遗传学刘祖洞chapter9.doc
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第九章遗传物质的改变
(一)染色体畸变
1.什么叫染色体畸变?
2.解释下列名词:
(1)缺失;
(2)重复;(3)倒位;(4)易位。
3.什么叫平衡致死系?
在遗传学研究中,它有什么用处?
解:
平衡致死系是遗传学研究中用来保存致死基因的品系。
致死基因L(lethal)为具有某种表型效应的显性突变基因,但同时也是隐性致死基因,即L在纯合状态下有致死效应。
LL:
致死;Ll:
具有某种表型效应;ll:
正常。
例如:
果蝇3号染色体上的展翅基因D(dichaete,展翅),DD是致死的;Dd的表型为展翅;dd正常。
由于致死基因只能在杂合状态下存在,其保存是很不容易的。
因为要保存这个基因,只能把D/+♀×D/+♂交配,下一代中的D/D个体死亡,剩下的是2/3D/+,1/3+/+。
在保存这个品系时,必须逐代逐个观察,把+/+个体淘汰,只让D/+个体留种。
这会消耗大量的人力物力。
如果不逐代逐个选择,D/+♀×D/+♂交配产生的+/+个体也会相互交配,+/+个体逐渐增多,而D/+个体逐渐减少,几代以后饲养瓶中就只有+/+个体,而没有D/+个体。
也就是说D基因消失了,再也找不回来。
D
+
+
L
摩尔根的三大弟子之一,著名的Muller院士想出了一个巧妙的方法:
利用平衡致死品系来保存致死基因。
右图所示即为一个平衡致死品系:
染
色体上只有一个致死基因不易保存,就在染色体上找到第2个致死基因与
之“平衡”,并且这两个非等位的隐性致死基因处在各别的同源染色体上。
如果这两个基因的距离很近,两个基因之间很少发生交换,这个品系自交,两个致死基因就永远处在杂合状态。
如果这两个基因之间的距离很远,就必须利用射线照射等技术诱发染色体倒位,利用倒位的交换抑制效应,使这两个基因之间极少形成重组类型,从而在这个品系自交时,两个致死基因也永远处在杂合状态。
因此,平衡致死系也叫做“永久杂种”。
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。
5.用图解说明无籽西瓜制种原理。
6.异源八倍体小黑麦是如何育成的?
7.何以单倍体的个体多不育?
有否例外?
举例。
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?
解:
1956年,Tjio(蒋有兴)等首先确立人类正常染色体数为46;1959年,Lejeune等发现最常见的先天愚型(Downsyndrome)为21号染色体三体,即21号染色体三体综合症。
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?
解:
由于在20%的小孢子母细胞里发生了缺失染色体和正常染色体之间的交换,结果使每一对姊妹染色体单体都各有一条缺失的染色单体(交换是在C基因以外发生的)。
10.画出果蝇唾腺核中两条同源染色体的配对图,一条染色体的顺序是1·234567,另一条染色体的顺序是1·265437。
(注:
在1和2之间的点“·”表示着丝粒)。
解:
画“倒位圈”。
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)易位
(2)易位
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”(双三体)型?
解:
13.无籽西瓜为什么没有种子?
是否绝对没有种子?
14.有一个三倍体,它的染色体数是3X=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?
解:
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,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,问得到平衡合子(unbalancedzygotes)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,因此得到平衡配子(2n和n)的机会为。
得到平衡合子(2n´n或n´2n)的机会为:
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?
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?
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)。
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。
18.两个21三体的个体结婚,在他们的子代中,患先天愚型(Down氏综合症)的个体占比例多少?
(假定2n+2的个体是致死的。
)
解:
19.平衡易位杂合体(7/7p+,9/9p-)形成生殖细胞,在粗线期时,其有关染色体的配对图形是怎样的?
解:
画“+”字架。
20.有一男人是一个13;14平衡易位携带者,他的染色体组成为45,xy,-13,-14。
t(13q;14q)
(1)把有关染色体画出来,
(2)有关染色体在第一次减数分裂时配对的图象如何?
(3)可能的分离情况如何?
形成的配子中,有关染色体的组成如何?
(4)正常卵被这些精子受精后,子代有关染色体组成如何?
预期的子代表型效应如何?
提示:
可能的分离情况为:
(14)对(13+13;14)(邻近分离)
(14+13;14)对(13)(邻近分离)
(13+14)对(13;14)(交互分离)
解:
(1)这个人为男性,核型为45条染色体,少1条13号染色体,少1条14号染色体,但多1条衍生染色体,这条衍生染色体为13号染色体长臂和14号染色体短臂相连在一起形成的(也可能为13号染色体短臂和14号染色体长臂相连在一起形成)。
有关的染色体组成如下左图。
13
14
13;14
13
14
13;14
(2)有关染色体在第一次减数分裂时配对的图象如上右图。
(3)可能的分离情况为:
(14)对(13+13;14)(邻近分离)
(14+13;14)对(13)(邻近分离)
(13+14)对(13;14)(交互分离)
(13;14)对(13+14)(交互分离)
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