范文一:普通遗传学答案-刘庆昌
刘庆昌版遗传学课后习题答案
第一章 遗传的细胞学基础
1(一般染色体的外部形态包括哪些部分?
着丝点、染色体臂、主缢痕、随体。
2(简述有丝分裂和减数分裂的主要区别。
?减数分裂前期有同源染色体配对(联会);
?减数分裂遗传物质交换(非姐妹染色单体片段交换);
?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;
?减数分裂完成后染色体数减半;
?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。 4(某物种细胞染色体数为2n,24,分别指出下列各细胞分裂时期中的有关数据: (1)有丝分裂后期染色体的着丝点数;
(2)减数分裂后期I染色体着丝点数;
(3)减数分裂中期I的染色体数;
(4)减数分裂末期1I的染色体数。
(1)48(2)24(3)24(4)12
5(果蝇体细胞染色体数为2n,8,假设在减数分裂时有一对同源染色体不分离,被拉向同一极,那么: (1)二分子的每个细胞中有多少条染色单体?
(2)若在减数分裂第二次分裂时所有的姊妹染色单体都分开,则产生四个配子中各有多少条染色体, (3)用n表示一个完整的单倍染色体组,应怎样表示每个配子的染色体数?
(1)一个子细胞有10条染色单体,另一个子细胞中有6条染色单体
(2)两个配子中有5条染色体,另两个配子中有3条染色体。
(3)n+1和n,1。
6(人的受精卵中有多少条染色体?人的初级精母细胞、初级卵母细胞、精细胞、卵细胞中各有多少条染色体?
46;46;46;23;23
7(水稻细胞中有24条染色体,小麦中有42条染色体,黄瓜中有14条染色体。理论上它们各能产生多少种含不同染色体的雌雄配子?
12 21 7水稻:2小麦:2黄瓜:2
8(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。通过减数分裂能形成几种配子,其染色体组成如何,。同时含有3条父本染色体或是条母本染色体的比例是多少, 如果形成的是雌配子,那么只形成一种配子ABC或A’B’C’或 A’BC或A B’C’ 或 A B’ C 或A’ B C’ 或AB C’
或 A’B’ C ;
如果形成的是雄配子,那么可以形成两种配子ABC和A’B’C’或A B’ C 和A’ B C’ 或 A’ BC和A B’C’ 或AB C’ 或和A’B’ C 。
1
同时含有3条父本染色体或是条母本染色体的比例共为1/4。
9.植物的10个花粉母细胞可以形成:多少花粉粒?多少精核?多少营养核? 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?
植物的10个花粉母细胞可以形成:40个花粉粒,80个精核,40个营养核;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
10.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。
(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
第三章 孟德尔遗传
1.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,后代1/2毛颖:1/2光颖。
(1)PP×PP 或者 PP×Pp(2) Pp×Pp (3) Pp×pp
2.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的基因型和表现型。每一组合的F群体中,11出现无芒或有芒个体的机会各为多少,
(1)AA× aa (2)AA× Aa (3)Aa× Aa (4)Aa×aa (5)aa×aa
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 aa
F1表现型 无芒 无 芒 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 1 3.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和1F的基因型和表现型。在完全显性条件下,其F基因型和表现型的比例怎样, 22
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,3:1
4.大豆的紫花基因P对白花基因p为显性,紫花? 白花的F全为紫花,F共有1653株,其中紫花1240株,白花41312
株,试用基因型说明这一试验结果。
紫花×白花?紫花?紫花(1240株):白花(413株)
PP × pp?Pp? 3P_:1pp
6.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;(2)F的基因型种类和比例、表现型种类和比例。 1
1)TTrr× ttRR 2) TTRR× ttrr 3) TtRr× ttRr 4) ttRr× Ttrr
2
杂交组合 TTrr×ttRR TTRR×ttrr TtRr × ttRr ttRr × Ttrr 亲本表型 厚红 薄紫 厚紫 薄红 厚紫 薄紫 薄紫 厚红 配子 Tr tR TR tr 1TR:1Tr:1tR:1tr 1tr:1tR 1tR:1tr 1Tr:1tr F基因型 TtRr TtRr 1TtRR:2TtRr:1Ttrr:1ttRR:2ttR1Ttrr:1TtRr:1ttRr:1ttr1
r:1ttrr r F表型 厚壳紫色 厚壳紫色 3厚紫:1厚红:3薄紫:1薄红 1厚红:1厚紫:1薄紫:11
薄红 7.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(F)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1
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,
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,即分别为Mm和mm,故这两个亲本植株的基因型分别为YyMm和Yymm。 8.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。(利用11题信息:毛颖(P)是光颖(p)的显性,抗锈(R)是感锈(r)的显性,无芒(A)是有芒(a)的显性)
Pprr×pprr ; PpRr×pprr; PpRr×ppRr; ppRr×ppRr
9.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,
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×Bbrr?BbRr bbRr Bbrr bbrr直接获得纯合白稃光芒bbrr. 10.小麦的相对性状,毛颖(P)是光颖(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的表现型。 1
(1) PPRRAa× ppRraa (2) pprrAa× PpRraa (3) PpRRAa× PpRrAa (4) Pprraa× ppRrAa (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);
3
光颖抗锈有芒(ppR_aa);光颖抗锈无芒 (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.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选出毛颖、抗锈、无芒(PPRRAA)3的小麦10个株系,试问在F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, 2
由于F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F至少33
需270株表现型为毛颖抗锈无芒(P_R_A_)。
13.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,标明上述各杂交组合亲本及其后裔的基因型。 不完全显性
15.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,
C为杂合型; 根据(1)试验,该株基因型中A或
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AaCCRr
16.假定某个二倍体物种含有4个复等位基因(如a、a、a、a),试决定在下列这三种情况可能有几种基因组合,1234
(1)一条染色体;(2)一个个体;(3)一个群体。
(1)四种可能,但一个特定染色体上只有其中一种,即a或a或a或a。 1234
(2)十种可能,但一个特定个体只有其中一种,即aa或aa或aa或aa或aa或aa或aa或aa或aa或aa。 11223344121314232434
(3)十种都会出现,即aa,aa,aa,aa,aa,aa,aa,aa,aa,aa。 11223344121314232434
第四章 连锁遗传的性连锁 1(试述交换值、连锁强度和基因之间距离三者的关系。
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。
4
2(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表现1如何,让F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1
穗 203株,试问,这两对基因是否连锁,交换值是多少,要使F出现纯合的裸粒散穗20株,至少应种多少株, 2
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/(4.3,*4.3,),10817 3(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,
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(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。
R=(3+5+98+106)/1098=19.2% R= (3+5+74+66)/1098=13.5% (a-b)(a-c)
R=32.7% 符合系数,0.28 (b-c)
6(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。
b,c为相引组时:
93ABC:93 Abc:7ABc:7AbC:93aBC:93abc:7aBc:7abC
5
b,c为相斥组时:
7 ABC:7 Abc:93ABc:93AbC:7aBC:7abc:93aBc:93abC
7(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全是葡匐、多毛、有色花。1如果F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。 1
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% 丛、光、白 6%
(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。 (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: 8
基因 交换值
a,c 40%
a,d 25%
b,d 5%
b,c 10%
试描绘出这四个基因的连锁遗传图。
a-----------d--—b------c
25 5 10
9(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,
141/(129+141)*1/2=26.1%
10(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,
WwwWw ww Ww ww VgvgXX×vgvgXY?VgvgXXVgvgXXvgvgXXvgvgXX
WwWwVgvgXY VgvgXY vgvgXY vgvgXY
WwwwwWw WwVgvgXY×vgvgXX?VgvgXY vgvgXY VgvgXXvgvgXX 11(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。
雌性:Hh ;雄性:hh 从性遗传
6
第五章 基因突变
5(为什么基因突变大多数是有害的,
答:大多数基因的突变,对生物的生长和发育往往是有害的。因为现存的生物都是经历长期自然选择进化而来的,它们的遗传物质及其控制下的代谢过程,都已经达到相对平衡和协调状态。如果某一基因发生突变,原有的协调关系不可避免地要遭到破坏或削弱,生物赖于正常生活的代谢关系就会被打乱,从而引起程度不同的有害后果。一般表现为生育反常,极端的会导致死亡。
6(突变的平行性说明什么问题,有何实践意义,
答:亲缘关系相近的物种因遗传基础比较近似,往往发生相似的基因突变。这种现象称为突变的平行性。根据这个特点,当了解到一个物种或属内具有哪些变异类型,就能够预见到近缘的其它物种或属也可能存在相似的变异类型,这对于人工诱变有一定的参考意义。
8(何为芽变,在生产实践上有什么价值,
答:芽变是体细胞突变的一种,突变发生在芽的分生组织细胞中。当芽萌发长成枝条,并在性状上表现出与原类型不同,即为芽变。
芽变是植物产生新变异的丰富源泉,它既可为杂交育种提供新的种质资源,又可从中选出优良新品种,是选育品种的一种简易而有效的方法。全世界有一半苹果产量来自于芽变,如品种:元帅、红星、新红星、首红、超首红。
9(有性繁殖和无性繁殖、自花授粉和异花授粉与突变性状表现有什么关系,
答:有性繁殖植物:性细胞发生显性突变,则在后代中立即表现;如果是隐性突变,后代自交也可以得到纯合的突变体。体细胞发生显性突变,则以嵌合体形式存在;体细胞发生隐性突变,不能立即表现,如要使它表现则需要把隐性突变体进行有性繁殖。
无性繁殖植物:体细胞显性突变后,形成嵌合体,用嵌合体进行无性繁殖,可以得到表现各种变异的嵌合体,也可能得到同质突变体;发生隐性突变则无法通过无性繁殖使之得到表现。
自花授粉植物:一般自花授粉植物突变频率低,遗传上较稳定,但是突变后容易表现,容易被检出。
异花授粉植物:异花授粉植物突变频率相对较高,但是突变后不容易被检出。因为显性突变成杂合状态存在,隐性突变大多被显性基因遮盖而不表现,只要在自交时基因型纯合,才能表现。
11(试用红色面包霉的生化突变试验,说明性状与基因表现的关系。
答:射线照射后的分生孢子可诱发突变,让诱变过的分生孢子与野生型交配,产生分离的子囊孢子,放入完全培养基里培养生长(基本培养基上只有野生型能够生长,突变型均不能生长),鉴定是否突变:
?.取出完全培养基中各组分生孢子,分别于基本培养基上,如果能够生长,说明仍与野生型一样,没有突变;如不能够生长,说明发生了变异;
?.把确定为突变型的各组材料,分别培养于加入各种物质的基本培养基中,如某一培养基上能生长,就说明控制合成加入物质的这种基因发生了突变;
?.如在上步2中确定为缺乏维生素合成能力的突变型,再进一步在培养基中分别加入各种维生素分别培养这
7
种突变型,如果其中一个能生长,则说明是控制该个维生素合成的基因发生了突变。
上述生化突变的研究,清楚地说明基因控制性状,并非基因直接作用于性状,而是通过一系列生化过程来实现的。
13(在高秆小麦田里突然出现一株矮化植株,怎样验证它是由于基因突变,还是由于环境影响产生的,
答:如果是在苗期发现这种情况,有可能是环境条件如土壤肥力、光照等因素引起,在当代可加强矮化植株与正常植株的栽培管理,使其处于相同环境条件下,观察它们在生长上的差异。如果到完全成熟时,两者高度表现相似,说明它是不遗传的变异,由环境影响引起的;反之,如果变异体与原始亲本明显不同,仍然表现为矮秆,说明它可能是遗传的变异。然后进行子代比较加以验证,可将矮化植株所收种子与高秆小麦的种子播种在相同的环境条件下,比较它的后代与对照在株高上的差异。如矮化植株的种子所长成的植株仍然矮化,则证明在高秆小麦田里出现的一株矮化植株是由于基因突变引起的。
14(利用花粉直感现象测定突变频率,在亲本状态配置上应该注意什么问题,
答:一般应该用隐性纯合体作母本,用显性纯合体经诱变处理的花粉作父本进行杂交。
第六章 染色体结构变异
2.某植株是隐性aa纯合体,如果用显性AA纯合体的花粉给它授粉杂交,在500株F中,有两株表现型为aa。1
如何证明和解释这个杂交结果,
有两种可能:一种可能是缺失了A基因所在的染色体片断造成假显性,可以通过观察是否有缺失环或断裂融合桥循环来来验证。 第二种可能是基因突变,可以通过与亲本回交看后代的分离情况来得以解释。 3.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。
是因为有缺失的带有C基因的染色单体与正常带c基因的染色单体发生交换使带有C基因的染色单体成为完整的染色体。
4. 某个体的某一对同源染色体的区段顺序有所不同, 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。
(1)联会出现倒位圈
8
(2)属于臂内倒位。
(3)有一半不育。
答:如下图说示。
*为败育孢子。
6. 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;ABCHGFIDEJ;ABCHGFEDIJ。试论述这三个变种的进化关系。
如果把第一种定为原种,那么第二种是DEFGH倒位形成,第三种又是由于第二种的EDI倒位形成。 8. 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与白胚乳纯系 测交,试解答以下问题: 1
(1) F和白胚乳纯系分别产生哪些有效配子,图解分析。 1
(2)测交子代(Ft)的基因型和表现型(黄粒或白粒,完全不育或半不育)的种类和比例如何,图解说明。
9
9. 使叶基边缘有条纹(f)和叶中脉棕色(bm)的玉米品系(ffbmbm),叶基边缘和中脉色都正常的易位纯合体222
(FFBmBmTT)杂交,F植株的叶边缘和脉色都正常,但为半不育。检查发现该F的孢母细胞内在粗线期有十字2211型象的四价体。使全隐性的纯合亲本与F测交,测交子代(F)的分离为: 1t
育性 叶基边缘有无白条纹 中脉色 半不育 全育
无 正常 99 6
有 棕色 1 40
无 棕色 67 12
有 正常 1 53 已知F–f和Bm-Bm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, 22
育 性
叶基边缘有无白条纹 中脉色
半不育(T) 全育(t)
36(F) Bm2 99 6
37(f) bm2 40 1
38(F) bm2 67 12
39(f) Bm2 1 53 提示:FFBmBmTT×ffbmbmtt, F1: FfBmbmTt
F1产生的配子:
FBmT FBmt Fbmt FbmT
fbmt fbmT fBmT fBmt
10
Ft:
FfBmTt 99 FfBmbmtt 6 Ffbmbmtt 12 FfbmbmTt 67
ffbmbmtt 40 ffbmbmTt 1 ffBmbmTt 1 ffBmbmtt 53
叶基边缘有无白条纹的比例为1:1:1:1。易位使连锁在同一条染色体上的F-f和Bm2-bm2基因改变为分属
于不同的染色体,呈现自由组合规律。因此易位点T在这两基因的中间。 易位点与F的距离:
(6+1+12+1)/(99+40+6+1+12+1+67+53)=7.2
易位点与Bm的距离:
(6+1+67+53)/(99+40+6+1+12+1+67+53)=45.5
第七章 染色体数目变异 7. 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,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,
A、B、D三组有部分同源性。二倍体突变频率最高,六倍体最低。 12. 白肋型烟草的茎叶都是乳黄绿色,基因型是ybybybyb隐性纯合体。某植株的基因型内只要有yb的显性11221
等位基因Yb或yb的显性等位基因Yb中之一个即为正常绿色。曾使白肋型烟草与9个不同染色体(从M到U)122
的单体杂交,得9个杂交组合的F,再使白肋型烟草分别回交9个F群体内单体植株,得下列的回交子一代, 11
回交子一代的表现种类和株数 F单体的单体染色体 1绿株 白肋株
M 36 9
N 28 8
O 19 17
P 33 9
Q 32 12
R 27 12
S 27 4
T 28 8
U 37 8
(1)若Yb1–yb1或 Yb2–yb2不在单体染色体上
F1单体基因型为21II+IIYb2yb2+II Yb1yb1+I
可以不考虑单条染色体,F1的配子为:Yb1Yb2,Yb1yb2,yb1Yb2,yb1yb2
因此子代的表现型比应为3:1;
(2)若Yb1–yb1在单体染色体上,
F1单体基因型为22II+IIYb2yb2+Iyb1
配子为:22I+ IYb2+Iyb1 则回交子代为:绿株:白肋株=1:1.
11
22I+ Iyb2+Iyb1
22I+ IYb2
22I+ Iyb2
因此,综上在O染色体上
第六章 数量性状的遗传
1.质量性状和数量性状的区别在哪里,这两类性状的分析方法有何异同,
答:质量性状和数量性状的区别主要有:?. 质量性状的变异是呈间断性,杂交后代可明确分组;数量性状
的变异则呈连续性,杂交后的分离世代不能明确分组。?. 质量性状不易受环境条件的影响;数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异,而这种变异一般是不能遗传的。?. 质量性状在不同环境条件下的表现较为稳定;而控制数量性状的基因则在特定时空条件下表达,不同环境条件下基因表达的程度可能不同,因此数量性状普遍存在着基因型与环境互作。
对于质量性状一般采用系谱和概率分析的方法,并进行卡方检验;而数量性状的研究则需要遗传学方法和生物统计方法的结合,一般要采用适当的遗传交配设计、合理的环境设计、适当的度量手段和有效的统计分析方法,估算出遗传群体的均值、方差、协方差和相关系数等遗传参数等加以研究。
3(叙述表现型方差、基因型方差、基因型×环境互作方差的关系。估计遗传协方差及其分量在遗传育种中有何意义,
答:表现型方差()由基因型方差(V G)、基因型×环境互作方差(VGE)和环境机误方差(Ve )构成,即 ,其中基因型方差和基因型×环境互作方差是可以遗传的,而纯粹的环境方差是不能遗传的。
由于存在基因连锁或基因的一因多效,生物体的不同数量性状之间常存在不同程度的相互关连。在统计分析方法中常用协方差来度量这种相互关联的变异程度。由于遗传方差可以进一步区分为基因型方差和基因型×环境互作方差等不同的方差分量,故遗传协方差也可进一步区分为基因型协方差和基因型×环境互作协方差等分量。在作物遗传改良过程中,对某一性状进行选择时常会引起另一相关性状的变化,为了取得更好地选择效果, 并使一些重要的性状能够得到同步改良, 有必要进行性状间的协方差即相关性研究。 如基因加性效应对选择是有效的, 细胞质效应亦可通过母本得以传递,因此当育种的目标性状不易测定或遗传率较低、进行直接选择较难取得预期效果时, 利用与其具有较高加性相关和细胞质相关的其它性状进行间接选择, 则较易取得育种效果。显性相关则是控制性状的有关基因的显性效应相互作用而产生的相关性, 杂交一代中表现尤为强烈, 在杂种优势利用中可以加以利用。但这种显性相关会随着世代的递增和基因的纯合而消失, 且会影响选择育种中早代间接选择的效果, 故对于显性相关为主的成对性状应以高代选择为主。所以, 进行各种遗传协方差分析更能明确性状间相关性的遗传本质, 有利于排除环境因素对间接选择的影响,取得更好的选择效果,对于作物的选择育种具有重要的指导意义。 5(叙述主效基因、微效基因、修饰基因对数量性状遗传作用的异同。
答:主效基因、微效基因、修饰基因在数量性状遗传中均可起一定的作用,其基因表达均可控制数量性状的表现。但是它们对数量性状所起的作用又有所不同,主效基因的遗传效应较大,对某一数量性状的表现起着主要作用,一般由若干个基因共同控制该性状的遗传;修饰基因的遗传效应微小,主要是对主效基因起修饰作用,起增强或减弱主基因对表现型的作用;而微效基因是指控制数量性状表现的基因较多,而这些基因的遗传效应较小,它们的效应是累加的,无显隐性关系,对环境条件的变化较敏感,且具有一定的多效性,对其它性状有时也可能产生一定的修饰作用。
6(什么是基因的加性效应、显性效应及上位性效应,它们对数量性状遗传改良有何作用,
答:基因的加性效应(A):是指基因位点内等位基因的累加效应,是上下代遗传可以固定的分量,又称为"育种值"。
12
显性效应(D):是指基因位点内等位基因之间的互作效应,是可以遗传但不能固定的遗传因素,是产生杂种优势的主要部分。
上位性效应(I):是指不同基因位点的非等位基因之间相互作用所产生的效应。
上述遗传效应在数量性状遗传改良中的作用:由于加性效应部分可以在上下代得以传递,选择过程中可以累
加,且具有较快的纯合速度,具有较高加性效应的数量性状在低世代选择时较易取得育种效果。显性相关则与杂种优势的表现有着密切关系,杂交一代中表现尤为强烈,在杂交稻等作物的组合选配中可以加以利用。但这种显性效应会随着世代的递增和基因的纯合而消失, 且会影响选择育种中早代选择的效果, 故对于显性效应为主的数量性状应以高代选择为主。上位性效应是由非等位基因间互作产生的,也是控制数量性状表现的重要遗传分量。其中加性×加性上位性效应部分也可在上下代遗传,并经选择而被固定;而加性×显性上位性效应和显性×显性上位性效应则与杂种优势的表现有关,在低世代时会在一定程度上影响数量性状的选择效果。
第九章 近亲繁殖和杂种优势
第十章 细菌和病毒的遗传
1(试比较转化、接合、转导、性导在细菌遗传物质传递上的异同。
答:
转化 接合 性导 转导 是否有性因子 无 F F’ 无 是否需要载体 无 无 无 噬菌体 细菌之间是否需要接触 否 需要 需要 否 吸收DNA的方式 单链吸收 边转移边复制的边转移边复制的噬菌体直接注入
滚环模式 滚环模式
菌体的状态 受体菌感受态 供体:Hfr,受体供体:F’;受体噬菌体侵染范围
F- F-
是否形成部分二倍体 外源DNA不复制会 会 会
的单链
是否整合到自身染色体上 是 是 是 是 DNA转移方向 供体向受体单方供体向受体单方供体向受体单方供体向受体单方
向 向 向 向
SS6(在接合实验中,Hfr菌株应带有一个敏感的位点(如azi或str),这样,在发生接合后可用选择性培养基消除
Hfr供体。试问这个位点距离Hfr染色体的转移起点(O)应该远还是近,为什么,
,答: 应该远。因为接合过程中,Hfr基因向F中的转移是在F因子的原点引导下进行的,离原点越近的基因,在
受体中最先发生重组,而且重组频率最高,越远则越后重组而且重组频率越低。如果选择性基因离原点太近,
那么选择的时候在消除Hfr供体的同时也杀死了定量的重组体。
7(对两对基因的噬菌体杂交所测定的重组频率如下:
,,,, ab×ab 3.0 %
,,,, ac×ac 2.0%
,,,, bc×bc 1.5%
13
试问:
+++(1) a、b、c三个突变在连锁图上的次序如何,为什么它们之间的距离不是累加的,(2) 假定三因子杂交,abc×abc,你预期哪两种类型的重组体频率最低,(3)计算从(2)所假定的三因子杂交中出现的各种重组类型的频率。
噬菌体杂交能够在寄主中形成完整的二倍染色体,可以完全配对,所以噬菌体杂交中的基因重组与高等生物解:
的遗传重组的分析方法完全相同。本题相当于三个两点测验结果。(1)3个相互连锁的基因a,b,c,重组频率越高,基因之间的距离越远,比较它们两两重组频率可知:a与b之间的遗传距离最大,c则是位于ab之间。由于两点测验忽略了双交换,所以它们之间的距离不是累加的。
++++++(2)abc×abc是三点测验,双交换型重组型的频率最低,由于c位于ab之间,所以ab c和ab c应该最少。 (3)首先对照两点测验结果推算双交换值:
+++ 对于ac b×acb产生的6种重组型为:
单交换I 单交换II 双交换
+++a cb a cb acb
++++++ac b acb acb
++++++当对ac进行两点测验时:则a cb,ac b,acb, acb都是重组类型,所以两点测验与三点测验的结果相同;
++++++同样对cb进行两点测验时:a cb、acb、acb、acb都是重组类型,与两点测验与三点测验的结果相同;
+++++++++对ab进行两点测验时:只包括了a cb、ac b 、a cb、 acb四种重组类型,而双交换acb 和acb却不是重组型。
已知ac重组值,2.0,,cb重组值,1.5,,根据三点测验,ab之间的重组值应该,2.0 ,+1.5 %,3.5 ,,它与两点测验所得非3.0 %相差两个双交换值,即2×双交换值,0.5,
双交换值为0.25,。
然后,计算各种重组类型的频率:
+++双交换型:acb,acb,0.25,,2,0.125 ,
+++单交换I型:a cb,ac b,(2,-0.25,),2,0.875,
+++单交换II型:a cb,acb,(1.5,-0.25),2,0.625,
8(噬菌体三基因杂交产生以下种类和数目的后代:
+++ 235 pqr 270
pq+ 62 p++ 7
+q+ 40 p+r 48
+qr 4 ++r 60
共: 726
试问:
(1)这一杂交中亲本噬菌体的基因型是什么,
(2)基因次序如何,
(3)基因之间的图距如何,
解:这是一个三点测验的分析题,正如上题指出:可以完全按照高等植物的三点测验分析方法进行:由于噬菌体
是单倍体,所以单倍体各种基因型个体及其比例相当于高等生物配子的基因型及其比例。 (1) 杂交后代个体最多的基因型分别是+++(235)和pqr(270)所以亲本的噬菌体基因型分别是+++和pqr。 (2)(3):三点测验:
14
首先,确定基因之间的顺序:将双交换型个体:+qr和p++与亲本型比较可知p位于qr之间。
其次,求交换值:
,qr,p,,4,7 双交换值,,100,,,100,,1.52,总个体数726
p,r , ,q,48,40 单交换 I(p,q),,100,,双交换值,,100,,1.52,,13.64总个体数726
,,r , pq,60,62 单交换II(p,r),,100,,双交换值,,100,,1.52,,18.32,总个体数726
最后,做连锁图:
13.64 18.32 q p r
+SS+RS++R(供体菌株为Hfr arg- leu azi str,受体菌株F- arg leu- azi str。为了检出和收集重组体F- arg leu azi,9
应用下列哪一种培养基可以完成这一任务,为什么其他的培养基不可以, (1)基本培养基加链霉素
(2)基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸
(3)基本培养基加叠氮化钠
(4)在选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸,加链霉素
(5)基本培养基加链霉素和叠氮化钠
解:用排除法。
S(1)基本培养基加链霉素:不可以,因为供体受体都有str 基因,培养基加入链霉素,供体、受体、重组体都
被杀死。
,++R+R(2)基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸:不可以,加入亮氨酸检出的重组体中既有arg leu azi也有arg leuazi
(3)基本培养基加叠氮化钠:可以
(4)在选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸,加链霉素:不可以,理由同(1) (5)基本培养基加链霉素和叠氮化钠:不可以理由同(1)
-10(大肠杆菌三个Hfr菌株利用中断交配技术,分别与营养缺陷型F菌株交配,获得下表结果:
15
试利用上述资料建立一个大肠杆菌染色体图,包括以分钟表示的图距。并标出各Hfr菌株F因子的插入位点及
转移方向。
解:首先,根据表格做出各个Hfr菌株的直线连锁图:
HfrPX: lac gal his arg xyl ilu thr 4
O 9 27 24 11 4 17
HfrKL98: arg xyl ilu thr lac gal his
O 11 4 17 8 9 27 thr lac gal his arg xyl ilu O HfrRa-2 8 9 27 24 11 4
(直线代表染色体,数字代表基因之间的遗传距离,单位:分钟)
然后,整合直线连锁图做环形连锁图:从直线连锁图可以看出,三个不同的Hfr菌株接合做图,所得到的基因之间的遗传距离是一致的。从 HfrPX和HfrPKl98两个菌系的做图结果即可得知这7个基因是环形连锁的,44
。HfrRa-2的做图结果证实了上述结论。因此,该细菌的染色体全长,而且可以得知lac和thr之间的距离为8
9+27+24+11+4+17+8,100分钟。根据基因之间的距离可以整合得到如下环状连锁图。
最后,标出F因子的插入位点和转移方向:起始点用箭头表示,箭头前即是终点用竖线表示
箭头旁边标上Hfr菌株号。
+++-11(Hfr met thi pur×F met- thi- pur- 杂交。中断杂交试验表明,met- 最后进入受体,所以只在含thi和pur
+++的培养基上选择met接合后体。检验这些接合后体存在的thi和pur,发现各基因型个体数如下:
+++++metthipur 280 metthipur- 0
++ +metthi- pur 6 metthi- pur- 52
试问:
(1) 选择培养基中为什么不考虑met?
(2) 基因次序是什么,
(3) 重组单位的图距有多大,
++(4) 这里为什么不出现基因型metthipur–的个体,
+答:(1)由于met距离原点最远,因此选择培养基这不考虑met,这样选择的重组体全部是met,也就是保证了包含三个基因的染色体长度已经全部进入受体细胞中,这样所有的基因都可以经过交换而发生重组。
16
根据重组做图法,可以分别计算met,thi以及met,pur之间的重组值:
met,thi,6,52 met,thi重组值,,100%,,17.16,met,thi, , met,thi,6,52,280,0
met,pur, 52,0met,pur重组值,,100%,,15.38, met,pur, , met,pur,6,52,280,0
因此:
(2)基因的次序为thi,pur,met
(3)重组单位的图距有多大,
met与pur间的距离为 15.38
met与thi间的距离为17.16
pur与thi间的距离为17.16-15.38,1.78
++(4)由于pur位于met和thi之间,要获得metthipur–需要两个双交换同时发生,这种频率极小,故本题中由于群体较小没有出现。
12(大肠杆菌中三个位点ara、leu和ilvH是在1/2分钟的图距内,为了确定三者之间的正确顺序及图距,用转导
+++噬菌体P侵染原养型菌株araleuilvH,然后使裂解物侵染营养缺陷型菌株ara- leu- livH- ,对每个有选择标记1
基因进行实验,确定其未选择标记基因的频率,获下表结果:
根据上表三个实验结果,试说明:(1)三个基因间的连锁顺序如何,(2)这个转导片段的大小。 解:由实验1可知:ara距离leu较ara距离ilvH+近,因此可以推断连锁关系如下:
ara leu ilvH+
或者:
leu ara ilvH+
由实验2可知:ilvH+距离ara较ilvH+距离leu近,所以上面第二种顺序是正确的。 由实验3可知:转导片断大小是从ilvH到 leu和ara之间。
++++13(大肠杆菌Hfr gal lac(A)与F- gal- lac- (B)杂交,A向B转移gal比较早而且频率高,但是转移lac迟而且效
++率低。菌株B的gal重组体仍旧是F- 。从菌株A可以分离出一个变体叫做菌株C,菌株C向B转移lac早而且
+++频率高,但不转移gal。在C×B的杂交中,B菌株的lac重组体一般是F。问菌株C的性质是什么,
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答:由于C×B可以发生基因重组,故C只能是F’或者Hfr,题中指出重组体是F+,因为一般来说Hfr很难把整条染色体转移到受体中,因此不能将完整的F因子转移到受体中,所以只能是F’菌株。由于C只转移lac不转移gal,所以该F’因子包含了lac基因及其附近的染色体片断。
第十一章 细胞质遗传
1、什么叫细胞质遗传,它有哪些特点,举例说明。
答:细胞质遗传指由细胞质内的遗传物质即细胞质基因所决定的遗传现象和规律,又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传。
细胞质遗传的特点:?. 遗传方式是非孟德尔式的;杂交后一般不表现一定比例的分离。?. 正交和反交的遗传表现不同;F1通常只表现母体的性状,故又称母性遗传。?. 通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换掉,但母本的细胞质基因及其所控制的性状仍不消失。?. 由附加体或共生体决定的性状,其表现往往类似病毒的转导或感染。
举例:罗兹(Rhoades M. M.)报道玉米的第7染色体上有一个控制白色条纹的基因(ij),纯合的ijij植株叶
片表现为白色和绿色相间的条纹。以这种条纹株与正常绿色进行正反杂交,并将F1自交其结果如下:当以绿色株为母本时,F1全部表现正常绿色与非绿色为一对基因的差别,纯合隐性(ijij)个体表现白化或条纹,但以条纹株为母本时,F1却出现正常绿色、条纹和白化三类植株,并且没有一定的比例,如果将F1的条纹株与正常绿色株回交,后代仍然出现比例不定的三类植株,继续用正常绿色株做父本与条纹株回交,直至ij基因被全部取代,仍然没有发现父本对这个性状的影响,可见是叶绿体变异之后的细胞质遗传方式。
2、何谓母性影响,试举例说明它与母性遗传的区别。
答:由于母本基因型的影响,使子代表现母本性状的现象叫做母性影响,又叫前定作用。
母性影响所表现的遗传现象与母性遗传十分相似,但并不是由于细胞质基因组所决定的,而是由于核基因的产物在卵细胞中积累所决定的,故不属于母性遗传的范畴。
举例:如椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋,这对相对性状是母性影响。把这两种椎实螺进行正反交,F1外壳的旋转方向都与各自的母体相似,成为右旋或为左旋,但其F2却都有全部为右旋,到F3世代才出现右旋和左旋的分离。这是由一对基因差别决定的,右旋(S+)对左旋(S)为显性,某个体的表现型并不由本身的基因型直接决定,而是由母体卵细胞的状态所决定,母本卵细胞的状态又由母本的基因型所决定。F1的基因型(S+S)决定了F2均为右旋,而F2的三种基因型决定了F3的二种类型的分离,其中S+S+和S+S的后代为右旋,SS后代为左旋。
3、如果正反交试验获得的F1表现不同,这可能是由于 ?. 性连锁;?. 细胞质遗传;?. 母性影响。你如何用试验方法确定它属于哪一种情况,
答:正反杂交获得的F1分别进行自交或近亲交配,分析F1和F2性状分离与性别的关系,如群体中性状分离符合分离规律,但雌雄群体间性状分离比例不同者为性连锁;若正交F1表现与母本相同,反交不同,正交F1与其它任何亲本回交仍表现为母本性状者,并通过连续回交将母本的核基因置换掉,但该性状仍保留在母本中,则为细胞质遗传。若F1表现与母本相似,而自交后F2表现相同,继续自交其F3表现分离,且符合分离规律,则为母性影响。
9、植物雄性不育主要有几种类型,其遗传基础如何,
答:植物雄性不育主要有核不育性、质核不育性、质不育性三种类型:
?.核不育型是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型,一般受简单的1-2对隐性基因所控制,纯合体表现雄性不育。也发现由显性雄性不育基因所控制的显性核不育,它只能恢复不育性,但不能保持不育性。
?.质核不育型是由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型,由不育的细胞质基因和相对应的核基因所决定的。当胞质不育基因S存在时,核内必须有相对应的一对(或一对以上)隐性基因rr存在时,个体才能表现不育,只有细胞质或细胞核存在可育基因时能够表现为可育。根据不育性的败育发生的过程可分为:孢子体不育,指花粉的育性受孢子体(植株)基因型所控制,与花粉本身所含基因无关;配子体不育,指花粉育性直接受雄配子体
18
(花粉)本身的基因所决定。不同类型需特定的恢复基因。
?.质不育型是由细胞质基因所控制的不育类型,只能保持不育性,但不能恢复育性。如IRRI运用远缘杂交培育的雄性不育系IR66707A (Oryza perennis细胞质,1995) 和IR69700A (Oryza glumaepatula细胞质,1996) 均具有异种细胞质源,其细胞质完全不同于目前所有的水稻雄性不育系。 这两个不育系属于细胞质型不育系,故其不育性都只能被保持而不能被恢复。
12、一般认为细胞质的雄性不育基因存在于线粒体DNA上,为什么,
答:?.在20世纪60年代已发现玉米不育株的线粒体亚显微结构与保持系有明显的不同,从而推断雄性不育性可能与线粒体的变异有关;
?.分子生物学上发现,玉米的4种类型的细胞质,正常可育型N和不育型T、C、S。它们的线粒体DNA分
子组成有明显的区别,而叶绿体DNA并没有明显的差别,且以这4种类型线粒体DNA作模板,在体外合成蛋白质,N型合成的蛋白质与其它3种均不相同,也推断存在于线粒体的基因组中;
?.已完成的玉米N型和T型的mt DNA限制性内切酶图谱表明,N型mt DNA分别含有6组和5组重复序列,但只有其中的2组是两种mt DNA所共有的。就限制性位点的分布及Southern杂交的结果看,N型和T型所特有的碱基序列分别为70kb(N)和40kb(T),其余500kb的序列相同,且已从T型mt DNA中分离出一个专化玉米T型胞质不育基因Furf13。
?.Northern blot ting 分析表明,玉米正常株与C型不育株的mt DNA基因atpa ,atpb和 ckx*的转录产物的长
型雄性不育型的表现有直接关系。 度和数目不同,可能与C
?.除玉米外,在甜菜,矮牵牛,水稻等植物中,也发现不育系与可育系在叶绿体DNA的结构上没有差异,但在线粒体上有明显差别。
13、如果你发现了一株雄性不育植株,你如何确定它究竟是单倍体、远缘杂交F1、生理不育、核不育还是细胞质不育,
答:如果这植株是单倍体,那么这植株矮小,并伴有其它不良性状,雌雄均为不育,PMC减数分裂中期大多数染色体为单价体;而如果这是远缘杂交F1植株就较高大,营养生长旺盛,PMC减数分裂中期染色体配对异常,雌雄配子均不育但雌性的育性强于雄性。生理不育是不可遗传的。核不育和细胞质不育均为雄性不育,雌配子正常可育,但核不育材料与其它材料杂交的F1一般为可育,F2的育性分离呈现出明显的规律性;而细胞质不育的杂交后代可以保持不育(父本为保持系)或恢复可育(父本为纯合恢复系)。因此,可以从植株性状的遗传、植株形态、花粉母细胞镜检和杂交试验进行确定和区分。
14、用某不育系与恢复系杂交,得到F1全部正常可育。将F1的花粉再给不育系亲本授粉,后代中出现90株可育株和270株不育株。试分析该不育系的类型及遗传基础。
答:该不育系类型为孢子体不育S(r1r1r2r2)
S(r1r1r2r2)×N(R1R1R2R2)F1 S(R1r1 R2 r2)全部正常可育
S(r1r1r2r2)×S(R1r1 R2 r2)F1 1可育(S(R1r1 R2 r2))
+ 3不育(S(r1r1r2r2)+ S(r1r1 R2 r2)+ S(R1r1 r2 r2))
该不育系的不育类型的遗传基础为:其恢复基因有两个,存在基因互作。无论是杂交还是回交后代中,个体基因型中只有同时存在两个显性恢复基因时,才能起到恢复育性的作用。因此,在回交后代中出现1:3可育株与不育株的分离。
15、现有一个不育材料,找不到它的恢复系。一般的杂交后代都是不育的。但有的F1不育株也能产生极少量F2花粉,自交得到少数后代,呈3:1不育株与可育株分离,将F1不育株与可育亲本回交,后代呈1:1不育株与可育株的分离,试分析该不育材料的遗传基础。
答:该不育材料是由单显性基因控制的不育系,其基因型为(MSMS)。该材料与可育材料(msms)杂交,其杂合体后代均为不育。一旦F1个体中出现少量可育花粉,自交后代即产生3:1的不育株与可育株的育性分离。F1不育株与可育亲本回交,即产生1:1的 育性分离。至于F1不育株出现少量可育花粉可能是该材料的育性表现受环境条件(日照和温度等)的影响,在某一特定条件下,杂合体表现为可育。
19
十一章遗传工程
1(什么是遗传工程,它在理论上和实践上有什么意义,
答:遗传工程是将分子遗传学的理论与技术相结合,用来改造、创建动物和植物新品种、工业化生产生物产品、诊断和治疗人类遗传疾病的一个新领域。
广义的遗传工程包括细胞工程、染色体工程、基因工程、细胞器工程等。狭义的遗传工程即是通常讲的基因
工程。本章只涉及狭义的遗传工程,即基因工程。
理论意义:遗传工程(基因工程)中的DNA重组主要是创造自然界中没有的DNA分子的新组合,这种重组不同于精典遗传学中经过遗传交换产生的重组。
实践意义:遗传工程(基因工程)技术的建立,使所有实验生物学领域产生巨大的变革。在工厂化生产药品、
疫苗和食品;诊断和治疗遗传疾病;培养转基因动植物等方面都有非常重大的意义,即基因工程技术已广泛用于工业、农业、畜牧业、医学、法学等领域,为人类创造了巨大的财富。(详见第10题)。 6(简述基因工程在工、农、医三方面的成就及发展前景。
答:基因工程在工业上的应用主要是生产医药产品,最典型的例子是通过细菌生产胰岛素,治疗糖尿病。到目前通过细菌已经生产了表皮生长因子、人生长激素因子、干扰素、乙型肝炎工程疫苗等10多种医药产品。
基因工程在农业上的应用:以转基因植物为标志的植物基因工程已经培养出许多抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆的优良品种和品系,如在全世界范围内大量推广应用的抗除草剂的大豆、抗棉铃虫的棉花等。通过转基因羊大量表达人类的抗胰蛋白酶;克隆动物的成功,可以挽救濒危的稀有动物。
基因工程在医学上主要是用于遗传疾病的诊断、基因的治疗方面。
基因工程具有巨大和广泛的发展前景,将渗透到人类生活的各个方面。可以创造出营养价值更高、保健作用更好、抗逆性更强的植物种类;转基因动物的进展,可以生产出多种类的用于人类遗传性疾病治疗的药物;人类基因组计划的完成和基因定位的发展、尤其是核酸分子杂交原理和方法与半导体技术结合而发展起来的DNA芯片技术的出现和完善,将在人类遗传疾病的诊断和治疗等方面发挥重要作用。
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范文二:普通遗传学答案-刘庆昌[1]
目 录
第一章 遗传的细胞学基础(31页) . ............................... 2 第三章 孟德尔遗传(108页) . ........................................... 3 第四章 连锁锁传的性连锁(108页) . ............................... 6 第五章 基因突变 .................................................................. 8 第六章 染色体结构变异 .....................................................10 第七章 染色体数目变异 .....................................................13 第七章 数量性状的遗传 .....................................................14 第十章 细菌和病毒的遗传 ..................................................15 第十一章 细胞质遗传 .........................................................20
第一章 遗传的细胞学基础(31页)
1.一般染色体的外部形态包括哪些部分 ?
着丝点、染色体臂、主缢痕、随体。
2.简述有丝分裂和减数分裂的主要区别。
⑴减数分裂前期有同源染色体配对(联会);
⑵减数分裂遗传物质交换(非姐妹染色单体片段交换);
⑶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;
⑷减数分裂完成后染色体数减半;
⑸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。
4.某物种细胞染色体数为 2n =24,分别指出下列各细胞分裂时期中的有关数据:
(1)有丝分裂后期染色体的着丝点数;
(2)减数分裂后期 I 染色体着丝点数;
(3)减数分裂中期 I 的染色体数;
(4)减数分裂末期 1I 的染色体数。
(1) 48(2) 24(3) 24(4) 12
5.果蝇体细胞染色体数为 2n =8,假设在减数分裂时有一对同源染色体不分离,被拉向同一极,那 么:
(1)二分子的每个细胞中有多少条染色单体 ?
(2)若在减数分裂第二次分裂时所有的姊妹染色单体都分开,则产生四个配子中各有多少条染色 体?
(3)用 n 表示一个完整的单倍染色体组,应怎样表示每个配子的染色体数 ?
(1)一个子细胞有 10条染色单体,另一个子细胞中有 6条染色单体
(2)两个配子中有 5条染色体,另两个配子中有 3条染色体。
(3) n+1和 n -1。
6.人的受精卵中有多少条染色体 ? 人的初级精母细胞、初级卵母细胞、精细胞、卵细胞中各有多少 条染色体 ?
46; 46; 46; 23; 23
7. 水稻细胞中有 24条染色体, 小麦中有 42条染色体, 黄瓜中有 14条染色体。 理论上它们各能产生多 少种含不同染色体的雌雄配子 ?
水稻:212 小麦:221 黄瓜:27
8.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。通过减
数分裂能形成几种配子?其染色体组成如何?。同时含有 3条父本染色体或是条母本染色体的比例 是多少?
如果形成的是雌配子,那么只形成一种配子 ABC 或A’B’C’或 A’BC或A B’C’ 或 A B’ C 或 A’ B C’ 或AB C’ 或 A’B’ C ;
如果形成的是雄配子,那么可以形成两种配子 ABC 和A’B’C’或A B’ C 和A’ B C’ 或 A’ BC 和A B’C’ 或AB C’ 或和A’B’ C 。
同时含有 3条父本染色体或是条母本染色体的比例共为 1/4。
9. 植物的 10个花粉母细胞可以形成:多少花粉粒 ? 多少精核 ? 多少营养核 ? 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 ?
植物的 10个花粉母细胞可以形成:40个花粉粒, 80个精核, 40个营养核; 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
10. 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。
(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
第三章 孟德尔遗传(108页)
1. 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,后代 1/2毛颖:1/2光颖。
(1) PP ×PP 或者 PP×Pp(2) Pp×Pp (3) Pp×pp
2. 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?
(1)AA× aa (2)AA× Aa (3)Aa× Aa (4)Aa×aa (5)aa×aa
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 aa
F1表现型 无芒 无 芒 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 1
3. 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?
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=3:1
4. 大豆的紫花基因 P 对白花基因 p 为显性,紫花′白花的 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。
紫花×白花→紫花→紫花(1240株):白花(413株)
PP ×pp → Pp → 3P_:1pp
6. 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; (2)F1的基因型种类和比例、表现型种类和比例。
7. 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? 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,即分别为 Mm 和 mm ,故这两个亲本 植株的基因型分别为 YyMm 和 Yymm 。
8. 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。 (利用 11题信息:毛颖 (P)是光颖 (p)的显性,抗锈 (R)是感锈 (r)的显性,无芒 (A)是有芒 (a)的显性 )
Pprr ×pprr ; PpRr×pprr; PpRr×ppRr; ppRr×ppRr
9. 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?
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 ×Bbrr → BbRr bbRr Bbrr bbrr直接获得纯合白稃光芒 bbrr.
10. 小麦的相对性状,毛颖 (P)是光颖 (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
(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. 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?
由于 F 3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 F 3至少需 270株表现型为毛颖抗锈无芒(P_R_A_)。
13. 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,标明上述各杂交组合亲本及其后裔的基因 型。
不完全显性
15. 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?
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 AaCCRr
16. 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。
(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。
(2) 十种可能, 但一个特定个体只有其中一种, 即 a 1a 1或 a 2a 2或 a 3a 3或 a 4a 4或 a 1a 2或 a 1a 3或 a 1a 4或 a 2a 3或 a 2a 4或 a 3a 4。
(3)十种都会出现,即 a 1a 1, a 2a 2, a 3a 3, a 4a 4, a 1a 2, a 1a 3, a 1a 4, a 2a 3, a 2a 4, a 3a 4。
第四章 连锁锁传的性连锁(108页)
1.试述交换值、连锁强度和基因之间距离三者的关系。
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.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?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?
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/(4.3%*4.3%) =10817
3.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?
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. 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。
R (a-b)=(3+5+98+106)/1098=19.2% R
(a-c)= (3+5+74+66)/1098=13.5% R (b-c)=32.7% 符合系数=0.28
6.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。
b , c 为相引组时:
93ABC :93 Abc:7ABc :7AbC :93aBC :93abc :7aBc :7abC
b , c 为相斥组时:
7 ABC:7 Abc:93ABc :93AbC :7aBC :7abc :93aBc :93abC
7.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% 丛、光、白 6%
(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。
试描绘出这四个基因的连锁遗传图。
a-----------d--— b------c
25 5 10
9.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?
141/(129+141) *1/2=26.1%
10.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? VgvgX W X w ×vgvgX w Y → VgvgX W X w VgvgX w X w vgvgX W X w vgvgX w X w
VgvgX W Y VgvgXw Y vgvgXW Y vgvgXw Y
VgvgX W Y ×vgvgX w X w → VgvgX w Y vgvgXw Y VgvgXW X w vgvgX W X w
11.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。
雌性:Hh ;雄性:hh 从性遗传
第五章 基因突变
5.为什么基因突变大多数是有害的?
答:大多数基因的突变,对生物的生长和发育往往是有害的。因为现存的生物都是经历长期自 然选择进化而来的,它们的遗传物质及其控制下的代谢过程,都已经达到相对平衡和协调状态。如 果某一基因发生突变,原有的协调关系不可避免地要遭到破坏或削弱,生物赖于正常生活的代谢关 系就会被打乱,从而引起程度不同的有害后果。一般表现为生育反常,极端的会导致死亡。
6.突变的平行性说明什么问题,有何实践意义?
答:亲缘关系相近的物种因遗传基础比较近似,往往发生相似的基因突变。这种现象称为突变 的平行性。根据这个特点,当了解到一个物种或属内具有哪些变异类型,就能够预见到近缘的其它 物种或属也可能存在相似的变异类型,这对于人工诱变有一定的参考意义。
8.何为芽变?在生产实践上有什么价值?
答:芽变是体细胞突变的一种,突变发生在芽的分生组织细胞中。当芽萌发长成枝条,并在性 状上表现出与原类型不同,即为芽变。
芽变是植物产生新变异的丰富源泉,它既可为杂交育种提供新的种质资源,又可从中选出优良 新品种,是选育品种的一种简易而有效的方法。全世界有一半苹果产量来自于芽变,如品种:元帅、 红星、新红星、首红、超首红。
9.有性繁殖和无性繁殖、自花授粉和异花授粉与突变性状表现有什么关系?
答:有性繁殖植物:性细胞发生显性突变,则在后代中立即表现;如果是隐性突变,后代自交 也可以得到纯合的突变体。体细胞发生显性突变,则以嵌合体形式存在;体细胞发生隐性突变,不 能立即表现,如要使它表现则需要把隐性突变体进行有性繁殖。
无性繁殖植物:体细胞显性突变后,形成嵌合体,用嵌合体进行无性繁殖,可以得到表现各种 变异的嵌合体,也可能得到同质突变体;发生隐性突变则无法通过无性繁殖使之得到表现。
自花授粉植物:一般自花授粉植物突变频率低,遗传上较稳定,但是突变后容易表现,容易被 检出。
异花授粉植物:异花授粉植物突变频率相对较高,但是突变后不容易被检出。因为显性突变成 杂合状态存在,隐性突变大多被显性基因遮盖而不表现,只要在自交时基因型纯合,才能表现。
11.试用红色面包霉的生化突变试验,说明性状与基因表现的关系。
答:射线照射后的分生孢子可诱发突变,让诱变过的分生孢子与野生型交配,产生分离的子囊 孢子,放入完全培养基里培养生长(基本培养基上只有野生型能够生长,突变型均不能生长),鉴 定是否突变:
⑴ . 取出完全培养基中各组分生孢子,分别于基本培养基上,如果能够生长,说明仍与野生型一 样,没有突变;如不能够生长,说明发生了变异;
⑵ . 把确定为突变型的各组材料,分别培养于加入各种物质的基本培养基中,如某一培养基上能 生长,就说明控制合成加入物质的这种基因发生了突变;
⑶ . 如在上步 2中确定为缺乏维生素合成能力的突变型,再进一步在培养基中分别加入各种维生 素分别培养这种突变型,如果其中一个能生长,则说明是控制该个维生素合成的基因发生了突变。 上述生化突变的研究,清楚地说明基因控制性状,并非基因直接作用于性状,而是通过一系列 生化过程来实现的。
13.在高秆小麦田里突然出现一株矮化植株,怎样验证它是由于基因突变,还是由于环境影响产生 的?
答:如果是在苗期发现这种情况,有可能是环境条件如土壤肥力、光照等因素引起,在当代可 加强矮化植株与正常植株的栽培管理,使其处于相同环境条件下,观察它们在生长上的差异。如果 到完全成熟时,两者高度表现相似,说明它是不遗传的变异,由环境影响引起的;反之,如果变异 体与原始亲本明显不同,仍然表现为矮秆,说明它可能是遗传的变异。然后进行子代比较加以验证, 可将矮化植株所收种子与高秆小麦的种子播种在相同的环境条件下,比较它的后代与对照在株高上 的差异。如矮化植株的种子所长成的植株仍然矮化,则证明在高秆小麦田里出现的一株矮化植株是 由于基因突变引起的。
14.利用花粉直感现象测定突变频率,在亲本状态配置上应该注意什么问题?
答:一般应该用隐性纯合体作母本,用显性纯合体经诱变处理的花粉作父本进行杂交。
第六章 染色体结构变异
2. 某植株是隐性 aa 纯合体,如果用显性 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?
有两种可能:一种可能是缺失了 A 基因所在的染色体片断造成假显性,可以通过观察是否有缺 失环或断裂融合桥循环来来验证。 第二种可能是基因突变, 可以通过与亲本回交看后代的分离情况 来得以解释。
3. 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。
色单体成为完整的染色体。
4. 某个体的某一对同源染色体的区段顺序有所不同, 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。
(1)联会出现倒位圈
(2)属于臂内倒位。
(3)有一半不育。
答:如下图说示。
*为败育孢子。
6. 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 ; ABCHGFIDEJ ; ABCHGFEDIJ 。试论述这三个变种的进化关系。
如果把第一种定为原种,那么第二种是 DEFGH 倒位形成,第三种又是由于第二种的 EDI 倒位形 成。
8. 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。
(2) 测交子代 (Ft)的基因型和表现型 (黄粒或白粒, 完全不育或半不育 ) 的种类和比例如何?图解说明。
9. 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?
叶基边缘有无白条纹 中脉色
育 性
半不育 (T) 全育 (t) 36(F ) Bm2 99 6
37(f ) bm2 140
38(F ) bm2 6712
39(f ) Bm2 153
提示:FFBmBmTT ×ffbmbmtt, F1: FfBmbmTt
F1产生的配子:
FBmT FBmt Fbmt FbmT
fbmt fbmT fBmT fBmt
Ft:
FfBmTt 99 FfBmbmtt 6 Ffbmbmtt 12 FfbmbmTt 67
ffbmbmtt 40 ffbmbmTt 1 ffBmbmTt 1 ffBmbmtt 53
叶基边缘有无白条纹的比例为 1:1:1:1。易位使连锁在同一条染色体上的 F-f 和 Bm2-bm2基 因改变为分属于不同的染色体,呈现自由组合规律。因此易位点 T 在这两基因的中间。
易位点与 F 的距离:
(6+1+12+1) /(99+40+6+1+12+1+67+53) =7.2
易位点与 Bm 的距离:
(6+1+67+53) /(99+40+6+1+12+1+67+53) =45.5
第七章 染色体数目变异
7. 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,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?
A 、 B 、 D 三组有部分同源性。二倍体突变频率最高,六倍体最低。
12. 白肋型烟草的茎叶都是乳黄绿色, 基因型是 yb 1yb 1yb 2yb 2隐性纯合体。 某植株的基因型内只要有 yb 1的显性等位基因 Yb 1或 yb 2的显性等位基因 Yb 2中之一个即为正常绿色。曾使白肋型烟草与 9个 不同染色体 (从 M 到 U) 的单体杂交, 得 9个杂交组合的 F 1, 再使白肋型烟草分别回交 9个 F 1群体内 单体植株,得下列的回交子一代,
(1)若 Yb1– yb1或 Yb2– yb2不在单体染色体上
F1单体基因型为 21II+IIYb2yb2+II Yb1yb1+I
可以不考虑单条染色体, F1的配子为 :Yb1Yb2,Yb1yb2,yb1Yb2,yb1yb2
因此子代的表现型比应为 3:1;
(2)若 Yb1– yb1在单体染色体上 ,
F1单体基因型为 22II+IIYb2yb2+Iyb1
配子为 :22I+ IYb2+Iyb1 则回交子代为 :绿株 :白肋株 =1:1.
22I+ Iyb2+Iyb1
22I+ IYb2
22I+ Iyb2
因此,综上在 O 染色体上
第七章 数量性状的遗传
1. 质量性状和数量性状的区别在哪里?这两类性状的分析方法有何异同?
答:质量性状和数量性状的区别主要有:① . 质量性状的变异是呈间断性,杂交后代可明确分 组;数量性状的变异则呈连续性,杂交后的分离世代不能明确分组。② . 质量性状不易受环境条件 的影响;数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异,而这种变异一般是不能遗传的。③ . 质 量性状在不同环境条件下的表现较为稳定;而控制数量性状的基因则在特定时空条件下表达,不同 环境条件下基因表达的程度可能不同,因此数量性状普遍存在着基因型与环境互作。
对于质量性状一般采用系谱和概率分析的方法,并进行卡方检验;而数量性状的研究则需要遗 传学方法和生物统计方法的结合,一般要采用适当的遗传交配设计、合理的环境设计、适当的度量 手段和有效的统计分析方法,估算出遗传群体的均值、方差、协方差和相关系数等遗传参数等加以 研究。
3.叙述表现型方差、基因型方差、基因型 ×环境互作方差的关系。估计遗传协方差及其分量在遗传 育种中有何意义?
答:表现型方差()由基因型方差(V G )、基因型 ×环境互作方差(VGE ) 和环境机误方差(Ve )构成,即 ,其中基因型方差和基因型 ×环境互作方差是可以遗传的,而纯粹 的环境方差是不能遗传的。
由于存在基因连锁或基因的一因多效, 生物体的不同数量性状之间常存在不同程度的相互关连。 在统计分析方法中常用协方差来度量这种相互关联的变异程度。由于遗传方差可以进一步区分为基 因型方差和基因型 ×环境互作方差等不同的方差分量, 故遗传协方差也可进一步区分为基因型协方差 和基因型 ×环境互作协方差等分量。 在作物遗传改良过程中, 对某一性状进行选择时常会引起另一相 关性状的变化, 为了取得更好地选择效果 , 并使一些重要的性状能够得到同步改良 , 有必要进行性状 间的协方差即相关性研究。 如基因加性效应对选择是有效的 , 细胞质效应亦可通过母本得以传 递,因此当育种的目标性状不易测定或遗传率较低、进行直接选择较难取得预期效果时 , 利用与其 具有较高加性相关和细胞质相关的其它性状进行间接选择 , 则较易取得育种效果。显性相关则是控 制性状的有关基因的显性效应相互作用而产生的相关性 , 杂交一代中表现尤为强烈 , 在杂种优势利 用中可以加以利用。但这种显性相关会随着世代的递增和基因的纯合而消失 , 且会影响选择育种中 早代间接选择的效果 , 故对于显性相关为主的成对性状应以高代选择为主。 所以 , 进行各种遗传协方 差分析更能明确性状间相关性的遗传本质 , 有利于排除环境因素对间接选择的影响,取得更好的选 择效果,对于作物的选择育种具有重要的指导意义。
5.叙述主效基因、微效基因、修饰基因对数量性状遗传作用的异同。
答:主效基因、微效基因、修饰基因在数量性状遗传中均可起一定的作用,其基因表达均可控 制数量性状的表现。但是它们对数量性状所起的作用又有所不同,主效基因的遗传效应较大,对某 一数量性状的表现起着主要作用,一般由若干个基因共同控制该性状的遗传;修饰基因的遗传效应 微小,主要是对主效基因起修饰作用,起增强或减弱主基因对表现型的作用;而微效基因是指控制 数量性状表现的基因较多,而这些基因的遗传效应较小,它们的效应是累加的,无显隐性关系,对 环境条件的变化较敏感,且具有一定的多效性,对其它性状有时也可能产生一定的修饰作用。
6.什么是基因的加性效应、显性效应及上位性效应?它们对数量性状遗传改良有何作用?
答:基因的加性效应(A ):是指基因位点内等位基因的累加效应,是上下代遗传可以固定的 分量,又称为
显性效应(D ):是指基因位点内等位基因之间的互作效应,是可以遗传但不能固定的遗传因素, 是产生杂种优势的主要部分。
上位性效应(I ):是指不同基因位点的非等位基因之间相互作用所产生的效应。
上述遗传效应在数量性状遗传改良中的作用:由于加性效应部分可以在上下代得以传递,选择 过程中可以累加,且具有较快的纯合速度,具有较高加性效应的数量性状在低世代选择时较易取得 育种效果。显性相关则与杂种优势的表现有着密切关系,杂交一代中表现尤为强烈,在杂交稻等作 物的组合选配中可以加以利用。但这种显性效应会随着世代的递增和基因的纯合而消失 , 且会影响 选择育种中早代选择的效果 , 故对于显性效应为主的数量性状应以高代选择为主。上位性效应是由 非等位基因间互作产生的, 也是控制数量性状表现的重要遗传分量。 其中加性 ×加性上位性效应部分 也可在上下代遗传,并经选择而被固定;而加性 ×显性上位性效应和显性 ×显性上位性效应则与杂种 优势的表现有关,在低世代时会在一定程度上影响数量性状的选择效果。
第九章 近亲繁殖和杂种优势
第十章 细菌和病毒的遗传
1.试比较转化、接合、转导、性导在细菌遗传物质传递上的异同。
答:
转化 接合 性导 转导 是否有性因子 无 F F ’ 无
是否需要载体 无 无 无 噬菌体 细菌之间是否需要接触 否 需要 需要 否
吸收 DNA 的方式 单链吸收 边转移边复制的 滚环模式 边转移边复制的
滚环模式
噬菌体直接注入
菌体的状态 受体菌感受态 供体:Hfr ,受体 F- 供体:F ’ ;受体
F-
噬菌体侵染范围
是否形成部分二倍体 外源 DNA 不复制 会 会 会
的单链
是否整合到自身染色体上 是 是 是 是
DNA 转移方向 供体向受体单方 向 供体向受体单方
向
供体向受体单方
向
供体向受体单方 向
6.在接合实验中, Hfr 菌株应带有一个敏感的位点 (如 azi S 或 str S ) ,这样,在发生接合后可用选择性 培养基消除 Hfr 供体。试问这个位点距离 Hfr 染色体的转移起点 (O)应该远还是近,为什么?
答:应该远。因为接合过程中, Hfr 基因向 F -中的转移是在 F 因子的原点引导下进行的,离原点越 近的基因,在受体中最先发生重组,而且重组频率最高,越远则越后重组而且重组频率越低。如 果选择性基因离原点太近,那么选择的时候在消除 Hfr 供体的同时也杀死了定量的重组体。
7.对两对基因的噬菌体杂交所测定的重组频率如下:
a -b +×a +b -3.0 %
a -c +×a +c -2.0%
b -c +×b +c -1.5%
试问:
(1) a 、 b 、 c 三个突变在连锁图上的次序如何?为什么它们之间的距离不是累加的? (2) 假定三因子 杂交, ab +c×a +bc +,你预期哪两种类型的重组体频率最低? (3)计算从 (2)所假定的三因子杂交中出现 的各种重组类型的频率。
解:噬菌体杂交能够在寄主中形成完整的二倍染色体,可以完全配对,所以噬菌体杂交中的基因重 组与高等生物的遗传重组的分析方法完全相同。本题相当于三个两点测验结果。 (1) 3个相互连锁 的基因 a , b , c ,重组频率越高,基因之间的距离越远,比较它们两两重组频率可知:a 与 b 之间的 遗传距离最大, c 则是位于 ab 之间。 由于两点测验忽略了双交换, 所以它们之间的距离不是累加的。 (2) ab +c×a +bc +是三点测验,双交换型重组型的频率最低,由于 c 位于 ab 之间,所以 ab + c+和 a +b c应该最少。
(3)首先对照两点测验结果推算双交换值:
对于
+++产生的 6种重组型为:
当对 ac 进行两点测验时:则 a c+b , a +c b+, ac +b +, a +cb 都是重组类型,所以两点测验与三点测 验的结果相同;
同样对 cb 进行两点测验时:a cb、 a +c +b +、 ac +b +、 a +cb 都是重组类型,与两点测验与三点测验的 结果相同;
对 ab 进行两点测验时:只包括了 a c+b 、 a +c b+、 a cb、 a +c +b +四种重组类型, 而双交换 ac +b +和 a +cb 却不是重组型。
已知 ac 重组值=2.0%, cb 重组值=1.5%,根据三点测验, ab 之间的重组值应该=2.0 %+1.5 %= 3.5 %,它与两点测验所得非 3.0 %相差两个双交换值,即 2×双交换值=0.5%
双交换值为 0.25%。
然后,计算各种重组类型的频率:
双交换型:ac +b +=a +cb =0.25%÷2=0.125 %
单交换 I 型:a c+b =a +c b+=(2%-0.25%) ÷2=0.875% 单交换 II 型:a cb=a +c +b +=(1.5%-0.25) ÷2=0.625% 8.噬菌体三基因杂交产生以下种类和数目的后代: +++ 235 pqr 270 pq+ 62 p++ 7 +q+ 40 p+r 48 +qr 4 ++r 60 共: 726 试问:
(1)这一杂交中亲本噬菌体的基因型是什么? (2)基因次序如何?
(3)基因之间的图距如何?
解:这是一个三点测验的分析题,正如上题指出:可以完全按照高等植物的三点测验分析方法进行:由于噬菌体是单倍体, 所以单倍体各种基因型个体及其比例相当于高等生物配子的基因型及其比 例。 (1) 杂交后代个体最多的基因型分别是 +++(235)和 pqr (270)所以亲本的噬菌体基因型分
别是 +++和 pqr 。 (2) (3) :三点测验:
首先,确定基因之间的顺序:将双交换型个体:+qr和 p++与亲本型比较可知 p 位于 qr 之
间。
其次,求交换值:
%=总个体数
100?+
+++p qr
%%=52. 110072674?+ 双交换值=
%总个体数
)=
-(单交换 +?+
+++100q r p q p I 64. 1352. 11007264048%=%+?+ 双交换值=
%总个体数
)=
-(单交换 +?+
+++100pq r r p II %%=%32. 1852. 11007266260+?+ 最后,做连锁图:
9. 供体菌株为 Hfr arg- leu+ aziS strS , 受体菌株 F- arg+ leu- aziR strS 。 为了检出和收集重组体 F- arg+ leu+ azi R ,应用下列哪一种培养基可以完成这一任务,为什么其他的培养基不可以?
(1)基本培养基加链霉素
(2)基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸
(3)基本培养基加叠氮化钠
(4)在选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸,加链霉素
(5)基本培养基加链霉素和叠氮化钠
解:用排除法。
(1)基本培养基加链霉素:不可以,因为供体受体都有 str S 基因,培养基加入链霉素,供体、受 体、重组体都被杀死。
(2)基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸:不可以,加入亮氨酸检出的重组体中既有 arg + leu+ aziR 也有 arg + leu-azi R
(3)基本培养基加叠氮化钠:可以
(4)在选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸,加链霉素:不可以,理由同(1)
(5)基本培养基加链霉素和叠氮化钠:不可以理由同(1)
10.大肠杆菌三个 Hfr 菌株利用中断交配技术,分别与营养缺陷型 F -菌株交配,获得下表结果:
试利用上述资料建立一个大肠杆菌染色体图,包括以分钟表示的图距。并标出各 Hfr 菌株 F 因子的 插入位点及转移方向。
解:首先,根据表格做出各个 Hfr 菌株的直线连锁图:
HfrP 4X
HfrKL98:arg xyl ilu thr lac gal his O
11 4 17 8 9 27
O
O HfrRa-2
(直线代表染色体,数字代表基因之间的遗传距离,单位:分钟)
然后,整合直线连锁图做环形连锁图:从直线连锁图可以看出,三个不同的 Hfr 菌株接合做图, 所得到的基因之间的遗传距离是一致的。 从 HfrP 4X 和 HfrP 4Kl98两个菌系的做图结果即可得知这 7个基因是环形连锁的,而且可以得知 lac 和 thr 之间的距离为 8。 HfrRa-2的做图结果证实了上述结 论。 因此, 该细菌的染色体全长=9+27+24+11+4+17+8=100分钟。 根据基因之间的距离可以整合得 到如下环状连锁图。
最后,标出 F 因子的插入位点和转移方向:起始点用箭头表示,箭头前即是终点用竖线表示。
箭头旁边标上 Hfr 菌株号。
11. Hfr met+ thi+ pur+×F - met- thi- pur- 杂交。中断杂交试验表明, met- 最后进入受体,所以只在含 thi 和 pur 的培养基上选择 met +接合后体。检验这些接合后体存在的 thi +和 pur +,发现各基因型个体 数如下:
met +thi +pur + 280 met +thi +pur- 0 met +thi- pur+ 6 met +thi- pur- 52 试问:
(1) 选择培养基中为什么不考虑 met?
(2) 基因次序是什么?
(3) 重组单位的图距有多大?
(4) 这里为什么不出现基因型 met +thi +pur – 的个体?
答:(1)由于 met 距离原点最远,因此选择培养基这不考虑 met ,这样选择的重组体全部是 met +, 也就是保证了包含三个基因的染色体长度已经全部进入受体细胞中,这样所有的基因都可以经过交 换而发生重组。
根据重组做图法,可以分别计算 met -thi 以及 met -pur 之间的重组值:
%==++-+-+重组值=
16. 170
28052652
6100%thi met thi met thi met ++++?+-thi met
%==++-+-+-38. 150
2805260
52100%pur met pur met pur met pur met ++++?+
KL98
Ra-2
因此:
(2)基因的次序为 thi -pur -met
(3)重组单位的图距有多大?
met 与 pur 间的距离为 15.38
met 与 thi 间的距离为 17.16
pur 与 thi 间的距离为 17.16-15.38=1.78
(4)由于 pur 位于 met 和 thi 之间,要获得 met +thi +pur – 需要两个双交换同时发生,这种频率极小, 故本题中由于群体较小没有出现。
12.大肠杆菌中三个位点 ara 、 leu 和 ilvH 是在 1/2分钟的图距内,为了确定三者之间的正确顺序及 图距,用转导噬菌体 P 1侵染原养型菌株 ara +leu +ilvH +,然后使裂解物侵染营养缺陷型菌株 ara- leu- livH- ,对每个有选择标记基因进行实验,确定其未选择标记基因的频率,获下表结果:
根据上表三个实验结果,试说明:(1)三个基因间的连锁顺序如何? (2)这个转导片段的大小。
解:由实验 1可知:ara 距离 leu 较 ara 距离 ilvH+近,因此可以推断连锁关系如下:
ara leu ilvH+
或者:
leu ara ilvH+
由实验 2可知:ilvH+距离 ara 较 ilvH+距离 leu 近,所以上面第二种顺序是正确的。
由实验 3可知:转导片断大小是从 ilvH 到 leu 和 ara 之间。
13.大肠杆菌 Hfr gal+ lac+(A)与 F- gal- lac- (B)杂交, A 向 B 转移 gal +比较早而且频率高,但是转移 lac +迟而且效率低。菌株 B 的 gal +重组体仍旧是 F- 。从菌株 A 可以分离出一个变体叫做菌株 C ,菌 株 C 向 B 转移 lac +早而且频率高, 但不转移 gal +。 在 C×B 的杂交中, B 菌株的 lac +重组体一般是 F +。 问菌株 C 的性质是什么?
答:由于 C ×B 可以发生基因重组,故 C 只能是 F ’ 或者 Hfr ,题中指出重组体是 F+,因为一般来说 Hfr 很难把整条染色体转移到受体中,因此不能将完整的 F 因子转移到受体中,所以只能是 F ’ 菌株。 由于 C 只转移 lac 不转移 gal ,所以该 F ’ 因子包含了 lac 基因及其附近的染色体片断。
第十一章 细胞质遗传
1、什么叫细胞质遗传?它有哪些特点?举例说明。
答:细胞质遗传指由细胞质内的遗传物质即细胞质基因所决定的遗传现象和规律,又称非染色 体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传。
细胞质遗传的特点:⑴ . 遗传方式是非孟德尔式的;杂交后一般不表现一定比例的分离。⑵ . 正 交和反交的遗传表现不同; F1通常只表现母体的性状,故又称母性遗传。⑶ . 通过连续回交能将母
本的核基因几乎全部置换掉,但母本的细胞质基因及其所控制的性状仍不消失。⑷ . 由附加体或共 生体决定的性状,其表现往往类似病毒的转导或感染。
举例:罗兹(Rhoades M. M.)报道玉米的第 7染色体上有一个控制白色条纹的基因(ij ),纯 合的 ijij 植株叶片表现为白色和绿色相间的条纹。以这种条纹株与正常绿色进行正反杂交,并将 F1自交其结果如下:当以绿色株为母本时 ,F1全部表现正常绿色与非绿色为一对基因的差别 , 纯合隐性 (ijij)个体表现白化或条纹,但以条纹株为母本时, F1却出现正常绿色、条纹和白化三类植株,并 且没有一定的比例, 如果将 F1的条纹株与正常绿色株回交, 后代仍然出现比例不定的三类植株, 继 续用正常绿色株做父本与条纹株回交,直至 ij 基因被全部取代,仍然没有发现父本对这个性状的影 响,可见是叶绿体变异之后的细胞质遗传方式。
2、何谓母性影响?试举例说明它与母性遗传的区别。
答:由于母本基因型的影响,使子代表现母本性状的现象叫做母性影响,又叫前定作用。 母性影响所表现的遗传现象与母性遗传十分相似,但并不是由于细胞质基因组所决定的,而是 由于核基因的产物在卵细胞中积累所决定的,故不属于母性遗传的范畴。
举例:如椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋,这对相对性状是母性影响。把这两种椎实螺进 行正反交, F1外壳的旋转方向都与各自的母体相似,成为右旋或为左旋,但其 F2却都有全部为右 旋,到 F3世代才出现右旋和左旋的分离。这是由一对基因差别决定的,右旋(S+)对左旋(S )为 显性,某个体的表现型并不由本身的基因型直接决定,而是由母体卵细胞的状态所决定,母本卵细 胞的状态又由母本的基因型所决定。 F1的基因型(S+S)决定了 F2均为右旋,而 F2的三种基因型 决定了 F3的二种类型的分离,其中 S+S+和 S+S的后代为右旋, SS 后代为左旋。
3、如果正反交试验获得的 F1表现不同,这可能是由于 ⑴ . 性连锁;⑵ . 细胞质遗传;⑶ . 母性影 响。你如何用试验方法确定它属于哪一种情况?
答:正反杂交获得的 F1分别进行自交或近亲交配, 分析 F1和 F2性状分离与性别的关系, 如群 体中性状分离符合分离规律, 但雌雄群体间性状分离比例不同者为性连锁; 若正交 F1表现与母本相 同, 反交不同, 正交 F1与其它任何亲本回交仍表现为母本性状者, 并通过连续回交将母本的核基因 置换掉,但该性状仍保留在母本中,则为细胞质遗传。若 F1表现与母本相似,而自交后 F2表现相 同,继续自交其 F3表现分离,且符合分离规律,则为母性影响。
9、植物雄性不育主要有几种类型?其遗传基础如何?
答:植物雄性不育主要有核不育性、质核不育性、质不育性三种类型:
⑴ . 核不育型是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型,一般受简单的 1-2对隐性基因 所控制,纯合体表现雄性不育。也发现由显性雄性不育基因所控制的显性核不育,它只能恢复不育 性,但不能保持不育性。
⑵ . 质核不育型是由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型,由不育的细胞质基因和相对应的 核基因所决定的。当胞质不育基因 S 存在时,核内必须有相对应的一对(或一对以上)隐性基因 rr 存在时,个体才能表现不育,只有细胞质或细胞核存在可育基因时能够表现为可育。根据不育性的 败育发生的过程可分为:孢子体不育,指花粉的育性受孢子体(植株)基因型所控制,与花粉本身 所含基因无关;配子体不育,指花粉育性直接受雄配子体(花粉)本身的基因所决定。不同类型需 特定的恢复基因。
⑶ . 质不育型是由细胞质基因所控制的不育类型,只能保持不育性,但不能恢复育性。如 IRRI 运用远缘杂交培育的雄性不育系 IR66707A (Oryza perennis 细胞质, 1995) 和 IR69700A (Oryza glumaepatula 细胞质, 1996) 均具有异种细胞质源, 其细胞质完全不同于目前所有的水稻雄性不育系。
这两个不育系属于细胞质型不育系,故其不育性都只能被保持而不能被恢复。
12、一般认为细胞质的雄性不育基因存在于线粒体 DNA 上,为什么?
答:⑴ . 在 20世纪 60年代已发现玉米不育株的线粒体亚显微结构与保持系有明显的不同,从而 推断雄性不育性可能与线粒体的变异有关;
⑵ . 分子生物学上发现,玉米的 4种类型的细胞质,正常可育型 N 和不育型 T 、 C 、 S 。它们的线 粒体 DNA 分子组成有明显的区别, 而叶绿体 DNA 并没有明显的差别, 且以这 4种类型线粒体 DNA 作模板,在体外合成蛋白质, N 型合成的蛋白质与其它 3种均不相同,也推断存在于线粒体的基因 组中;
⑶ . 已完成的玉米 N 型和 T 型的 mt DNA限制性内切酶图谱表明, N 型 mt DNA分别含有 6组和 5组重复序列,但只有其中的 2组是两种 mt DNA所共有的。就限制性位点的分布及 Southern 杂交 的结果看, N 型和 T 型所特有的碱基序列分别为 70kb (N )和 40kb (T ),其余 500kb 的序列相同, 且已从 T 型 mt DNA中分离出一个专化玉米 T 型胞质不育基因 Furf13。
⑷ .Northern blot ting 分析表明,玉米正常株与 C 型不育株的 mt DNA基因 atpa ,atpb和 ckx*的 转录产物的长度和数目不同,可能与 C 型雄性不育型的表现有直接关系。
⑸ . 除玉米外,在甜菜,矮牵牛,水稻等植物中,也发现不育系与可育系在叶绿体 DNA 的结构 上没有差异,但在线粒体上有明显差别。
13、如果你发现了一株雄性不育植株,你如何确定它究竟是单倍体、远缘杂交 F1、生理不育、核不 育还是细胞质不育?
答:如果这植株是单倍体,那么这植株矮小,并伴有其它不良性状,雌雄均为不育, PMC 减数 分裂中期大多数染色体为单价体;而如果这是远缘杂交 F1植株就较高大,营养生长旺盛, PMC 减 数分裂中期染色体配对异常,雌雄配子均不育但雌性的育性强于雄性。生理不育是不可遗传的。核 不育和细胞质不育均为雄性不育, 雌配子正常可育, 但核不育材料与其它材料杂交的 F1一般为可育, F2的育性分离呈现出明显的规律性;而细胞质不育的杂交后代可以保持不育(父本为保持系)或恢 复可育(父本为纯合恢复系)。因此,可以从植株性状的遗传、植株形态、花粉母细胞镜检和杂交 试验进行确定和区分。
14、用某不育系与恢复系杂交,得到 F1全部正常可育。将 F1的花粉再给不育系亲本授粉,后代中 出现 90株可育株和 270株不育株。试分析该不育系的类型及遗传基础。
答:该不育系类型为孢子体不育 S(r1r1r2r2)
S(r1r1r2r2)×N(R1R1R2R2)F1 S(R1r1 R2 r2)全部正常可育
S(r1r1r2r2)×S(R1r1 R2 r2)F1 1可育 (S(R1r1 R2 r2))
+ 3不育 (S(r1r1r2r2)+ S(r1r1 R2 r2)+ S(R1r1 r2 r2))
该不育系的不育类型的遗传基础为:其恢复基因有两个,存在基因互作。无论是杂交还是回交 后代中,个体基因型中只有同时存在两个显性恢复基因时,才能起到恢复育性的作用。因此,在回 交后代中出现 1:3可育株与不育株的分离。
15、现有一个不育材料,找不到它的恢复系。一般的杂交后代都是不育的。但有的 F1不育株也能产 生极少量 F2花粉, 自交得到少数后代, 呈 3:1不育株与可育株分离, 将 F1不育株与可育亲本回交,
后代呈 1:1不育株与可育株的分离,试分析该不育材料的遗传基础。
答:该不育材料是由单显性基因控制的不育系, 其基因型为 (MSMS ) 。 该材料与可育材料 (msms ) 杂交,其杂合体后代均为不育。一旦 F1个体中出现少量可育花粉,自交后代即产生 3:1的不育株 与可育株的育性分离。 F1不育株与可育亲本回交,即产生 1:1的 育性分离。至于 F1不育株出现 少量可育花粉可能是该材料的育性表现受环境条件(日照和温度等)的影响,在某一特定条件下, 杂合体表现为可育。
1.什么是遗传工程? 它在理论上和实践上有什么意义?
答:遗传工程是将分子遗传学的理论与技术相结合,用来改造、创建动物和植物新品种、工业 化生产生物产品、诊断和治疗人类遗传疾病的一个新领域。
广义的遗传工程包括细胞工程、染色体工程、基因工程、细胞器工程等。狭义的遗传工程即是 通常讲的基因工程。本章只涉及狭义的遗传工程,即基因工程。
理论意义:遗传工程(基因工程)中的 DNA 重组主要是创造自然界中没有的 DNA 分子的新组 合,这种重组不同于精典遗传学中经过遗传交换产生的重组。
实践意义:遗传工程(基因工程)技术的建立,使所有实验生物学领域产生巨大的变革。在工 厂化生产药品、疫苗和食品;诊断和治疗遗传疾病;培养转基因动植物等方面都有非常重大的意义, 即基因工程技术已广泛用于工业、农业、畜牧业、医学、法学等领域,为人类创造了巨大的财富。 (详见第 10题)。
6.简述基因工程在工、农、医三方面的成就及发展前景。
答:基因工程在工业上的应用主要是生产医药产品,最典型的例子是通过细菌生产胰岛素,治 疗糖尿病。到目前通过细菌已经生产了表皮生长因子、人生长激素因子、干扰素、乙型肝炎工程疫 苗等 10多种医药产品。
基因工程在农业上的应用:以转基因植物为标志的植物基因工程已经培养出许多抗除草剂、抗 虫、抗病、抗逆的优良品种和品系,如在全世界范围内大量推广应用的抗除草剂的大豆、抗棉铃虫 的棉花等。通过转基因羊大量表达人类的抗胰蛋白酶;克隆动物的成功,可以挽救濒危的稀有动物。 基因工程在医学上主要是用于遗传疾病的诊断、基因的治疗方面。
基因工程具有巨大和广泛的发展前景,将渗透到人类生活的各个方面。可以创造出营养价值更 高、保健作用更好、抗逆性更强的植物种类;转基因动物的进展,可以生产出多种类的用于人类遗 传性疾病治疗的药物;人类基因组计划的完成和基因定位的发展、尤其是核酸分子杂交原理和方法 与半导体技术结合而发展起来的 DNA 芯片技术的出现和完善, 将在人类遗传疾病的诊断和治疗等方 面发挥重要作用。
范文三:遗传学课后答案
第五章 性别决定与伴性遗传
1、哺乳动物中,雌雄比例大致接近1∶1,怎样解释?
解:哺乳动物是XY型性别决定,雄性的染色体为XY,雌性的性染色体为XX。雄性可产生含X和Y染色体的两类数目相等的配子,而雌性只产生一种含X染色体的配子。精卵配子结合后产生含XY和XX两类数目相等的合子,因此雌雄比例大致接近1∶1。
2、你怎样区别某一性状是常染色体遗传,还是伴性遗传的?用例来说明。
答:进行正交和反交,如果正反交结果一样,为常染色体遗传;如果结果不一样(又不是表现为母本遗传),那属伴性遗传。举例略。
3、在果蝇中,长翅(Vg)对残翅(vg)是显性,这基因在常染色体上;又红眼(W)对白眼(w)是显性,这基因在X染色体上。果蝇的性决定是XY型,雌蝇是XX,雄蝇是XY,问下列交配所产生的子代,基因型和表型如何? (l)WwVgvg×wvgvg (2)wwVgvg×WVgvg 解:上述交配图示如下: (1) WwVgvg ? wvgvg:
基因型:等比例的WwVgvg,WwVgvg,wwVgvg,wwvgvg,WYVgvg,WYvgvg, wYVgvg, wYvgvg。
表现型:等比例的红长♀,红残♀,白长♀,白残♀,红长♂,红残♂,白长♂,白残♂。
(2) wwVgvg ? WVgvg:
1
基因型: 1WwVgVg :2WwVgvg :1Wwvgvg :1wYVgVg :2wYVgvg :1wYvgvg。 表现型: 3红长♀ :1红残♀ :3白长♂ :1白残♂。
4、纯种芦花雄鸡和非芦花母鸡交配,得到子一代。子一代个体互相交配,问子二代的芦花性状与性别的关系如何?
解:家鸡性决定为ZW型,伴性基因位于Z染色体上。于是,上述交配及其子代可图示如下:
可见,雄鸡全部为芦花羽,雌鸡1/2芦花羽,1/2非芦花。
5、在鸡中,羽毛的显色需要显性基因C的存在,基因型cc的鸡总是白色。我们已知道,羽毛的芦花斑纹是由伴性(或Z连锁)显性基因B控制的,而且雌鸡是异配性别。一只基因型是ccZbW的白羽母鸡跟一只芦花公鸡交配,子一代都是芦花斑纹,如果这些子代个体相互交配,它们的子裔的表型分离比是怎样的?
注:基因型 C—ZbZb和 C—ZbW鸡的羽毛是非芦花斑纹。
解:根据题意,芦花公鸡的基因型应为CCZBZB,这一交配可图示如下:
2
因此,如果子代个体相互交配,它们的子裔的表型分离比为芦花 :非芦花 = 9/16 :7/16。若按性别统计,则在雄性个体中芦花 :非芦花 = 6/16 :2/16;在雌性个体中芦花 :非芦花 = 3/16 :5/16;
6、在火鸡的一个优良品系中,出现一种遗传性的白化症,养禽工作者把5只有关的雄禽进行测验,发现其中3只带有白化基因。当这3只雄禽与无亲缘关系的正常母禽交配时,得到 229只幼禽,其中45只是白化的,而且全是雌的。育种场中可以进行一雄多雌交配,但在表型正常的184只幼禽中,育种工作者除了为消除白化基因外,想尽量多保存其他个体。你看火鸡的这种白化症的遗传方式怎样?哪些个体应该淘汰,哪些个体可以放心地保存?你怎样做?
解:229只幼禽是3只雄禽的子代个体的统计数字。因而,根据题意,这3只雄禽基因型相同,所以,可视为同一亲本。
由于雌禽为异配性别,又表现正常,于是推断,其基因型为ZW。雄禽为同配性别,又在子代中出现白化个体,并且全是雌的,所以这3只雄禽肯定是白化基因杂合子,即Z+Zb。 于是,上述交配可图示如下:
+
3
基于上述分析,可以认为,在火鸡中,这种白化症的遗传方式为性连锁隐性遗传。
对于上述假定作χ2检验:
χ[21]=3.36
p>0.05,差异不显著。因此可以认为上述结论是正确的。
这样,不难看出,184只表型正常的幼禽中,全部雌禽(ZW)可以放心地保留,对于雄禽应进一步与表型正常的雌禽作一次交配,凡子代出现白化火鸡者应淘汰。
7、有一视觉正常的女子,她的父亲是色盲。这个女人与正常视觉的男人结婚,但这个男人的父亲也是色盲,问这对配偶所生的子女视觉如何?
解:根据题意,该女子的基因型为X+Xc,正常男子的基因型为X+Y,这一婚配可图示如下:
+
8、一个没有血友病的男人与表型正常的女人结婚后,有了一个患血友病和Klinefelter综合症的儿子。说明他们两人的染色体组成和基因型。
提示:在形成卵子的第二次减数分裂时,X染色体可发生不分开现象。 解:已知血友病为X连锁隐性遗传。
因儿子的遗传组成中的Y染色体来自父方。而X染色体来自母方,所以,血友病患儿的表型正常的母亲一定是血友病基因携带者,即X+Xh。
又因为,Klinefelter患者染色体组成是XXY,故该患儿是h基因纯合体,XhXhY。 可见,来自杂合体(表型正常)母亲的成对基因为减数分裂第二次分裂不分离而成。
于是这一婚配及患儿的形成可图示如下:
4
9、植物Lychnis alba是雌雄异株。把阔叶雌株与窄叶雄株杂交,得到的F1代雌雄植株都是阔叶的,但F2雄性植株有两种类型—阔叶和窄叶,你怎样解释?哪一个性别是异配性别(XY),哪一个性别是同配性别?
解:因为F1都是阔叶,母本的阔叶对父本的窄叶是显性。如果雌株是异配性别(XY),而雄株是同配性别(XX)的话,就可以认为F1雌株半合子XY的X染色体来自同配性别XX的父亲,所以是窄叶。而F1雌株是阔叶,它们一定又从母亲那儿得到一条X染色体,这就是说,F1雌株大概是XX(同配性别),但对阔叶和窄叶基因来说他们是杂合体,而雄株是XY。F2的结果支持这一观点,即F2雄株有两种类型,他们是杂合的雌体的产物。F2雌株都是阔叶,因为他们的两条X染色体中有一条来自F1-XY父亲,F1父亲在X染色体上携带一个阔叶等位基因。
10、下面是患有肌营养不良个体的一个家系,是一个女人和两个不同的男人在两次分别的婚姻中产生的。你认为那种遗传方式最有可能。请写出家系中各成员的基因型。
解:最有可能是X性连锁隐性基因引起的,因为这个家系的女儿中没有一个有病,但女性I-2恰好一半的儿子有病,这女人应该是杂合体。
基因型:I2 X+Xm;I1,2 X+Y;II1,3,9 X+Y;II5,6,7 XmY;II2,4,8,10 X+Xm或X+X+
11、(1)双亲都是色盲,他们能生出一个色觉正常的儿子吗? (2)双亲都是色盲,他们能生出一个色觉正常的女儿吗? (3)双亲色觉正常,他们能生出一个色盲的儿子吗? (4)双亲色觉正常,他们能生出一个色盲的女儿吗? 解:(1)不能 (2)不能 (3)能 (4)不能
5
12、在黑腹果蝇中,有一截刚毛(bobbed bristles)基因存在于X和Y的同源区域,所以X和Y上都有这基因。这基因记作bb,它对野生型基因(+)为隐性。隐性纯合体的刚毛短而细。如有一截刚毛雌蝇(XbbXbb)与纯合体正常刚毛雄蝇(X+Y+)交配,问F1和F2的基因型和表型的比例如何?
解:
13、火鸡卵有时能孤雌生殖。这有三个可能的机制:①卵没有经过减数分裂,仍为二倍体;②卵核被极体授精;③卵核染色体加倍。你预期每一假设机制所产生的子代的性比如何?(假定雏鸡要能活下去,一个Z染色体是必须存在的。)
解:(1)减数第一次分裂不分离形成ZW,减数第二次分裂不分离形成ZZ,因此♀ZW:♂ZZ =1:1;(2)ZW:ZZ=4:1;(3)全为雄性。图解略。
14、在小家鼠中,有一突变基因使尾巴弯曲。现在有一系列杂交试验,结果如下:
解:该突变基因是X连锁显性遗传。用T表示该突变基因,t表示正常基因,则6个杂交的亲代和子代的基因型分别为:
问:
这突变基因是显性还是隐性? 是常染色体遗传,还是伴性遗传?
表中6个杂交中,亲代和子代的基因型各如何? (1):
6
(2):
(3):
(4):
(5):
(6):
两对基因是连锁的,现有一杂交
7
得到下面4种植株:
圆形、单一花序(OS)23 长形、单一花序(oS)83 圆形、复状花序(Os)85 长形、复状花序(os)19 问O—s间的交换值是多少?
解:在这一杂交中,圆形、单一花序(OS)和长形、复状花序(os)为重组型,故O—s间的交换值为:
r=
2、根据上一题求得的O—S间的交换值,你预期
23+19
=20%
23+83+85+19
杂交结果,下一代4种表型的比例如何?
O_S_ :O_ss :ooS_ :ooss = 51% :24% :24% :1%, 即4种表型的比例为:
圆形、单一花序(51%), 圆形、复状花序(24%), 长形、单一花序(24%), 长形、复状花序(1%)。
3、在家鸡中,白色由于隐性基因c与o的两者或任何一个处于纯合态,有色要有两个显性基因C与O的同时存在,今有下列的交配:
♀CCoo白色 × ♂ccOO白色
↓ 子一代有色
子一代用双隐性个体ccoo测交。做了很多这样的交配,得到的后代中,有色68只,白色204只。问o—c之间有连锁吗?如有连锁,交换值是多少?
解:根据题意,上述交配:
8
此为自由组合时双杂合个体之测交分离比。
可见,c—o间无连锁。若有连锁,交换值应为50%,即被测交之F1形成Co :cO :CO :co=1 :1 :1 :1的配子。如果这样,那么c与o在连锁图上相距很远,一般依据这二基因是不能直接测出重组图距来的。
4、双杂合体产生的配子比例可以用测交来估算。现有一交配如下:
问:(1)独立分配时,p=? (2)完全连锁时,p=?
(3)有一定程度连锁时,p=?
解: (1)独立分配时,p = 1/2; (2)完全连锁时,p = 0;
(3)有一定程度连锁时,p = r/2,其中r为重组值。
5、在家鸡中,px和al是引起阵发性痉挛和白化的伴性隐性基因。今有一双因子杂种公鸡
pxAl与正常母鸡交配,孵出74只小鸡,其中16只是白化。假定小鸡有一半是雌的,没Pxal
有一只早期死亡,而px与al之间的交换值是10%,那么在小鸡4周龄时,显出阵发性痉挛时,(1)在白化小鸡中有多少数目显出这种症状,(2)在非白化小鸡中有多少数目显出这种症状?
解:上述交配子代小鸡预期频率图示如下:
pxAlPxAl
♀ ? ♂
WPxal
在雄性小鸡中,由于从正常母鸡得到Px、A基因,既不显px,也不显al;只有雌性小鸡中有可能显px或al性状。很据上述频率可得:
在白化小鸡中显阵发痉挛性状者为:
9
?2.5?16 %?=1.6(1-2只) ?22.5+2.5?
在非白化小鸡中显阵发痉挛性状者为:
6、因为px是致死的,所以这基因只能通过公鸡传递。上题的雄性小鸡既不显示px,也不显示al,因为它们从正常母鸡得到Px、Al基因。问多少雄性小鸡带有px?多少雄性小鸡带有al?
解:根据上题的图示可知,有45%的雄性小鸡带有px,45%的雄性小鸡带有al,5%的雄性小鸡同时带有px和al。
7、在果蝇中,有一品系对三个常染色体隐性基因a、b和c是纯合的,但不一定在同一条染色体上,另一品系对显性野生型等位基因A、B、C是纯合体,把这两品系交配,用F1雌蝇与隐性纯合雄蝇亲本回交,观察到下列结果:
表型 数目 a b c 211 ABC 209 a B c 212 AbC 208
(1)问这三个基因中哪两个是连锁的? (2)连锁基因间重组值是多少?
解:(a)F1雌性杂合子的ABC来自一个亲本,而abc来自另一个亲本。在此基础上,观察亲本表型组合是保持(如A-B,a-b),还是改变(A-b,a-B),对回交子代进行分类,看
?22.5?
(37-16) %?=18.9(18-19只)
?22.5+2.5?
这些数据说明:A与B、B与C之间是自由组合的,但基因A和C是紧密连锁的,所以没有重组发生。
上述实验可图示如下:
10
(b)、0%。
8、在番茄中,基因O(oblate = flattened fruit),p(peach = hairyfruit)和S(compound inflorescence)是在第二染色体上。对这三个基因是杂合的F1,用对这三个基因是纯合的隐性个体进行测交,得到下列结果:
(1)这三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是什么? (3)这些基因间的图距是多少? (4)并发系数是多少? 解:对这三对基因杂合的个体产生8种类型配子,说明在两个连锁间区各有单交换发生,同时也有双交换出现。由于每交换只发生在四线体的2条中,所以,互换率9.30%呢?因为·—ade间的重组值低估了。我们看下表:(见第210页)。这儿,就完全符合了。
202+208-372
=0.95%,是低估的重组值。把这低估的数值加上去,
4000
202+208≠372
请在表中空白处填上数字。
解:下面是(2)~(7)的四分孢子的起源图,各图的右边列出了子囊中孢子对的基因
nic +
nic +
根据上面的图式和孢子对的排列顺序,可以得到:(有一个判断基因与着丝点之间有没有发生交换的简单办法:在右边的子囊中,每次只看一个基因位点,从上到下,每两个基因为一组,如果每组内的基因符号相同,则说明该位点与着丝点之间没发生交换;如果每组内的基因符号不相同,则说明该位点与着丝点之间发生了交换。)
15、你如何辨别果蝇中同一染色体上相距很远的基因和非同源染色体上独立分配的基因?
解:假设这两个位点分别为A-a,B-b,在AB/AB ? ab/ab杂交的F1代中选雄性个体与ab/ab测交,如果测交后代只有两种类型,说明AB连锁,如果有四种类型,说明为独立分配。图示如下:
(1
16、雌果蝇X染色体的遗传组成是
有一隐性致死基因l位于上面一个X染色体的某处,但不知其确切位置。经杂交后,统计此雌蝇产下的1000个雄性子代,其表型如下:
为简易起见,不考虑多次交换,而且已经知道所给的基因顺序是正确的。请写出这些基
因间的距离以及致死基因l的位置。
解:(1)假定致死基因l在a的左边,则后代雄蝇中应有“+ + + + + +”个体,实际上没有,故l不 在a的左边,如下图:
l + + + + + +
+ a b c d e f
(2)假定致死基因l在a和b之间,则后代雄蝇中应有“a + + + + + +”个体,实际上也没有,故l不在a和b之间,如下图:
+ l + + + + +
a + b c d e f
依此类推。
最后答案是:
a 3 b 4 c 7 l 3 d 2 e 6 f
第七章 细菌和噬菌体的重组和连锁
7.一个基因型为a+b+c+d+e+并对链霉素敏感的E.coli Hfr菌株与基因型为a-b-c-d-e-并对链霉素耐性的F-菌株接合,30分钟后,用链霉素处理,然后从成活的受体中选出e+型的原养型,发现它们的其它野生型(+)基因频率如下:a+70%,b+-,c+85%,d+10%。问a,b,c,d四个基因与供体染色体起点(最先进入F-受体之点)相对位置如何?
解:根据中断杂交原理,就一对接合个体而言,某基因自供体进入受体的时间决定于该基因同原点的距离。因此,就整个接合群体而论,在特定时间内,
重组个体的频率反映着相应基因与原点的距离。
根据题目给定的数据,a、b、c、d与供体染色体的距离应该是:
8.为了能在接合后检出重组子,必须要有一个可供选择用的供体标记基因,这样可以认出重组子。另一方面,在选择重组子的时候,为了不选择供体细胞本身,必须防止供体菌株的继续存在,换句话说,供体菌株也应带有一个特殊的标记,能使它自己不被选择。例如供体菌株是链霉素敏感的,这样当结合体(conjugants)在含有链霉素的培养基上生长时,供体菌株就被杀死了。现在要问:如果一个Hfr菌株是链霉素敏感的,你认为这个基因应位于染色体的那一端为好,是在起始端还是在末端?
解:在末端为好,这样能保证重组子不会被淘汰。
9.有一个环境条件能使T偶数噬菌体(T-even phages)吸附到寄主细胞上,这个环境条件就是色氨酸的存在。这种噬菌体称为色氨酸需要型(C)。然而某些噬菌体突变成色氨酸非依赖型(C+)。有趣的是,当用C和C+噬菌体感染细菌时,将近一半的色氨酸非依赖型子代在进一步的实验中表现为基因型C。你如何解释这个发现?
解:首先,这不可能是回复突变,因为这里的频率是1/2。
应该注意的是,这里进行的是C和C+对寄主的混合感染。当两种类型噬菌体同时感染同一寄主细胞时,两者在同一寄主细胞中增殖,同时,各自按照本身的遗传组成指导合成其外壳蛋白质,以便组装成成熟的噬菌体颗粒。也就是说,在寄主细胞中,同时存在两种类型的噬菌体染色体和可以包装其染色体的两类型噬菌体的所需蛋白质。
当然,蛋白质包装染色体是随机的,C+染色体指导合成的蛋白质可以包装C+型染色体,也可以包装C型染色体。从随机事件发生频率上可以理解,C+蛋白质1/2包装了C+染色体,另1/2包装了C型染色体。反之亦然。
而感染决定于噬菌体外壳蛋白特异结构。于是当后者感染寄主细胞时,表现为C+,但其内含染色体为C型。因此,在宿主中增殖、组装以至成为有感染能力的子代噬菌体时,再度感染新的寄主,当然完全是C型噬菌体。
这是一种表型混合的现象。
10.Doerman用T4病毒的两个品系感染 E.coli。一个品系是小噬菌斑(m)、快速溶菌(r)和浑浊噬菌斑(tu)突变型。另一个品系对这三个标记都是野生型(+++)。把这种感染的溶菌产物涂平板,并分类如下:
(1)决定m—r,r—tu和m—tu的连锁距离?
(2)你认为这三个基因的连锁序列怎样?
(3)在这个杂交中,并发系数是多少?它意味着什么?
解:
因为噬菌体在宿主细胞内的基因重组特点是产生交互的重组子,所以,其基因作图可沿用二倍体生物重组作图的方法。
首先,因m r tu和+ + +数目最多,所以为亲本型。与之比较,m + tu和+ r +数目最少,此为双交换类型。与亲型比较,r基因发生改变,所以位于中间。因此,这3个基因的连锁顺序是m r tu。而m r +,+ + tu和m + +,+ r tu为单交换类型。于是,各组互换率是:
520+474+162+172
=12.8%
10342
853+965+162+172
RFr-tu==20.8%
10342162+172
RFDouble==3.2%
10342RFm-r=
即,它们的连锁距离是:
m 12.8 r 20.8 tu
并发系数=
3.2%
=1.2
12.8%?20.8%
并发系数>1,意味著存在负干扰。
11.基因型ACNRX菌株,作为外源DNA用来转化基因型acnrx的菌株得到下列类型: AcnRx,acNrX aCnRx,AcnrX.
aCnrx 请问被转化的基因顺序是什么?
解:
转化通常只是DNA片段。因此,同时被转化的基因肯定是连锁较紧密者。依此可以判定,上述DNA的基因顺序应该是:NXARC。
12.用一野生型菌株抽提出来的DNA来转化一个不能合成丙氨酸(ala)、脯氨酸(pro)和精氨酸(arg)的突变型菌株,产生不同转化类型的菌落,其数如下:
问:(1)这些基因间的图距为多少? (2)这些基因的顺序如何?
解:
根据转化重组的定义,各基因的重组率可以推求如下:
ala+,pro+单个整合个体数
RFala-pro=
同时整合个体数+单个整合个体数
2100+840+420+840
= 8400+420+2100+840+1400+840=0.30
同理求得:
RFpro-arg=
2100+840+1400+840
8400+1400+2100+420+840+840 =0.37
840+1400+420+840
8400+2100+840+1400+420+840 =0.25
RFala-arg=
也就是说,ala—pro,pro—arg,ala—arg间的图距分别为30,37,25。由于细菌的染色体为环形的,因此,推断这三个基因的相对位置是:
13.利用中断杂交技术,检查了5个Hfr菌株(1,2,3,4,5),想知道这几个菌株把若干不同基因(F,G,O,P,Q,R,S,W,X,Y)转移到一个F-菌株的顺序。结果发现,各个Hfr
菌株都以自己特有的顺序转移,如下所示:(各品系只记下最初转移进去的6个基因,)
问:(1)这些Hfr菌株的原始菌株的基因顺序如何?
(2)为了得到一个最高比例的Hfr重组子,在接合后应该在受体中选择哪个供体标记基因?
提示:Hfr品系是环状DNA。 解:
(1)因为Hfr转入F 的基因顺序,取决于F因子在供体染色体上整合的位点和方向,
所以,原始菌株的基因顺序,可以根据上述各Hfr株系直接推出,如下图所示:
X
W(2)因为距离原点最近的基因最先转入受体,因此在接合后,在受体中标记供体染色
体离原点最远的基因作标记,以便不会漏检重组子。
14.为了检出λ噬菌体的4个基因(co1,mi,c和 s)间的连锁关系,Kaiser做了一个杂交试验,下面是杂交结果的一部分数据:
亲本 子代
(a)co1+×+mi 5162 co1+,6510+mi,311++,341 co1mi (b)mi+×+s 502 mi+,647+s,65++,56 mi s (c)c+×+s 566c+,808+s,19++,20cs (d)c+×+mi 1213c+,1205+mi,84++,75 c mi 问:(1)每个杂交组合的重组频率是多少?
(2)画出co1, mi, c,和s四个基因的连锁图。
解:(1)每个杂交组合的重组频率是:
(a)、0.053;(b)、0.096;(c)、0.028;(d)、0.062;
15.用 P1进行普遍性转导,供体菌是pur+nad+pdx-,受体菌是pur-nad-pdx+。转导后选择具有pur+的转导子,然后在100个pur+转导子中检定其它供体菌基因有否也转导过来。所得结果如下表:
问:
①pur和nad的共转导(cotransduction)频率是多少? ②pur和pdx的共转导频率是多少? ③哪个非选择性座位最靠近pur?
④nad和pdx在pur的同一边,还是在它的两侧?
⑤根据你得出的基因顺序,解释实验中得到的基因型的相对比例。
解:
①pur和nad的共转导(cotransduction)频率是25%。 ②pur和pdx的共转导频率是49%。
③pdx最靠近pur。因pdx和pur的共转导率高些。
④nad和pdx在pur的同一边。因为pur+和nad+同时被转导时,pdx-也绝大部分(24/25)被转导。
⑤基因顺序:pur-pdx-nad。
第八章 数量性状遗传
1.数量性状在遗传上有些什么特点?在实践上有什么特点?数量性状遗传产质量性状遗传有什么主要区别?
解:数量性状在遗传上的特点:变异的连续性;杂种一代通常表现为双亲的中间类型,也可表现为杂种优势或杂种劣势;受环境影响大;杂交后代性状多呈正态分布;支配性状的基因数目较多。
数量性状在实践上的特点:决定数量性状的基因较多,所以需要多代选择才有效,注意杂种优势的利用和主基因的作用,环境对性状影响较大,育种实践要充分考虑到和利用环境的影响。
数量性状和质量性状的主要区别如下表:
2.什么叫遗传率?广义遗传率?狭义遗传率?平均显性度。
解:遗传率:即遗传方差在总的表型方差中所占的比例。
广义遗传率:基因的相加效应方差和基因的非相加效应或显性效应等的总和占表型
的百分比,称广义遗传率。
狭义遗传率:基因的相加效应的方差部分在总的表型方差中占的比例。
平均显性程度=d/a=(Vp/VA)1/2,即基因在杂合态时的显性效应所产生的方差与基因的
相加效应所产生的方差之比的开方。
3.自然界中杂交繁殖的生物强制自交或其他方式近交时生活力降低,为什么自然界中自交的生物继续自交没有不良影响呢?
解:由于长期生物进化的结果,对于杂交繁殖的生物来说,有害基因常常是隐性的,强制进行自交或其它方式近交,导致隐性有害基因的纯合,所以生活力降低。
同样由于长期生物进化的结果,对于自交的生物来说,多数基因处于纯合状态,纯合状态有害的基因已经被淘汰,所以自交没有不良影响。
4.约翰逊用菜豆做实验,得出纯系学说。这个学说的重要意义在哪里?它有什么局限性?
解:表明性状的连续变异是遗传变异和非遗传变异共同作用的结果,但在自花授粉植物种子后代中,基因型是一致的,变异只是环境的结果,是不遗传的,所以在纯系内进行选择是无效的。
局限性:自交植物中也有一定的比例的异花授粉和突变的产生,基因型上全然一致的情
况还是很少。
5.纯系或自交系的维持比较困难,那么,制造单交种或双交种时,为什么要用纯种或自交系呢?
解:对于单交种而言,纯种或自交系的基因型都是纯合的,这样F1代的基因型才能一致,F1代的杂种优势才能充分利用。对于双交种而言,相当于4个表型相近的单交种,所以制造双交种也要纯种或自交系。
6.如果给有下标0的基因以5个单位,给有下标1的基因以10个单位,计算A0A0B1B1C0C0和A1A1B0B0C0C0两个亲本和它们F1杂种的计量数值。
设(1)没有显性; (2)A1对A0是显性;
(3)A1对A0是显性,B1对B0是显性。
解:(1)没显性时,基因型值等于各个基因值之和,所以
A0A0B1B1C1C1=50;A1A1B0B0C0C0=40;A1A0B1B0C1C0=45; (2)因为A1A0= A1A1 ,所以
A0A0B1B1C1C1=50;A1A1B0B0C0C0=40;A1A0B1B0C1C0=50; (3)A0A0B1B1C1C1=50;A1A1B0B0C0C0=40;A1A0B1B0C1C0=55; 7.略
8. 上海奶牛的泌乳量比根赛(Guernseys)牛高12%,而根赛牛的奶油含量比上海奶牛高30%。泌乳量和奶油含量的差异大约各包括10个基因位点,没有显隐性关系。在上海奶牛和根赛牛的杂交中,F2中有多少比例的个体的泌乳量跟上海奶牛一样高,而奶油含量跟根赛牛一样高?
解:F2中泌乳量跟上海奶牛一样高而奶油含量跟根赛牛一样高的个体即是F2中就两个性状来说都是最高效应值的极端类型。
因F2中单对基因纯合的概率是1/4,故乳量跟上海奶牛一样高而奶油含量跟根赛牛一样高的个体的比例为(1/4)10(1/4)10=(1/2)40。
9.测量101只成熟的矮脚鸡的体重,得下列结果:
计算平均数和方差。
注:用公式解:
题目给出变量x的各观测值及其相应频率是:
=
F1x1+F2x2+F3x3+F4x4+F5x5
n
8(1.2)+17(1.3)+52(1.4)+15(1.5)+9(1.6)==1.4
8+17+52+15+9
而方差为:
2
(x-)s2=
n-1
8(1.2-1.4)2+17(1.3-1.4)2+52(1.4-1.4)2+15(1.5-1.4)2+9(1.6-1.4)2 =
(8+17+52+15+9)-1
1=100
10. 测量矮脚鸡和芦花鸡的成熟公鸡和它们的杂种的体重,得到下列的平均体重和表型方
差:
计算显性程度以及广义和狭义遗传率。
解:
根据题意,两亲本之矮脚鸡(设为P1)和芦花鸡(设为P2)为纯型合子,故不提供基因型方差。因此可以借助不分离世代(P1,P2和F1)求得环境方差:
121VE1=VP1+VF1+VP2
444
?1??1??2??3??1??5?
= ? ?+ ? ?+ ? ?=0.3?4??10??4??10??4??10?
于是可求得广义遗传率为:
VG(F2)VP(F2)-VE21.2-0.3h====0.75
VP(F2)VP(F2)1.2
2B
而狭义遗传率可代入借助回交世代方差的估算公式求得:
2VP(F2)-[VP(B1)+VP(B2)]2(1.2)-(0.8+1.0)h===0.5
VP(F2)1.2
2
N
在上述两项估算中知:
VA=2VP(F2)-[VP(B1)+VP(B2)]=0.6
VD=VG-VA=[VP(F2)-VE]
=[VP(B1)+VP(B2)]-VP(F2)-VE =0.3
-2VP(F2)+[VP(B1)+VP(B2)]
因为
VA=
1
A=0.6,A=1.2 2
4
VD=1D=0.3,D=1.2 所以,根据定义,有:
显性度=
dD==1 aA
11. 设亲本植株AA的高度是20,aa的高度是10,F1植株Aa的高度是17。计算F2植株的平均高度和方差。
问:你所求得的平均数跟用公式求得的平均数不同,这是为什么? 你所求得的方差跟用公式求得的方差是一样的,这是为什么?
解:
F2植株的平均高度为:
121
=?20+?17+?10=16
444
方差为:
s2=∑fx2-(∑fx)2
21?1??201710?
=??202+?172+?102?- ++?
44?4??424?
=13.5
12. 假定有两对基因,每对各有两个等位基因,Aa和Bb,以相加效应的方式决定植株的高度。纯合子AABB高50cm,纯合子aabb高30cm,问: (1)这两个纯合子之间杂交,F1的高度是多少?
(2)在F1×F1杂交后,F2中什么样的基因型表现40cm的高度? (3)这些40cm高的植株在F2中占多少比例?
解:根据题意知,A和B,a和b,基因效应值相等,作用相加。于是,
(1)在上述假定条件下,可以认为无显性,即F1 AaBb个体的性状值等于中亲值:
2
1
(50cm+30cm)=40cm 2
(2)F2中表现40cm高度的基因型有:
AAbb,AaBb,aaBB
(3)40cm高度的植株(AAbb,AaBb,aaBB)在F2中共占3/8。
13. 一连续自交的群体,由一个杂合子开始,需要经多少代才能得到大约97%的纯合子?
解:1-1/2n=97%,求得n≈5,即经5代才能得到大约97%的纯合子。
14. 预测双交种(A×B)×(C×D)产量的最好方法是求4个单交种A×C,B×C,A×D和B×D的产量的平均数,为什么?为了使双交种杂种优势最强,在这6个可能的单交中,你将选那两个单交种进行杂交,如A和D是姊妹自交系,B和C也是姊妹自交系。
解:(1)双杂交是指A与B杂交得到的单交种A×B,C与D杂交得到的C×D,然后再利用这两种杂交种杂交。双杂交(A×B)×(C×D)实际包含A×C、B×C、A×D和B×D四个单交种且比例相等,所以预测双交种产量的最好方法是求4个单交种产量的平均值:
双交种的产量= 1/2[(A+B)/2+(C+D)/2])=1/4(A+B+C+D)
四个指定单交种产量的平均数=1/4[(A+C)/2+(A+D)/2+(B+C)/2+(B+D)/2]= 1/4(A+B+C+D)
(2)要使双交种的杂种优势最强,就要使育成它的两个单交种差异最大,即每个单交
种的纯合程度尽可能高,因此,姐妹自交系间杂交育成单交种(A×D,B×C),然后这两个单交种间杂交可以获得杂种优势最强的双交种。
15. 下面是以小家鼠为材料而进行的一个试验的结果 小家鼠20日龄体重(武富万治郎,1981)
1一类是F1杂种,一类是近交系,,分别代表良好环境和较差环境。 你从这个试验的结果,可以得出一些什么结论来?
解:(1)F1在生存能力上具有杂种优势,而在体重上没有杂种优势。(2)在F1子鼠,体重的差异是仅由环境的差异造成的;在近交系子鼠中,体重的差异除环境因素外,还有遗传的差异。
16. 下面是一个箭头式的家系(图略)。家系中S是D和P的子裔,D是C和B的子裔等。问:
(1)谁是共通祖先?
(2)谁是近交子裔?计算这子裔的F值。
解:(1)共同祖先是B
(2)S是近交子裔,F=2×(1/2)5=1/16
17. 在一个猪群中,6月龄体重的总遗传方差为125千克2,显性方差为35千克2,环境方差为175千克2。问h2N=?
解:h2N=( VG-VD)/ (VG+VE)=(125-35)/(125+175)=30%
18. 因为某一个体得到这对等同基因或那对等同基因是一种交互事件,所以求该个体的近交系数时,可以把通过所有共通祖先的一切通径而得到一对遗传上等同基因的概率都加起来。现在我们来考察下面一个双表亲结婚所生孩子的一个家系(图略):
①S有几个共通祖先? ②证实S的近交系数是F=1/8
解:(1)S的共同祖先有P1、P2、P3、P4、共四个。 (2)证明:F=8×(1/2)6=1/8,所以近交系数为1/8
第九章 遗传物质的改变(一)染色体畸变
1.什么是染色体畸变?
答:染色体数目或结构的改变,这些改变是较明显的染色体改变,一般可在显微镜下看到,称为染色体变异或畸变。
2.解释下列名词:缺失;重复;倒位;易位
答:缺失(deletion 或 deficiency)——染色体失去了片段。
重复(duplication 或 repeat)——染色体增加了片段。
倒位(inversion)——染色体片段作180的颠倒,造成染色体内的重新排列。 易位(translocation)——非同源染色体间相互交换染色体片段,造成染色体间的重新排列。
3.什么是平衡致死品系,在遗传学研究中,它有什么用处?
答:同源染色体的两个成员各带有一个座位不同的隐性致死基因,由于两个致死基因之间不发生交换,使致死基因永远以杂合态保存下来,不发生分离的品系,叫平衡致死品系(balanced lethsl system)。在遗传研究过程中,平衡致死系可用于保存致死基因。
4.解释下列名词:
(1)单倍体,二倍体,多倍体; (2)单体,缺体,三体; (3)同源多倍体,异源多倍体
答:(1)凡是细胞核中含有一个完整染色体组的叫做单倍体(haploid);含有两个染色体组的叫做二倍体(diploid);超过两个染色体组的统称多倍体(polyploid)。
(2)细胞核内的染色体数不是完整的倍数,通常以一个二倍体(2n)染色体数作为标准,在这个基础上增减个别几个染色体,称非整倍性改变。例如:2n-1是单体(monsomic),2n-2是缺体(nullisomic),2n+1是三体(trisomic)。
(3)同源多倍体(autopolyploid)——增加的染色体组来自同一个物种的多倍体。 异源多倍体(allopolyloid)——加倍的染色体组来自不同物种的多倍体,是两个不相同的种杂交,它们的杂种再经过染色体加倍而形成的。
5.用图解说明无籽西瓜制种原理。
答:
亲本西瓜(2n=22) ↓秋水仙素
4n ♀ × 2n ♂
嫩绿色,无条斑,如马铃瓜 ↓ 具有深绿色平行条斑,如解放瓜
4n母本上结了西瓜,瓢中长着3n种子,把3n种子种下,所结的无籽
西瓜是无籽的,其果皮有深绿色平行条斑
6.异源八倍体小黑麦是如何育成的?
答:异源八倍体小黑麦的合成:
普通小麦(AABBDD)(42) × 黑麦(RR)(14) ↓ ↓ ↓ 配子 ABD ABDR 杂种第一代(28) R ↓ 染色体加倍 AABBDDRR小黑麦(56)
7.何以单倍体的个体多不育?有否例外?举例。
答:本来是二倍体的生物成为单倍体后,在第一次减数分裂中期时,它们的染色体是单价体,没有可以配对的同源染色体,从而被随机地分向两极,形成的配子是高度不育的。因为每一染色体分到这一极或那一极的机会都是1/2,从而所有染色体都分到一极的机会是(1/2)n(n为单倍染色体数),即形成可育配子的概率为(1/2)n。但蜜蜂是例外,它形成的配子时进行假减数分裂,所有的染色体均移向一极,形成的配子都是可育的。
8.Tjio等(1956)的工作和Lejeune等(1959)的工作是人类细胞遗传学上的两块里程碑。请说明为什么这样说?
答:因为他们不仅确定了人类正常染色体数为46,而且还发现了21号三体,为后人对人类染色体的研究开启了一个新纪元。
9.有一玉米植株,它的一条第9染色体有缺失,另一条第9染色体正常,这植株对第9染色体上决定糊粉层颜色的基因是杂合的,缺失的染色体带有产生色素的显性基因C,而正常的染色体带有无色隐性等位基因c,已知含有缺失染色体的花粉不能成活。如以这样一种杂合体玉米植株作为父本,以cc植株作为母本,在杂交后代中,有10%的有色籽粒出现。你如何解释这种结果?
答:由于在20%的小孢子母细胞里发生了正常染色体和缺失的染色体的之间的交换(交换是在C基因以外发生的),使含C基因的染色体恢复正常,从而产生了成活的C花粉。 10.略
11.在玉米中,蜡质基因和淡绿色基因在正常情况下是连锁的,然而发现在某一品种中,这两个基因是独立分配的。
(1)你认为可以用那一种染色体畸变来解释这个结果?
(2)那一种染色体畸变将产生相反的效应,即干扰基因之间预期的独立分配? 解:(1)单向异位导致这两个基因分开到不同染色体而独立分配。
(2)相互易位杂合子会产生假连锁现象,因为在相互易位杂合子中,只有交互分离才能形成可育的配子,使得同源染色体的自由组合被抑制。
12.曼陀罗有12对染色体,有人发现12个可能的“2n+1”型。问有多少个“2n+1+1”型? (注:“2n+1+1”是指在12对染色体中,某一对面多一个,另一对又多一个,而不是某一对多两个。)
解:双三体“2n+1+1”即是12对染色体增加2条有多少种组合的可能性。
所以双三体型=n(n-1)/2=12×11/2=66种
13.无籽西瓜为什么没有种子?是否绝对没有种子?
解:无籽西瓜是一个多元单倍体,在减数第一次分裂中期时没有可以配对的同源染色体,从而被随机分向两极,很难形成可育的配子。每一染色体分到一极的机会为1/2,从而所有染色体都分到一极的机会是(1/2)n(n为每一染色体组的染色体数),产生可育配子的比例是(1/2)n,所以无籽西瓜也不是绝对无籽。
14.有一个三倍体,它的染色体数是3n=33。假定减数分裂时,或形成三价体,其中两条分
向一极,一条分向另一极,或形成二价体与一价体,二价体分离正常,一价体随机地分向一极,问可产生多少可育的配子?
11
11
10
?1??1??1? ? ? ?22???? 解:+=?2?
?1?
?
15.同源三倍体是高度不育的。已知得到平衡配子(2n和n)的机会仅为?2?,问这数
值是怎么求得的?又如假定只有平衡的配子是有受精功能的,且假定受精过程是随机的,问得到不平衡合子(unbalanced zygotes)的机会是多少?
解:对于每一个同源组来说,不论是形成三价体还是形成二价体与一价体,结果都是两条染色体分到一极,一条染色体分到另一极,比例各占1/2,即1/2(2)+1/2(1)。只有n个同源组的两个染色体或一个染色体都进入同一个子细胞,这样的配子才是平衡可育的。根
n
n
n-1
?1??1?
? ?2??据概率的乘法原理,形成2n配子的概率为,形成n配子的概率也为?2?,因此得到
?1??1??1?
?+ ?= ?
?2??2?。 平衡配子(2n和n)的机会为?2?
雌雄平衡配子结合产生合子的情况如下:
nnn-1
?1?3? ??2?
16.为什么多倍体在植物中比在动物中普遍得多,你能提出一些理由否。
答:(1)动物大多为雌雄异体,而多数植物是雌雄同株、自花授粉,偶尔产生的不平衡配子(2n配子)之间或不平衡配子与正常配子之间有机会结合而产生多倍体。(2)动物的性别大多是由性染色体决定,染色体加倍的个体因其性染色体的数目异常而导致不育,无法产生配子而繁衍后代。而植物的性别大多不是由性染色体决定,加倍的个体可以产生少数的可育配子而繁衍后代。(3)动物能行无性繁殖的很少,而很多植物能行无性繁殖,加倍的个体可以籍此保存下来。
17.有一种四倍体植物,它的两个植株的基因型是(a)AAAa(b) Aaaa。假定(1)A基因在着丝粒附近,(2)各个染色体形成的姊妹染色单体各移向一极。问每个植株产生的各种双倍体配子比例如何?
2n
解:基因位点离着丝粒的远近,对同源四倍体的等位基因的分离有很大影响。当基因位点离着丝粒较近,以至基因位点与着丝粒之间不能发生非姊妹染色单体交换时,则该基因位点的等位基因分离就表现为染色体分离。
假定同源四倍休的基因型是AAAa,A—a位点距着丝粒很近,其间不能发生非姊妹染色单体交换。在减数第一分裂时有三种分离方式,不管哪种分离方式都是减数分离,所产生的二分子在减数第二分裂时都是均衡分离。结果AAAa基因型最后产生的配子种类和比例为AA :Aa = 12 :12 = 1 :1,不可能产生aa基因型的配子(图)。
减I
减
均均均均
图 同源四倍体AAAa基因型的染色体分离示意图
同理推导Aaaa的染色体随机分离产生的配子种类和比例为Aa :aa = 1 :1。 18.略 19.略 20.略
第十三章 细胞质和遗传
1、母性影响和细胞质遗传有什么不同?
答:在母性影响中,个体的表型不是由自己的基因型决定的,而是由它们的母亲的基因型决定的,同时它遵循孟德尔遗传,后代出现一定的分离比,只是延缓一代表现。
在细胞质遗传中,遗传特性由叶绿体、线粒体、卡巴粒等的遗传物质决定,遗传方式是
非孟德尔式的,常常表现为母本遗传,杂交后代不出现一定比例的分离。
2、细胞质基因和核基因有什么相同的地方,有什么不同的地方?
答:相同点:细胞质基因和核基因都能进行复制,发生突变。
不同点:遗传表现不一样,细胞质基因的遗传是非孟德尔式的,细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传定律。
3、在玉米中,利用细胞质雄性不育和育性恢复基因,制造双交种,有一个方式是这样的:先把雄性不育自交系A(Srfrf)与雄性可育自交系B(Nrfrf)杂交,得单交种AB,把雄性不育自交系C(Srfrf)与雄性可育自交系D(NRfRf)杂交,得单交种CD。然后再把两个单交种杂交,得双交种ABCD,问双交种的基因型和表型有哪几种,它们的比例怎样? 答:
1
4、“遗传上分离的”小菌落酵母菌在表型上跟我们讲过的“细胞质”小菌落酵母相似。当一个遗传上分离的小菌落酵母菌与一个正常酵母菌杂交,二倍体细胞是正常的,以后形成子囊孢子时,每个子囊中两个孢子是正常的,两个孢子产生小落酵母菌。用图说明这些结果,并注明相应的基因型。 答:
5、分离的小菌落酵母菌与我们讲过的那种小菌落酵母菌杂交,形成的二倍体是正常的。这些二倍体细胞形成的子囊,正常细胞与突变细胞各有两个。解释这些结果,作一图概括你的说明。 答: 怎样?
答:P
F
1
6
F1的基因型怎样?表型
7、上题的F
1植株作为母本,用一正常植株(rfrf)的花粉测交,测交的结果应该怎样?写出基因型和表型,注明细胞质种类。
答:
P
F1
8
果蝇
答:果蝇的白眼的遗传或人类的红绿色盲的遗传。图解略。
9、一个Dd的椎实螺自交。子代的基因型和表型怎样?如子代个体自交,它们的下一代表
型又怎样?
答:
F1 Dd
F2 1 DD 2 Dd 1dd
右旋 右旋 右旋 ↓ ↓ ↓
F3 右旋 右旋 左旋 3 : 1
10、上题中开始做实验所用的杂合体椎实螺的表型是怎样的?说明。
答:这取决于其母本的基因型,如母本为DD,则杂合体椎实螺的表型为右旋;如母本为dd,则杂合体椎实螺的表型为左旋。
11、正反交在F1往往得出不同的结果。这可以由(1)伴性遗传,(2)细胞质遗传,(3)母性影响。如果你得到这样的一种结果,怎样用实验方法来决定是属于哪一种范畴?
答:让F1自交,若后代(F2)出现一定的分离比,且两种性别的表型不同,则可以确定为伴性遗传;若后代(F2)不出现一定的比例分离,那再自交一代,观察F3的表型,若F3出现了一定比例的分离,则是母性影响,若F3仍没有出现分离,则是细胞质遗传。
13、Chlamydononas的一个链霉素抗性品系,在细胞核和细胞质中都有抗性因子。它与链霉素敏感品系杂交,(a)如果抗性品系是“+”亲本,敏感品系是“-”亲本,预期的结果是什么?(b)如果做的是反交呢? 答:略
第十五章 遗传和进化
1、白花三叶草是自交不亲和的,所以阻止了自花受精。白花三叶草的叶子上缺乏条斑是一种隐性纯合状态,vv,大约16%植株有这种表型。白花三叶草植株中有多少比例对这个隐性等位基因v是杂合的?白花三叶草植株产生的花粉中,有多少比例带有这个隐性等位基因?
解:设V的基因频率为p,v的基因频率为q。
由题设知,非条斑vv的频率为16%,即q2=16%,q=0.4 p=1-q=0.6
那么基因型Vv的白花三叶草植株所占比例为2pq=2×0.6×0.4=0.48=48% 白花三叶草植株产生的后代的频率为: VV、 Vv、 vv
36% 48% 16%
那么白花三叶草植株产生的花粉中
隐性等位基因v的比例为:1/2×48%+16%=40%
2、参考上一题目。假使你把相互交配的白花三叶草群体中,所有非条斑叶的植株都淘汰(s=1),那末下一代有多少比例的植株将是非条斑叶的?假使你只把非条斑叶的植株淘汰一半(s=0.5),那末下一代有多少比例将是非条斑叶的?
解: VV Vv vv p=0.6 频率: p2=36% 2pq=48% q2=16% q=0.4 适合度: 1 1 1-S
选择后频率: p2 2pq q2(1-S) 基因频率 q=[ pq+ q2(1-S)]/(1-S q2) 当S=1时 q 1 =[0.6×0.4+0.42(1-1)]/(1-0.16)=2/7 此时下一代是非条斑叶的比例为q 12=4/49 ≈ 0.08
当S=0.5时 q 2 =[0.6×0.4+0.42(1-0.5)]/(1-0.5×0.42)=8/23
此时下一代是非条斑叶的比例为q 22 ≈ 0.12
3、 对个体生存有害的基因会受到自然选择的作用而逐渐淘汰,请问有害的伴性基因和有害
的常染色体隐性基因,那一种容易受到自然选择的作用? 解:有害的伴性隐性基因容易受到自然选择的作用 不防作以下假设:(其中p+q=1,pq≠0,p>0,q>0) 对于常染色体隐性基因:
AA Aa aa
基因频率: p2 2pq q2
p2+2pq+ q2=(p+q)2 =1
假定s=1,在自然选择的作用下,选择一代后,被淘汰的有害基因的频率为q.
对于伴性隐性基因:
XX XXa XaXa XY XaY
基因频率: p2 pq q2 p q 在自然选择作用下,选择一代后,被淘汰的个体为 xaxa , xaY 于是选择一代后被淘汰的有害基因频率分别为 q2 + q 我们把二者相减 , 即 q2 + q - q2 =q> 0
所以有害的伴性隐性基因容易受到自然选择的作用。
AA
A
A
2
4、 人类中,色盲男人在男人中约占8%,假定色盲是X连锁隐性遗传,问你预期色盲女人
在总人口中的比例为多少? 解:假设色盲男人的基因型为XY
由色盲男人在男人中约占8%,即X的基因频率(q)=0.08 在女性中,色盲女人(XX)频率=q=0.08=0.0064。 那么在整个人群中色盲女人占0.32%.
5、 在一个随机交配的群体中,如AA个体占18%,且假定隐性个体全部淘汰,结果应该如下表所示:
bb
2
2
b b
请你再算一代,证明隐性基因型的频率将从0.17降低到大约0.09。 解:方法1:
由题设可知 AA Aa aa 频率 p2=0.35 2pq=0.48 q2=0.17 适合度 1 1 0
于是可得 p = 0.59 q = 0.41 下一代a的频率为:
q 1= pq/( p2+2pq) = 0.24/(0.35+0.48) ≈ 0.29 那么下一代隐性基因型 aa 的频率为 q 12=0.29×0.29 ≈ 0.09
由此便证明,隐性基因型的频率将从0.17降到大约0.09. 方法2:
因aa个体被淘汰,因此AA的相对频率=0.35/0.83=0.42,AA的相对频率=0.48/0.83=0.58,因此:
6、 家养动物和栽培植物的遗传变异比相应的野生群体要丰富的多,为什么?请从下列几方
面来考虑:①交配体系,即杂交和自交所占的比例,②自然选择,③突变。
答:因为:(1)对家养动物和栽培植物常常进行杂交,导致后代产生丰富的变异;(2)对家养动物和栽培植物进行人工选择,并不适应环境的变异类型也得以保留;(3)对家养动物和栽培植物进行人工诱变,更加增加了变异的类型。 补充练习: 第二章
1. 什么是切刻平移?
2. 试比较DNA聚合酶I和Ⅲ的主要特性与功能。
3. 果蝇的基因组总共约有1.6×108个碱基对。DNA合成的速率为每秒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?
4. 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
多少个染色单体?在有丝分裂后期,有多少染色体被拉向细胞的每一极?
5. 某种生物的初级卵母细胞中有16 条染色体,那么(1)在每一次减数分裂
前期有多少四分体?(2)在减数分裂的前期Ⅱ含有几个二分体?(3)减数分裂后期Ⅱ各有几条染色体移向细胞的两极?
6. 某一个雌性个体的细胞,含有一对同源染色体AA和另一个没有配对的对
象的染色体B。此细胞在完成减数分裂后,产生四个配子,问每个配子的染色体组成如何?
7. 某些生物,在一定时期内可以有性繁殖,而另一时期内可以无性繁殖。要
使后代与亲本之间有较大的差异,应用什么样的繁殖方式?为什么? 8. 具有3对染色体的个体能产生多少种配子?具有23对呢?一个女人产生
仅包括来自其母本染色体的配子的概率是多少? 9. 人的染色体数为2n=46,写出下列各项的染色体数目和染色单体数目:(1)
初级精母细胞;(2)精细胞;(3)次级精母细胞;(4)第一极体;(5)后期Ⅰ;(6)末期Ⅱ;(7)前期Ⅱ;(8)有丝分裂前期;(9)前期Ⅰ;(10)有丝分裂末期;(11)一个从其父亲那里接受的染色体数;(12)人的配子;(13)人的卵细胞中的性染色体数;(14)人的体细胞中常染色体数。 10. 说出下列情况分别属于有丝分裂的哪个时期:(1)染色体在赤道板上排列;(2)
核膜重新形成,发生细胞质分裂;(3)染色体可见,开始形成纺锤体;(4)姐妹染色单体移向细胞的两极。
11. 玉米花粉粒三个核用A、B、C表示,胚囊的各核用D、E、F、G、H、
I、J和k表示,见图1-5所示。在下列5种组合中:(a)
ABC,(b)BCI,(c)GHC,(d)AI,(e)CI,(1)什么组合能在胚中存在?(2)什么组合能在种子的糊粉层找到?(2)什么组合能在萌发的花粉管中找到?(4)花粉粒中的哪些核具有在遗传上完全相同的一套染色体?(5)胚囊中哪些核在染色体和遗传上都是相同的?(6)这两个配子体中,哪些核在成熟种子中不会有后代?
12. 黄牛有30对染色体,若不考虑遗传物质的交换,则:(1)这种动物能产
生多少种精子,多少种卵子?(2)假设这种动物的雌性个体和雄性个体有着完全不同的染色体,那么它最多能产生多少种合子?
13. 一个男子的10对基因为杂合,每对基因分别位于不同对的同源染色体上,
问:(1)他可能产生多少种不同类型的配子?(2)如果10对基因分别位于5对染色体上,每对染色体上均有两对基因,若不考虑遗传物质的交换,又可能产生多少中不同类型配子?
1、所谓切刻平移,就是双链DNA的一条链发生断裂,产生一个 5'-磷酸和3'-OH;在5'-磷酸端,DNA聚合酶Ⅰ行使5'→3'外切核酸酶活性,将核苷酸一个个地切除,同时在3'-OH端又行使DNA聚合酶活性进行聚合反应;随着两种反应的进行,切刻由5'-端向3'端转移,由于DNA聚合酶Ⅰ不具有DNA连接酶活性,所以切刻一直保留,因此叫切刻平移。 2、略
3、在只有一个复制起点的情况下,果蝇基因组复制一次需要的时间为: 1.6×108个碱基对/(30个碱基对/s)=5.3×107s;
如果该基因组在5 min内复制完成,则需要的复制起始点为: 5.3×107/(5×60)≈1.77×105(个起始点)
4、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16×3=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染色单体彼此分离,分别移向细胞两极,即每一极都有16条染色体发布,且每条染色体都只包含一条单体。
5、由于初级卵母细胞所含染色体为二倍性的,所以该生物的染色体组成为:2n=16.
(1) 在减数分裂前期,同源染色体联会配对,一对同源染色体即为一个四分体,所以此细胞中应有n个四分体,即该生物在第一次减数分列前期有8个四分体。 (2)由于在减数分裂后期Ⅰ中,同源染色体彼此分离分别进入到不同的子细胞中,所以在第二次减数分裂的前期的细胞内染色体数目已经减半,每个细胞内染色体的数目为n=8,每条染色体上均含有两条单体,此时的细胞内应该具有8个二分体。
(3)在第二次减数分裂后期,染色体的行为与有丝分裂中染色体的行为不一致,随着着丝粒的复制完成,两条单体彼此分离,分别移向细胞的两极。所以此时各有8条染色体移向细胞的每一极.
6、AB、A'B、A、A’(另同源染色体AA分别标记为A和A')。 7、有性生殖,解释略。 8、23,223,(1/2)23。
9、(1)46/92;(2)23/23;(3)23/46;(4)23/46;(5)46/92;(6)23/23;(7)23/46;(8)46/92 (9)46/92;(10)46/46;(11)23;(12)23/23;(13)1;(14)44。 10、(1)中期;(2)末期; (3)前期;(4)后期。
11、(1)e;(2 )c;(3)a;(4)A 、B、C;(5)胚囊中的所有核在染色体和遗传上是相同的;(6)A、D、E、F、J、K。 12、(1)精子:230,卵子: 230; (2 ) 260 13、(1) 210; (2) 25。
第九章
1.从四种不同的物种分离出来的核酸各种碱基的比例如下:
问:(1)根据每个物种的数据,回答以下问题:Ⅰ核酸是DNA还是RNA?Ⅱ它是双链还是单链?(2)根据表中数据填充物种4种缺少的碱基百分比。 2.曾经有一段时间认为,DNA无论来源如何,都是4个核苷酸的规则重复排列(如,ATCGATCGATCGATCG?),所以DNA缺乏作为遗传物质的特异性。第一个直接推翻该四核苷酸定理的证据是什么? 3.大肠杆菌染色体的分子质量大约为2.5×109U,核苷酸的平均分子质量是330U。两个邻近核苷酸对之间的距离是0.34nm,双螺旋每一圈的高度是3.49nm。请问:(1)该分子有多长?(2)该DNA有多少圈?
4.从T2DNA分子的群体中挑出了两个片段:这些分子通过热变性链相互分离,然后又可以复性。请用图表示:(1)②和③复性时的情况;(2)3和4复性时的情况并说明DNA片段的方向。1 TAGCTCC 2 ATCGAGG 3 GCTCCTA 4 CGAGGAT
5.利用图解或其他形式描述Meselson M 和 Stahl F 所做的证明DNA半保留复制的实验。
6.通过与蛋白质等物质的相互作用,DNA分子的长度经过各级结构的包装不断压缩,请回答DNA长度在10nm(DNA 分子一级结构,染色质)纤丝中压缩多少倍?在染色质的进一步螺旋化的包装中的不同等级结构,30nm纤维和中期染色体压缩多少倍?常染色体区压缩多少倍? 7.在Griffith 发现转化以后, Avery、Macleod和McCarty研究了相同的现象,问:(1)他们的实验是怎么设计的,比Griffith 的实验有何发展?(2)如何用酶来控制实验?有什么证据表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA?
8.从细菌的噬菌体中分离了DNA ,经鉴定此DNA 含有33%A、26%T、18%G和23%C,从此资料中可以推测此噬菌体的DNA 的结构如何?
9.下列是两个核酸分子的碱基构成:(1)A=0.20、C=0.30、U=0.20、G=0.30;(2)(A+G)/(T+C)=1.5。试分析推论两核酸的种类和分子特点。
41
10.肺炎双球菌的DNA 的G+C含量为40%,时试求分子的Tm值。 11.若在106ntRNA 的核苷酸的排列是随机的,而各种碱基的比例是20%A、25%C、25%U和30%G,你预计5’-GUUA-3’这一序列可以出现多少次?
12.假定你从一新发现的病毒中提取了核酸。请你最简单的方法确定:(1)他是DNA 还是 RNA?(2)他是单链还是双链?
1.(1)第一种是DNA,双链;第二种是DNA,单链;第三种是RNA,单链;第四种是DNA,双链。(2)该物种缺少的百分比是A,34;G,16;C,16。 2.在1949~1951年间,Chargaff E 发现:(1)不同来源的DNA 碱基组成变化极大。四个核苷酸的规则重复排列不会出现这种现象。(2)A 和T、C和G的总量几乎总是相等的。(3)虽然(A+G)/(C+T)的值总是1,但是(A+T)/(C+G)的比值在各生物体之间变化极大。
66
3.(1)DNA分子 长度=3.8×10×0.34nm=1.3×10nm=1.3mm (2)该DNA 双螺旋中的圈数=3.8×106×0.34/3.49=3.7×105 4.略 5.略
6.在一级结构压缩6倍,30nm纤维压缩40倍,中期染色体压缩近10000倍,常染色体区压缩近1000倍。 8.略
9.这种噬菌体是单链DNA。
10.(1)因为在碱基中有U存在,且A=U、G=C,所以该核酸为双链RNA分子;(2)因为(A+G)/(C+T)=1.5,即,(A+G)> (C+T),所以,A 和T、C和G并非互补存在。可见,该核酸是单链DNA。
11.根据公式:(C+G)%=(Tm-69.3)×2.44,可以求得:Tm=69.46℃。
12.5′-GUUA-3′出现的概率应该是每个核苷酸出现的概率的乘积,即,0.3×0.25×0.25×0.20=0.00375.由于RNA的总量为106nt,所以106×0.00375=3750,106nt长的RNA可能出现GUUA约为3750次。
12.首先确定碱基种类和比例。如果有胸腺嘧啶,为DNA ,如果有尿嘧啶,则为RNA。如果为双链分子,那么A与T的量以及G与C的量应相等。
42
范文四:遗传学课后答案
朱军《遗传学〉答案
作者: linhai7960 收录日期: 2006-09-25 发布日期: 2006-09-25
《遗传学》课后练习题参考答案
(朱军主编第三版,分析类题目)
第二章
4.植物的10个花粉母细胞可以形成:40个花粉粒,80个精核,40个营养核;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
6.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。
(1)叶 20 (2)根 20 (3)胚乳 30 (4)胚囊母细胞 20(5)胚20
(6)卵细胞 10 (7)反足细胞 10 (8)花药壁20 (9)营养核10
7.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。通过减数分裂能形成几种配子?写出各种配子的染色体组成。 如果形成的是雌配子,那么只形成一种配子ABC或A’B’C’或 A’ BC或A B’C’ 或 A B’ C 或A’ B C’ 或AB C’ 或 A’B’ C
如果形成的是雄配子,那么可以形成两种配子ABC和A’B’C’或A B’ C 和A’
B C’ 或 A’ BC和A B’C’ 或AB C’ 或和A’B’ C
第四章
1.(1)PP×PP 或者 PP×Pp (2) Pp×Pp (3) Pp×pp
2.
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
aa
F1表现型
无芒
无芒
无芒
无芒
有芒
无芒
有芒
有芒
出现无芒机会
1
1
3/4
1/2
出现有芒机会
1/4
1/2
1
3. 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=3:1
4.PP×pp→Pp→3P :1pp
5.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.
杂交组合
TTrr×ttRR
TTRR×ttrr
TtRr × ttRr
TtRr × Ttrr
亲本表型
厚红
薄紫
厚紫
薄红
厚紫
薄紫
薄紫
厚红
配子
Tr
tR
TR
tr
1TR:1Tr:1tR:1tr
1tr:1tR
1tR:1tr
1Tr:1tr
F1基因型
TtRr
TtRr
1TtRR:2TtRr:1Ttrr:1ttRR:2ttRr:1ttrr
1Ttrr:1TtRr:1ttRr:1ttrr
F1表型
厚壳紫色
厚壳紫色
3厚紫:1厚红:3薄紫:1薄红
1厚红:1厚紫:1薄紫:1薄红
7.YyMm,Yymm
8.Pprr×pprr ; PpRr×pprr; PpRr×ppRr; ppRr×ppRr
9.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×Bbrr→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;毛颖抗锈有芒
(2)pprrAa×PpRraa 毛颖抗锈无芒;光颖感锈有芒;毛颖抗锈有芒;光颖感锈无芒;毛
颖感锈无芒;光颖抗锈有芒;毛颖感锈有芒;光颖抗锈无芒
(3)PpRRAa×PpRrAa 毛颖抗锈无芒;毛颖抗锈有芒;光颖抗锈有芒;光颖抗锈无芒
(4)Pprraa×ppRrAa毛颖抗锈无芒;光颖感锈有芒;毛颖抗锈有芒;光颖感锈无芒;毛颖感锈无芒;光颖抗锈有芒;毛颖感锈有芒;光颖抗锈无芒
11.270
12.3/32;27/64
13.16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 bbccdd;aaB ccdd;aabbC dd;aabbccD 共4种各占3/256
(5)四隐性性状aabbccdd 1/256
14.AaCCRr
15.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。
(2)十种可能,但一个特定个体只有其中一种。
(3)十种都会出现。
第五章
3.R(n-l)=8.6%;如果要使F2出现纯合的裸粒散穗20株,20/4.3%*4.3%=10817
4.8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.
42%AB
42%ab
8%Ab
8%aB
46%DE
0.1932ABDE
0.1932ab DE
0.0368Ab DE
0.0368aB DE
46%de
0.1932AB de
0.1932ab de
0.0368Ab de
0.0368aB de
4%De
0.0168AB De
0.0168ab De
0.0032Ab De
0.0032aB De
4%dE
0.0168AB dE
0.0168ab dE
0.0032Ab dE
0.0032aB dE
6.R(a-b)=(3+5+98+106)/1098=19.2% R(a-c)= (3+5+74+66)/1098=13.5% R(b-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:7abC b,c为相斥组时:7 ABC:7 Abc:93ABc:93AbC:7aBC:7abc:93aBc:93abC
8. 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/多毛这对性状在另一对染色体上与它们是自由组合的。
9.
a d c b
10.26.1%
11.VgvgXWXw×vgvgXwY→VgvgXWXw VgvgXwXw vgvgXWXw vgvgXwXw
VgvgXWY VgvgXwY vgvgXWY vgvgXwY
VgvgXWY×vgvgXwXw→VgvgXwY vgvgXwY VgvgXWXw vgvgXWXw
12.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在两种性别不同的现象。
13.雌性:Hh 雄性:hh 从性遗传
第六章
1.缺失了A基因所在的染色体片断造成假显性,可以观察是否有缺失环或断裂融合桥循环。
也可能是基因突变,可以与亲本回交看后代的分离情况。
2.有缺失的带有C基因的染色单体与正常带c基因的染色单体发生交换使带有C基因的染色单体成为完整的染色体。
4.如果把第一种定为原种,那么第二种是DEFGH倒位形成,第三种又是由于第二种的EDI倒位形成。
6.(1)F1形成的有效配子:YT、yt、Yt、yT
白胚乳品系形成的配子:yt
(2)测交子代基因型YyTt、 yytt、 Yytt、 yyTt
表型 黄半不育、白可育、黄可育、白半不育
7.T与这两对基因连锁,f与b交换值=38.4%
b与t交换值=7.4% f与t交换值=45.9%
8.四种表型:105AB:3Ab:35aB:1ab
9.A、B、D三组有部分同源性。二倍体突变频率最高,六倍体最低。
10.5个染色体组,35条染色体。联会成14个二价体和7个单价体。
有极少个体能与F1染色体组一样。可能出现与普通小麦染色体组相同的植株。
11.马铃薯是同源四倍体。
12.四体:5%、三体:50%、双体:45%。
13.(1)测交子代中三体:双体=1:1,正常叶型:马铃薯叶型=5:1
(2)三体:双体=1:1,正常叶型:马铃薯叶型=1:1
14.不在10号染色体上。
15.属于S组。如果属于T组,联会成12个二价体,11个单价体。
16.在O染色体上。
第七章
4.(1)c在中间。由于三次两点测验中环境、群体的差异造成的误差。
(2)a+cb和ac+b+
5.(1)+++、pqr
(2)p在中间
(3)R(q-p)=13.6% R(r-p)=18.2% R(q-r)=31.8%
6.相同:都可以使细菌遗传物质发生重组,性状随之改变
不同:转化——供体是DNA片断即可,偶数次交换
接合——供体受体直接接触
转导——供体受体不直接接触,以噬菌体为媒介
性导——供体受体直接接触,以F’因子为媒介
7.U型管实验:确定接合的可能
DNA酶敏感实验:区分是转化还是转导
8.远,如果近选择时形成的重组体也被杀死。
9.(3)可以
11.(1)a+b+c-d+是供体
(2)发生偶数次交换才能形成稳定重组子。
12.有可能不是,温和性噬菌体可以诱导释放。
13.(1)met进入最晚,所以大部分重组子都是met+,不加met也能生长。
(2)pur在中间。
(3)R(thi-pur)=6/336 R(met-thi)=58/336 R(met-pur)=52/336
(4)四交换才能得到
14.ara在中间,转导片断的极限从ilvH到leu与ara之间的某一点。
15.(1)两基因距离远时,共转化的频率低于每个基因单独转化的频率
(2)两个分离片断同时与受体重组的概率很低
16.(1)trpA在中间
(2)trpC与trpF共转导频率=(274+2)/601=44.2%
trpC与trpA共转导频率=(274+279)/601=92%
17.带有F’因子的F+菌株,F’因子上带有lac+。
第八章
2.有互补表示不在同一顺反子,无互补表示在同一顺反子。
3.两个顺反子:1、3、5、6属于一个,2、4属于另一个
7.(1)能(2)不能
9.(1)有乳糖时可以,属于诱导型
(2)有无乳糖均可以,属于组成型
(3)有无乳糖均不可以,属于不可诱导型
(4)有无乳糖均不可以,属于不可诱
第九章
4.(1)氨苄青霉素
(2)氨苄青霉素
(3)没有转化成功
6. Ⅱ切点 Ⅰ切点
200bp 350bp 1300bp
7.(1)第五种正确
(2)在A和N的切点之间的片断上。
第十一章
9.根据染色体数目进行细胞学鉴定可以分出单倍体和远缘杂交F1,另外三种再进行种植,不经过杂交育性可以恢复的是生理不育,如果仍然不育与可育株杂交看后代育性恢复情况。
10.两对基因控制的隐性核不育(必需两对基因都是显性时可育)。
11.显性核不育
范文五:遗传学课后答案
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遗传学课后答案
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
第一章 遗传的细胞学基础(p32-33)
4. 某物种细胞染色体数为2n=24,分别指出下列各细胞分裂期中的有关数据:
(1) 有丝分裂后期染色体的着丝点数。
(3) 减数分裂中期I的染色体数。
[答案]:(1)48;(2)24;(3)24;(4)12。
[提示]:如果题目没有明确指出,通常着丝点数与染色体数都应该指单个细胞或细胞核内的数目;为
了“保险”(4)也可答:每个四分体细胞中有12条,共48条。具有独立着丝点的染色体才称为一条染色体,由复合着丝点联结的两个染色体单体只能算一条染色体。
5. 果蝇体细胞染色体数为2n=8,假设在减数分裂时有一对同源染色体不分离,被拉向同一极,那么:
(1) 二分子的每个细胞中有多少条染色单体,
(2) 若在减数分裂第二次分裂时所有的姊妹染色体单体都分开,则产生的四个配子中各有多少条染色体,
(3)用n表示一个完整的单倍染色体组,应怎样表示每个配子的染色体数,
[答案]:(1)两个细胞分别为6条和10条染色单体。 ——————————————————————————————————————
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(2)四个配子分别为3条、3条、5条、5条染色体。
(3)n=4为完整、正常单倍染色体组;少一条染色体的配子表示为:n-1=3;多一条染色体的配子表示为:n+1=5。
[提示]:正常情况下,二价体的一对同源染色体分离并分配到两个二分体细胞。在极少数情况下发生
异常分配,也是染色体数目变异形成的原因之一。
6. 人类体细胞染色体2n=46,那么,
(1)人类受精卵中有多少条染色体,
(2)人的初级精母细胞、初级卵母细胞、精子、卵细胞中各有多少条染色体,
[答案]:(1)人类受精卵中有46条染色体。
(2)人的初级精母细胞、初级卵母细胞、精子、卵细胞中分别有46条、46条、23条、23条染色体。
7. 水稻细胞中有24条染色体,小麦中有42条染色体,黄瓜中有14条染色体。理论上它们各能产生多少种含不同染色体的雌雄配子,
[答案]:理论上,小稻、小麦、黄瓜各能产生212,4096、221,2097152、27,128种不同含不同染色
体的雌雄配子。
[提示]:水稻、黄瓜为二倍体,2n条染色体配对形成n个二价体;小麦虽然是六倍体但三种染色体
组来源于不同的二倍体物种——是异源六倍体(参见第七章),——————————————————————————————————————
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因此正常情况下42条染色体仍然配对形成21个二价体。
中期I每个二价体有两种排列方式,配子中有两种染色体组成。非同源染色体在形成配子时自由组合,因此有2n种配子染色体组合。
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉 (2) 减数分裂后期I染色体着丝点数。 (4)减数分裂末期II的染色体数。
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
8. 假定一个杂种细胞里含有3对染色体,其中A1、B1、C1来自父本,A2、B2、C2来自母本。
(1)通过减数分裂能形成几种配子,
(2)其染色体组成如何,
(3)同时含有3条父本染色体或3条母本染色体的比例是多少,
[答案]:该杂种细胞减数分裂能形成23,8种配子,染色体组成分别为:
A1B1C1 A1B1C2 A1B2C1 A2B1C1
A2B2C2 A2B2C1 A2B1C2 A1B2C2
上述8种类型比例相等。其中,同时含有3条父本染色体(A1B1C1)或3条母本染色体(A2B2C2)的比例均为1/8,即(1/2)3。
9. 植物的10个花粉母细胞(小孢子母细胞)和10个胚囊母细胞(大孢子母细胞),可以形成:
(1)多少个花粉粒,多少精核,多少营养核,
(2)多少个胚囊,多少个卵细胞,多少极核,多少助细胞,多少反足细胞,
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[答案]:(1)40, 80, 40。
(2)10, 10, 20, 20, 30。
[提示]:营养核,也称管核(tuber nucleus)或花粉管核。
10. 玉米体细胞染色体数目2n=20,写出下列各组织的细胞中染色体数目:
(1)叶,根,胚乳,胚,花粉管壁。
(2)大孢子母细胞,卵细胞,反足细胞,花粉管核。
[答案]:(1)叶、根、胚乳、胚,花粉管壁:10对(20条)、10对(20条)、30条、10对(20条)、0条。
(2)大孢子母细胞、卵细胞、反足细胞、花粉管核:10对(20条)、10条、10条、10条。
[提示]:显然不能将胚乳中的30条染色体称为15对,也不能将卵细胞等的10条染色体称为5对。
胚囊中7个细胞8个核,有80条染色体,但胚囊母细胞只有10对染色体。花粉管核指正在生长的花粉管中的营养核,因此只有10条染色体。
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
第二章 遗传物质的分子基础(p58)
8. 如果DNA的一条链上(A+G)/(T+C)=0.6,那么互补链上的同一个比率是多少,
[答案]:其互补链上的(A+G)/(T+C)为1/0.6=1.7。
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10. 有几种不同的mRNA可以编码氨基酸序列met-leu-his-gly,
[答案]:根据遗传密码字典,有1种密码子编码met、6种密码子编码leu、2种密码子编码组氨酸、
4种密码子编码gly;因此有1×6×2×4,48不同的mRNA可以编码该氨基酸序列。分别为:
UUA
UUG
AUG CUU
CUC
CUA
CUG
[提示]:有的同学把起始密码子和终止密码子也考虑进去,尤其是终止密码子。个人认为也不应该算
错,说明你考虑问题更深一层;如果再深一层考虑题述本来就是一个片段,而不是一个完整的基因,所以可以不考虑。 CAG CAC GGU
GGC GGA GGG
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
第三章 孟德尔遗传(p80-81)
1. 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。
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(2)毛颖×毛颖,后代3/4毛颖 : 1/4光颖。
(3)毛颖×光颖,后代1/2毛颖 : 1/2 光颖。
[答案](1)PP×P_或P_×PP
(2)Pp×Pp
(3)Pp×pp
[提示]此类题目的分析思路(在作练习题与考试时,应该适当反映分析过程~):首先是根据亲本及后
代的表现型及性状(基因)的显隐性关系,初步推断其基因型;然后根据亲子代关系进一步推断基因型。如本题(2):
根据表现型可知:毛颖(P_)×毛颖(P_)?3/4毛颖(P_) : 1/4光颖(pp);
光颖后代的两个p基因分别来自双亲,可知双亲均具有隐性p基因、为杂合体;即:
双亲基因型为:Pp×Pp
2. 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F1的基因型和表现型。每一组合的F1群体中,出现无芒或有芒个体的机会各为多少,
(1)AA×aa (2) AA×Aa (3)Aa×Aa (4)Aa×aa (5)aa×aa
[答案](1)基因型全部为Aa,表现型全部为无芒;
(2)基因型分别为:AA、Aa;表现型全部为:无芒。
(3)基因型分别为:AA、Aa和aa;前两种表现型为无芒,机——————————————————————————————————————
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会为3/4;后者表现型为有芒,机会为1/4;
(4)基因型分别为:Aa、aa;前者表现型为无芒,机会为1/2;后者表现型为有芒,机会为1/2。
(5)基因型全部为aa,表现型全部为有芒。
3. 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F1和F2的基因型和表现型。在完全显性情况下,其F2基因型和表现型的比例怎样,
[答案] 有稃品种(HH)×裸粒品种(hh)
?
F1基因型: Hh 在完全显性时表现为:有稃
F2基因型:1/4 HH + 2/4 Hh 1/4hh
F2表现型: 3/4有稃 1/4裸粒
[提示]要特别注意不能把F1、F2的表现型说成是:有稃品种、裸粒品种;品种是一个特定的概念,
不是表现型。
5. 玉米是异花授粉作物,靠风力传播花粉。一块纯种甜粒玉米繁殖田收获时,发现有的甜粒玉米果四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
穗上结有少数非甜粒种子,而另一种非甜粒玉米繁殖田收获时,非甜粒果穗上却找不到甜粒的种子。如何解释这种现象,怎样验证解——————————————————————————————————————
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释,
[答案]现象解释:(1)由于玉米是雌雄异花的异花授粉植物,甜粒纯种(susu)与非甜粒纯种(SuSu)相
邻种植会由于风媒传粉而大量相互授粉杂交,两种植株上都会形成杂种籽粒(甜粒纯种植株上杂种籽粒胚的基因型:Susu,胚乳的基因型:Sususu;非甜粒植株上杂种籽粒胚基因型:Susu,胚乳基因型:SuSusu)。(2)非甜/甜是籽粒胚乳性状,由于直感现象籽粒胚乳表现型由胚乳基因型决定,由于非甜对甜为显性,因此两种植株上的杂种籽粒均表现为非甜粒。
验证:甜粒植株上的非甜粒种子种植并进行自交或与非甜粒测交,后代会出现性状分离。非甜植株上的种子种植并进行自交或与非甜粒亲本测交,部分个体(杂种)自交、测交后代也会出现性状分离。
6. 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:?亲本的表现型、配子种类和比例。?F1的基因型种类和比例、表现型种类和比例。
(1)TTrr×ttRR (2)TTRR×ttrr (3)TtRr×ttRr [答案]见下表。
杂交组合
亲本表现型 TTrr:厚壳红色 ttRR:薄壳紫色 TTRR:厚壳紫色 ttrr:薄壳红色
亲本配子 种类和比例 100% Tr 100% tR 100% TR 100% tr
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F1基因型 种类和比例 100% TtRr
F1表现型 种类和比例 100% 厚壳紫色
(4)ttRr×Ttrr
(1)
(2)
100% TtRr 100% 厚壳紫色
12.5% TtRR, 25% TrRr 37.5% 厚壳紫色
(3)
TtRr:厚壳紫色 TR, Tr, tR, tr 各25%ttRr:薄壳紫色
tR, tr 各50%
12.5% Ttrr
12.5% 厚壳红色
12.5% ttRR, 25% ttRr 37.5% 薄壳紫色
12.5% ttrr 25% TtRr
12.5% 薄壳红色25% 厚壳紫色25% 厚壳红色25% 薄壳紫色25% 薄壳红色
(4)
ttRr:薄壳紫色 Ttrr:厚壳红色
50% tR, 50% tr 50% Tr, 50% tr
25% Ttrr 25% ttRr 25% ttrr
[提示]注意在分析亲本配子种类和比例时,不能把两个亲本的配子混在一起。因为杂交过程中,其中
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一个是母本只提供雌配子,另一个是父本只提供雄配子,雌雄配子当然不能混在一起分析。
7. 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,
四川农业大学农学院生物技术系
杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
[答案]红果、二室亲本的基因型:YyMm,红果、多室亲本的基因型:Yymm。
[提示]应该体现分析思路(类似第1题):
(1)根据亲本的表现型可知:红果、二室 Y_M_,红果、多室 Y_mm;
(2)后代中红果 : 黄果,3 : 1,因此两个亲本均为果色基因型均为杂合型;
(3)后代中二室 : 多室,1 : 1,因此前一个亲本子房室数基因型为杂合型。
综上所述,两亲本的基因型分别为:YyMm, Yymm
10. 光颖、抗锈、无芒(ppRRAA)小麦和毛颖、感锈、有芒(PPrraa)小麦杂交,希望从F3选出毛颖、抗锈、无芒的小麦株系(PPRRAA)——————————————————————————————————————
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的小麦10个株系,试问F2群体中至少应选择表现型为毛颖、抗锈、无芒(P_R_A_)的小麦从少株,
[答案]杂种F1为3对基因杂合体(PpRrAa),在独立遗传情况下,自交后代中表现型为:毛颖、抗锈、
无芒(P_R_A_)个体的比例为:?×?×?=27/64,而其中基因型纯合(PPRRAA)个体的比例为:?×?×?=1/64。
因此在F2选择毛颖、抗锈、无芒个体中,自交可得到纯合F3株系的占1/64?27/64=1/27; 要得到10个纯合毛颖、抗锈、无芒F3株系,应选择:10?1/27=270(株)。
[提示]株系指一个植株自交产生的后代群体;F3株系是一个F2植株所有自交后代。纯合株系(纯系):
株系内个体均纯合、个体间基因型相同,是一个纯合个体自交后代(也即第九章所谓纯系)。
12. 萝卜块根的形状有长形的,圆形的,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,121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,标明上述各杂交组合亲本及其后裔的基因型。
[答案]萝卜块根形状的遗传类型属于受一对基因控制、不完全显——————————————————————————————————————
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性遗传;一对基因分别用L, l表示,
4个杂交组合及后代的基因型分别为:
(1)LL×ll ? Ll (2)LL×Ll ? 1/2 LL + 1/2 Ll
(4)Ll×Ll? 1/4 LL + 1/2 Ll + 1/4 ll (3)Ll×ll?1/2 Ll + 1/2 ll
[提示]遗传类型在不同的环境中可以有不同的含义,可以指遗传组成(静态):基因型,纯合、杂合;
遗传方式(动态):细胞质遗传、细胞核遗传,单基因、多基因(或特定的互作类型),质量性状、数量性状,等。
本题中,一个单位性状具有3种表现型类型,可能是:一对不完全显性基因控制,两对基因抑制、隐性上位性、显性上位性或积加作用。但在质量性状遗传分析中,都首先考虑一对基因的情况,只有在不能够用一对基因控制的各种情况解释的时候,才考虑两对基因控制。 根据几个杂交组合后代表现来看,基本符合一对基因不完全显性控制(必要时可以用Х测验进行检验)所以不再考虑两基因的情况。事实上,在这种情况下,也不会符合两对基因互作四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉 2
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
的各种情况。
用基因型分析杂交组合的时候,通常应用理论比例。部分同学在以基因型表示的时候,也抄录题目的实际后代数目,如:(2)LL×Ll ?205 LL + 201 Ll。
14. 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——————————————————————————————————————
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型为A_C_R_的籽粒有色,其余基因型的籽粒均无色。一个有色籽粒植株与以下三个纯合品系分别获得下列结果:
(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。
试问这个有色籽粒是怎样的基因型,
[答案] 该植株表现为有色,因此基因型为:A_C_R_。在各杂交纯合中:
(1)A_C_R_×aaccRR?50%有色籽粒。
如果A基因显性纯合(AA),后代籽粒A位点为Aa,此时R位点为R_;后代产生籽粒色呈1:1分离比例只能由C基因分离产生?AACcR_。
反之,若A基因杂合(Aa),则C基因必然纯合?AaCCR_。
(2)A_C_R_×aaCCrr?25%有色籽粒。
一个亲本为CC纯合,因此后代C位点总带有C基因,只有当:该个体A基因杂合后代Aa:aa=1:1,该个体R基因杂合后代Rr:rr=1:1;后代表现为1/4AaC_Rr有色,其余均为无色。即该有色籽粒的基因型可以为:AaC_Rr。
(3)与组合1类似,有色籽粒应为:A_CCRr或A_CcRR。
综合3个杂交组合的结果,同时满足三个条件的基因型为:AaCCRr。
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学》(第二版)(刘庆昌主编)部分习题解答 ——————————————————————————————————————
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第五章 基因突变(p125-126)
3. 兔子毛色受3个复等位基因控制:正常毛色基因C、喜马拉雅白化基因Ch和白化基因Ca,它们的显性关系可表示为:C>Ch>Ca。试写出兔子有哪几种毛色基因型和表现型。
[答案] 兔子是二倍体生物,基因成对存在3个复等位基因可形成如下表所示的基因型和表现型:
基因型
CC、CCh、CCa
ChCh、ChCa
CaCa 表型 正常毛色 喜马拉雅白 白化
6. 有性繁殖和无性繁殖、自花授粉和异花授粉与突变性状表现有什么关系,
[答案] 由于基因自然突变率一般很低,一对等位基因同时突变的可能性就更低,因此突变当代一般
是杂合体。显性突变基因的突变性状可以直接表现,而隐性突变基因则只有通过有性生殖产生纯合体之后才会表现突变性状。因此,生物繁殖、授粉方式极大影响突变性状,尤其是隐性突变的性状表现。
杂合体突变细胞经过有丝分裂(无性繁殖)可以产生突变细胞群或后代个体。显性突变可能表现为突变体区,经过芽变选择与保留获得突变个体;隐性突变则不能表现突变性状,也无法根据性状表现进行选择,形成突变个体。
杂合突变细胞经过有性繁殖,形成带突变基因的雌雄配子,当两——————————————————————————————————————
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者结合时可能产生突变纯合体。显性突变可以在突变当代表现,而隐性突变也可以在突变后代中表现出来。
同为有性繁殖,植物突变杂合体自花授粉产生突变纯合体的机率远远高于异花授粉方式,因而更有利于隐性突变性状的表现。异花授粉隐性突变基因可能在群体中长期以杂合形式存在而并不表现。
8. 在种植高秆小麦品种的田间发现一矮秆植株,怎样验证它是由于基因突变,还是由于环境影响产生的,
[答案] 生物性状变异的来源可以分为环境变异和遗传变异,遗传变异又分可为:遗传重组、基因突
变(有时包括细胞质基因突变)、染色体变异(可分为染色体结构变异、染色体数目变异)。 本题变异个体发现于小麦——自花授粉植物品种群体(纯合群体),因此可以排除遗传重组的可能;通常栽培环境之中,产生染色体变异的频率比基因突变的频率更低,因此矮秆植株可能产生于环境变异和基因突变。
为鉴定变异体属于上述哪种变异来源,可令矮秆植株与原始高秆类型植株自交(自花授粉植物,无需采用特别的控制授粉措施),分别收获籽粒。排除可能影响其株高的环境因素,在土壤和栽培管理一致的条件下种植,考察株高表现:如果变异体后代与原始材料间无差异,为环境变异;如果差异依然存在,推测为遗传变异——本例中为基因突变。
10. 利用花粉直感现象测定突变频率,在亲本性状配置上应该注意什么问题,
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[答案] 应该以隐性性状亲本为母本。原因:以显性性状亲本为母本,无论花粉粒是否发生基因突变,
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《遗传学》(第二版)(刘庆昌主编)部分习题解答
F1均表现显性性状,不能鉴定是否突变。
13. DNA损伤修复途径有哪些,其中哪些途径能够避免差错,哪些允许差错并产生突变,
[答案] DNA损伤修复途径包括:错配修复、直接修复、切除修复、双链断裂修复、复制后修复和倾
向差错修复。
DNA损伤修复主要有结构完整性修复与序列正确性修复两方面的作用。结构完整性修复是所有修复途径最根本功能,是保证细胞、生物体生存的最首要前提。
错配修复、直接修复和切除修复途径在修复结构的同时通常也能够修复序列正确性,从而避免DNA损伤导致基因突变产生,因此也称为避免差错修复。
在DNA损伤比较严重的情况下,修复途径为了最大限度地修复DNA分子结构的完整性,可能容忍、甚至倾向产生序列差错,从而导致基因突变的产生。其中双链断裂修复、复制后修复属于容忍差错修复,SOS修复为倾向差错修复。
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第六章 染色体结构变异(p146-147)
2. 某植株是隐性aa纯合体,用显性AA纯合体的花粉给它授粉杂交,在500株F1中,有2株表现型为隐性a。如何证明和解释这个杂交结果,
[答案] 两纯合体杂交后代产生隐性性状后代个体有两种可能:
(1)显性个体发生基因突变,产生含突变、隐性基因的雄配子;(2)显性性状个体产生染色体缺失(尤其是顶端缺失)突变,丢失显性基因所在区段,杂种后代表现假显性现象。 两者的区别在于:前者染色体形态结构没有改变,也后者会导致缺失染色体长度和着丝粒相对位置的改变。因此,进一步验证的方法是:对隐性性状杂种F1进行细胞学鉴定。
[提示] 本题目中变异率达0.4%,通常基因和染色体结构变异自然产生的频率都应该没有这么高,因
此还可以认为只有经过诱变处理才产生上述结果。如果用紫外线进行诱变的话,产生染色体结构变异的频率要低得多;而电离辐射诱变处理的话,两种结果的可能性均存在。
3. 某玉米植株是第9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,得到10%有色的杂交籽粒。试解释发生这种现象的原因。
[答案] 该杂合体花粉母细胞减数分裂时,第9染色体上C基因与——————————————————————————————————————
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缺失点之间发生交换,形成产生了
带C基因的正常染色体。这此配子可育,参与授粉产生有色籽粒。同时表明缺失点与C基因间的遗传距离为10cM。分析过程如下:
用D表示缺失染色体的缺失点,d表示正常染色体对应点,则该杂合体的基因型为CD//cd,性母细胞中染色体组成如图所示:
若C、D间不发生交换,该杂合体产生两种类型花粉粒(CD、cd)各占50,,但仅cd可育,因
此以之为父本与ccdd个体杂交后代均为无色。
当C、D间发生非姊妹染色体单体交换,该杂合体花粉母细胞产生配子类型如下:
设4种配子的比例分别为P1, P2, P3, P4,则:
P1=P2;P3=P4
P2/(P2+P4)×100,,10,
RfCD,[(P2+P4)/(P1+P2+P3+P4)]×100%,10%
综上所述,缺失点与C基因间遗传距离为10cM。
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学》(第二版)(刘庆昌主编)部分习题解答
[提示] 本题不仅要解释有色籽粒产生的原因,而且要解释有色籽粒产生的比例。
8. 某个体的某一对同源染色体的区段顺序有所不同,一个是abcde?fg,另一个是adcbe?fg(“?”代表着丝粒)。试回答下列问题:
(1)这对染色体在减数分裂时是怎样联会的,
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(2)如果在减数分裂时,b-c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,并指出所产生的配子的育性。
(3)如果在减数分裂时,着丝粒与e之间和b-c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,并指出所产生的配子的育性。
[答案] (1)该个体为臂内倒位杂合体,联会时这对染色体形成倒位圈,如图所示:
(2)如下图所示,打“*”的四分子形成配子不育。
(3)如下图所示,打“*”的四分子形成配子不育。
9. 某生物有3个不同的变种,各变种的某染色体的区段顺序分别为:ABCDEFGHIJ, ABCHGFIDEJ, ABCHGFEDIJ。试分析这3个变种的进化关系。
[答案] 三个变种染色体顺序可能是由一种染色体顺序先后经过两次染色体倒位形成的两个不同变
种:ABCDEFGHIJ发生DEFGH区段倒位形成ABCHGFEDIJ,后者再次发生EDI区段倒位形成ABCHGFIDEJ。
15. 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)
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学》(第二版)(刘庆昌主编)部分习题解答
为20%,以黄胚乳的易位纯合体与正常的白胚乳纯系(yy)杂交,——————————————————————————————————————
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再以F1与白胚乳纯系测交,试解答以下问题:
(1) F1和白胚乳纯系分别产生哪些可育配子,图解分析。
(2) 测交子代(Ft)的基因型和表现型(黄粒或白粒,完全不育或半不育)的种类和比例如何,图解说明。
[答案] 根据题意,设带Y的易位染色体、正常6染色体分别如图所示(其中第6染色体与m染色体
易位):
可知:杂种F1与白胚乳个体的相关染色体组成分别为:
杂种F1:66mmm6(相互易位杂合体)
白胚乳个体:66mm(正常染色体组成)
则杂种F1交替式分离产生有效(可育)配子,而白胚乳个体配子只有一种,如图所示:
16. 用叶基边缘有条纹(f)和叶中脉棕色(bm2)的玉米品系(ffbm2bm2)与叶基边缘和中脉色都正常的易位纯合体(FFBm2Bm2TT)杂交,F1植株的叶边缘和脉色都正常,但为半不育。检查发现该F1的孢母细胞内在粗线期有十字形的四重体。再用隐性纯合亲本与F1测交,测交子代(Ft)的分离见下表。已知F-f和Bm2-Bm2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, 叶基边缘
有无白条纹
无
有
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------------------------------------------------------------------------------------------------
无
有
四川农业大学农学院生物技术系 中脉色 育 性 半不育 全育 正常9 棕色99 棕色67 正常3 杨先泉
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[答案] 根据题意,该杂交、测交过程可表示如下:
FFBm2Bm2TT×ffbm2bm2tt
?
FfBm2bm2Tt×ffbm2bm2tt
分组
亲本组
单交换1
单交换2
双交换 ? F1配子 fbm2t 表型 数目 FBm2T FfBm2bm2Tt 无、正常、半不育 96 fbm2t ffbm2bm2tt 有、棕色、全育 99 fBm2T ffBm2bm2Tt 有、正常、半不育 63 Fbm2t Ffbm2bm2tt 无、棕色、全育 67 FBm2t FfBm2bm2tt 无、正常、全育 9 fbm2T ffbm2bm2Tt 有、棕色、半不育 12 Fbm2T Ffbm2bm2Tt 无、棕色、半不育 2
fBm2t ffBm2bm2tt 有、正常、全育 3
合计 351
按三点测验分析如下:
(1)双交换组与亲本组间比较,双交换类型的bm2与其它基因——————————————————————————————————————
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连锁关系改变,可知:
bm2基因位于f与易位点之间;
单交换1为f与bm2间单交换产生;
单交换2为bm2与易位点间单交换产生;
f与易位点间双交换=2+3×100%=1.42%。 351
(2)f与bm2间交换值:Rf=63+67×100%+1.42%=38.46% 351
9+12×100%+1.42%=7.40% bm2与易位点间交换值:Rf=351
f与易位点间交换值为:38.46,+7.40,,45.86,
综上所述,两对基因与易位点间关系可表示如下图:
F 38.46 Bm2 7.40 T
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四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学》(第二版)(刘庆昌主编)部分习题解答
第七章 染色体数目变异(p170-171)
2. 糖槭和羽叶槭都是二倍体植物2n=2x=26。它们是同一个属的不同种。它们之间的杂种是不育的。试解释原因并提出使杂种成为可育的办法。
[答案] 种间杂种不育的原因是:杂种两个染色体组来自不同的物种,减数分裂前期I两个染色体组
26条染色体均以单价体的形式存在;后期I单价体不可能呈均等分配,要么随机分配到二分体细胞之一,要么发生后期I姊妹染色单体分离后期II染色单体随机分配,要么单价体微过氧化物酶体;因此,——————————————————————————————————————
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四分体细胞中一般不具有染色体组的完整组成,丧失染色体组的整体和均衡,导致配子不育。
使杂种成为可育的办法:可以通过体细胞染色体加倍获得双二倍体。双二倍体具有糖槭和羽叶槭各两个染色体组,染色体(组)成对存在;减数分裂前期I能够正常配对形成二价体,后期I同源染色体均等分配;四分体细胞具有糖槭和羽叶槭染色体组各一个,配子育性会显著提高。
3. 杂种F1与隐性性状亲本回交后,得到显性性状与隐性性状之比为5[A] : 1[a]的后代,因此可以肯定该杂种是同源四倍体,对吗,试说明。
[答案] 不对。
从理论上讲,如果A基因所在的染色体有4条,两个纯合体杂种F1基因型为A基因的复式杂合体:AAaa,当A基因按染色体随机分离时可以得到5[A] : 1[a]的测交后代表现型分离。 但除了同源四倍体之外,如果杂种为A基因所在染色体的四体,也会得到相同的理论结果。因此,需要进一步对其进行细胞学鉴定才能确定杂种是同源四倍体还是四体。
6. 在小麦中发现1个叶绿素异常的隐性基因a,纯合体的叶子为黄绿色,试用单体分析法确定a基因位于哪个染色体上。
[答案] 用黄绿色纯合体作父本分别与21种正常绿色单体自交,杂交种子种植得到21个杂种F1群体,
考察F1植株颜色表现;
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20个F1群体全部表现为绿色,表明该基因与对应单体染色体无关;
1个F1群体有两种植株色表现:绿色和黄绿色;对黄绿色植株进行细胞学分析,黄绿色个体均为单体,而绿色个体均为双体;表明该基因就在此单体对应用染色体上。
7. 普通小麦的某一单位性状的遗传常常是由3对独立分配的基因共同决定,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的诱变处理,哪个种的突变型出现频率最高,哪个最低,为什么,
[答案] 普通小麦是异源六倍体,其中6个染色体组分别来源于野生一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草和
方穗山羊草3个二倍体物种,这3个物种间亲缘关系很近,具有很多相似的性状和基因;因此普通小麦一个性状常常由3对基因决定,并且分别位于A、B、D不同的染色体组上,独立遗传。
电离辐射诱变通常会破坏已有基因结构和功能,因此以隐性突变为主;而基因突变是独立发生的,对多个基因控制的性状,各基因同时突变产生突变纯合体,表现突变型的频率很低,对于染色体组间具有部分同源性的异源多倍体而言显然四倍体的频率低于二倍体,而六倍体四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学》(第二版)(刘庆昌主编)部分习题解答
低于四倍体。
11. 同源多倍体和异源多倍体都是原来物种的染色体数加倍。若——————————————————————————————————————
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有一种4x的植物,你怎样从细胞学上确定它是同源多倍体还是异源多倍体,
[提示] 有丝分裂染色体形态观察和减数分裂配对观察都要分析到。
15. 白肋型烟草的茎叶都是乳黄绿色,基因型是yb1yb1yb2yb2隐性纯合体。某植株的基因型内只要有yb1
的显性等位基因Yb1或yb2的显性等位基因Yb2中之一个即为正常绿色。曾使白肋型烟草与9个不同染色体(从M到U)的单体杂交,得9个杂交组合的F1,再使白肋型烟草分别回交9个F1群体内的单体植株,得到下表所列的回交子一代。
F1单体的单体染色体
M N O P Q R S T U
回交子一代的表现种类和株数 绿株 36 28 19 33 32 27 27 28 37
白肋株 9 8 17 9 12 12 4 8 8
试问Yb1-yb1或Yb2-yb2在哪条染色体上,为什么, [答案] Yb1-yb1或Yb2-yb2位于O染色体上。
如果不是Y-y或Y-y基因所在染色体的单体,其基因型为YYYY。与白肋型杂交F1基因型为YyYy,此种F1(无论是单体还是双体)与白肋型yb1yb1yb2yb2回交子代有4种基因型,比例相等;其中yb1yb1yb2yb2表现为白肋型,绿株与白肋型比例为3:1。 上述回交子代中,除与O染色体单体杂交、回交子代,其它均接近3:1的比例。
如果与白肋型杂交的单体就是Yb1-yb1或Yb2-yb2(以Yb1-yb1——————————————————————————————————————
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为例)所在的染色体的单体,则其基因型为Y_YY,与白肋型杂交F1中单体的基因型为_yb1Yyb2。该单体F1再与白肋型回交,后代也有四种基因型,比例相等;其中yb1_yb2yb2与yb1yb1yb2yb2与表现为白肋型,绿株与白肋型比例为1:1。
上述回交子代中,白肋型与O染色体单体杂交、回交子代表现接近3:1。
b1
b2b2
b2
b1b1b2b2b1
b1
b2
b2
b1b1b2b2
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
第八章 数量性状的遗传(p190)
8. 根据下列资料估算广义遗传率和狭义遗传率。
[提示] 这是一个很古老的例子,两个亲本均为常规稻品种(纯系),因此在估计环境方差时应该用到3
个不分离世代。各世代平均数在这里并没有用到。
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
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《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
第九章 近亲繁殖和杂种优势(p203)
3. 假设有3对独立遗传的异质基因,自交5代后群体中3对基因杂合(个体)的比例是多少,3对基因中2对基因杂合、1对基因纯合(个体)的比例是多少,3对基因均纯合(个体)的比例是多少,
[提示] 根据孟德尔遗传规律,1对基因杂合体自交r代,后代群体中纯合体的比例为?1?
合的比例为???12r??,杂??1
r?2??;n对独立遗传基因杂合体自交后代中,各种基因型类型及比例符?
n??1???+?r??。 ??2??
311[答案] 1对基因自交5代,纯合体的比例为,杂合体的比例为; 3232??1合二项分布:??1?r??2
由于3对(n=3)基因独立遗传,因此自交5代,x对基因纯合(3-x对基因杂合)的比
3!?31??1?例为:×??×??x!×3?x!?32??32?x3?x。
3对基因杂合(x=0)的比例为:3.05×10-5
1对基因纯合,2对基因杂合(x=1)的比例为:2.84×10-3
3对基因纯合(x=3)的比例为:0.909
9. A、B、C、D是4个高粱自交系,其中A和D是姊妹自交系,B和C是姊妹自交系。四个自交系可配成6个单交种,为了使双杂种的杂种优势最强,你将选哪两个单交种进行杂交,为什么, ——————————————————————————————————————
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[答案] 影响杂种优势最主要的因素是双亲间基因型差异,双亲间基因型差异越大,杂种的杂合程度
越高,杂种优势越强;同时,亲本的纯合度越高,杂种群体的整齐度越高,杂种优势最明显。 单交种A×D与单交种B×C均由姊妹自交系产生,具有较高的纯合度;同时两个单交种间的遗传差异最大;因此双交种(A×D)×(B×C)的杂种优势最强。
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
第十一章 细胞质遗传(p254-255)
3. 如果正反杂交试验获得的F1表现不同,这可能是由于:?性连锁。?细胞质遗传。?母性影响。你如何用试验方法确定它属于哪一种情况,
[答案] X染色体上基因控制的性状:以纯合显性母本与隐性父本杂交时,F1代雌雄个体均表现为显
性;以隐性母本与显性父本杂交时,F1代雌性表现为显性,雄性表现为隐性。因此,只需要考察正反F1代性状表现与性别间的关系。就可以确定是否属于性连锁遗传。
正反交F1分别进行自交,考察F2性状表现:如果两种F2群体均一致表现为同一种性状,则
,则属于细胞属于母性影响;如果两个F2群体分别表现两种不同的性状(与对应的F1一致)
质遗传。
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4. 玉米埃形条纹叶(ijij)与正常绿叶(IjIj)植株杂交,F1的条纹叶(Ijij)作母本与正常绿色叶植株(IjIj)回交。将回交后代作母本进行下列杂交,请写出后代的基因型和表现型。
(1)绿叶(Ijij)? × ? 条纹叶(Ijij)
(2)条纹叶(IjIj)? × ? 绿叶(IjIj)
(3)绿叶(Ijij)? × ? 绿叶(Ijij)
[答案] F1的条纹叶核基因型为:Ijij,细胞质有两种基因型:+/-。回交后代遗传组成与表型如下:
+(IjIj)绿叶
-(IjIj)白化 +(Ijij)绿叶 -(Iji)白化
+/-(Ijij)条纹叶 +/-(IjIj)条纹叶
(1)绿叶(Ijij)回交后代细胞质全部为正常叶绿体基因+,杂交后代基因型及表现型分别为:
+(IjIj)、+(Ijij)绿色,+(ijij)会产生突变叶绿体基因?+/-(ijij)为条纹叶或白
(2)条纹叶(IjIj)产生的后代可能有3种细胞质细胞类型,但核基因均为IjIj,即:+(IjIj)为绿色、-(IjIj)为白化苗和+/-(IjIj)为条纹叶。
(3)绿叶(Ijij)细胞质全部为正常叶绿体基因,杂交后代:
+(IjIj)、+(Ijij)绿色,+(ijij)会产生突变叶绿体基因?+/-(ijij)为条纹叶或白化。
5. 大麦的淡绿色叶片可由细胞质因子(L1=正常绿叶,L2=淡绿叶)——————————————————————————————————————
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引起,也可由隐性核基因(vv=淡绿叶)引起。请预测下列各组合中子代的基因型和表现型:
(1)纯合正常 ? × ? L1(vv)
(2)L1(vv)? × ? 纯合正常
(3)纯合正常 ? × ? L2(vv)
(4)L2(vv)? × ? 纯合正常
(5)来自(1)的F1 ? × ? 来自(4)的F1
(6)来自(4)的F1 ? × ? 来自(1)的F1
[答案] (1)亲代遗传组成及子代基因型与表现型:L1(VV)? × ? L1(vv)? L1(Vv)为正常绿叶
(2)L1(vv)? × ? L1(VV) ? L1(Vv)为正常绿叶
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
(3)L1(VV)? × ? L2(vv)? L1(Vv)为正常绿叶
(4)L2(vv)? × ? L1(VV)? L2(Vv)为淡绿叶
(5)L1(Vv)? × ? L2(Vv)? L1(VV)与L1(Vv)为正常绿叶;L1(vv)为淡绿叶
、L2(Vv)、L2(vv)均为淡绿叶 (6)L2(Vv)? × ? L1(Vv)? L2(VV)
7. 不同组合的不育植株与可育植株杂交得到以下后代:
(1)1/2可育,1/2不育。
(2)后代全部可育。
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(3)后代仍然保持不育。
写出各杂交组合中父本的遗传组成。
[答案] (1)N(Rfrf)或S(Rfrf)
(2)N(RfRf)或S(RfRf) (3)N(rfrf)
12. 如果你发现了一株雄性不育植株,你如何确定它是究竟是单倍体、远缘杂交F1、生理不育、核不育还是细胞质不育,
[提示] 单倍体雌雄配子均不育,且可通过体细胞染色体数目鉴定;远缘杂交F1同样雌雄配子均不育,
且可通过体细胞染色体数目与减数分裂染色体配对鉴定;生理不育通常雄配子不育,雌配子可育,但后代不会表现不育特征;核不育通常雄配子不育,雌配子可育,后代育性能够恢复、不能保持;细胞质不育通常雄配子不育,雌配子可育,后代能够保持、不能恢复。
[答案] (1)小心取部分根尖(不影响植株生存),进行细胞学鉴定,能鉴定是否单倍体;
(2)如果还有部分花序处于减数分裂,进行减数分裂制片观察,可鉴定是否远缘杂交F1; (3)分别用已知具有广泛恢复力的质核互作雄性不育恢复系和具有广泛保持能力的质核互作
雄性不育保持系的可育花粉给不育植株授粉(分花序或单穗分别授粉并挂牌标记):若均不能得到杂交种子,应该属于单倍体或远缘杂交F1;
(4)得到杂交种子,进行种植。若恢复系、保持系授粉后代均可育,且其后代不发生育性分
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离,则更可能是生理不育;
(5)若后代均可育,但其后代发生育性分离,则更可能是细胞核不育;若后代均不育则更可
能是细胞质不育;
(6)其后恢复系授粉后代可育,保持系授粉后代不育,则应该是质核互作核性不育。
13(用某不育系与恢复系杂交,得到F1全部正常发育。将F1的花粉再给不育系亲本授粉,后代中出现90株可育株和270株不育株。试分析该不育系的类型及遗传基础。
[提示] 细胞质不育育性不能得到恢复,不适用于本题;质核互作雄性不育系的不育胞质在与F1回交
时传递给每一个回交后代,因此与后代育性分离无关,本例中也不能进行深入分析;因此本例主要应该考虑不育系的细胞核基因遗传;如果为显性核不育,回交后代应该全部可育;如果不育系与恢复系间存在一对育性基因差异,则后代中育性应该表现1:1的分离比例;如果两对无互作隐性不育基因控制,回交后代应该表现为3:1的可育株:不育株。上述情况均不能四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
《遗传学(第二版)》(刘庆昌主编)部分习题解答
解释本题结果。
[答案] 该不育系的花粉败育受2对独立遗传隐性不育基因(ms1ms1ms2ms2)控制,可育基因显性互
作时雄性可育,杂种F1基因型为(Ms1ms1Ms2ms2)产生四种——————————————————————————————————————
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类型的配子:Ms1Ms2、Ms1ms2、ms1Ms2、ms1ms2,且比例相等;第一种酏子回交形成可育株,后三种回交形成不育株。
14(现有一个不育材料,找不到它的恢复系。一般的杂交后代都是不育的。但有的F1不育株也能产生极少量的花粉,自交得到少数后代,呈3:1不育株与可育株分离。将F1不育株与可育亲本回交,后代呈1:1不育株的分离。试分析该不育材料的遗传基础。
[提示] 分析过各与上题类似,从简单到复杂,各种可能一一进行分析,直到找到可以解释的遗传基
础。找不到恢复系:可能是显性核不育或细胞质不育,细胞质不育后代不会表现育性分离。
[答案] 该不育材料受一对显性核不育基因(MM)控制。杂种F1基因型(Mm)不育,杂种F1
自交后代:MM、Mm为3/4不育株,mm为1/4可育株。回交后代:Mm为1/2不育,mm为1/2可育。 ,,,,,,,
四川农业大学农学院生物技术系 杨先泉
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