遗传学作业答案(修订版)

遗传学作业

第一章

一、名词解释

遗传学、遗传、变异、遗传工程、细胞工程、染色体工程、基因工程

二、问答题

1、生物进化与新品种选育的三大依据是什么？

答：生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。

2、拉马克、达尔文、魏斯曼及孟德尔的遗传观念及其在遗传学发展中的作用如何？

第二章

1 假定某杂合体细胞内含有3对染色体，其中A、B、C来自母本，A’、B’、C’来自父本。经减数分裂该杂种能形成几种配子，其染色体组成如何？其中同时含有全部母本或全部父本染色体的配子分别是多少？

2 人的染色体数为2n=46，写出下列各时期的染色体数目和染色单体数。

（1）初级精母细胞

（2）精细胞

（3）次级卵母细胞

（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）有丝分裂后期

答：（1）46、92；

（2）23、不存在染色体单体；

（3）23、46；

（4）23、46；

（5）46、92；

（6）46、不存在染色体单体；

（7）23、46；

（8）46、92；

（9）46、92；

（10）92、不存在染色体单体。

3 某植物细胞内有两对同源染色体（2n=4），其中一对为中间着丝点，另一对为近端着丝点，试绘出以下时期的模式图。

（1）有丝分裂中期

（2）减数第一次分裂中期

（3）减数第二次分裂中期

第三章

一．名词解释

性状、单位性状、相对性状、显性性状、隐性性状、基因、基因座、显性基因、隐性基因、基因型、表型、等位基因、复等位基因、纯合体、杂合体、杂交、回交、测交

二．问答题、计算题

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；

答：（1）其中一个亲本基因型为PP，另外一个基因型任意。

（2）两个亲本的基因型均为Pp。

（3）毛颖亲本基因型为Pp，光颖亲本基因型pp.

2. 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：

（1）长形×圆形595椭圆形；

（2）长形×椭圆形205长形，201椭圆形；

（3）椭圆形×圆形198椭圆形，202圆形；

（4）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后代的基因型。

答：萝卜块根形状属于不完全显性遗传。设长型基因为AA，圆型基因型为aa,椭圆型基因型为Aa.（1）A A×aa→595Aa （2）A A×aa→201Aa+205AA （3）A A×aa→198Aa+202aa （4）

A A×aa→58AA+112Aa+61aa。

3. 1902年Bateson继孟德尔之后，首次报告了两对不同性状间杂交的研究工作。他用单冠白羽的莱杭鸡与豌豆冠黑羽的印第安斗鸡杂交，F1是白羽豌豆冠，F1×F1杂交得F2有：111只白羽豌豆冠；37只白羽单冠；34只黑羽豌豆冠；8只黑羽单冠。试问：

（1）你预料每一种类型的理论数是多少？

（2）用X2方法测定你的解释。

答：(1)两对基因为独立遗传，F

理论预期值为：

2

白羽豌豆冠，190×1/16=106.9

白羽单冠，190×3/16=35.6

黑羽豌豆冠，190×3/16=35.6

黑羽单冠，190×1/16=11.9

(2)х2=1.55；自由度为4-1=3；0.70>P>0.50；理论与实际结果相符，假设成立。

4. 在某些植物中，红色素是由无色前体酶促合成的，紫色素是在酶的作用下红色素分子上加上一个OH形成的。在紫×紫杂交中，所得F1代中有81株紫色，27株红色，36株白色个体。问：

（1）杂交中包括几对基因？它们属何种遗传方式？

（2）紫色亲本的基因型是什么？

（3）F1代3种表型的基因型是什么？

答：（1）包括两对基因Cc和Rr；C为无色前体物合成基因，c不能合成前体物；R为紫色素合成基因，r为红色素合成基因；两对基因表现为隐性上位作用，c为上位基因。

（2）CcRr；

（3）紫色（C_R_）;红色(C_rr);白色(ccR_+ccrr)=9:3:4.

隐性上位作用：两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起上位作用。

当上位基因处于隐性纯合状态时，下位基因的作用不能表现出来，而当上位基因处于显性纯合或杂合状态时，下位基因的作用才能表现出来。

5. 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。一个有色籽粒植株与以下3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。

试问这个有色籽粒亲本是怎样的基因型。

答：这个有色籽粒新本的基因型是AaCCRr.

第四章

1.在一个基因型为AaBb的杂合体中，A/a与B/b不连锁时产生的配子类型是什么？如

果A/a与B/b连锁，在发生或不发生交换的情况下会产生哪些配子类型？

2.重组率、交换值、遗传图距间的关系是什么？

答：重组率是重组型配子占总配子数的百分数；交换值是两个基因间发生交换的频率；遗传图距是用重组值或交换值来度量基因间的相对距离。当两基因间发生双交换或者偶数次交换的时候，没有重组配子的产生，但交换却发生了，因此重组率一般情况下要小于交换值。两基因距离越短，重组率与交换值越接近。重组值越大，说明两基因间的距离越远，基因间的连锁强度越小；重组值越小，说明基因间的距离越近，基因间的连锁强度越大。

3.A对a为显性，D对d为显性，两个位点间相距25 cM. 基因型为Ad/aD的植株自交

后，后代有哪些基因型和表型，它们的比例如何？如果杂合体基因型为AD/ad，比例又如何？

答：已知A与D相距25cM，故Rf＝25％。

4.一个果蝇品系，将一三隐性纯合雌蝇（aabbcc）与野生型雄蝇杂交，F1代进行兄妹

交配，得F2如下：

+++ 364abc 365

ab+ 87++c 84

a++ 47+bc 44

a+c 5+b+ 4

试计算各基因间的重组值，符合系数，并进行基因定位。

答：（1）Rf(a-b)＝(44+47+5+4)/1000×100％＝10% （1分）Rf(b-c)＝(84+87+5+4)/1000×100％＝18% （1分）

Rf(a-c) ＝(84+87+47+44+5+5+4+4)/1000×100％＝28% （1分）（2）C=实际双交换值/理论双交换值（1分）C=(5+4)/1000/(10%×18%)=0.5 （1分）（3） a 10cM b 18cM c （2分）

28cM

5. 玉米种子的有色(C)与无色(c)，非蜡质(Wx)与蜡质(wx)胚乳，饱满(Sh)与皱粒(sh)是三对等位基因，这3个基因杂合的植株用三隐性亲本测交后得到下面的结果：

无色，非蜡质，皱粒84

无色，非蜡质，饱满974

无色，蜡质，饱满2349

无色，蜡质，皱粒20

有色，蜡质，皱粒951

有色，蜡质，饱满99

有色，非蜡质，皱粒2216

有色，非蜡质，饱满15

总数6708

(1)确定这3个基因是否连锁？

(2)假设杂合体来自纯系亲本的杂交，写出亲本的基因型。

(3)如果存在连锁，绘出连锁遗传图。

(4)是否存在干扰？如果存在，干扰值是多少？

答：（1）这三个基因都连锁。

（2）如果杂合体来自纯系亲本的杂交，则亲本的基因型是CCshshWxWx和ccShShwxwx。

（3）基因C和Sh之间的重组率是Rf=(84+20+99+15)/6 708=3.25%。基因Wx和Sh 间的重组率是Rf=（974+20+951+15)/6 708=29。2%.基因Wx和C之间的重组率是Rf=

（974+84+951+99)/6 708 =31.4%。所以连锁图为

(4)实际双交换值=（15+20）/6 708=0.5%

干扰值I=I-C=1—实际双交换值/理论双交换值=1—0.5%/(3.25%×29.2%)=0.47。

6. 一个双因子杂合体AaBb自交得到如下F2代：

A_B_ 198

A_bb 97

aaB_ 101

aabb 1

试问：基因A与B是否连锁？如果连锁，遗传距离是多少？写出亲本的基因型。

答：因为自交后代不符合分离比9:3：3：1,说明A与B连锁。设交换率为p,则（（1/2）×p）2=1/（198+97+101+1），计算得p=10.04%，所以遗传距离为10.04CM。亲本的基因型为AAbb和aaBB。

第五章染色体结构的变异

1 某植株是显性AA纯合体，如用隐性纯合体的花粉给它授粉杂交，在500株F1中，有2株表现型为aa，如何解释和证明这个杂交结果？

答：该现象可能是由于染色体的缺失造成的。显性AA纯合体植株产生的500个配子中，有2个缺失A段，造成假显性。可以通过细胞学实验鉴定证明。

2 某玉米植株是第9号染色体的缺失杂合体，同时也是Cc杂合体。糊粉层的有色基因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遗传的。在一次以该缺失体植株为父本与正常的cc纯合体为母本的杂交中，10%的杂交籽粒是有色的。试解释发生这种现象的原因。

答：有色基因C位于缺失染色体上，不能通过花粉遗传的。产生这一现象的原因时；缺失染色体和正常染色体在C位点发生了交换，交换率为10%产生了5%的带有C基因正常染色体。由于缺失造成了一半的花粉败育，因此一共有10%杂交子粒时有色的。

3 臂内倒位和臂间倒位为何能起着“交换抑制因子”的作用？交换是否真的被抑制而没有发生？

答：不论是臂间倒位还是臂内倒位，只要在环内有交换发生，交换过的染色单体都带有缺失和重复，进入配子后往往引起配子的死亡，使得最后参与受精的配子几乎都是在环内没有发生过交换的。所以倒位的一个遗传学效应就是可以抑制或大大地降低倒位区段内同源染色体的交换与重组。所以有时又把倒位称为“交换抑制因子”。倒位对交换有抑制作用，实质是交换产生了部分不育的配子，并不是交换没有真的发生。

4 易位杂合体为何半不育？如何通过遗传学和细胞学的实验方法证明一大麦植株具有相互易位存在？试写出实验步骤。

5 为什么果蝇唾腺染色体特别适宜于进行染色体结构变异的研究？

答：（1）巨大性、伸展性：永久间期系统；多线染色体。

（2）体联会：同源染色体配对几乎融合；着丝粒形成染色中心。

（3）横纹结构：带纹区（bands）85%、间带区(interbands)15%；横纹的相对大小和空间排列可作为识别唾液染色体的标志；横纹的线性排列与基因的线性排列是等同的，因而

可利用横纹特征进行基因突变。

（4）在幼虫发育不同时期，出现PUFF结构，表明DNA解旋，基因在活跃地转录。

第六章染色体数目的变异

1 获得单倍体的方法是什么？单倍体在遗传育种中有什么利用价值？

答：方法：

（1）从生物自发产生群体中选育，如生殖过程不正常（孤雌生殖或孤雄生殖）。

（2）人工创造单倍体。如通过诱变、花药培养等可直接获得单倍体。

利用价值：

（1）培育完全纯合的品系，缩短育种进程。

（2）用于研究基因的性质及其作用。

（3）分析染色体组之间的同源性。

2 单式三体（Aaa）如果产生n+1和n两种配子，比例为1：1。参与受精的n+1雌配子和n配子为1：3，参与受精的雄配子只有n，计算发生染色单体不完全随机分离时，参与受精的各种配子类型和比例以及自交子代的表型比例。

答：染色单体不完全随机分离是，产生的全部配子比例为：aa:Aa:AA:a:A=5：6：1：8：4。由于参与受精的n+1雌配子与n配子为1：3，参与受精的雄配子只有n，可知参与受精的雄配子为a:A=2：1，参与受精的雌配子为aa：Aa：AA：a：A=5：6：1：（8×3）：（4×3）。自交子代的表型比例为A：a=43：29。

3 自然界导致生物染色体数目变异的原因有哪些？

4 自然界形成多倍体的途径是什么？

未减数的配子结合

5 同源多倍体在作物育种上有何应用价值？

克服远缘杂交的不孕性：亲本之一染色体加倍可能克服其不孕性。

克服远缘杂种的不实性：远缘杂种不实，其原因是配子不育。

创造种间杂交育种的中间亲本：实质是克服远缘杂交不育性。

人工合成新物种、育成作物新类型

第十一章数量性状遗传

1 数量性状的遗传基础是什么？

答：数量性状一般受多基因控制，多基因符合孟德尔遗传。

2 根据下表资料估计其广义遗传率与狭义遗传率。

答：由表可得，

V E=1/3（V P1+ V P2+ V F1）=5.069

V G=V F2—V E=8.965-5.069=3.896

所以，2

h=V G/V F2=0.435

B

将F2，B1，B2的遗传方差作比较，可以得到加性方差

1/2V A=2（8.965）—9.174—5.380=3.376

所以，2

h=(1/2V A)/2F V=3.376/8.965=0.376

N

3 名词解释：近亲交配杂种优势近交系数

4 假定玉米的基因型为AABBCC和aabbcc的两个自交系株高分别为180 cm 和120 cm，这3对等位基因都是独立遗传的，均以加性效应方式决定株高。试问：

（1）二者杂交的F1株高是多少？

（2）在F2群体中有哪些基因型表现株高为150cm？

（3）如果使F1自交5代，基因型为AAbbcc的个体占多少比例？

答：（1）二者杂交的F1株高是：（180+120）/2=150cm。

（2）表现为株高150的基因型有：AABbcc,AAbbCc,AaBBcc,aaBBCc,aaBbCC。（3）11.3%。

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。

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。

答：孟德尔把控制性状的因子称为遗传因子；约翰生提出基因（gene）这个名词，取代遗传因子；摩尔根等对果蝇、玉米等的大量遗传研究，建立了以基因和染色体为主体的经典遗传学。

经典遗传学认为：基因是一个最小的单位，不能分割；既是结构单位，又是功能单位。具体指：⑴. 基因是化学实体：以念珠状直线排列在染色体上；⑵. 交换单位：基因间能进行重组，而且是交换的最小单位。⑶. 突变单位：一个基因能突变为另一个基因。⑷. 功能单位：控制有机体的性状。

分子遗传学认为：⑴. 将基因概念落实到具体的物质上，并给予具体内容：一个基因是DNA分子上的一定区段，携带有特殊的遗传信息。⑵. 基因不是最小遗传单位，而是更复

杂的遗传和变异单位：例如在一个基因区域内，仍然可以划分出若干起作用的小单位。现代遗传学上认为：①．突变子：是在性状突变时，产生突变的最小单位。一个突变子可以小到只有一个碱基对，如移码突变。②．重组子：在性状重组时，可交换的最小单位称为重组子。一个交换子只包含一个碱基对。③．顺反子：表示一个作用的单位，基本上符合通常所描的基因大小或略小，包括的一段DNA与一个多链的合成相对应，即保留了基因是功能单位的解释。⑶. 分子遗传学对基因概念的新发展：结构基因：指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列。调控基因：指其表达产物参与调控其它基因表达的基因。重叠基因：指在同一段DNA顺序上，由于阅读框架不同或终止早晚不同，同时编码两个以上基因的现象。隔裂基因：指一个基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即内含子所隔裂。跳跃基因：即转座因子，指染色体组上可以转移的基因。假基因：同已知的基因相似，处于不同的位点，因缺失或突变而不能转录或翻译，是没有功能的基因。