不可能保持性状和物种的相对稳定性。没有变异，就没有新的特征，没有物种进化，也没有新的品种培育。遗传和变异之间的矛盾一直在发展，只有通过自然选择才能形成不同的物种。同时，通过人工选择，培育出适合人类需求的不同品种。因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大要素。4.为什么对生物遗传和变异的研究必须与环境联系起来？答：因为任何生物体都必须从环境中吸收营养，并通过新陈代谢来生长、发育和繁殖，从而表现出性状的遗传和变异。生物与环境的统一是生物科学公认的基本原则。因此，要研究生物的遗传和变异，我们必须密切接触它们的环境。5.遗传学是什么时候开始建立和发展的，它是如何建立的？答：孟德尔在以前植物杂交试验的基础上，从1856年到1864年进行了豌豆杂交试验。通过仔细的后代记录和统计分析，他在1866年发表了论文植物杂交试验。本文首次提出了继承、分离和独立分配两个基本规律。人们认为性状的传递是由细胞中的遗传因素控制的。这个重要的理论直到1900年同时发现德弗里斯、查马克和克拉伦斯才被重视。因此，1900年孟德尔遗传定律的重新发现被认为是遗传研究建立并开始发展的一年。1906年，贝尔特森首次提出遗传学是一门学科。2 6.为什么遗传学发展如此迅速？答：遗传学100多年的发展历史已经从孟德尔和摩根时代的细胞学水平发展到现代分子水平。其迅速发展的原因是遗传学和许多学科相互结合、相互渗透，促进了一些边缘科学的形成。此外，由于现代化学、物理学和遗传学中的数学的新成就、新技术和新仪器设备的广泛应用，可以从表面到内部、从简单到复杂、从宏观到微观逐步研究遗传物质的结构和功能。因此，遗传学是上个世纪生物科学领域发展最快的学科之一。遗传学不仅从个体逐渐发展到细胞、细胞核、染色体和基因，而且还横向渗透到生物学的各个分支，形成许多分支和交叉学科，为人类的未来展现出无限光明的前景。7.简述遗传学在生物科学和生产实践中的指导作用。答：在生物科学和生产实践中，为了提高工作的可预见性，有效控制生物的遗传和变异，加快育种进程，开展动植物品种和优良品种的育种，都需要在遗产科学的理论指导下进行。例如，我国培育的第一个优质水稻矮秆品种已在生产上广泛推广，并取得了显著的增产效果。另一个例子是，外国已经在墨西哥培育出茎秆短、产量高和抗病的小麦品种。菲律宾培育的抗倒伏、高产和抗病水稻品种的推广，提高了一些国家的粮食和粮食产量，导致农业生产发展发生重大变化。医学水平的提高也与遗传学的发展密切相关。目前，生命科学发展迅速。人类和水稻的基因图谱相继出版。随着新技术和新方法的不断出现，遗传学的研究范围大大拓宽，研究内容不断深化。生物信息学、功能基因组学、功能蛋白质组学等研究领域的国际竞争将继续。遗传学作为生物科学的一门基础学科，越来越显示出它的重要性。第二章第二章遗传学的细胞学基础遗传学的细胞学基础练习1。解释下列名词：原核细胞、真核细胞、染色体、染色质、着丝粒、细胞周期、同源染色体、异源染色体、有丝分裂、单倍体、二倍体、突触、胚乳平直度、果实平直度。答：原核细胞：一般较小，约1 10毫米。细胞壁由蛋白多糖(一种原核生物特有的化学物质)组成，起保护作用。细胞壁内是细胞膜。细胞质由脱氧核糖核酸、核糖核酸、蛋白质和其他小分子物质组成。细胞器只是核糖体，没有分离。它们是一个有机的整体。它也没有任何内部支撑结构，主要依靠其坚硬的外壁来保持其形状。DNA存在的区域被称为假核，但是外面没有外膜包裹。各种细菌、蓝细菌和其他低等生物都由原核精细细胞组成，统称为原核生物。真核细胞：比原核细胞大，其结构和功能也比原核细胞复杂。真核细胞包含核物质和核结构。细胞核是遗传物质积累的主要场所，在控制细胞发育和性状遗传中起主导作用。此外，真核细胞还含有各种膜包裹的细胞器，如线粒体、叶绿体和内质网。真核细胞通过细胞膜与外界隔离，细胞中有一个支持细胞骨架。染色体：包含许多基因的自主复制核酸分子。细菌的所有基因都包含在由双链环状DNA组成的染色体中。真核细胞染色体是与组蛋白结合的线性二价DNA。整个基因组被分成一定数量的染色体，每条染色体都有特定的形态结构，染色质的数量是物种的一个特征。染色质：由染色体复制并通过着丝粒相互连接的姐妹染色体。丝点：细胞分裂过程中染色体被纺锤体附着的位置。通常，每条染色体只有一个着丝粒。在少数物种中，染色体有多个着丝粒。着丝粒的位置决定了染色体的形态。细胞周期：包括细胞有丝分裂的过程和两次分裂的间隔。有丝分裂过程分为：(1)1)DNA合成的前期(G1期)；(2)脱氧核糖核酸合成阶段(S阶段)；(3)晚期3)DNA合成(G2期)；(4)有丝分裂期(M期)。同源染色体：生物体中具有相同形状和结构的一对染色体。异源染色体：在生物体中，具有不同形状和结构的染色体对称为异源染色体。无丝有丝分裂：也称为直接分裂，只有细胞核伸长、收缩并分裂成两部分，然后细胞质也分裂，从而成为两个细胞。纺锤丝在整个分裂过程中是看不见的。有丝分裂：包括两个紧密相连的过程：核分裂和质分裂。也就是说，细胞分成两部分，每部分包含一个细胞核。划分的过程包括四个阶段：早期阶段、中期阶段在分裂过程中，染色体经历规则而精确的分裂，分裂过程中出现纺锤体，因此称为有丝分裂。单倍体：具有一组基本染色体数目的细胞或个体。二倍体：具有两个基本染色体数的细胞或个体。突触：减数分裂中同源染色体的配对过程。胚乳直度：植株经历了双受精，胚乳细胞为3n，其中2n来自极核，N来自精核。如果由于精子核对3n胚乳性状的影响而直接表达父本的某些性状，这种现象称为胚乳直度。果实平直度：由于花粉在发育过程中的影响，植物的种皮或果皮组织表现出父本的某些特征，这种现象称为果实平直度。2.细胞膜系统包括哪些膜结构？细胞质中的主要细胞器是什么？各自的特点是什么？答：细胞的膜系统包括膜结构，包括细胞膜、线粒体、质体、内质网、高尔基体、液泡和核膜。细胞质中的主要细胞器有：线粒体、叶绿体、核糖体、内质网和中心体。细胞器的特征如下：线粒体：在光学显微镜下，它们是非常小的线、棒或球；它的体积不是(DNA合成的前期(G1期)；(2)脱氧核糖核酸合成阶段(S阶段)；(3)晚期3)DNA合成(G2期)；(4)有丝分裂期(M期)。同源染色体：生物体中具有相同形状和结构的一对染色体。异源染色体：在生物体中，具有不同形状和结构的染色体对称为异源染色体。无丝有丝分裂：也称为直接分裂，只有细胞核伸长、收缩并分裂成两部分，然后细胞质也分裂，从而成为两个细胞。纺锤丝在整个分裂过程中是看不见的。有丝分裂：包括两个紧密相连的过程：核分裂和质分裂。也就是说，细胞分成两部分，每部分包含一个细胞核。划分过程包括四个阶段：前期、中期、后期和后期。在分裂过程中，染色体经历规则而精确的分裂，分裂过程中出现纺锤体，因此称为有丝分裂。单倍体：具有一组基本染色体数目的细胞或个体。二倍体：具有两个基本染色体数的细胞或个体。突触：减数分裂中同源染色体的配对过程。胚乳直度：植株经历了双受精，胚乳细胞为3n，其中2n来自极核，N来自精核。如果由于精子核对3n胚乳性状的影响而直接表达父本的某些性状，这种现象称为胚乳直度。果实平直度：由于花粉在发育过程中的影响，植物的种皮或果皮组织显示出父本的3种性状，这种性状称为果实平直度。2.细胞膜系统包括哪些膜结构？细胞质中的主要细胞器是什么？各自的特点是什么？答：细胞的膜系统包括膜结构，包括细胞膜、线粒体、质体、内质网、高尔基体、液泡和核膜。细胞质中的主要细胞器有：线粒体、叶绿体、核糖体、内质网和中心体。细胞器的特征如下：线粒体：在光学显微镜下，它们是非常小的线、棒或球；不同大小的染色体类型包括V型、L型、杆型和颗粒型。4.一株植物可以形成十个花粉母细胞：多少个花粉粒？有多少精子核？有多少个核管？另外10个卵母细胞可以形成：多少个胚囊？多少个鸡蛋？有多少极核？有多少辅助细胞？有多少反足细胞？答：植物可以形成10个花粉母细胞：花粉粒：104=40；精子核：402=80；管芯：401=40。可形成十个卵母细胞：胚囊：101=10；卵细胞：101=10；极核：102=20；辅助细胞：102=20；抗足细胞：103=30。什么是植物的双重受精？用图表表示。回答：受精是被子植物特有的。当花粉转移到雄性和雌性柱头上时，花粉管生长出来并延伸到胚囊中。一旦与辅助细胞接触，辅助细胞将同时爆发和破坏。两个精子核和花粉管的内容物一起进入胚囊。此时，一个精子核(N)与卵细胞(N)受精形成受精卵(2n)，胚胎将在未来发育。同时，另一个精核(n)受精并与两个极核(n n)结合形成胚乳核(3 n)，胚乳将在未来发育。这个过程叫做双受精。6.玉米体细胞有10对染色体。写下下列组织细胞中的染色体数目。回答：(1)。叶子：2n=20(10对)(2)。根：2n=20(10对)(3)。胚乳：3n=30 (4)。胚囊母细胞：2n=20(10对)(5)。胚胎：2n=20(10对)(6)。卵细胞：n=10 (7)。抗足细胞：n=10 (8)。花药壁：2n=20(10对)(9)。花粉管核(营养核):n=10 (7)。假设一个杂交细胞有3对染色体，其中A、B和C代表父本，A、B和C。减数分裂能形成多少配子？写下各种配子的染色体组织。答：它可以形成2n=23=8个配子。有丝分裂和减数分裂有什么区别？它用图表来显示和解释。答：有丝分裂只有一个部分。首先细胞核分裂，然后细胞质分裂，细胞分裂成两个，每个细胞包含一个细胞核。这叫做体细胞分裂。减数分裂由两部分组成，第一部分将染色体数目减半，第二部分平分。在减数分裂过程中，精细胞的细胞核中的染色体严格按照一定的规则变化，最后分裂成4个子细胞，发育成雌性细胞或雄性细胞，每个细胞有一半的染色体。也称为性细胞分裂。减数分裂偶线期的同源染色体合称为二价体。在粗线期，非姐妹染色体交换和遗传物质重组。在二倍体阶段，相互关联的二价体发生突变，因为非姐妹染色体相互排斥并交叉交换。有丝分裂缺失。在减数分裂中期，每个同源染色体的着丝粒分散在赤道板的两侧，当面对哪个板时，每个同源染色体的着丝粒是随机的。在有丝分裂中期，每个染色体的着丝粒整齐地排列在每个分裂细胞的赤道板上，着丝粒开始分裂。细胞经过减数分裂形成四个子细胞，染色体数目为一半，而有丝分裂形成两个子细胞，染色体数目相同。9.有丝分裂和减数分裂的遗传意义是什么？答：有丝分裂在遗传学中的意义：多细胞生物的生长主要是通过增加细胞数量和细胞体积来实现的，所以有丝分裂通常被称为体细胞分裂，这个分裂公式在遗传学中有重要意义。首先，细胞核中的每条染色体都被精确地复制并分成两条，这为形成与母细胞具有完全相同遗传组成的两个子细胞提供了基础。第二，复制的染色体对规则且均匀地分布到两个子细胞，使得两个细胞和母细胞具有相同的染色体质量和数量。对于细胞质，尽管线粒体、叶绿体和其他细胞器也能在有丝分裂期间复制和增殖。然而，它们在细胞质中的原始分布不是恒定的，因此它们在细胞分裂过程中随机且不均匀地分布在两个细胞中。因此，任何由细胞器如线粒体和叶绿体决定的遗传表达不能具有与由染色体决定的遗传表达相同的规律性。这种相等的有丝分裂不仅维持了个体的正常生长和发育，而且确保了物种的连续性和稳定性。通过植物无性繁殖获得的后代可以保持其雌性亲本的遗传特征，因为它们是由有丝分裂产生的。减数分裂在遗传学中的意义：减数分裂是生物体生命周期中配子形成过程中的一个必要阶段。这种分裂模式包括两个分裂，其中第二个分裂与正常有丝分裂基本相似。第一次分裂主要是减数分裂，这与有丝分裂明显不同，在遗传学上具有重要意义。首先，在减数分裂过程中，细胞核中的染色体严格按照一定的规则变化，最后经过两次连续分裂形成四个亚细胞，形成雄性