遗传学习题与参考答案

1、遗 传 学 习题 与 参考答案南京农业大学 农学院普通遗传学教研组第二章 遗传的细胞学基础(练习一、解释下列名词 :染色体 染色单体 着丝点 细胞周期 同源染色体 异源染色体 无丝 分裂 有丝分裂 单倍体 联会 胚乳直感 果实直感二、植物的 10个花粉母细胞可以形成:多少花粉粒 ? 多少精核 ? 多少管核 ? 又 10个卵母细 胞可以形成:多少胚囊 ? 多少卵细胞 ? 多少极核 ? 多少助细胞 ? 多少反足细胞 ?三、玉米体细胞里有 10对染色体,写出下列各组织的细胞中染色体数目。四、假定一个杂种细胞里含有 3对染色体,其中 A 、 B 、 C 来自父本、 A 、 B 、 C 来自 母本。通过

2、减数分裂能形成几种配子?写出各种配子的染色体组成。五、有丝分裂和减数分裂在遗传学上各有什么意义?六、有丝分裂和减数分裂有什么不同 ? 用图解表示并加以说明。第二章 遗传的细胞学基础(参考答案一、解释下列名词 :染色体:细胞分裂时出现的,易被碱性染料染色的丝状或棒状小体,由核酸和蛋白质组 成,是生物遗传物质的主要载体,各种生物的染色体有一定数目、形态和大小。染色单体:染色体通过复制形成,由同一着丝粒连接在一起的两条遗传内容完全一样的 子染色体。着丝点:即着丝粒。染色体的特定部位,细胞分裂时出现的纺锤丝所附着的位置,此部 位不染色。细胞周期:一次细胞分裂结束后到下一次细胞分裂结束所经历的过程称为细

3、胞周期 (cell cycle 。同源染色体:体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为同源染色体 (homologous chromosome。两条同源染色体分别来自生物双亲,在减数分裂时,两两配 对的染色体,形状、大小和结构都相同。异源染色体:形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染色体,在减数分裂时,一 般不能两两配对,形状、大小和结构都不相同。无丝分裂:又称直接分裂,是一种无纺锤丝参与的细胞分裂方式。有丝分裂:又称体细胞分裂。 整个细胞分裂包含两个紧密相连的过程, 先是细胞核分裂, 后是细胞质分裂,核分裂过程分为四个时期;前期、中期、后期、末期。最后形成的两个子细胞在染色体数

4、目和性质上与母细胞相同。单倍体:指具有配子染色体数 (n的个体。联会:减数分裂中同源染色体的配对。联会复合体 减数分裂偶线期和粗线期在配对的两个同源染色体之间形成的结构, 包 括两个侧体和一个中体。胚乳直感:又称花粉直感。在 3n 胚乳的性状上由于精核的影响而直接表现父本的某些 性状。果实直感:种皮或果皮组织在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性状二、可以形成:40个花粉粒, 80个精核, 40个管核; 10个卵母细胞可以形成:10个胚囊, 10个卵细胞, 20个极核, 20个助细胞, 30个反足细胞。三、 (1叶 (2根 (3胚乳 (4胚囊母细胞 (5胚(6卵细胞 (7反足细胞 (8花药

5、壁 (9花粉管核(1叶:20条; (2根:20条; (3胚乳:30条; (4胚囊母细胞:20条; (5胚 :20条; (6卵细胞:10条; (7反足细胞:10条; (8花药壁:20条; (9花粉管核:10条四、 如果形成的是雌配子, 那么只形成一种配子 ABC 或ABC或 A BC或A BC 或 A B C 或 A B C 或 AB C 或 AB C ;如果形成的是雄配子,那么可以形成两种配子 ABC 和 ABC 或 A B C 和 A B C 或 A BC 和 A BC 或 AB C 或和 AB C 。五、(1保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性。双亲性母细胞 (2n经过减数分裂产生性细胞

6、 (n,实现了染色体数目的减半; 雌雄性细胞融合产生的合子 (及其所发育形成的后代个体 就具有该物种固有 的染色体数目 (2n,保持了物种的相对稳定。子代的性状遗传和发育得以正常 进行。(2为生物的变异提供了重要的物质基础。减数分裂中期 I,二价体的两个成员的排列方向是随机的,所以后期 I 分别 来自双亲的两条同源染色体随机分向两极, 因而所产生的性细胞就可能会有 2n 种非同源染色体的组合形式 (染色体重组, recombination of chromosome。 另一方面,非姊妹染色单体间的交叉导致同源染色体间的片段交换 (exchange of segment,使子细胞的遗传组成更加多

7、样化,为生物变异提供更为重要的物质基础 (染色体片断重组, recombination of segment。同时这也是连锁遗 传规律及基因连锁分析的基础。六、 1.减数分裂前期有同源染色体配对(联会;2.减数分裂遗传物质交换(非姐妹染色单体片段交换;3.减数分裂中期后染色体独立分离,而有丝分裂则着丝点裂开后均衡分向两极;4.减数分裂完成后染色体数减半;5.分裂中期着丝点在赤道板上的排列有差异:减数分裂中同源染色体的着丝点分别排列于赤道板两侧,而有丝分裂时则整齐 地排列在赤道板上。第三章 遗传物质的分子基础(练习一、 解释下列名词:半保留复制 冈崎片段 转录 翻译 小核 RNA 不均一 RNA

8、 遗传密码 简并 多聚合糖体 中心法则二、 如何证明 DNA 是生物的主要遗传物质?三、 简述 DNA 的双螺旋结构,有何特点?四、 比较 A -DNA , B -DNA 和 Z -DNA 的主要异同。五、 染色质的基本结构是什么 ? 现有的假说是怎样解释染色质螺旋化为染色体的 ?六、 原核生物 DNA 聚合酶有哪几种?各有何特点?七、 真核生物与原核生物 DNA 合成过程有何不同?八、 简述原核生物 RNA 的转录过程。九、 真核生物与原核生物相比,其转录过程有何特点?十、 简述原核生物蛋白质合成的过程。第三章 遗传物质的分子基础(参考答案1.解释下列名词半保留复制:以 DNA 两条链分别作

9、模板,以碱基互补的方式,合成两条新的 DNA 双链, 互相盘旋在一起, 恢复了 DNA 的双分子链结构。 这样, 随着 DNA 分子双螺旋的完全拆开, 就逐渐形成了两个新的 DNA 分子,与原来的完全一样。 DNA 的这种复制方式称为半保留 复制 (semiconservative replication ,因为通过复制所形成的新的 DNA 分子,保留原 来亲本 DNA 双链分子的一条单链。 DNA 在活体内的半保留复制性质, 已为 1958年以来的 大量试验所证实。 DNA 的这种复制方式对保持生物遗传的稳定具有非常重要的作用。冈崎片段:DNA 的复制只能从 5向 3方向延伸, 5向 3方向

10、延伸的链称作前导链 (leading strand ,它是连续合成的。而另一条先沿 5-3方向合成一些片段,然后 再由连接酶将其连起来的链,称为后随链 (lagging strand ,其合成是不连续的。这种 不连续合成是由冈崎等人首先发现的, 所以现在将后随链上合成的 DNA 不连续单链小片 段称为冈崎片段 (Okazaki fragment。转录:以 DNA 的一条链为模板,在 RNA 聚合酶的作用下,以碱基互补的方式,以 U 代替 T ,合成 mRNA ,在细胞核内将 DNA 的遗传信息转录到 RNA 上。翻译:以 mRNA 为模板, 在多种酶和核糖体的参与下, 在细胞质内合成蛋白质的多

11、肽链。 小核 RNA :真核生物转录后加工过程中 RNA 剪接体 (spliceosome的主要成份。不均一 RNA :在真核生物中,转录形成的 RNA 中,含由大量非编码序列,大约只有 25% RNA 经加工成为 mRNA , 最后翻译为蛋白质。 因为这种未经加工的前体 mRNA(pre-mRNA在分子大小上差别很大,所以通常称为不均一核 RNA(heterogeneous nuclear RNA , hnRNA 。遗传密码:DNA 链上编码氨基酸的三个核苷酸称之为遗传密码。简并:一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象,称为简并 (degeneracy。多聚合糖体:在氨基酸多肽链的延伸

12、合成过程中,当 mRNA 上蛋白质合成的起始位置移 出核糖体后,另一个核糖体可以识别起始位点,并与其结合,然后进行第二条多肽链的 合成。此过程可以多次重复,因此一条 mRNA 分子可以同时结合多个核糖体,形成一串 核糖体,称为多聚核糖体 (polyribosome 或者 polysome 。中心法则:遗传信息从 DNA mRNA 蛋白质的转录和翻译的过程,以及遗传信息从 DNA DNA 的复制过程,这就是分子生物学的中心法则 (central dogma。由此可见,中心法则所阐述的是基因的两个基本属性:复制与表达。2.证明 DNA 是生物的主要遗传物质,可设计两种实验进行直接证明 DNA 是生

13、物的主要 遗传物质:(1肺炎双球菌定向转化试验:有毒 S 型 (65杀死 小鼠成活无细菌无毒 R 型小鼠成活重现 R 型有毒 S 型小鼠死亡重现 S 型R 型 +有毒 S 型(65 小鼠死亡重现 S 型将 III S型细菌的 DNA 提取物与 II R型细菌混合在一起,在离体培养的条件下,也成功地 使少数 II R 型细菌定向转化为 III S 型细菌。该提取物不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酸酶 的影响,而只能为 DNA 酶所破坏。所以可确认导致转化的物质是 DNA 。(2噬菌体的侵染与繁殖试验T2噬菌体的 DNA 在大肠杆菌内,不仅能够利用大肠杆菌合成 DNA 的材料来复制自己的 DNA ,而且

14、能够利用大肠肝菌合成蛋白质的材料,来合成其蛋白质外壳和尾部,因而形 成完整的新生的噬菌体。32P 和 35S 分别标记 T2噬菌体的 DNA 与蛋白质。因为 P 是 DNA 的组分,但不见于蛋白质; 而 S 是蛋白质的组分,但不见于 DNA 。然后用标记的 T2噬菌体 (32P 或 35S 分别感染大肠 杆菌,经 10分钟后,用搅拌器甩掉附着于细胞外面的噬菌体外壳。发现在第一种情况 下,基本上全部放射活性见于细菌内而不被甩掉并可传递给子代。在第二种情况下,放 射性活性大部分见于被甩掉的外壳中,细菌内只有较低的放射性活性,且不能传递给子 代。3. (1两条多核苷酸链以右手螺旋的形式,彼此以一定的

15、空间距离,平行地环绕于同一 轴上,很象一个扭曲起来的梯子。(2两条多核苷酸链走向为反向平行 (antiparallel。即一条链磷酸二脂键为 5-3 方向, 而另一条为 3 -5 方向, 二者刚好相反。 亦即一条链对另一条链是颠倒过来的, 这称为反向平行。(3每条长链的内侧是扁平的盘状碱基,碱基一方面与脱氧核糖相联系,另一方面通过 氢键 (hydrogen bond与它互补的碱基相联系,相互层叠宛如一级一级的梯子横档。互 补碱基对 A 与 T 之间形成两对氢键,而 C 与 G 之间形成三对氢键。上下碱基对之间的距 离为 3.4Å。(4每个螺旋为 34Å(3.4nm长,刚好含

16、有 10个碱基对,其直径约为 20Å。(5在双螺旋分子的表面大沟 (major groove和小沟 (minor groove交替出现。4.一般将瓦特森和克里克提出的双螺旋构型称这 B -DNA 。 B -DNA 是 DNA 在生理状态下 的构型。生活细胞中极大多数 DNA 以 B -DNA 形式存在。但当外界环境条件发生变化时, DNA 的构型也会发生变化。实际上在生活细胞内, B -DNA 一螺圈也并不是正好 10个核 苷酸对,而平均一般为 10.4对。当 DNA 在高盐浓度下时,则以 A -DNA 形式存在。 A -DNA 是 DNA 的脱水构型,它也是右手螺旋,但每螺圈含有

17、11个核苷酸对。 A -DNA 比较 短和密,其平均直径为 23Å。大沟深而窄,小沟宽而浅。在活体内 DNA 并不以 A 构型存 在,但细胞内 DNA -RNA 或 RNA -RNA 双螺旋结构,却与 A -DNA 非常相似。现在还发现, 某些 DNA 序列可以以左手螺旋的形式存在,称为 Z -DNA 。当某些 DNA 序列富含 G -C , 并且在嘌呤和嘧啶交替出现时,可形成 Z -DNA 。 Z -DNA 除左手螺旋外,其每个螺圈含 有 12个碱基对。分子直径为 18Å,并只有一个深沟。现在还不知道, Z -DNA 在体内是 否存在。5.6.原核生物 DNA 聚合酶有一

18、些共同的特性:只有 5-3聚合酶的功能,而没有 3 -5聚合酶功能, DNA链的延伸只能从 5向 3端进行。它们都没有直接起始合成 DNA 的能力,只能在引物存在下进行链的延伸,因此, DNA 的合成必须有引物引导才能 进行。都有核酸外切酶的功能,可对合成过程中发生的错识进行校正,从而保证 DNA 复 制的高度准确性。7. (1原核生物 DNA 的复制是单起点的,而真核生物染色体的复制则为多起点的;(2真核生物 DNA 合成所需的 RNA 引物及后随链上合成的“冈崎片段”的长度比原 核生物要短:在原核生物中引物的长度约为 10-60个核苷酸,“冈崎片段”的长度为 1000-2000个核苷酸;而

19、在真核生物中引物的长度只有 10个核苷酸,而“冈崎片段” 的长度约为原核生物的十分之一,只有 100-150 核苷酸。(3有二种不同的 DNA 聚合酶分别控制前导链和后随链的合成。在原核生物中有 DNA 聚合酶 I 、 II 和 III 等三种聚合酶,并由聚合酶 III 同时控制二条 链的合成。500-1000倍 长度压缩宽度增加 5倍 2.5-5倍染色体 超螺线体 第四级 40倍 13倍超螺线体 螺线体 第三级 6倍 3倍螺线体 核小体 第二级 7倍 5倍核小体 DNA+组蛋白 第一级 8400倍 (8000-10000而在真核生物中共有 、 、 、 和 等五种 DNA 聚合酶。聚合酶 和

20、是 DNA 合成 的主要酶,由聚合酶 控制不连续的后随链的合成,而聚合酶 则控制前导链的合成, 所以其二条链的合成是在二种不同的 DNA 聚合酶的控制下完成。聚合酶 可能与 DNA 修复有关,而 则是线粒体中发现的唯一一种 DNA 聚合酶。(4染色体端体的复制:原核生物的染色体大多数为环状,而真核生染色体为线状。8. (一 、 RNA 聚合酶组装与启动子的识别结合 催化转录的 RNA 聚合酶是一种由多个蛋 白亚基组成的复合酶。如大肠杆菌的 RNA 聚合酶有五个亚基组成,其分子量为 480,000道尔顿,含有 、 、 和 等四种不同的多肽,其中 为二个分子。所以其全酶 (holoenzyme的组

21、成是 2 。 亚基与 RNA 聚合酶的四聚体核心 (2 的形成有关。 亚基含有核苷三磷酸的结合位点; 亚基含有与 DNA 模板的结合位 点; 而 Sigma( 因子只与 RNA 转录的起始有关, 与链的延伸没有关系, 一旦转录开始, 因子就被释放,而链的延伸则由四聚体核心酶 (core enzyme催化。所以, 因子的 作用就是识别转录的起始位置,并使 RNA 聚合酶结合在启动子部位。(二 、 链的起始 RNA链转录的起始首先是 RNA 聚合酶在 因子的作用下结合于 DNA 的启 动子部位,并在 RNA 聚合酶的作用下,使 DNA 双链解开,形成转录泡,为 RNA 合成提供 单链模板, 并按照

22、碱基配对的原则, 结合核苷酸, 然后, 在核苷酸之间形成磷酸二脂键, 使其相连,形成 RNA 新链。 因子在 RNA 链伸长到 8-9个核酸后,就被释放,然后由 核心酶催化 RNA 的延伸。启动子位于 RNA 转录起始点的上游, 因子对启动子的识别是转录起始的第一步。对大 肠杆菌大量基因的启动子。(三 、 链的延伸 RNA链的延伸是在 因子释放以后,在 RNA 聚合酶四聚体核心酶的催 化下进行。 因 RNA 聚合酶同时具有解开 DNA 双链,并使其重新闭合的功能。随着 RNA 的延伸, RNA 聚合酶使 DNA 双链不断解开和重新闭合。 RNA 转录泡也不断前移,合成新 的 RNA 链。(四

23、、 链的终止 当 RNA 链延伸遇到终止信号 (termination signal时, RNA 转录复合 体就发生解体,而使新合成的 RNA 链释放出来。9.真核生物与原核生物 RNA 的转录过程总体上基本相同,但是,其过程则要复杂得多, 主要有以下几点不同:首先,真核生物 RNA 的转录是在细胞核内进行,而蛋白质的合成 则是在细胞质内,所以, RNA 转录后首先必须从核内运输到细胞质内,才能进行蛋白质 的合成。其次,原核生物的一个 mRNA 分子通常含有多个基因,而少数较低等真核生物外,在真 核生物中,一个 mRNA 分子一般只编码一个基因。第三、 在原核生物中只有一种 RNA 聚合酶催化

24、所有 RNA 的合成, 而在真核生物中则有 RNA 聚合酶 I 、 II 、 III 等三种不同酶,分别催化不同种类型 RNA 的合成。三种 RNA 聚合酶 都是有 10个以上亚基组成的复合酶。聚合酶 I 存在于细胞核内,催化合成除 5S rRNA以外的所有 rRNA ; 聚合酶 II 催化合成 mRNA 前体, 即不均一核 RNA(hnRNA; 聚合酶 III 催化 tRNA 和小核 RNA 的合成。第四、不象在原核生物中, RNA 聚合酶可以直接起始转录合成 RNA 。在真核生物中,三 种 RNA 聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行 RNA 的转录。另外, RNA 聚合 酶 对转

25、录启动子的识别, 也比原核生物更加复杂, 如对聚合酶 II 来说, 至少有三个 DNA 的保守序列与其转录的起始有关,第一个称为 TATA 框 (TATA box,具有共有序列 TATAAAA ,其位置在转录起始点的上游约为 25个核苷酸处,它的作用可能与原核生物中 的-10共有序列相似,与转录起始位置的确定有关。第二个共有序列称为 CCAAT 框 (CCAAT box , 具有共有序列 GGCCAATCT , 位于转录起始位置上游约 50-500个核苷酸处。 如果该序列缺失会极大地降低生物的活体转录水平。第三个区域一般称为增强子 (enhancer,其位置可以在起始位置的上游,也可以在基因的

26、下游或者在基因之内。它 可能虽不直接与转录复合体结合,但可以显著提高转录效率。另外, 大多数真核生物的 mRNA 在转录后必须进行下面三方面的加工后 (图 3-28 , 才能 运送到细胞质进行蛋白质的翻译。(1在 mRNA 前体的 5端加上 7-甲基鸟嘌呤核苷的帽子 (cap。(2在 mRNA 前体的 3端加上聚腺苷酸 (poly (A的尾巴。(3如果基因中存在不编码的内含子序列,要进行剪接,将其切除。10. (1 链的起始:原核生物在核糖体小亚基、 一个 mRNA 分子、 决定起始的氨酰基 tRNA 、 GTP 、 Mg +以及至少三种可溶性蛋白质起始因子 (initiation facto

27、rs , IFsIF1、 IF2 和 IF3的参与下,以 AUG 合成的起始密码子,编码甲酰化甲硫氨酸。蛋白质合成开始时, 首先是决定蛋白质起始的甲酰化甲硫氨酰-tRNA 与起始因子 IF2结合形成第一个复合 体。同时,核糖体小亚基与起始因子 IF3和 mRNA 结合形成第二个复合体。此过程中在 起始密码子前面大约 7个核苷酸的一段 mRNA 保守序列 (AGGAGG起着关键作用。它与核 糖体小亚基 16S rRNA 3端的一段碱基序列互补,可能起着识别作用。当该序列发生改 变后, mRNA 就不能翻译或者翻译效率很低。接着二个复合体在起始因子 IF1和一分子 GDP 的作用下, 形成一个完整

28、的 30S 起始复合体。 此时, 甲酰化甲硫氨酰-tRNA 通过 tRNA 的反密码子识别起始密码子 AUG , 而直接进入核糖体的 P 位 (peptidyl, P 并释放出 IF3。 最后与 50S 大亚基结合,形成完整的 70S 核糖体,此过程需要水解一分子 GDP 以提供能 量,同时释放出 IF1和 IF2,完成肽链的起始;(2链的延伸:肽链的延伸在原核生物和真核生物中基本一致。当甲酰化甲硫氨酰-tRNA(或甲硫氨酰-tRNA 结合在 P 位后,与其相临的一个三联体密码位置就称为 A 位 (aminoacyl, A 。根据,反密码子与密码子配对的原则,第二个氨基酰 tRNA 就进入 A

29、 位,此过程需要带有一分子 GTP 的延伸因子 Tu(elongation factor, EF -Tu 的参与。 EF -TuGTP 则是在延伸因子 Ts 的作用下水解一分子的 GTP 而形成的。随后,在转肽酶 (peptidyl transferase的催化下,在 A 位的氨基酰 tRNA 上的氨基酸残基与在 P 位上 的氨基酸的碳末端间形成多肽键。过去认为核糖体 50S 大亚基本身就有转肽酶的活性, 但现在发现 50S 大亚基中的 23S RNA才真正具有转肽酶的活性。此过程水解与 EF -Tu 结合的 GTP 而提供能量。 最后是核糖体向前移一个三联体密码, 原来在 A 位的多肽-tR

30、NA 转入 P 位,而原在 P 位的 tRNA 离开核糖体。此过程需要延伸因子 G(EF-G 和水解 GTP 提供能量。这样空出的 A 位就可以接合另外一个氨基酰 tRNA 从而开始第二轮的多肽链 延伸;多肽链的延伸速度非常快,在大肠杆菌中,多肽链上每增加一个氨基酸只需 0.05秒, 也就是说合成一个 300个氨基酸的多肽链只需要 15秒钟。3、 链的终止:当多肽链的延伸遇到 UAA 、 UAG 和 UGA 等终止密码子进入核糖体的 A 位时, 多肽链的延伸就不再进行。 对终止密码子的识别, 需要多肽链释放因子 (release factor , RF 的参与。在大肠杆菌中有二类释放因子 RF

31、1和 RF2, RF1识别 UAA 和 UAG ; RF2识别 UAA 和 UGA 。在真核生物中则只有一种释放因子 (eRF,可以识别所有三种终止密码子。 当释放因子结合在核糖体的 A 位后,改变了转肽酶的活性,在新合成多肽链的末端加上 水分子,从而使多肽链从 P 位 tRNA 上释放出来,离开核糖体,完成多肽链的合成,随 后核糖体解体为 30S 和 50S 二个亚基。第四章 孟德尔遗传(练习一、小麦毛颖基因 P 为显性,光颖基因 p 为隐性。写出下列杂交组合的亲本基因型。(1毛颖×毛颖,后代全部毛颖;(2毛颖×毛颖,后代 3/4毛颖:1/4光颖;(3毛颖×光颖

32、,后代 1/2毛颖:1/2光颖。二、小麦无芒基因 A 为显性,有芒基因 a 为隐性。写出下列各杂交组合中 F 1的基因型和表 现型。每一组合的 F 1群体中,出现无芒或有芒个体的机会各为多少?(1AA×aa (2AA×Aa (3Aa×Aa (4Aa×aa (5aa×aa三、小麦有稃基因 H 为显性,裸粒基因 h 为隐性。现以纯合的有稃品种 (HH与纯合的裸 粒品种 (hh杂交,写出其 F 1和 F 2的基因型和表现型。在完全显性条件下,其 F 2基因型和 表现型的比例怎样?四、大豆的紫花基因 P 对白花基因 p 为显性,紫花´白花的

33、F 1全为紫花, F 2共有 1653株, 其中紫花 1240株,白花 413株,试用基因型说明这一试验结果。五、纯种甜粒玉米和纯种非甜粒玉米间行种植,收获时发现甜粒玉米果穗上结有非甜粒 的子实,而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的子实。如何解释这种现象?怎样验证解释?六、花生种皮紫色 (R对红色 (r为显性,厚壳 (T对薄壳 (t为显性。 R r 和T t 是独立遗 传的。指出下列各种杂交组合的:(1亲本的表现型、配子种类和比例; (2F1的基因型种类和比例、表现型种类和比例。 1TTrr ×ttRR 2 TTRR×ttrr 3 TtRr×ttRr 4 ttRr

34、15;Ttrr七、番茄的红果 (Y对黄果 (y为显性,二室 (M对多室 (m为显性。两对基因是独立遗传 的。当一株红果、二室的番茄与一株红果、多室的番茄杂交后,子一代 (F1 群体内有: 3/8的植株为红果、二室的、 3/8是红果、多室的, 1/8是黄果、二室的, 1/8是黄果、多室 的。试问这两个亲本植株是怎样的基因型?八、下表是不同小麦品种杂交后代产生的各种不同表现型的比例,试写出各个亲本的基 因型。 九、大麦的刺芒 (R对光芒 (r为显性,黑稃 (B对白稃 (b为显性。现有甲品种为白稃,但 具有刺芒;而乙品种为光芒,但为黑稃。怎样获得白稃、光芒的新品种?十、小麦的相对性状,毛颖 (P是光

35、颖 (p的显性,抗锈 (R是感锈 (r的显性,无芒 (A是有 芒 (a的显性。这三对基因之间也没有互作。已知小麦品种杂交亲本的基因型如下,试述 F 1的表现型。(1 PPRRAa×ppRraa (2 pprrAa×PpRraa (3 PpRRAa×PpRrAa (4 Pprraa×ppRrAa十一、光颖、抗锈、无芒 (ppRRAA小麦和毛颖、感锈、有芒 (PPrraa小麦杂交,希望从 F 3选出毛颖、抗锈、无芒 (PPRRAA的小麦 10个株系,试问在 F 2群体中至少应选择表现 型为毛颖、抗锈、无芒 (P_R_A_的小麦若干株?十二、设有三对独立遗传、

36、彼此没有互作、并且表现完全显性的基因 Aa 、 Bb 、 Cc ,在 杂合基因型个体 AaBbCc(F1 自交所得的 F 2群体中,试求具有 5显性基因和 1隐性基因的个 体的频率,以及具有 2显性性状和 1隐性性状个体的频率。十三、基因型为 AaBbCcDd 的 F 1植株自交,设这四对基因都表现完全显性,试述 F 2代群 体中每一类表现型可能出现的频率。在这一群体中,每次任意取 5株作为一样本,试述 3株显性性状、 2株隐性性状,以及 2株显性性状、 3株隐性性状的样本可能出现的频率各 为若干?十四、设玉米籽粒有色是独立遗传的三显性基因互作的结果,基因型为 A_C_R_的籽粒 有色,其余基

37、因型的籽粒均无色。有色籽粒植株与以下三个纯合品系分别杂交,获得下 列结果:(1 与 aaccRR 品系杂交,获得 50%有色籽粒;(2 与 aaCCrr 品系杂交,获得 25%有色籽粒;(3 与 AAccrr 品系杂交,获得 50%有色籽粒。试问这些有色籽粒亲本是怎样的基因型?十五、萝卜块根的形状有长形的,圆形的,有椭圆形的,以下是不同类型杂交的结果:长形×圆形 595椭圆形长形×椭圆形 205长形, 201椭圆形椭圆形×圆形 198椭圆形, 202圆形椭圆形×椭圆形 58长形, 112椭圆形, 61圆形说明萝卜块根形状属于什么遗传类型,并自定基因符号,

38、标明上述各杂交组合亲本及其 后裔的基因型。十六、假定某个二倍体物种含有 4个复等位基因 (如 a 1、 a 2、 a 3、 a 4 ,试决定在下列这三种 情况可能有几种基因组合? (1一条染色体; (2一个个体; (3一个群体。第四章 孟德尔遗传(参考答案1. (1 PP ×PP 或者 PP×Pp(2 Pp×Pp(3 Pp×pp2. 杂交组合 AA ×aa AA ×Aa Aa ×Aa Aa ×aa aa ×aa F1基因型 全 Aa AA, Aa AA Aa aa Aa aa aaF1表现型 无芒 无 芒

39、 无芒无芒 有芒 无芒 有芒 有芒出现无芒机会 1 1 3/4 1/2 0出现有芒机会 0 0 1/4 1/2 13. F1基因型:Hh ; 表现型:有稃F2基因型 HH: Hh: hh=1:2:1; 表现型 有稃 :裸粒=3:14. 紫花×白花紫花紫花(1240株:白花(413株PP ×pp Pp 3P_: 1pp5. 解释:玉米非甜对甜为显性验证:获得的后代籽粒再与甜粒个体杂交,看性状分离情 况6. 7.根据杂交子代结果,红果:黄果为 3:1,说明亲本的控制果色的基因均为杂合型, 为 Yy ;多室与二室的比例为 1:1,说明亲本之一为杂合型,另一亲本为纯合隐性,即分 别

40、为 Mm 和 mm ,故这两个亲本植株的基因型分别为 YyMm 和 Yymm 。8. Pprr ×pprr ; PpRr×pprr; PpRr×ppRr; ppRr×ppRr9.如果两品种都是纯合体:bbRR ×BBrr BbRr F1自交可获得纯合白稃光芒种 bbrr. 如果两品种之一是纯合体 bbRr ×BBrr BbRr Bbrr F1自交可获得纯合白稃光芒 bbrr.如果两品种之一是纯合体 bbRR ×Bbrr BbRr bbRr F1自交可获得纯合白稃光芒 bbrr. 如果两品种都是杂合体 bbRr ×B

41、brr BbRr bbRr Bbrr bbrr直接获得纯合白稃光芒 bbrr. 10. (1 PPRRAa ×ppRraa毛颖抗锈无芒(PpR_Aa;毛颖抗锈有芒(PpR_aa(2 pprrAa ×PpRraa毛颖抗锈无芒(PpRrA_;光颖感锈有芒(pprraa ;毛颖抗锈有芒(PpRraa ;光颖 感锈无芒(pprrAa ;毛颖感锈无芒(PprrAa ;光颖抗锈有芒(ppRraa ;毛颖感锈 有芒(Pprraa ;光颖抗锈无芒(ppRrAa (3 PpRRAa ×PpRrAa毛颖抗锈无芒(P_R_A_;毛颖抗锈有芒(P_R_aa;光颖抗锈有芒(ppR_aa;光

42、颖抗锈无芒 (ppR_A_(4 Pprraa ×ppRrAa毛颖抗锈无芒(PpRrAa ;光颖感锈有芒(pprraa ;毛颖抗锈有芒(PpRraa ; 光颖感锈无芒(pprrAa ;毛颖感锈无芒(PprrAa ;光颖抗锈有芒(ppRraa ; 毛颖感锈有芒(Pprraa ;光颖抗锈无芒(ppRrAa 11.由于 F3表现型为毛颖抗锈无芒(P_R_A_中 PPRRAA 的比例仅为 1/27,因此,要获得10株基因型为 PPRRAA ,则 F3至少需 270株表现型为毛颖抗锈无芒(P_R_A_。12.根据公式展开(1/2+1/2 6可知, 5显性基因 1隐性基因的概率为 3/32;(3/

43、4+1/4 3=(3/4 3+3(3/4 2(1/4 +3(3/4(1/4 2+(1/4 3=27/64+27/64(2显性性状 1隐性性状 +9/64+1/6413. 16种表型。(1四显性性状 A_B_ C_ D_ 占 81/256(2三显性一隐性性状:A_ B_ C_ dd; A_ B_ ccD_ ; A_ bbC_ D_ ; aaB_ C_ D_ 共 4种各占 27/256(3二显性二隐性性状:A_ B_ ccdd ; A_ bbccD_ ; aabbC_ D_ ; aaB_ ccD_ ; aaB_ C_ dd; A_ bbC_ dd共 6种各占 9/256(4 一显性三隐性性状:A_

44、 bbccdd ; aaB_ ccdd ; aabbC_ dd ; aabbccD_ 共 4种各占 3/256(5四隐性性状 aabbccdd 1/256(先求 3株显性性状概率, 2株隐性性状概率(1 C 53(3/44 3(1/44 2(2 C 52(3/44 2(1/44 314. 根据(1试验,该株基因型中 A 或 C 为杂合型;根据(2试验,该株基因型中 A 和 R 均为杂合型;根据(3试验,该株基因型中 C 或 R 为杂合型;综合上述三个试验,该株的基因型为 AaCCRr15. 不完全显性16. (1四种可能,但一个特定染色体上只有其中一种,即 a 1或 a 2或 a 3或 a 4

45、。(2十种可能,但一个特定个体只有其中一种,即 a 1 a1或 a2a2或 a3a3或 a4a4或 a1a 2或 a 1 a 3或 a 1 a4或 a2a3或 a2a4或 a 3a 4。(3十种都会出现,即 a 1 a1, a2a2, a3a3, a4a4, a1a2, a1a3, a1a4, a2a3, a2a4, a 3a 4。第五章 连锁锁传的性连锁(练习1.试述交换值、连锁强度和基因之间距离三者的关系。2.试述连锁遗传与独立遗传的表现特征及其细胞学基础。3. 在大麦中, 带壳 (N对裸粒 (n、 散穗 (L对密穗 (1为显性。 今以带壳、 散穗与裸粒、 密穗的纯种杂交, F 1表现如何

46、?让 F 1与双隐性纯合体测交,其后代为:带壳、散穗 201株 裸粒、散穗 18株,带壳、密穗 20株 裸粒、密穗 203株,试问,这两对基因是否连 锁?交换值是多少?要使 F 2出现纯合的裸粒散穗 20株,至少应种多少株?4.在杂合体 内, a 和 b 之间的交换值为 6%, b 和 y 之间的交换值为 10%。在没有干 扰的条件下,这个杂合体自交,能产生几种类型的配子;在符合系数为 0.26时,配子的 比例如何?5. a 和 b 是连锁基因,交换值为 16%,位于另一染色体上的 d 和 e 也是连锁基因,交换值为 8%。假定 ABDE 和 abde 都是纯合体,杂交后的 F 1又与纯隐性亲

47、本测交,其后代的基因型 及其比例如何?6. a 、 b 、 c 三个基因都位于同一染色体上,让其杂合体与纯隐性亲本测交,得到下列结果: 试求这三个基因排列的顺序、距离和符合系数。7.已知某生物的两个连锁群如下图:试求杂合体 AaBbCc 可能产生配子的类型和比例。8.纯合的葡匐、多毛、白花的香豌豆与丛生、光滑、有色花的香豌豆杂交,产生的 F 1全是葡匐、多毛、有色花。如果 F 1与丛生、光滑、白色花又进行杂交,后代可望获得近 于下列的分配,试说明这些结果,求出重组率。葡、多、有 6% 丛、多、有 19%葡、多、白 19% 丛、多、白 6%葡、光、有 6% 丛、光、有 19%葡、光、白 19%

48、丛、光、白 6%9.基因 a 、 b 、 c 、 d 位于果蝇的同一染色体上。经过一系列杂交后得出如下交换值: 试描绘出这四个基因的连锁遗传图。10.脉孢菌的白化型 (al产生亮色子囊孢子,野生型产生灰色子囊孢子。将白化型与野 生型杂交,结果产生:129个亲型子囊孢子排列为 4亮 : 4灰,141个交换型子囊孢子排列为 2:2:2:2或 2:4:2。问 al 基因与着丝点之间的交换值是多少?11.果蝇的长翅 (Vg对残翅 (vg是显性,该基因位于常染色体上;红眼 (W对白眼 (w是 显性,该基因位于 X 染色体上。现在让长翅红眼的杂合体与残翅白眼纯合体交配,所产 生的基因型如何?12.何谓伴性

49、遗传、限性遗传和从性遗传?人类有哪些性状是伴性遗传的?13.设有两个无角的雌羊和雄羊交配,所生产的雄羊有一半是有角的,但生产的雌羊全 是无角的,试写出亲本的基因型,并作出解释。第五章 连锁锁传的性连锁(参考答案1.交换值与连锁强度成反比,与基因间的距离成正比。即:交换值越大,连锁强度越 小,基因间的距离越大;反之,交换值越小,连锁强度越大,基因间的距离越小。2(略3. F1表现为带壳散穗; Ft 后代不符合 1:1:1:1,说明 N 与 L 基因间连锁,交换值为: R(n-l=(18+20 /(18+20+201+203 =8.6%; 如果要使 F2出现纯合的裸粒散穗 20株, 20/ (4.

50、3%*4.3%=108174. 8种:ABy abY aBy AbY ABY aby Aby aBY符合系数为 0.26时,实际双交换值=10%*6%*0.26=0.156%双交换型 Aby=aBY=1/2*0.156%=0.078%单交换 aBy=AbY=1/2*(6%-0.156%=2.922% 单交换 ABY=aby=1/2*(10%-0.156%=4.922%亲型 Aby=abY=1/2*(1-0.156%-5.844%-9.844%=42.078% 5. 6. R (a-b=(3+5+98+106/1098=19.2% R(a-c= (3+5+74+66/1098=13.5%R (b

51、-c=32.7% 符合系数=0.28 7. b , c 为相引组时:93ABC :93 Abc:7ABc :7AbC :93aBC :93abc :7aBc :7abCb , c 为相斥组时:7 ABC:7 Abc:93ABc :93AbC :7aBC :7abc :93aBc :93abC8. (先将两对性状连在一起 , 看第三对性状的比例是否为 1:1匍匐 /丛生这对性状 与白花 /有色这对性状是连锁的,交换值是 24%;光滑 /多毛这对性状位于另一对染色体 上,与前两对性状是自由组合的。9. a-d- b-c25 5 1010. 141/(129+141 *1/2=26.1%11. Vg

52、vgX WX w×vgvgX wY VgvgX WX wVgvgX wX wvgvgX WX wvgvgX wX wVgvgX WY VgvgXwY vgvgXWY vgvgXwYVgvgX WY ×vgvgX wX w VgvgX wY vgvgXwY VgvgXWX wvgvgX WX w12. 伴性遗传:决定性状位于性染色体上使某些性状的遗传与性别相伴随遗传,正反交 结果不同,表现交叉遗传。人类红绿色盲、血友病。 限性遗传:位于 Y 或 W 染色体上的 基因控制的性状只在某一种性别表现。 从性遗传:决定性状的基因位于常染色体上, 由于内分泌或其他因素的影响使性状的表现

53、在两种性别不同的现象。13. 雌性:Hh ;雄性:hh 从性遗传第六章 染色体变异(练习1某植株是显性 AA 纯合体,如果用隐性 aa 纯合体的花粉给它授粉杂交,在 500株 F 1中,有两株表现型为 aa 。如何证明和解释这个杂交结果?2. . 某玉米植株是第九染色体的缺失杂合体,同时也是 Cc 杂合体,糊粉层有色基因 C 在缺失染色体上, 与 C 等位的无色基因 c 在正常染色体上。 玉米的缺失染色体一般是不 能通过花粉而遗传的。在一次以该缺失杂合体植株为父本与正常的 cc 纯合体为母本的 杂交中 , 10%的杂交子粒是有色的。试解释发生这种现象的原因。3. 某个体的某一对同源染色体的区段

54、顺序有所不同, 一个是 12·34567,另一个是 12·36547(“·”代表着丝粒 。试解释以下三个问题。(1 这一对染色体在减数分裂时是怎样联会的?(2 倘若在减数分裂时, 5与 6之间发生一次非姊妹染色单体的交换, 图解说明二分 体和四分体的染色体结构,并指出所产生的孢子的育性。(3 倘若在减数分裂时,着丝粒与 3之间和 5与 6之间各发生一次交换,但两次交换 所涉及的非姊妹染色单体不同,试图解说明二分子和四分子的染色体结构,并指出所产 生的孢子的育性。4. 某生物有三个不同的变种,各变种的某染色体的区段顺序分别为:ABCDEFGHIJ ; ABCHGFI

55、DEJ ; ABCHGFEDIJ 。试论述这三个变种的进化关系。5. 假设某植物的两个种都有 4对染色体:以甲种与乙种杂交得 F 1,问 F 1植株的各个染 色体在减数分裂时是怎样联会的?甲种 乙种 6. 玉米第 6染色体的一个易位点 (T距离黄胚乳基因 (Y较近, T 与 Y 之间的重组率 (交 换值 为 20%。以黄胚乳的易位纯合体与正常的白胚乳纯系 (yy杂交,再以 F 1与白胚乳 纯系 测交,试解答以下问题:(1 F 1和白胚乳纯系分别产生哪些有效配子?图解分析。图解说明。7. 使叶基边缘有条纹 (f和叶中脉棕色 (bm2 的玉米品系 (ffbm2bm 2 , 叶基边缘和中脉色都 正常

56、的易位纯合体 (FFBm2Bm 2TT 杂交, F 1植株的叶边缘和脉色都正常,但为半不育。 检查发现该 F 1的孢母细胞内在粗线期有十字型象的四价体。使全隐性的纯合亲本与 F 1测交,测交子代 (Ft 的分离为: 已知 F f 和 Bm 2-Bm 2本来连锁在染色体 1的长臂上, 问易位点 (T与这两对基因的位置 关系如何?8. 某同源四倍体为 AaaaBBbb 杂合体, A a 所在染色体与 B-b 所在染色体是非同源的, 而且 A 为 a 的完全显性, B 为 b 的完全显性。试 分析该杂合体的自交子代的表现型比 例。9. 普通小麦的某一单位性状的遗传常常是由三对独立分配的基因共同决定的

57、, 这是什么 原因?用小麦属的二倍体种、异源四倍体种和异源六倍体种进行电离辐射诱变处理,哪 个种的突变型出现频率最高,哪个最低?为什么?10. 使普通小麦与圆锥小麦杂交, 它们的 F 1植株的体细胞内应有哪几个染色体组和染色 体?该 F 1植株的孢母细胞在减数分裂时,理论上应有多少个二价体和单价体? F 2群体 内,各个植株的染色体组和染色体数是否还能同 F 1一样?为什么?是否还会出现与普 通小麦的染色体组和染色体数相同的植株?11. 马铃薯的 2n = 48,是个四倍体。曾经获得马铃薯的单倍体,经细胞学的检查,该 单倍体在减数分裂时形成 12个二价体。据此,你对马铃薯染色体组的组合成分是怎样 认识的?为什么?12. 三体的 n + 1胚囊的生活力一般都远比 n +1花粉强。假设某三体植株自交时有 50%的 n+1胚囊参与了受精,而参与受精的 n + 1花粉只有 10%,试分析该三体植株的自交 子代群体里,四体所占的百分数、三体所占的百分数和正常 2n 个体所占的百分数。 13. 以番茄正常叶型的第 6染色体的三体 (2n + I6 为母本,以马铃薯叶型 (cc的正常番茄 (2n为父本进行杂交,试问:(1假设 c 基因在第 6染色体上,使 F 1群体的三体植株与马 铃薯叶型的正常番茄测交,测