大学遗传学试卷—计算题

第二章 遗传学的细胞学基础1.小鼠在下述几种情况下分别能产生多少配子？(1)5个初级精母细胞; (2)5个次级精母细胞； （3）5个初级卵母细胞； （4）5个次级卵母细胞。答：（1）20 （2）10 （3）5 （4）5解析（1）每个初级精母细胞产生2个次级精母细胞，继续分裂产生4个精子即雄配子,所以5个产生54=20； （2）每个次级精母细胞产生2个雄配子，所以5个产生52=10； （3）每个初级卵母细胞产生1个次级卵母细胞，继续分裂产生1个卵细胞即雌配子,所以5个产生51=5； （4）每个次级卵母细胞分裂产生1个卵细胞即雌配子，所以5个产生51=5. 2.果蝇的基因组总共约有1.6108个碱基对。DNA合成的数率为每秒30个碱基对。在早期的胚胎中，全部基因组在5min内复制完成。如果要完成这个复制过程需要多少个复制起点？答：需要约1.77105起始点。解析在只有一个复制起始点的情况下，果蝇基因组复制一次需要的时间为： 1.6108个碱基对/（30个碱基对/s）=5.3107s； 如果该基因组在5min内复制完成，则需要的复制起始点为： 5.3107/5601.77105（个起始点）3.如果某个生物的二倍体个体染色体数目为16，在有丝分裂的前期可以看到多少个染色体单体？在有丝分裂后期，有多少染色体被拉向细胞的每一极？答：32条染色体单体 16条染色体被拉向每一极解析从细胞周期来讲，一个细胞周期包括物质合成的细胞间期和染色体形态发生快速变化的分裂期，染色体的复制发生在细胞分裂间期。所以，在细胞分裂前期，每一条染色体都包括两条单体。因为该二倍体生物2n=16，所以在有丝分裂的前期可以见到162=32条单体。在有丝分裂后期，着丝粒复制完成，此时，每条染色体上的两条单体彼此分离，分别移向细胞两极，即每一极都有16条染色体分布，且每条染色体都只包含一条单体。 （第三章 孟德尔式遗传）1.真实遗传的紫茎缺刻叶（AACC）与真实遗传的绿茎马铃薯叶（aacc）杂交，F2代结果如下：紫茎缺刻叶247，紫茎马铃薯叶90，绿茎缺刻叶83，绿茎马铃薯叶34.（1）分别写出亲本和F2 4种表型的基因型； （2）在总数454株的F2中，计算4种表型的预期数；（3）进行X2检验，说明这两对基因是否为自由组合。解析（1）由于亲本为真实遗传，说明皆为纯合体，从F2表型可以看出，紫茎：绿=3：1说明紫茎为完全显性；缺刻叶：马铃薯叶=3：1，缺刻叶对马铃薯叶为完全显性。显设A、a决定紫茎、绿茎，C，c决定缺刻叶、马铃薯叶。则依题意，亲本基因型分别是：紫茎缺刻叶AACC，绿茎马铃薯叶aacc;F2 4种表型的基因型分别是：紫茎缺刻叶A C ；紫茎马铃薯叶A cc；绿茎缺刻aaC ，绿茎马铃薯叶aacc。（2）根据F2表型比例分析，该性状的遗传表型可按9：3：3：1比例来预测。 紫茎缺刻叶 4549/16=255 绿茎缺刻叶 4543/16=85 紫茎马铃薯叶 4543/16=85 绿茎马铃薯叶 4541/16=28 （3）X2检验： X2=（A-T）2/T=（247-255）2/255+（90-85）2/85+（83-85）2/85+（34-28）2/28 =1.88Df=3，查表求得：0.50p0.70可见该杂交组合符合F2的预期分离比，说明这两对基因符合自由组合。2.如果有一个植株对4个显性基因是纯合的，另一植株对相应的4个隐性基因是纯合的，两植株杂交，问F2中基因型及表现型像亲代父母本的各有多少？解析假如4对显性基因为AABBCCDD，对应的4对隐性基因为aabbccdd，则F2中基因型为AABBCCDD的比例为（1/4）4=1/256，基因型为aabbccdd的比例为（1/4）4=1/256,表现型为A B C D 的比例为（3/4）4=81/256，表现型为aabbccdd的比例为（1/4）4=1/256.3.在某项番茄杂交实验中，F2中有3629株是紫茎，1175株是绿茎，3：1的比值是所预期的。试问实际观察数与理论期望数之间差异显著吗？（n1时，X20.05=3.84; n2时，X20.05=5.99; n3时，X20.05=7.81）解析：理论值分别为（3629+1175）3/4=3603；（3629+1175）1/4=1201 X2（36293603）2/3603+（11751201）2/1201=0.7505 X2P0.50；理论与实际结果相符，假设成立。8. 玉米种子的有色（C）与无色（c），非蜡质（Wx）与蜡质（wx）胚乳，饱满（Sh）与皱粒（sh）是3对等位基因，这3个基因杂合的支柱用三隐性亲本测交后得到下面的结果：无色，非蜡质，皱粒 84 有色，蜡质，皱粒 951 无色，非蜡质，饱满 974 有色，蜡质，饱满 99 无色，蜡质，皱粒 2349 有色，非蜡质，皱粒 2216 无色，蜡质，饱满 20 有色，非蜡质，饱满 15总数 6708 （1） 确定这3个基因是否连锁？（2） 假设杂合体来自纯系亲本的杂交，写出亲本的基因型。（3） 如果存在着连锁，绘出连锁遗传图。（4） 是否存在着干扰？如果存在，干扰值是多少？解答：（1）这三个基因都连锁。 （2）如果杂合子来自纯系亲本的杂交，则亲本的基因型是CCshshWxWx和ccShShwxwx。 （3）基因C和Sh之间的重组率是Rf=（84+20+99+15）/6708=3.25%。基因Wx和Sh之间的重组率是Rf=（974+20+951+15）/6708=29.2%。基因Wx和C之间的重组率是Rf=（974+84+951+99）/6708=31.4%.所以连锁图为 C 3.25 Sh 29.2 Wx （第四章 连锁遗传规律）1.当进行某杂交实验时，获得图下图所示结果; AaBb aabb Aabb aaBb AaBb aabb 42% 42% 8% 8% 问（1）发生交换和没有发生交换的配子类型；（2）在这两个位点之间，四线期交叉的百分率； （3）这两点间的遗传距离是多少.解析（1）此杂交为测交，子代中的类型和比例直接反映被测亲本所形成的配子的类型和比例。数值多的为未交换配子，数值少的为交换配子。所以，未交换的配子是Ab，aB；交换的配子是AB，ab(2)A、B间的重组率：Rf=28%/2（42%+8%）=16%=0.16因为每发生一次交叉，只有一半发生交换，所以四线期时A、B间发生交叉的百分率是：216%=32%（3）A、B间的基因图距是16cM2.假定A、B、C连锁基因的遗传学图如图所示，且知干涉值为40%，问ABC/abc亲本产生的各种配子的频率如何？ A B C 10 20 解析根据遗传学图可以得到，A、B间的交换值为10%，B、C间的交换值为20%。则理论双交换率=10%20%=2%=0.02。因为，干涉值为40%，所以，并发系数=1-40%=60%=0.6实际双交换率应为2%60%=1.2%=0.012因此，在干涉为40%的条件下，可求得8种配子的频率。双交换：AbC与aBc,各位1/21.2%=0.6%单交换：Abc和aBC，各为1/2（10%-1.2%）=4.4%单交换：ABc和abC，各为1/2（20%-1.2%）=9.4%亲本类型：ABC与abc，各为1/2（100%-1.2%-8.8%-18.8%）=35.6%3.一种基因型为AB/ab的植物与基因型为ab/ab的纯合隐性个体杂交，如果这两个座位相距10cM，则后代中有多少是AaBb基因型个体？解析在遗传学中，将1%交换值定义为一个图距单位，即1个厘摩（cM）。交换值越大,则遗传距离越远。由于交换值不易观测，所以当遗传距离较近的情况下，可以用重组值代替交货值。 P： AB/ab ab 后代： AB/ab ab/ab Ab/ab aB/ab 亲组合 重组合由于是测交后代，所以后代表现型的类型比例反映了配子的类型与比例，此时:重组值=重组合类型数/（亲组合类型数+重组合类型数） 100% =10%即重组合类型占10%，亲组合类型占90%。而两种重组合所占比例相等，两种亲组合所占比例相等。后代中各基因型比例分别为： AB/ab:45% Ab/ab:45% Ab/ab:5% aB/ab:5% 所以，在后代中AaBb占45%4.在番茄中，基因O、P和S都在第二染色体上。对这3个基因是杂合的F1用三隐性个体进行测交，得到下列结果。问：（1）这3个基因在第二染色体上的顺序如何？（2）两个纯合亲本的基因型？（3）这些基因间的图距？（4）并发系数？测交子代类型数目73s348p2p s96o110os2o p306o p s63分析过程： 1）3基因的顺序应是：pos。 2）二纯合亲本的基因型为：po/po+和+s/+s 3）基因间的图距是：Rfp-o（9611022）/1000=21% Rfo-s（736322）/1000=14% 因此，3各基因间的遗传学图如下所示： p o s 21 144）并发系数(C)=实测双交换率/理论双交换率0.4/(21%14%)=13.6%5已知玉米的第6号染色体上有两对基因：Pl(紫株)和P1(绿株)以及Py(高茎)和py(矮茎)。它们之间图距为20个单位。作了P1Pyp1pyP1Pyp1py的杂交。问 ：(1)每个亲本所产生什么样比例的基因型配子？(2)后代中p1pyp1py基因型 占多大比率？(3)后代中紫色矮茎植株占多大比率？答：1) 0.4 P1Py，0.4 p1py，0.1P1py，0.1p1Py； (2) 16 (3) 9 6玉米种子的有色（C）与无色（c），非蜡质（Wx）和蜡质（wx）胚乳，饱满（Sh）与皱粒（sh）是三对等位基因，用三隐性个体与这三个基因均杂合的植株测交，测交后代的表现型种类和数量如下： 无色非蜡质皱粒 84 无色非蜡质饱满 974无色蜡质饱满 2349 无色蜡质皱粒 20有色蜡质皱粒 951 有色蜡质饱满 99有色非蜡质皱粒 2216 有色非蜡质饱满 15总数 6708确定这三个基因是否连锁。 假定杂合体来自纯系亲本的杂交，写出亲本的基因型。 如果存在连锁，绘制出连锁遗传图。 是否存在着干扰？如果存在，干扰程度如何？ 答：（1）这3个基因是连锁的。 （2）cwxSh和CWxsh为亲本型，cwxsh和CWxSh为双交换型，亲本的基因型应该为ccShShwxwx和CCshshWxWx，sh位于中间。 （3）双交换频率为 C和Sh之间的重组率为 Sh和Wx之间的重组率为 连锁图：（略） （4）理论双交换率为 ，大于实际双交换率，存在干扰。符合系数，干扰系数7基因w、s和t是常染色体隐性遗传的，分别在染色体图上的位置是10、20和40，符合系数为0.6。w+t+s+wstwst的测交共产生500个后代。指出表现型为+t、+st和+s+的个体数。答：(+t 22)；(+s+ 47)；(+s+178)8下面是位于同一条染色体上的三个基因的连锁图，已注明了重组率，如果符合 系数是0.6，在abd+abdabd杂交的1000个子代中，预期表型频率是多少？ (a,0)(b,10)(d,20)答：+b+ 3，a+d 3，+bd 47，a+ 47，ab+ 47，+d 47，abd 403，+ 4039在+r+a+b与arbarb的杂交中，得到了下列的子代，+r+arb 359，a+arb 92，arbarb 4，+arb 6，ar+arb 47，a+barb 351，+rbarb 98 ，+barb 43，(1)画出三个基因的连锁图，注明基因间的距离。(2)存在干扰吗？答：(1)a-r间重组值：(47+43+6+4)1000100=10，r-b间得组值：(92+98+6+4)1000100=20；排列顺序：(a,10)(r)(b,20)，(2)双交换值：(6+4)1000100=1，理论双交换值：1020=2，所以存 在干扰，符合系数=12=0.5 10在杂合体ABDabd中，基因顺序是A-B-D，假定A-B间的重组值为20，B-D间的重组值为10，(1)如符合系数为0时，该杂合体产生的配子类型及各类配子的 比例如何？ (2)如符合系数为0.6时，又产生哪些配及各类配子的比例？答：配子 ABD abd Abd aBD ABd abD AbD aBd 符合系数=0 35 35 10 10 5 5 0 0 符合系数=0.6 35.6 35.6 9.4 9.4 4.4 4.4 0.60.611在杂合体ABD/abd中，基因排列顺序是A-B-D，假定A-B间的重组值为20%，B-D间的重组值为10%。 （1）、如符合系数为0时，该杂合体产生的配子类型和各类配子的比例如何？ （2）如符合系数为0.6时，又产生哪些配子及各类配子的比例？ 答： 类型ABD abd AbdaBD ABd abDAbD aBd （1）符合系数0 35%35%10%10% 5%5%0%o%（2）符合系数0.6 35.6% 35.6% 9.4% 9.4% 4.4% 4.4% 0.6% 0.6%12二倍体植株，其A/a、B/b、D/d三个基因位点连锁关系如下： a b d0 20 50 现有一基因组成为Abd/aBD的植株， (1)假定无干扰存在，该植株与隐性纯合体（abd/abd)测交，试写出测交后代的基因型的种类及比例。(2)若符合系数为0.2,该植株与隐性纯合体（abd/abd）测交，问测交后代的基因型的种类及比例是多少。 答： 类型Abe aBE abe ABE AbE aBe ABe abE （1）无干扰 28% 28% 7%7% 12% 12%3%3%（2）符合系数0.2 25.6% 25.6% 9.4% 9.4% 14.4% 14.4% 0.6% 0.6%13有一果蝇的三点测验资料如下： + a + c + e ca + c a e + + e + + + c + + + a e416 402 49 48 42 37 4 2 试问：（1）这三对基因的排列顺序及遗传距离； （2）符合系数； （3）绘出连锁图。 答：（1）这三对基因的排列顺序为: c e A双交换值=（4+3）/1000）100%=0.6%c-e之间的交换值=（49+42）/1000）100%+0.6%=9.7%e-A之间的交换值=（48+37）/1000）100%+0.6%=9.1%(2)符合系数=0.6%/(9.7%9.1%)=0.68 （3）连锁图（略） 14蝗虫的性决定是XO类型，发现一只蝗虫的体细胞中含有23条染色体。（a）这只蝗虫是什么性别？（b）这只蝗虫产生不同类型配子的概率是多少？（c）与这只蝗虫性别相反的二倍体染色体数目是多少？ 答：（a）雄 （b）1/2（11A+1X）：1/2（11A） （c）24。（第五章 细菌和病毒的遗传分析）1.用一野生型菌株提取的环状DNA，转化一个不能合成丙氨酸（Ala）、脯氨酸（Pro）和精氨酸（Arg）的突变菌株，产生不同类型的菌落，其数目如下： Ala+Pro+Arg+ 8400 Ala+Pro-Arg+ 2100 Ala+Pro-Arg- 840 Ala+Pro+Arg- 420 Ala-Pro+Arg+ 1400 Ala-Pro-Arg+ 840 Ala-Pro+Arg- 840 问：（1）这些基因的图距为多少？ （2）这些基因的顺序如何？ 解析（1） 根据转化重组的定义，各基因之间的重组率可以推求如下：RF（Ala-pro）=Ala+、Pro+单独整合个体数/（同时整合个体数+单独整合个体数） =（2100+840+1400+840）/（8400+420+2100+840+1400+840） =0.37同理求得：RF（pro-Arg）=(2100+420+840+840)/(8400+1400+2100+420+840+840) =0.30 RF(Ala-Arg)=(840+1400+420+840)/(8400+2100+840+1400+420+840) =0.25也就是说：Ala-Pro、Pro-Arg、Ala-Arg间的图距分别为37、30、25（2） 由于是环状DNA，因此推断这三个基因的相对位置如下：2.用T4噬菌体的两个毒株感染大肠杆菌，其中一个毒株为小菌落(m)、速溶性(r)、混浊噬菌斑(tu)，另一毒株的这3个标记基因都是野生型。将感染后的裂解产物涂布到细菌平板上并进行分类。在10342个噬菌斑中，各类基因型及其数目如下：m r tu3467m+520+3729+ r tu474m r+853+ r+172m+ tu162+ tu965(1) 确定m和r之间的连锁距离以及r和tu之间的连锁距离。(2) 请画出这3个基因的连锁顺序图。(3) 计算并发系数，这个数字说明了什么？解：(1)m和r之间的连锁距离：Rf=(162+520+474+172)/10342=12.8%r和tu之间的连锁距离：Rf=(162+853+965+172)/10342=20.8%(2) m 12.8 r 20.8 tu(3)并发系数C=(162+172)/10342/(12.8%20.8%)=1.213 因为C=1.2131，I=1-C0，说明存在负干扰。3假设在链孢霉中，基因Aa和Bb位于同一染色体臂上，它们的第二次分裂分 离频率是10和6。试计算AbaB杂交子代中AB孢子数。答：Aa与着丝粒的距离为1012=5cM，Bb为612=3cM，Aa与Bb之间的距离为5-3=2cM，则重组型孢子占2，AB孢子占1。4用一野生型菌株的DNA转化ala- pro- arg-的突变型菌株，产生下列不同类型的菌落：ala+pro+arg+(8400)，ala+pro-arg+(2100)，ala+pro-arg+(840)，ala+pro+arg-(420)，ala-pro+arg+(1400)，ala-pro-arg+(840)，ala-pro+arg-(840)。求这些基因间遗传图距和顺序？答：RF(ala-pro)=0.37； RF(ala-arg)=0.25； RF(pro-arg)=0.30 5用一般性转导对细菌的三个基因作图，宿主细胞是a+bc+。转导噬菌体感染这个细胞，裂解释放后，再悉染ab+c细胞，获得各基因型细胞如下：a+b+c，3；a+bc+，46；a+b+c+，27，abc+，1；a+bc，23。三基的顺序及各距如何(假定abc总是并发转导)？答：b31a27c 6为了确定T4噬菌体r区两突变间的重组值，用两种突变噬菌体加倍感染大肠杆菌品系B。裂解液以1:10(7)比例稀释后涂敷在品系K上，又以1:10(9)比例稀释 后涂敷在品系B上。在K和B中分别发现2个和20个噬菌斑。试计算重组值？答：0.2。 7用噬菌体P1进行普遍性转导，供体菌的标记是pur+nad-pdx+,受体菌的标记是 pur-nad+pdx-。转导后选择具有pur+的转导子，然后在1000个pur+转导子中，检定其它供体菌的标记是否同时转导过来。具体结果如下： 基因型 菌落数 nad+pdx+ 12nad+pdx- 243nad-pdx+ 501nad-pdx- 244合计 1000请问：1）. pur和 nad的共转导率是多少？ 2）. pur和pdx的共转导率是多少？ 3）. nad和pdx在pur的同一边，还是在它的两侧？ 4）.您能作出这三个标记基因的遗传连锁图吗？请在此基础上解释上述的实验结果。 答：1）. pur和 nad的共转导率是： pur+nad-501+244 501+244+12+243pur+nad+ pur+nad-100%= 100%=74.5% 2）. pur和pdx的共转导率是： 501+12pur+pdx+501+244+12+243pur+pdx-+ pur+pdx+100%= 100%=51.3%3）.依传统作图原理，三个基因位点的交换重组中，位于中间的基因重组子个数最少， 在这里有12个pur+nad+pdx+，与供体pur+nad-pdx+类型相比较，基因nad+发生了改变，所以nad位于中间，也就是nad和pdx在pur的同一边。 4）.根据上面的计算和推论可知，这三个标记基因的遗传连锁图为：pur nad pdx pur+nad-pdx+为亲本型类型，所以其数目最多。因为pur+nad-pdx-和pur+nad+pdx-为单交换类型，所以数目次之。pur+nad+pdx+是亲本pur+nad-pdx+和pur-nad+pdx-双交换的结果，所以其数目最少。 8大肠杆菌的一个基因为a+ b+c+ d+ e+，对链霉素敏感的Hfr菌株与一个基因型为a- b-c- d- e-的F-菌株杂交30分钟后，然后用链霉素处理。再从存活的受体菌中选出e+类型的原养型，其他+基因的频率如下： a+ 70%，b+没有，c+85%， d+10%问a、b、c、d，四个基因与供体染色体的原点（最先进入F-受体）的相对位置如何？ 答：原点（首先进入F ）（第八章 数量性状遗传）1.根据对小麦抽穗期的研究，得到F2代表型方差为0.8，两个杂交亲本平均方差为0.25，狭义遗传力为60%。求（1）环境方差（VE）; (2)F2代表型方差中的累加性遗传方差（1/2VA）； （3）F2代表型方差中的显性遗传方差（1/4VD）； （4）广义遗传力（hB2）； （5）平均显性程度。 解析（1）VE= 1/2（Vp1+Vp2）= 0.25 (2)hN2= 1/2VA/VF2 100% 1/2VA= hN2 VF2 =0.60.8=0.48 (3) VF2 = 1/2 VA + 1/4VD + VE 1/4VD = VF2 - 1/2 VA - VE =0.8-0.48-0.25 =0.07 (4)hB2= (VF2 - VE)/VF2 100% =(0.8-0.25)/0.8 100%68.75% (5)平均显性程度= 0.542.在豚鼠毛色的早期研究中，Wright发现：随机交配的总方差是0.573，一个同型合子的近亲交配品系的方差是0.34。在随机交配的群体中，有关世代决定的遗传力是0.38。请填写下表括号中的数据并写出计算过程。项目方差分量占总方差的百分率（）加性遗传方差VA？38显性方差VD和上位方差VI？环境方差VE0.340？总方差VT0.573100解析：加性方差：VA38%0.573=0.218 因为VT=VA+VD+VI+VE 所以， VD+VI=VT-VA-VE=0.015 故：(VD+VI)%= (VD+VI)/VT=0.015/0.573=2.6%同样，环境方差的百分率为VEVE/VT=59.3因此，各项数据是： VA：0.218；38% (VD+VI)：0.015；2.7% VE：0.340；59.3% VT：0.593；100%3. 根据下表资料估计其广义遗传率和狭义遗传率。一个水稻组合的F1，F2，B1，B2及亲本的生育期世代 平均数 方差 世代 平均数 方差P1 38.36 4.685 F2 32.49 8.965P2 28.13 5.683 B2 35.88 9.174F1 32.13 4.838 B2 30.96 5.380解答：由表可得：VE=1/3(VP1+VP2+VF1)=5.069 VG=VF2-VE=8.965-5.069=3.896 所以，h B 2=VG、VF2=0.435将F2,B1,B2的遗传方差作比较，可以得到加性方差1/2VA=2（8.965）-9.174-5.380=3.376所以，hN2=（1/2VA）/VF2=3.376/8.965=0.376（第十章 群体的遗传平衡）1.假定某生物群体由下表的基因型个体构成： 基因型性别 MN Nnnn 1200 800 20