東北農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院普通遺傳學(xué)網(wǎng)上作業(yè)題參考答案

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院普通遺傳學(xué)網(wǎng)上作業(yè)題參考答案緒論1．遺傳學(xué)當(dāng)今的研究?jī)?nèi)容有哪些？研究方法有哪幾類？答案：遺傳學(xué)所涵蓋的內(nèi)容有遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，遺傳信息的貯存，遺傳信息的傳遞，遺傳信息的改變，遺傳信息表達(dá)的調(diào)控，以及遺傳工程。研究的傳統(tǒng)手段是雜交和細(xì)胞學(xué)觀察；現(xiàn)代的遺傳學(xué)研究還普遍采用生物化學(xué)方法和分子生物技術(shù)。2．什么是表現(xiàn)型和基因型？它們有何區(qū)別和聯(lián)系？答案：生物體所表現(xiàn)出來(lái)的所有形態(tài)特征、生理特征和行為特征叫做表現(xiàn)型，個(gè)體能夠遺傳的所有基因叫做基因型。個(gè)體的基因型基本上是固定不變的，在整個(gè)生命過(guò)程中始終保持穩(wěn)定，它不因環(huán)境條件的變化而變化。絕大多數(shù)表現(xiàn)型在生物體的生命過(guò)程中是不斷變化的，因?yàn)楸憩F(xiàn)型是基因型與一系列環(huán)境條件互作的結(jié)果。所以，基因型是穩(wěn)定的不等于表現(xiàn)型也是穩(wěn)定的。由環(huán)境條件引起的表現(xiàn)型變異通常是不遺傳的，但某些特殊的環(huán)境條件可以引發(fā)基因突變、染色體變異等可以遺傳的變異。第一章1．真核生物和原核生物的DNA復(fù)制過(guò)程有何異同？答案：原核生物和真核生物的DNA復(fù)制一般都是雙向的，即從復(fù)制起點(diǎn)開始，同時(shí)向相反的2個(gè)方向進(jìn)行。但有些原核生物，如噬菌體T2，DNA的復(fù)制是單向的。真核生物的DNA復(fù)制過(guò)程與原核生物的基本相同。但真核生物只在細(xì)胞分裂周期的S期進(jìn)行，原核生物則在整個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中都可進(jìn)行；真核生物的DNA含量比原核生物的大得多，而且DNA合成速度比原核生物慢，但多個(gè)復(fù)制子同時(shí)復(fù)制的特點(diǎn)補(bǔ)償了它的這些缺點(diǎn)；真核生物RNA引物的長(zhǎng)度及岡崎片段的長(zhǎng)度均比原核生物的短；真核生物的染色體是線狀的，末端的DNA存在特殊結(jié)構(gòu)，需要在端粒酶的作用下完成復(fù)制。2．簡(jiǎn)述3種RNA在蛋白質(zhì)生物合成中的作用。答案：（1）mRNA：DNA的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄作用傳遞給mRNA，mRNA作為蛋白質(zhì)合成模板，傳遞遺傳信息，指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。（2）tRNA：蛋白質(zhì)合成中氨基酸運(yùn)載工具，tRNA的反密碼子與mRNA上的密碼子相互作用，使分子中的遺傳信息轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)的氨基酸順序，是遺傳信息的轉(zhuǎn)換器。（3）rRNA：核糖體的組分，在形成核糖體的結(jié)構(gòu)和功能上起重要作用，它與核糖體中蛋白質(zhì)以及其他輔助因子一起提供了翻譯過(guò)程所需的全部酶活性。3．試比較轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的區(qū)別。解答：（1）目的不同，所使用的酶、原料及其他輔助因子不同，轉(zhuǎn)錄是合成RNA，復(fù)制是合成DNA。（2）方式不同：轉(zhuǎn)錄是不對(duì)稱的，只在雙鏈DNA的一條鏈上進(jìn)行，只以DNA的一條鏈為模板，復(fù)制為半不連續(xù)的，分別以DNA的兩條鏈為模板，在DNA的兩條鏈上進(jìn)行。（3）復(fù)制需要引物，轉(zhuǎn)錄不需要引物。（4）復(fù)制過(guò)程存在校正機(jī)制，轉(zhuǎn)錄過(guò)程則沒(méi)有。（5）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物需要加工，復(fù)制產(chǎn)物不需要加工。（6）復(fù)制與轉(zhuǎn)錄都經(jīng)歷起始、延長(zhǎng)、終止階段，都以DNA為模板，新鏈按堿基互補(bǔ)原則，5’→3’方向合成。4．試總結(jié)DNA復(fù)制的基本規(guī)律。解答：DNA復(fù)制基本規(guī)律：（1）復(fù)制過(guò)程為半保留方式。（2）原核生物單點(diǎn)起始，真核生物多點(diǎn)起始，復(fù)制方向多為雙向，也有單向。（3）復(fù)制方式呈多樣性（直線型、Q型、滾動(dòng)環(huán)型等）。（4）新鏈合成需要引物，引物RNA長(zhǎng)度一般為幾個(gè)至10幾個(gè)核苷酸，新鏈合成方向5’→3’，與模板鏈反向，堿基互補(bǔ)。（5）復(fù)制為半不連續(xù)的．以解決復(fù)制過(guò)程中兩條不同極性的鏈同時(shí)延伸的問(wèn)題，即一條鏈可按5’→3’方向連續(xù)合成稱為前導(dǎo)鏈。另一條鏈先按5’→3’方向合成許多不連續(xù)的岡崎片段，再通過(guò)連接酶連接成完整鏈，稱后隨鏈。前導(dǎo)鏈與后隨鏈合成速度不完全一致，前者快，后者慢。（6）復(fù)制終止時(shí)。需切除前導(dǎo)鏈、岡崎片段的全部引物，填補(bǔ)空缺，連接成完整DNA鏈。（7）修復(fù)和校正DNA復(fù)制過(guò)程出現(xiàn)的損傷和錯(cuò)誤，確保了DNA復(fù)制的精確性。第二章1．與遺傳相關(guān)的細(xì)胞器主要有哪些？它們有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？解答：遺傳相關(guān)的細(xì)胞器主要有：線粒體、葉綠體、核糖體。線粒體是細(xì)胞內(nèi)的動(dòng)力站，它通過(guò)氧化磷酸化作用進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，提供細(xì)胞進(jìn)行各種生命活動(dòng)所需的能量。線粒體含有DNA、RNA和核糖體，具有獨(dú)立合成蛋白質(zhì)的能力，其生長(zhǎng)繁殖是受細(xì)胞核和自身基因組兩套遺傳系統(tǒng)控制，因此，線粒體是一種半自主性的細(xì)胞器。葉綠體是植物細(xì)胞特有的能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞器，其主要作用是進(jìn)行光合作用，將捕獲的光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能并儲(chǔ)存在糖類中。葉綠體含有DNA、RNA和核糖體等．能夠合成蛋白質(zhì)．并且能夠分裂增殖，還可以發(fā)生白化突變。研究表明。葉綠體具有特定的遺傳功能，是遺傳物質(zhì)的載體之一。核糖體是按照mRNA的指令合成多肽鏈的場(chǎng)所，是細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)的“車間”。由大約40%的蛋白質(zhì)和60%的rRNA所組成。2．一般染色體的外部形態(tài)包括哪幾部分？有哪些類型？解答：在形態(tài)上染色體一般由以下幾部分組成：主縊痕、染色體臂、次縊痕、隨體。根據(jù)著絲粒的位置可以將染色體分為5種類型：中間著絲粒染色體、近中著絲粒染色體、近端著絲粒染色體、端著絲粒染色體和粒狀染色體。3．試述染色體的結(jié)構(gòu)。解答：染色體的4級(jí)結(jié)構(gòu)模型：染色體的1級(jí)結(jié)構(gòu)是由核小體組成的串珠式染色質(zhì)線；直徑為10nm的染色質(zhì)線經(jīng)過(guò)螺旋化，每一圈包含6個(gè)核小體，形成外徑大約為30nm，內(nèi)徑10nm，螺距11nm的螺線體，這是染色體的2級(jí)結(jié)構(gòu)，由l級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)入2級(jí)結(jié)構(gòu)其長(zhǎng)度大約縮短6倍；在螺線體基礎(chǔ)上進(jìn)一步螺旋化和蜷縮形成直徑大約為400nm的圓筒狀結(jié)構(gòu)，稱為超螺線體，這是染色體的3級(jí)結(jié)構(gòu)，由2級(jí)結(jié)構(gòu)到3級(jí)結(jié)構(gòu)染色體縮短40倍左右；在超螺線體的基礎(chǔ)上，再次折疊和螺旋化形成光學(xué)顯微鏡下可見的染色單體，這是染色體的4級(jí)結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)度又縮短5倍。4．比較有絲分裂和減數(shù)分裂的異同點(diǎn)，說(shuō)明有絲分裂和減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義。解答：有絲分裂和減數(shù)分裂的相同點(diǎn)是都進(jìn)行染色體復(fù)制、分裂，紡錘絲、紡錘體的形成，細(xì)胞核分裂、細(xì)胞分裂等有規(guī)律的變化。有絲分裂和減數(shù)分裂的不同點(diǎn)：有絲分裂是體細(xì)胞產(chǎn)生體細(xì)胞所進(jìn)行的細(xì)胞分裂。減數(shù)分裂是性母細(xì)胞成熟時(shí)配子形成過(guò)程中所發(fā)生的一種特殊的有絲分裂。（1）分裂的時(shí)期及分裂的發(fā)生的部位：有絲分裂發(fā)生在生物個(gè)體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期的營(yíng)養(yǎng)體分生組織細(xì)胞里；減數(shù)分裂發(fā)生在生殖生長(zhǎng)時(shí)期的生殖器官的造孢組織內(nèi)。（2）分裂的方式與過(guò)程：①有絲分裂的前期同源染色體不配對(duì)，而減數(shù)分裂的前期I同源染色體配對(duì)；②有絲分裂的中期排列在赤道板上的單位是染色體（單價(jià)體），而減數(shù)分裂的中期I排列在赤道板上的單位是二價(jià)體；③有絲分裂的中期每一條染色體的著絲點(diǎn)同時(shí)被來(lái)自兩極的紡錘絲牽引著，而減數(shù)分裂的中期I來(lái)自兩極的紡錘絲分別牽拉著每個(gè)二價(jià)體內(nèi)的兩條同源染色體上的著絲點(diǎn)；④有絲分裂的后期發(fā)生著絲粒斷裂，向兩極移動(dòng)的是染色單體，染色體數(shù)目不變；而減數(shù)分裂后期I不發(fā)生著絲粒斷裂，向兩極移動(dòng)的單位是由已復(fù)制好的包括2條姊妹染色單體的染色體，染色體數(shù)目減半。（3）分裂的次數(shù)與結(jié)果：有絲分裂細(xì)胞只分裂1次，染色體也分裂1次，產(chǎn)生2個(gè)染色體數(shù)目不變的子細(xì)胞，并且子細(xì)胞的遺傳組成與母細(xì)胞完全一樣；而減數(shù)分裂細(xì)胞連續(xù)分裂2次，染色體只分裂1次，形成4個(gè)染色體數(shù)目減半的子細(xì)胞；子細(xì)胞與母細(xì)胞的遺傳組成、遺傳結(jié)構(gòu)不同。有絲分裂和減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義：（1）生物的細(xì)胞分裂的主要方式有有絲分裂和減數(shù)分裂兩種形式。有絲分裂核內(nèi)染色體準(zhǔn)確的復(fù)制分裂，且有規(guī)律的分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，因而子細(xì)胞與母細(xì)胞染色體數(shù)目及遺傳組成相同．這既維持了個(gè)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育，也保證了生物的遺傳穩(wěn)定性。減數(shù)分裂產(chǎn)生含有n條染色體的性細(xì)胞，含有n條染色體的雌雄性細(xì)胞經(jīng)過(guò)受精，產(chǎn)生含有2n條染色體的受精卵，由此發(fā)育起來(lái)的個(gè)體還是含有2n條染色體。這樣一個(gè)物種在系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中保持染色體數(shù)目的恒定，從而遺傳背景不變，生物的遺傳才有保證。（2）減數(shù)分裂的后期I，非同源染色體的隨機(jī)取向，粗線期至雙線期同源染色體的非姊妹單體的交換，是實(shí)現(xiàn)基因重組的重要方式，這樣就使得生物能在相對(duì)穩(wěn)定的遺傳背景下發(fā)生變異，為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于生物的適應(yīng)及進(jìn)化，也為人工選擇提供了豐富的材料。第三章1．分離定律的實(shí)質(zhì)是什么？遺傳方式遵循分離定律的性狀，在F2代的表型分離比例是否都應(yīng)該是3：1，為什么？解答：分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)是成對(duì)的基因在配子形成過(guò)程中彼此分離，互不干擾，因而每個(gè)配子中只具有成對(duì)基因的一個(gè)。遺傳方式遵循分離定律的性狀，在F2代的表型分離比例不都是3：l。這是因?yàn)榻?jīng)典分離比例的出現(xiàn)必須滿足以下條件：（1）所研究的生物體是正常的二倍體生物，具有成對(duì)的同源染色體和成對(duì)的等位基因。如果生物體的染色體數(shù)目異常，則后代分離比例可能隨之改變；（2）所研究的真核基因位于染色體上。如果基因位于細(xì)胞質(zhì)中，則不均等分離，不出現(xiàn)一定比例；（3）F1個(gè)體形成的2種配子的數(shù)目相等或接近相等，并且2種配子的生活力相同，受精時(shí)隨機(jī)結(jié)合；（4）不同基因型的合子及由合子發(fā)育的個(gè)體，均具有相同或大致相同的存活率。如果某種基因型在被觀察前發(fā)生早期死亡，分離比例也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生改變；（5）研究的相對(duì)性狀差異明顯，容易區(qū)分；（6）雜種后代都處于相對(duì)一致的條件下，而且被分析的群體比較大；（7）研究的性狀為完全顯性，如果為不完全顯性，共顯性或鑲嵌顯性，那么F2代的表型就不會(huì)表現(xiàn)3：1分離。2．孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中，黃子葉的籽粒和綠子葉的籽粒的比例為3：1。試問(wèn)這是統(tǒng)計(jì)哪一代植株所結(jié)的籽粒的結(jié)果？請(qǐng)說(shuō)明你的理由。解答：該3：1的比例是統(tǒng)計(jì)F1植株所結(jié)的籽粒的結(jié)果。因?yàn)镕1植株上所結(jié)的籽粒為F2代，F(xiàn)2代性狀會(huì)出現(xiàn)孟德爾分離，從而符合孟德爾分離比率。3．已知玉米紅色果皮對(duì)白色果皮為顯性，黃色胚乳對(duì)白色胚乳為顯性。今以白色果皮、白色胚乳的玉米純合體為母本，與紅色果皮、黃色胚乳的玉米純合體雜交，試問(wèn)雜交當(dāng)代母本植株所結(jié)的籽粒，具有什么顏色的果皮，什么顏色的胚乳？為什么？解答：雜交當(dāng)代母本植株所結(jié)的籽粒，具有白色的果皮，黃色的胚乳。因?yàn)楣な怯审w細(xì)胞（珠被）發(fā)育而來(lái)。其表現(xiàn)由母體基因型決定，母本為白色果皮，所以母本所結(jié)的籽粒也為白色果皮；而胚乳是雙受精的產(chǎn)物，其胚和胚乳卻是兩個(gè)雄核分別與雌配子的卵核和兩個(gè)極核受精結(jié)合的產(chǎn)物，都屬于子代（F1）的組織，所以父本的顯性胚乳性狀必然要在雜交種子上表現(xiàn)出來(lái)。這種由于父本的顯性胚乳性狀在雜交當(dāng)代就由母本植株所結(jié)的種子上表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象，稱為種子直感、胚乳直感或花粉直感。本試驗(yàn)父本為黃色胚乳。所以母本植株所結(jié)的籽粒為黃色胚乳。4．純種甜粒玉米和純種非甜粒玉米間行種植，收獲時(shí)發(fā)現(xiàn)甜粒玉米果穗上結(jié)有非甜粒種子。而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的種子。如何解釋這種現(xiàn)象。解答：因?yàn)榉翘饘?duì)甜為顯性。當(dāng)純種甜粒玉米和純種非甜粒玉米間行種植時(shí)，甜粒玉米雌穗可以接受本種玉米的花粉（自交或姊妹交）結(jié)甜粒，也可以接受異種玉米花粉（雜交）結(jié)非甜粒；而非甜粒玉米雌穗接受本種玉米的花粉及異種玉米花粉均結(jié)非甜粒。所以甜粒玉米果穗上會(huì)有非甜粒種子，而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的種子。但非甜粒玉米果穗上結(jié)有純合和雜合兩種基因型玉米。驗(yàn)證：將甜粒玉米果穗上結(jié)的非甜粒種下去．令其自交．結(jié)果表現(xiàn)非甜：甜≈3：l，說(shuō)明推斷正確，即非甜對(duì)甜為顯性；令其和甜粒玉米上結(jié)的甜粒長(zhǎng)成的植株雜交，結(jié)果非甜粒：甜粒≈1：1，也說(shuō)明非甜粒對(duì)甜粒為顯性。第四章1．試述完全連鎖和不完全連鎖遺傳的特點(diǎn)及規(guī)律。解答：完全連鎖：（1）在同一條染色體上連鎖的基因在傳遞中不分離；（2）不論這條染色體上有多少對(duì)基因，都產(chǎn)生2種類型的配子。比例1：l；3種基因型，比例1：2：1；2種表現(xiàn)型（當(dāng)基因完全顯性時(shí)），比例3：1。不完全連鎖：（1）位于同一染色體上的基因既有連鎖，也有交換；（2）雜合體產(chǎn)生的配子中，既有親型配子，也有重組型配子，親型配子數(shù)遠(yuǎn)大于重組配子數(shù)；（3）在充分交換的條件下，n對(duì)基因?qū)a(chǎn)生2n種配子類型，3n種基因型和2n種表現(xiàn)型。2．簡(jiǎn)述2對(duì)基因連鎖遺傳和獨(dú)立遺傳的表現(xiàn)特征。解答：獨(dú)立遺傳：（1）F1只有一種表現(xiàn)型，兩個(gè)性狀均表現(xiàn)顯性性狀；（2）F2有4種表現(xiàn)型：兩親本類型的性狀，重組類型的性狀；4種表型的分離比例為9：3：3：1；（3）與雙隱性親本回交的BCF1與F2有完全一樣的4種表型，4種表型的分離比為1：1：1：1；（4）F2中每一對(duì)性狀的遺傳均符合分離規(guī)律，兩對(duì)相對(duì)性狀同時(shí)傳遞時(shí)，它們彼此獨(dú)立，互不干擾。連鎖遺傳：（1）F1只有一種表現(xiàn)型，兩個(gè)性狀均表現(xiàn)顯性性狀；（2）F2有4種表型，2種親本類型的性狀，2種重組類型的性狀；4種表型的分離不符合9：3：3：1的分離比例，而是親本類型的實(shí)際數(shù)大于按9：3：3：l預(yù)測(cè)的理論數(shù)，重組類型的實(shí)際數(shù)小于按9：3：3：l預(yù)測(cè)的理論數(shù)；（3）與雙隱性親本回交的BCF1與F2有完全一樣的4種表型，但4種表現(xiàn)型的分離比不符合l：1：1：1，親本類型出現(xiàn)的幾率大于重組類型，且兩親本類型幾率相等，兩種重組類型幾率相等；（4）F2中每一對(duì)性狀的遺傳均符合分離規(guī)律，但是兩對(duì)相對(duì)性狀同時(shí)傳遞時(shí)，它們既有連鎖，也有交換。3．何謂限性遺傳和從性遺傳。解答：限性遺傳：是指位于Y染色體（XY型）或W染色體（ZW型）上的基因所控制的遺傳性狀只限于在雄性或雌性上表現(xiàn)的現(xiàn)象。從性遺傳：由常染色體上的基因決定的性狀，由于內(nèi)分泌等因素，在一種性別表現(xiàn)顯性．在另一種性別表現(xiàn)隱性。4．在人類群體里，一般色盲的男人多于女人．如果外祖父是色盲，其女兒不是色盲。但外孫可能患色盲，試分析這種現(xiàn)象的原因？解答：伴性遺傳，控制色盲的基因在X染色體上，且為隱性遺傳。外祖父為色盲其基因型為XcY。女兒不是色盲基因型一定為XCXc。其兒子的基因型為XCY或XcY（色盲），所以外孫可能患色盲。5．為什么單交換最多只能產(chǎn)生50%重組基因型？解答：發(fā)生交換時(shí)每一條染色體已經(jīng)復(fù)制形成2條染色單體，1對(duì)同源染色體由4條染色單體組成，同一染色體上的染色單體稱為姊妹染色單體，不同染色體上的染色單體稱為非姊妹染色單體。當(dāng)發(fā)生一次單交換時(shí)是在2條非姊妹染色單體間發(fā)生一次交換，而另2條非姊妹染色單體不發(fā)生交換，所以即使所有的花粉母細(xì)胞在同一個(gè)位點(diǎn)都發(fā)生一次單交換也只有一半的非姊妹染色單體發(fā)生交換，產(chǎn)生一半的重組類型配子，即只能產(chǎn)生50%重組基因型。6．重組率、交換值、遺傳距離的關(guān)系是什么？解答：重組型配子數(shù)占總配子的百分比稱為重組值，或稱為重組率、重組頻率。由于重組是交換的結(jié)果，所以重組率通常也稱作交換值或交換率。通常情況下用交換值來(lái)表示兩個(gè)基因在同一條染色體上的相對(duì)距離，稱為遺傳距離。以交換值去掉%表示。如果同一染色體上的2個(gè)基因距離較近，發(fā)生交換的次數(shù)少，重組率低；如果2個(gè)基因距離較遠(yuǎn)，發(fā)生交換的次數(shù)較多，重組率較高；如果2個(gè)基因間的距離相距很遠(yuǎn)，2個(gè)基因間發(fā)生偶數(shù)倍交換，這種情況下雖然發(fā)生了交換．但并不產(chǎn)生重組型個(gè)體，實(shí)際測(cè)得的重組值要比交換值小，計(jì)算的遺傳距離也比實(shí)際的要??；所以當(dāng)2個(gè)基因相對(duì)較遠(yuǎn)（重組率＞15％）時(shí)，對(duì)測(cè)得的重組率要用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行修正。7．減數(shù)分裂和有絲分裂時(shí)，染色體重組既可以發(fā)生在姊妹染色單體間又可以發(fā)生在非姊妹染色單體間。它們的遺傳效應(yīng)是什么？對(duì)后代的遺傳變異有何影響？解答：減數(shù)分裂和有絲分裂時(shí)發(fā)生的染色體重組．使遺傳物質(zhì)發(fā)生交換。但是姊妹染色單體間的染色體重組與發(fā)生在非姊妹染色單體間的染色體重組遺傳效應(yīng)并不相同。前者雖然發(fā)生遺傳物質(zhì)的交換，但并不產(chǎn)生新的基因組合，而后者發(fā)生遺傳物質(zhì)的交換，又產(chǎn)生新的基因組合。姊妹染色單體間的交換使上下代之間的基因型保持一致，這保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性；而非姊妹染色單體間的交換使上下代之間的基因型發(fā)生變化，這保證了物種的變異性，這兩種交換對(duì)物種的遺傳變異有重要意義。8．一個(gè)父親是色盲而本人正常的女子，與一個(gè)正常的男子結(jié)婚。但這個(gè)男子的父親是色肓。問(wèn)這對(duì)夫婦的子女表現(xiàn)正常和色盲的幾率是多少？解答：色盲是隱性伴性遺傳，基因位于X染色體上，XbXb、XbY基因型為色盲。據(jù)題意該女子父親的基因型為XbY，正常女子的基因型為XBXb；正常男子的基因型為XBY。女子產(chǎn)生XB、Xb兩種雌配子，男子產(chǎn)生XB、Y兩種雄配子，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生等比例的XBXB、XBXb、XBY、XbY等4種基因型子女。表現(xiàn)正常與表現(xiàn)色盲的比例是3：1。第五章1．母性影響和細(xì)胞質(zhì)遺傳有什么不同？解答：母性影響和細(xì)胞質(zhì)遺傳的共同點(diǎn)是：兩者的正反交結(jié)果均不同，F(xiàn)1的表型同母本一樣。不同點(diǎn)是母性影響屬于細(xì)胞核遺傳，它的子代表型由母本的基因型決定，其遺傳方式遵循孟德爾定律，只是子代的分離比例延遲表現(xiàn)。而細(xì)胞質(zhì)遺傳是由細(xì)胞質(zhì)基因所決定的遺傳方式，表現(xiàn)為非孟德爾式的遺傳。雜種后代一般不表現(xiàn)一定比例的分離，連續(xù)回交時(shí)，作為母本的非輪回親本的細(xì)胞質(zhì)基因不會(huì)被輪回親本所替換。2．細(xì)胞質(zhì)基因和核基因有何異同？解答：作為遺傳物質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)基因在結(jié)構(gòu)、功能上仍與核基因有許多相同點(diǎn)：均為DNA，均能進(jìn)行自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，均可以發(fā)生突變等。不同點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)基因數(shù)較少。G、C含量小，DNA結(jié)構(gòu)是裸露的（沒(méi)有蛋白質(zhì)同它復(fù)合）環(huán)狀雙鏈DNA分子。細(xì)胞質(zhì)基因在細(xì)胞分裂中的分配是隨機(jī)的，基因通過(guò)雌配子傳遞，基因的定位也比較困難。而細(xì)胞核基因較多。DNA為線狀，與蛋白質(zhì)組成復(fù)合體，在細(xì)胞分裂中均等分配?；蛲ㄟ^(guò)雌雄子傳遞，可通過(guò)雜交方式進(jìn)行基因定位。3．1個(gè)Dd的椎實(shí)螺自交，子代的基因型和表現(xiàn)型怎樣？如子代個(gè)體自交，它們的下一代表現(xiàn)型又怎樣？本題中開始做實(shí)驗(yàn)所用的Dd椎實(shí)螺的表現(xiàn)型是怎樣的？解答：1個(gè)Dd的椎實(shí)螺自交，子代的基因型為1/DD，2/4Dd，1/4dd，表現(xiàn)型均為右旋。如果其子代個(gè)體自交，下一代表現(xiàn)型為3/4右旋和1/4左旋。本題中開始做實(shí)驗(yàn)所用的Dd椎實(shí)螺的表現(xiàn)型無(wú)法確定，可能是左旋（來(lái)源與dd母本）也可能是右旋（來(lái)源于DD或Dd母本）。4．正反交在F1往往得出不同的結(jié)果。這可能由于①基因組印記；②細(xì)胞質(zhì)遺傳；③母性影響。如果你得到這樣的一種結(jié)果，怎樣用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)確定是屬于哪一種范疇？解答：若是基因組印記，則控制性狀表型的等位基因依親緣的不同而呈現(xiàn)差異性表達(dá)；若是伴性遺傳，則控制性狀表現(xiàn)的基因在性染色體上，這些性狀在雌雄后代上表現(xiàn)比例不同；若是母性遺傳，則控制性狀表現(xiàn)的是胞質(zhì)基因，其來(lái)自母本，通過(guò)卵細(xì)胞傳給子代，所以子代表現(xiàn)母本性狀，即使F2或回交后代發(fā)生性狀分離，也無(wú)規(guī)律可循；若是母性影響，則子代的性狀表現(xiàn)與母本的核基因型有關(guān)，即母本核基因影響子代的表現(xiàn)型，后代會(huì)呈現(xiàn)簡(jiǎn)單的孟德爾遺傳，但分離表現(xiàn)的世代比孟德爾遺傳的晚一個(gè)世代。方法令F1連續(xù)自交或近交，獲得F2及F3群體。若F2性狀出現(xiàn)1：1的分離，則為基因組印記；F2及F3群體該性狀總是與性別相關(guān)聯(lián)的是伴性遺傳；F2及F3不發(fā)生性狀分離或發(fā)生無(wú)規(guī)律的分離的是母性遺傳；F2不發(fā)生性狀分離而F3群體呈現(xiàn)孟德爾分離比例的是母性影響。5．在水稻中，“珍汕97”是野敗型不育系的保持系，卻同時(shí)又是紅蓮型不育系的恢復(fù)系；而“泰引1號(hào)”對(duì)這兩種不育性的恢保反應(yīng)與“珍汕97”剛好相反。請(qǐng)解釋該現(xiàn)象。解答：同一植物內(nèi)可以有多種質(zhì)核不育類型，它們的胞質(zhì)不育基因和核基因的來(lái)源與性質(zhì)不同，有對(duì)應(yīng)性互作關(guān)系。而對(duì)于每一種不育類型，都需要某一特定的恢復(fù)基因來(lái)恢復(fù)，即表現(xiàn)恢復(fù)基因的專效性和對(duì)應(yīng)性。6．試比較線粒體DNA、葉綠體DNA和核DNA的異同。解答：從結(jié)構(gòu)上講，DNA分子都是4種堿基組成，但葉綠體和線粒體DNA中G、C含量比A、T含量少；具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，但是核DNA會(huì)有高級(jí)結(jié)構(gòu)（會(huì)形成染色體），而且核的DNA鏈比較長(zhǎng)；葉綠體和線粒體DNA呈雙鏈環(huán)狀，相對(duì)分子質(zhì)量比核DNA分子小，浮力密度與核DNA不同；一個(gè)葉綠體或線粒體中可有一個(gè)或幾個(gè)DNA分子，線粒體DNA的周長(zhǎng)為15～30μm，約含有16000個(gè)堿基對(duì)，葉綠體DNA大小差異較大，周長(zhǎng)一般在40～60μm，有200000～2500000個(gè)堿基對(duì)，每個(gè)線粒體中平均約含有6個(gè)線粒體DNA分子，每個(gè)葉綠體中平均約含12個(gè)葉綠體DNA分子。從遺傳信息復(fù)制上講，都采取半保留自我復(fù)制的方式，葉綠體和線粒體DNA復(fù)制比核DNA復(fù)制早，線粒體DNA復(fù)制的時(shí)間主要在細(xì)胞周期的S期及G2期，葉綠體DNA復(fù)制的時(shí)間在G1期。它們的復(fù)制都受核的控制，復(fù)制所需的DNA聚合酶都是由核DNA編碼，在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成。從功能上講，都是負(fù)責(zé)合成蛋白質(zhì)，但攜帶的基因不同，編碼不同的蛋白質(zhì)。葉綠體和線粒體基因組在遺傳上僅有相對(duì)的自主性或半自主性。第六章1．試比較轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、性導(dǎo)在細(xì)菌遺傳物質(zhì)傳遞上的異同。解答：轉(zhuǎn)化（transformation）是指某些細(xì)菌（或其他生物）能通過(guò)其細(xì)胞膜攝取周圍供體的染色體片段，并將此外源DNA片段通過(guò)重組整合到自己染色體組的過(guò)程。接合（conjugation）是指供體菌和受體菌直接接觸，二者之間形成接合管。遺傳物質(zhì)通過(guò)接合管由供體菌轉(zhuǎn)移到受體菌的過(guò)程。轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）是指以噬菌體為媒介所進(jìn)行的細(xì)菌遺傳物質(zhì)重組的過(guò)程。性導(dǎo)（sexduction）是指接合時(shí)由F’因子所攜帶的外源DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)菌染色體的過(guò)程。它們之間的相同之處：遺傳物質(zhì)都是從供體菌轉(zhuǎn)移到受體菌中去，實(shí)現(xiàn)基因重組，使受體菌具有供體菌的某些性狀。它們之間的不同之處：（1）接合和性導(dǎo)需要供體菌和受體菌的直接接觸，而轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)則不需要供體菌和受體菌的直接接觸。（2）在遺傳物質(zhì)傳遞時(shí)所用的媒介物，即載體不同：轉(zhuǎn)化不需要媒介物，受體菌通過(guò)膜直接攝取外源DNA片段，并將其整合到自己的染色體上；接合是以F因子為媒介物，性導(dǎo)是以F’因子為媒介物，而轉(zhuǎn)導(dǎo)則是以噬菌體為媒介物實(shí)現(xiàn)供體菌與受體菌遺傳物質(zhì)的重組。（3）在對(duì)提供外源DNA的供體菌的要求上不同：接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)和性導(dǎo)要求供體菌是活體；而轉(zhuǎn)化則不然，只有死體細(xì)菌才能釋放出供轉(zhuǎn)化的DNA分子，只要DNA片段的大小和數(shù)量適宜，而受體菌又處于感受態(tài)就可能實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的傳遞和重組。2．假定你證明對(duì)過(guò)去一個(gè)從未描述過(guò)的細(xì)菌種有遺傳重組，如使ab+菌株與以a+b菌株混合培養(yǎng)，形成a+b+、ab的重組類型，試說(shuō)明將采取哪種方式來(lái)確定這種重組是轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)還是接合的結(jié)果。解答：（1）進(jìn)行戴維斯U型管試驗(yàn)：將ab+菌株與a+b菌株分別培養(yǎng)在U形管的兩臂，在一側(cè)進(jìn)行加壓或吸氣。之后，取出分別培養(yǎng)，若沒(méi)有重組類型出現(xiàn)。說(shuō)明是接合；若有重組類型出現(xiàn)，則說(shuō)明是轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)，需進(jìn)一步鑒別。（2）加入DNA降解酶后，將ab+菌株與a+b菌株混合培養(yǎng)，若沒(méi)有重組類型出現(xiàn)，說(shuō)明是轉(zhuǎn)化，若有重組類型出現(xiàn)，說(shuō)明可能是轉(zhuǎn)導(dǎo)。加入噬菌體的抗血清，如果能抑制重組發(fā)生，則可以確定是轉(zhuǎn)導(dǎo)。3．在接合實(shí)驗(yàn)中，Hfr菌株應(yīng)帶有一個(gè)敏感的位點(diǎn)（如azis或strs），這樣，在發(fā)生接合后可用選擇性培養(yǎng)基消除Hfr供體。試問(wèn)這個(gè)位點(diǎn)距離Hfr染色體的轉(zhuǎn)移起點(diǎn)（O）應(yīng)該遠(yuǎn)還是近，為什么？解答：這個(gè)位點(diǎn)距離Hfr染色體的轉(zhuǎn)移起點(diǎn)（O）應(yīng)該遠(yuǎn)。因?yàn)榻雍蠒r(shí)，受體菌應(yīng)該帶有一個(gè)不敏感位點(diǎn)（如azir或strr），這樣，在含有azi或str的培養(yǎng)基中就可以將供體菌和受體菌分開（供體菌不能生長(zhǎng)，而受體菌可以生長(zhǎng)）。如果這個(gè)位點(diǎn)距離Hfr染色體的轉(zhuǎn)移起點(diǎn)（O）近，那么它很容易由供體菌Hfr轉(zhuǎn)移到受體菌中，使受體菌也變成敏感型了，在含有azi或str的培養(yǎng)基中二者都被殺死，無(wú)法選擇。因此，這個(gè)位點(diǎn)距離Hfr染色體的轉(zhuǎn)移起點(diǎn)（O）應(yīng)該遠(yuǎn)。4．供體菌株為Hfrarg-leu+azisstrs，受體菌株F-arg+leu-azirstrs。為了檢出和收集重組體F-arg+leu+azir，應(yīng)用下列哪一種培養(yǎng)基可以完成這一任務(wù)，為什么其他的培養(yǎng)基不可以？（1）基本培養(yǎng)基加鏈霉素；（2）基本培養(yǎng)基加疊氮化鈉和亮氨酸；（3）基本培養(yǎng)基加疊氮化鈉；（4）在選擇培養(yǎng)基中不加精氨酸和亮氨酸，加鏈霉素；（5）基本培養(yǎng)基加鏈霉素和疊氮化鈉。解答：第（3）種培養(yǎng)基可以完成這一任務(wù)。因?yàn)榈冢?）種培養(yǎng)基將供體菌和受體菌全部殺死，第（2）種培養(yǎng)基無(wú)法判斷亮氨酸是否轉(zhuǎn)移進(jìn)受體菌，第（4）種和第（5）種培養(yǎng)基也是將供體菌和受體菌傘部殺死。第七章1．?dāng)?shù)量性狀與質(zhì)量性狀有何區(qū)別？解答：數(shù)量性狀是那些在個(gè)體間表現(xiàn)連續(xù)變異，需要通過(guò)計(jì)量工具加以測(cè)量和描述的性狀，例如，禾谷類作物的千粒重性狀；質(zhì)量性狀是指?jìng)€(gè)體間呈不連續(xù)變異，需要定性描述的性狀。比如花色的有和無(wú)。沒(méi)有中間過(guò)渡類型。數(shù)量性狀表現(xiàn)容易受環(huán)境影響，雜種后代無(wú)法明確分組，不能根據(jù)表現(xiàn)型判斷個(gè)體的基因型，是由效應(yīng)微小的多基因控制。質(zhì)量性狀的表現(xiàn)不容易受環(huán)境影響，雜種分離后代可以明確分組，根據(jù)后代表現(xiàn)型可以推斷親本基因型和判斷個(gè)體的基因型，是由單個(gè)或由少數(shù)主效基因控制。2．什么是廣義遺傳率和狹義遺傳率，它們?cè)谟N實(shí)踐上有何指導(dǎo)意義？解答：廣義遺傳率是指基因型方差與表現(xiàn)型總方差的比率；狹義遺傳率是基因型方差中的加性效應(yīng)方差與表現(xiàn)型總方差的比率。遺傳率反映的是表現(xiàn)型變異中由于遺傳因素引起變異的比率。用遺傳率與選擇差的乘積可以估計(jì)對(duì)群體選擇所獲得的響應(yīng)，即遺傳進(jìn)展，GS＝i×h2。群體中遺傳變異所占比重越大，選擇獲得的遺傳進(jìn)展也會(huì)越高。當(dāng)遺傳率等于1時(shí)，遺傳進(jìn)展等于選擇差。根據(jù)不同性狀遺傳率的大小可以確定雜交后代的選擇原則。遺傳率大的性狀可以在分離的早世代（比如F2、F3）按表現(xiàn)型選擇；遺傳率小的性狀應(yīng)該在分離的晚世代（比如F4以后世代）按基因型（家系表現(xiàn)）選擇。由于狹義遺傳率代表變異群體的遺傳方差中可以在世代間穩(wěn)定遺傳部分，所以依據(jù)狹義遺傳率大小決定選擇的世代和方法更為可靠。3．遺傳率變化有何規(guī)律，如何提高變異群體的遺傳率，增進(jìn)選擇進(jìn)展？解答：對(duì)自花授粉作物來(lái)說(shuō)，在不進(jìn)行選擇的情況下，遺傳率隨雜種世代的增加有升高的趨勢(shì)。所以，為了保證選擇的效果，對(duì)那些遺傳率較低性狀可以在較晚世代，比如F4代以后，待基因位點(diǎn)大部分達(dá)到純合，遺傳率增高了再進(jìn)行選擇。根據(jù)遺傳率的計(jì)算公式，可以通過(guò)搜集品種資源、引入近緣種、野生種基因和輪回選擇等方法，增加群體的遺傳變異；通過(guò)加強(qiáng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和田間管理來(lái)降低環(huán)境差異，提高遺傳率；此外，在一定范圍內(nèi)提高選擇強(qiáng)度也可以增進(jìn)選擇進(jìn)展。4．怎樣表示雜種優(yōu)勢(shì)的程度？雜種優(yōu)勢(shì)的大小與哪些因素有關(guān)？解答：雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)程度通常以平均優(yōu)勢(shì)，即F1超過(guò)雙親平均值的百分?jǐn)?shù)．或超親優(yōu)勢(shì)，即以F1超過(guò)雙親中較優(yōu)親本的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。優(yōu)勢(shì)大小與雙親性狀的相對(duì)差異和相互補(bǔ)充有關(guān)。實(shí)踐證明，在一定范圍內(nèi)雙親間的親緣關(guān)系、生態(tài)類型和生理特性上差異越大。雙親間的優(yōu)缺點(diǎn)越能彼此互補(bǔ)。其雜種優(yōu)勢(shì)就越強(qiáng)。雜種優(yōu)勢(shì)的大小與雙親基因型的純合程度具有密切關(guān)系。只有在雙親基因型的純合程度都很高時(shí)，F(xiàn)1群體的基因型才能具有整齊一致的異質(zhì)性，從而表現(xiàn)整齊一致的較高優(yōu)勢(shì)。雜種優(yōu)勢(shì)的大小與環(huán)境條件的作用有密切關(guān)系。不同的環(huán)境條件對(duì)于雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)程度有很大影響。第九章1．有人發(fā)現(xiàn)一穴結(jié)紅皮的甘薯中有一根是黃皮的，為什么？解答：一穴甘薯來(lái)自一株甘薯秧，是一個(gè)基因型個(gè)體的后代。如果是紅皮（顯性）品種，該穴地瓜理應(yīng)都是紅皮的。但出現(xiàn)了黃皮瓜，說(shuō)明該地瓜苗發(fā)生了基因突變，而且是正向的隱性突變。突變的體細(xì)胞剛好是產(chǎn)生這根黃皮地瓜的根尖細(xì)胞，且又是等位點(diǎn)同時(shí)發(fā)生了性質(zhì)相同的突變，該根尖的控制瓜皮色基因由AA變?yōu)閍a以或者是Aa的母株經(jīng)突變形成aa的突變體。2．為什么誘變處理的后代比雜交后代穩(wěn)定得快？為什么誘變處理的后代會(huì)有許多個(gè)體死亡？解答：誘變處理所引起的變異主要是由于基因突變所造成的，基因突變常常表現(xiàn)在單基因位點(diǎn)上，所以突變體涉及的雜合位點(diǎn)少；而雜交所引起的變異主要是由于基因重組造成的，涉及較多位點(diǎn)，使雜種所含雜合基因?qū)?shù)多。根據(jù)自交的遺傳效應(yīng)，雜合基因?qū)?shù)越多，后代所分離出的變異類型越多，變異類型越多，后代愈不易穩(wěn)定。所以誘變處理的后代比雜交后代穩(wěn)定得快。無(wú)論是物理誘變還是化學(xué)誘變，除了引起基因突變外，還有可能造成染色體斷裂而引起的染色體畸變，特別是在誘變劑量較大時(shí)，使機(jī)體受到損傷，嚴(yán)重造成機(jī)體的死亡。所以誘變后代常常伴隨機(jī)體的死亡。3．什么叫復(fù)等位