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遗传学
华南农业大学期末考试试卷(A卷)
及部分参考答案
2000学年第一学期考试科目:
《遗传学》
学生姓名:
专业年级:
98植保
(1)班评卷人:
成绩:
一、名词解释(每题3分,共18分)
1.Heredityandvariation
Heredity,即遗传,指生物亲代与子代相似的现象。
Variation,即变异,指生物亲代与子代或子代个体之间存在某种差异的现象。
2.遗传漂移
在一个小群体内,每代从基因库抽样形成下一代个体的配子时,就会产生较大的误差,由这种误差引起群体基因频率的偶然变化就称为遗传漂称。
3.RFLP
即限制性片段长度多态性,指不同样品DNA(来自两个个体)经限制性内切酶酶解所产生片段大小的差异。
4.转座子
可在同一细胞的不同染色体之间,或者在同一染色体的不同座位之间转移的DNA序列。
5.基因组文库
将某生物基因组DNA通过限制性内切酶部分酶解后所产生的基因组DNA片段随机地同相应的载体重组、克隆,所产生的克隆群体,称这种克隆群体为基因组文库,它代表基因组DNA的所有序列。
6.内含子
在DNA转录成mRNA的过程中,那些在成熟mRNA中不存在的序列称为内含子。
二、判断题(每题2分,共20分,正确打“√”,错误打“×”)
1.细胞减数分裂时,第一次分裂是同源染色体分离;第二次分裂是染色单体分离。
(√)
2.体细胞中,位于一对同源染色体不同座位上的基因称等位基因,而位于非同源染色体上的基因称非等位基因。
(×)
3.EcoR1和HindⅢ的切割部位有特异性,酶切后可产生粘性末端。
(√)
4.基因加性方差占表现型总方差的比值,称为狭义遗传率。
(√)
5.纯系学说认为,纯系内选择是有效的。
(×)
6.复等位基因是指位于同一基因座位上的各个等位基因,它们既可以在同一生物类型的不同个体中同时存在,也可以在同一个体中同时存在。
(×)
7.染色体重复后会产生假显性现象。
(×)
8.同源三倍体由于每个同源组内有三个相同的染色体,减数分裂偶线期,同源染色体是每三条紧密地联会在一起的。
(×)
9.在真核生物中,细胞质遗传又称核外遗传。
因此,正交和反交的遗传表现是一样的。
(×)
10.根据哈德一魏伯格定律,在一个完全随机交配的群体内,如果没有其他因素的干扰,则基因频率和基因型频率常保持一定,各代不变。
(√)
三、填空题(每题2分,共22分)
1.形态和结构相同的一对染色体称为同源染色体。
2.玉米种子的淀粉性(A)基因对砂糖性基因(a)为显性,一个纯系砂糖性玉米的雌蕊接受了淀粉性的花粉,它所产生的种子的胚乳的基因型是Aaa。
3.基因型AaBbCc的F1在独立遗传时,将产生的配子有ABC,Abc,aBc,
abC,ABc,AbC,aBC,abc,共8种。
4.玉米2n=20,人2n=46,所以玉米有10个连锁群,人有23个连锁群。
5.基因型方差可进一步分解为加性方差,显性方差和上位性方差,其中只有加性方差是可稳定遗传的。
6.近亲繁殖中,自交会导致多种基因型的纯合,回交会导致一种基因型的纯合。
7.在真菌连锁遗传试验结果中,有9个子囊对lys-基因为非交换型,5个子囊对lys-基因为交换型,则交换值=18%。
8.如果性细胞发生显性突变,在自交的情况下,在M1代可以表现,在
M2代可以纯合,在M3代可以检出突变纯合体。
9.遗传学中通常把染色体的结构变异分为缺失、重复、倒位
和易位四大类,发生在非同源染色体之间的结构变异是易位。
10.易位的遗传效应主要有半不育、连锁群改变、重组率下降和
染色体“融合”。
11.遗传标记包括形态标记、同工酶标记和DNA分子标记等。
四、问答题(每题10分,共40分)
1.a、b、d三个基因位于同一染色体上,让其杂合体与隐性纯合体测交,得到下列结果。
F1配子种类实验值配子所属类型
+++74
++d382
+b+3
+bd98
a++106
a+d5
ab+364
abd66
试分析:
(1)各配子所属的类型并填于表上。
(2)三个基因的排列顺序。
(3)计算遗传距离绘出基因连锁图。
(4)计算符合系数。
1.解:
(1)F1配子种类实验值配子所属类型
+++74单交换型
++d382亲型
+b+3双交换型
+bd98单交换型
a++106单交换型
a+d5双交换型
ab+364亲型
abd66单交换型
++d
(2)从亲型配子可得出F1基因型为═══
ab+
++d+d+++d
F1基因型可能排列有:
═══或══或═══………(a)
ab+a+bba+
+b+
从双交换型配子可得出双交换的基因型为══
a+d
基因可能排列有:
+b+b++++b
══或══或══…………(b)
a+d+adad+
对照(a)各式和(b)各式,
bad++d
可推出3个基因的排列顺序为:
即F1基因型为══
ba+
3+5
(3)双交换重组率=—————————————×100%=0.73%
74+382+3+98+106+5+364+66
98+106
ab间单交换值=————×100%+0.73%=19.31%
1098
74+66
ad间单交换值=————×100%+0.73%=13.48%
1098
bad
所以————————————————————
19.31
13.48
0.73%
(4)符合系数————————=0.28
19.31%×13.48%
2.请举例说明高等植物多倍体在育种上的应用,并叙述其遗传原理。
答:
如育种上可利用同源三倍体的特性来培育无籽西瓜或无籽葡萄等。
其遗传原理是,同源三倍体每个同源组有三条同源染色体,相当于一个多三体。
在减数分裂时,同源三倍体的每个同源组的三条同源染色体彼此联会成三价体或1个二价体和1个单价体。
其中三价体的三条染色体彼此都是局部联会,也就是说,所有联会的部分只有二条染色体联会,第三条被排斥在外。
由于三价体这种特殊的联会方式,导致同源染色体在后期Ⅰ的分离出现多样性。
根据排列组合的分析,如果植物有6对以上的染色体,那么最后产生的配子都是非整倍的,非整倍的配子是不育的。
所以同源三倍体所产生的配子几乎是不育的。
由于配子不育,就无法受精产生种子,即无籽。
但由于果肉发育不是来自受精的产物,所以最后形成的果实,里面就没有种子。
3.细菌获取外源遗传物质的方式主要有哪几种?
各有什么特点?
答:
细菌获取外源遗传物质的方式主要有3种,即转化、接合和转导。
转化是细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段,并将此外源DNA通过重组参入到自己染色体组的过程。
接合是遗传物质DNA从供体——“雄性”转移到受体——“雌性”的过程。
接合过程需要两个细菌直接接触,接合过程遗传物质传递是通过F因子起作用的,F因子在细菌中有三种存在形式,即F+,Hfr和F’,不同存在形式的F因子遗传物质传递的特点不一样,其中Hfr×F-和F’×F-传递效率比F+×F-高得多。
转导是以噬菌体为媒介所进行的细菌遗传物质重组的过程。
在这一过程中,细菌的一段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内,并通过感染而转染到另一个受体细菌内。
4.比较原核生物和真核生物基因组的结构特征。
答:
原核生物基因组结构的主要特征有:
(1)染色体是由一个褐露的DNA(或RNA)组成的。
(2)功能相关的基因大多以操纵子形式出现。
(3)蛋白质基因通常以单拷贝的形式存在。
(4)编码tRNA的基因通常是多拷贝的。
(5)存在转座因子。
真核生物基因组结构的特征有:
(1)真核生物具有复杂的染色体结构,基因(DNA)位于染色体上,被组蛋白包裹着。
(2)真核生物DNA顺序可分为重复序列、轻度重复序列、中度重复序列和高度重复序列。
(3)真核基因具有不连续性。
(4)有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因组组成为单一的基因簇或基因家簇。
(5)存在转座子。
(6)除核基因外,还存在细胞器基因。
华南农业大学期末考试试卷(B卷)
2000学年第一学期考试科目:
《遗传学》
学生姓名:
专业年级:
98植保
(1)班评卷人:
成绩:
一、名词解释(每题3分,共18分)
1.Genetics
即遗传学,是研究生物遗传和变异的科学。
2.cDNA文库
某一时期某组织基因转录形成mRNA总体反转录成cDNA,这些cDNA总体就称为cDNA文库。
3.PCR
即聚合酶链式反应,指利用模板DNA、特定引物、DNA聚合酶、脱氧核苷三磷酸和缓冲液通过PCR仪在体外合成(扩增)特定DNA片段。
4.外显子
在基因(DNA)转录成mRNA中,把在成熟mRNA中存在的序列称为外显子。
5.初级三体
正常二倍体中多出一个额外染色体,多出的染色体与该二倍体中某一条完全一样,这种三体称为初级三体。
6.复等位基因
位于同一基因座位上的各个等位基因,这些复等位基因分布在同一生物类型的不同的个体中。
二、判断题(每题2分,共20分,正确打“√”,错误打“×”)
1.在减数分裂过程中,同源染色体的配对发生在偶线期,而同源染色体的分离发生第一次分裂后期。
(√)
2.具有n对独立遗传基因的杂合体(F1)减数分裂可形成2n种配子,显性完全时,F2表现型为2n种,F2基因型种类为3n种。
(√)
3.在真菌类连锁遗传分析中,通常可以着丝点作为一个座位,估算某一基因与着丝粒的重组值,进行着丝点作图,其遗传距离也是以交换值代表,交换值的估算公式是:
[交换型子囊数/(交换型子囊数+非交换型子囊数)]×100%。
(×)
4.质量性状是由主基因控制的,变异表现呈非连续性,而数量性状则由微效多基因控制,变异呈连续性。
(√)
5.连续回交的结果,回交后代的遗传组成几乎全部为轮回亲本的遗传组成所取代。
(√)
6.显性突变表现得早而纯合体检出得晚,隐性突变表现得晚而纯合体检出得快。
(√)
7.在同源三倍体和三体的染色体联会中,其联会的任何区段内都有三条染色体紧密地联会在一起。
(×)
8.真核生物基因具有不连续性。
(√)
9.普通小麦2n=42,其单体的染色体数目是41,单倍体的染色体数是21。
(√)
10.原核生物转录和翻译在同一地点同时进行。
(√)
三、填空题(每题2分,共22分)
1.一粒小麦体细胞里有14条染色体,下列组织细胞中的染色体数目应为:
根
14条,胚乳21条,胚14条,精子7对。
2.独立分配规律的实质在于两对等位基因位于非同源染色体上,在配子形成时随着同源染色体的独立分离和非同源染色体的自由组合分配到各类配子中去。
3.表现型方差包括由遗传基因作用引起的方差和由环境影响引起的方差,其中遗传方差占总方差的比值称为广义遗传率。
4.纯系学说的主要贡献是:
区分了遗传的变异和不遗传的变异,指出选择
遗传的变异的重要性。
5.基因突变有重演性、可逆性、多方向性、有害性、
有利性和平衡性等特征。
6.回交是指杂种后代与亲本之一再次交配,其中被用来连续回交的亲本,称为轮回亲本。
7.二倍体生物的单倍体是高度不育的,因为各个染色体组都是单个的,它们在减数分裂时只能以单价体存在。
目前诱导多倍体最有效的化学药物是秋水仙素,它的作用主要是破坏纺锤体的形成。
8.核基因所决定的性状,正反交的遗传表现一致,胞质基因所决定的性状,正反交的遗传表现不一致。
9.细胞质基因主要存在于线粒体和叶绿体等固定的细胞器之中。
10.影响群体遗传平衡的因素主要有突变、选择、遗传漂移和
迁移等。
其中突变和选择是主要的。
11.基因工程的四大要素是“目的”基因分离、重组DNA构建、
重组DNA导入和重组体的筛选。
三、问答题(每题10分,共40分)
1.已知某生物的两个连锁群(如下图)。
试述杂合体AaBbCcDd可能产生的配子种类及比例。
o
f
34
a
54
d
o
g
21
b
41
c
解:
BC
(1)
由于b和c属于不完全连锁,基因可以交换产生重组型配子,所以
bc
2对基因可产生四种配子BC,bc,Bc,bC其中BC和bc(亲型配子),Bc和bC(重组型配子)之间的比例一致,即有两种比例值。
(2)b与c的交换值=41-21=20%
所以每种重组型配子的频率=20%/2=10%
每种亲型配子的频率=80%/2=40%
所以BC:
Bc:
bC:
bc=4:
1:
1:
4
(3)a和d位于另一条染色体上,也属于不完全连锁,所以也可产生四种配子AD、ad、Ad和aD,其AD和ad为亲型配子,Ad和aD为重组型配子。
(4)a与d的交换值=54-34=20%
所以Ad和aD配子频率=20%/2=10%
AD和ad配子频率=(1-20%)/2=40%
所以AD:
Ad:
aD:
ad=4:
1:
1:
4
(5)杂合体AaBbCcDd可能产生的配子及比例
=(4BC:
Bc:
bC:
4bc)(4AD:
Ad:
aD:
4ad)
=16ABCD:
4ABCd:
4aBCD:
16aBCd:
4AbcD:
Abcd:
aBcD:
4aBcd:
4AbCD:
AbCd:
abCD:
4abCd:
16AbcD:
4Abcd:
4abcD:
16abcd
2.曾使叶基边缘有条纹(f)和叶中脉棕色(bm2)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象的四价体。
使全隐性的纯合亲本与F1进行测交,测交子代(Ft)的分离为:
育性
叶基边缘有无白条纹中脉色
半不育全育
无正常996
有棕色140
无棕色6712
有正常153
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?
请画出连锁图。
解:
(1)在测交后代
叶基边缘有无白条纹中脉色配子基因型测交后代表现及个体数
亲型之一无正常FBM2T半不育
(99)
T
亲型之二有棕色fbm2t全育
(53)
t
FBM2TFTBm2TFBM2
F1基因型可能排列
fbm2tftbm2tfbm2
TTT
ttt
叶基边缘有无白条纹中脉色配子基因型交测后代表现及个体数
双交换之一有棕色fbm2T
(1)
半不育
T
双交换之二无正常FBM2t全育
(6)
t
根据双交换的表现型,只有F1的基因顺序为
FTBM2
才能出现如上双交换的类型
ftbm2
T
t
(2)双交换值计算
[(1+6)/(99+1+67+1+6+40+12+53)]×100%=2.51%
(3)F与T单交换
[(1+12)/279]×100%+2.51%=7.17%
T与BM2单交换
[(67+53)/279]×100%+2.15%=45.552%
(4)易位点(T)与两对基因的位置关系
T
7.17
45.52
fbm2
3.接合是细菌获取外源遗传物质的重要方式,请叙述其特点(注意:
必须列出F+×F-、Hfr×F-和F’×F-三种接合方式的特点)。
答:
接合是指遗传物质从供体——“雄性”转移到受体——“雌性”的过程。
它是细菌遗传物质交流一种最重要的方式之一,其前提是供体细菌必须含有F因,受体则缺乏。
在接合过程中,供体菌和受体菌相互接触才能完成遗传物质的交流。
F因子是一种质粒,为环状DNA,根据F因子存在的方式,可将供体菌分成三类:
一类是F因子单独于细菌染色体而存在,这类细菌称为F+菌;第二类是F因子与细菌染色体整合在一起,称为Hfr菌;第三类是F因子重新从整合后的染色体再游离出来,由于游离切割的不准确,新形成的F因子可能携带染色体的部分片段,新形成的F因子称为F’因子,含有F’因子的细菌称为F’菌。
以上三类供体菌与受体菌杂交,它们的遗传物质交流各有特点:
a.F+×F-
特点是F+菌中的F+因子的拷贝转移到F-菌中,转移结果是使F-菌变成F+菌。
b.Hfr×F-
特点:
(1)重组频率比F+×F-增加1000倍。
(2)开始转移是Hfr菌的染色体片段,F因子大部分片段在最后才被转移。
由于在通常情况下,转移是中途中断的,F因子很少被转移到F-菌中,所以F-菌也不变成F+菌。
c.F’×F-
特点:
(1)重组频率比F+×F-高。
(2)构建二倍体。
(3)使重组体高效表达。
4.何谓DNA分子标记?
请举出其中二种,简述其主要原理和应用。
答:
DNA分子标记是以特定的DNA片段作为遗传标记。
DNA分子标记形成的基础是不同的生物或同一种生物不同的个体间DNA核苷酸排列顺序存在差异,这种差异通过不同的方法检测,形成了不同类型的分子标记,目前常见的有RFLP和RAPD等DNA分子标记。
RFLP即限制性片段长度多态性,它是最早应用的DNA分子标记。
RFLP的形成是由于基因组DNA上碱基对的突变引起的限制性内切酶识别位点的增减,或者是识别位点间发生碱基插入缺失以及其他重新排列而造成限制性片段数目和长度的变异,这种变异可以通过已标记的特异DNA探针加以检测,这个探针就是一个RFLP分子标记。
RAPD是用一个随机的10个核苷酸的引物,通过PCR仪在较低复性温度的条件下,扩增出两端均含该引物的若干片段,由于不同个体DNA排列顺序不一样,使PCR扩增出的片段也存在差异,这种差异就是随机扩增的多态性DNA(RAPD)。
DNA分子标记主要有以下几方面的应用。
(1)用于比较生物的遗传变异性,弄清亲缘及进化关系。
(2)构建遗传连锁图,进行分子标记辅助选择(分子育种)。
(3)构建遗传连锁图,进行基因克隆。
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