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遗传学习题
:
1. 两对连锁基因之间发生过交换的孢母细胞百分率有7%,则产生交换配子(重组型配子)的百分率为(A)。
A.3.5% B.7.0% C.14%D.1.0%
2. 试验地均匀、管理一致,对育种试验将(B)。
A.无影响 B.提高遗传率 C.降低遗传率 D.稳定遗传率
3. 许多植物中的芽变属于(A)。
A.基因突变 B.染色体数目变异 C.染色体结构变异 D.细胞突变
4. 同源四倍体马铃薯(2n=48)的单倍体在减数分裂时最多可以形成的二价体数为(D)。
A.48 B.36 C.24 D.12
5. 单基因控制的孢子体核不育雄性系,不育系与恢复系的杂种F1花粉的可育花粉率为(D)。
A.25% B.50% C.75% D.100%
6. 以下哪一种生物的遗传物质不是DNA(C)?
A.大肠杆菌 B.T4噬菌体 C.烟草花叶病毒 D.肺炎双球菌
7. 细胞质和细胞核遗传特点具有相同之处和不同之处,下列哪一种遗传方式为细胞质遗传所特有的(B)。
A.正反交表现不同 B.基因改良与定位困难 C.F1为母本性状 D.基因突变频率高
8. PCR扩增基因的引物是(C)。
A.DNA或RNA片段 B.RNA片段 C.DNA片段 D.氨基酸片段
9. 影响群体遗传平衡的因素很多,如突变、迁移、遗传漂变和选择等,其中起次要作用的是(C)。
A.突变和选择 B.突变和迁移 C.遗传漂变和迁移 D.选择和迁移
10.下列那一个不能作为基因工程的载体(D)。
A.细菌质粒 B.柯斯质粒 C.酵母菌人工染色体 D.限制性内切核酸酶
五、问答题(45分):
1. 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。
试论述 这3个变种的进化关系。
答:
这3个变种的进化关系为:
以变种ABCDEFGHIJ为基础,通过DEFGH染色体片段的倒位形成ABCHGFEDIJ,然后以通过EDI染色体片段的倒位形成ABCHGFIDEJ。
2. 为什么说DNA是生物体的主要遗传物质?
答:
DNA作为生物的主要遗传物质的间接证据:
①.每个物种不论其大小功能如何,其DNA含量是恒定的。
②.DNA在代谢上比较稳定。
③.基因突变是与DNA分子的变异密切相关的。
DNA作为生物的主要遗传物质的直接证据:
①.细菌的转化已使几十种细菌和放线菌成功的获得了遗传性状的定
向转化,证明起转化作用的是DNA;②.噬菌体的侵染与繁殖主要是由于DNA进入细胞才产生完整的噬菌体,所以DNA是具有连续性的遗传物质。
③.烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA就是遗传物质。
3. 简述基因组遗传图谱与物理图谱的异同。
答:
遗传图谱的构建是根据任一遗传性状(如已知的可鉴别的表型性状、多型性基因位点、功能未知的DNA标记)的分离比例,将基因定位在基因组中。
因此,遗传图谱是根据等位基因在减数分裂中的重组频率,来确定其在基因组
中的顺序和相对距离的。
物理图谱的构建不需要检测等位基因的差异,它既可以利用具有多型性的标记,也可以利
用没有多型性的标记进行图谱构建,它将标记直接定位在基因库中的某一位点。
实际上这两种途径都需要利用分子遗传学的技术和方法。
尽管这两种图谱是分别构建的,但是它们可以相互借鉴、互为补充,作为基因组图谱利用。
4. 就你目前所学到的遗传知识,说明基因是什么?
答:
基因在DNA分子上,一个基因相当于DNA分子上的一定区段。
孟德尔在遗传试验中采用豌豆为试验材料,根据试验提出遗传因子假说,创立了分离规律和独立分配规律。
1909年约翰生提出了基因这个名词,取代了孟德尔的遗传 因子。
摩尔根等人对果蝇、玉米等的大量遗传研究,建立了以基因和染色体为主的经典遗传学。
认为基因是一种化 学实体,是以念珠状直线排列在染色体上。
它具有的特性:
(1)具有染色体的特性,自我复制与相对稳定性;
(2)基 因在染色体上占有一定的位置,是交换的最小单位;(3)基因是以一个整体进行突变的,是一个突变单位;(4)
基因是一个功能单位。
经典遗传学认为基因是一个结构单位,又是一个功能单位。
随着遗传学在广度和深度上的发展,从孟德尔和摩尔根时代的细胞学水平,深入发展到分子水平。
分子遗传学
的发展一方面揭示了遗传密码的秘密,使基因的概念落实到具体的物质上。
即基因在DNA分子上,一个基因相当于DNA分子上的一定区段,携带有特殊的遗传信息,这类遗传信息或被转录为RNA或被翻译成多肽链;或对其它基因的 活动起调控作用(调节基因、启动基因、操纵基因、重组子、突变子等)。
另一方面,在微生物遗传分析中查明,基因并不是不可分割的最小遗传单位。
(1)突变子是在性状突变时,产生突变的最小单位,可以小到一个核苷酸对;
(2)在发生性状的重组时,可交换的最小单位是重组子,一个交换子可只含一对核苷酸;(3)一个起作用的单位是一个作用子(顺反子),它所包括的一段DNA与一个多肽链的合成相对应,平均的大小500~1500个核苷酸。
因此,经典遗传学中的结构单位,包含大量的突变子或重组子。
基因是为一个多肽链编码,功能上被顺反测验或互补测验所规定。
1. 贝特生连锁遗传现象的试验材料是(C)。
A.蚕豆 B.果蝇 C.香豌豆 D.红色面包霉
2. 中间缺失杂合体联会所形成的环或瘤是由(A)所构成的。
A.正常染色体 B.缺失染色体 C.一对染色体 D.二对染色体
3. 狭义遗传率指的是(C)占表现型总方差的百分率。
A.遗传方差 B.显性效应方差 C.加性效应方差 D.上位性和互作效应方差
4. 下列作物在同等强度的电离辐射诱变处理下,突变频率最高为(A)。
A.黑麦(2X) B.小麦(6X) C.小黑麦(8X) D.三者无差异
5. 单基因控制的配子体核不育雄性系,不育系与恢复系的杂种F1花粉的可育花粉率为(B)。
A.25% B.50% C.75% D.100%
6. 中断杂交试验中,两个位点间1分钟的时间相当于重组值(B)。
A.10% B.20% C.30% D.40%
7. 真核生物染色体一级结构为核小体,核小体主要成分为(D)。
A.三种组蛋白+DNA B.组蛋白+非组蛋白 C.五种组蛋白+DNA D.四种组蛋白+DNA
8. Southern杂交的探针是(B)。
A.RNA片段 B.DNA片段 C.RNA或DNA片段 D.氨基酸片段
9. 下列那种现象不属于同型异位现象(A)。
A.寿星桃 B.六只手指 C.双头蛇 D.多花瓣突变
10.下列那种情形属于细胞的全能性(C)。
A.海胆受精卵经过两次卵裂形成4个卵裂细胞 B.细胞衰老 C.花药培养形成单倍体植株 D.果实细胞膨大
五、问答题(45分):
1. 有一个双突变杂合二倍体,其基因型是
,如果有互补作用,表示什么?
如果无互补作用,表示什么?
答:
有互补作用:
表示该表现型为野生型,a、b两突变不是等位的,是代表两个不同的基因位点。
无互补作用:
表示该表现型为突变型,a、b两突变是等位的,是代表同一个基因位点的两个基因座。
2. 将两个互补生理缺陷的细菌菌株混合后,获得了一个野生型的菌株类型,其原因是什么?
请设计试验进行验证。
答:
可能是由于转化、结合或转导引起的菌株间的基因重组。
可参照戴维斯的U型管试验,将两菌株放入培养,后代中发现如无重组类型,则该遗传重组类型为接合产生的;后代中如有重组类型,可能是转化或转导产生的;可进一步试验,在U型管中加入DNA酶,检测后代有无重组,如无重组则为该类型为转化产生的,如有则是转导产生的。
3. 经典遗传学和分子遗传学关于基因的概念有何不同?
答:
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.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。
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。
4. 理论综合题:
在某一种植物中发现一株具有异常性状的个体,请设计一个对该异常性状进行遗传分析的实验方案(包
括方法、过程和可能取得的结果)。
答:
可将具有异常性状植株的后代与没有异常性状原始植株的后代种在相同条件下,观察两者的差异,如果两者没有差异,则可证实该异常性状是环境引起的。
当确定该异常性状是由遗传变异引起时,可做正反交,如果出现正反交的杂交子代表现型有差异,则可证实该异常性状是由细胞质基因控制;如果正反交的杂交子代表现型没有差异,证实该异常性状是由细胞核染色体基因所控制.当确定该异常性状是由细胞核染色体基因所控制时,就可进一步进行不同的遗传实验,明确控制该异常性状表现的遗传机理(如质量性状或数量性状、显性性状的类型、基因对数、是否独立遗传、有无基因互作以及是否属于染色体结构或数目变异等)。
同时将矮秆株与原始高秆植株进行杂交,如果F1表现为矮秆株,且F2出现3矮∶1高的分离比例,说明该矮秆性状受制于一对显性基因;如果F1仍表现为高秆株,F2可出现3高∶1矮的分离比例,说明该矮秆性状受制于一对隐性基因,必要时需采用验证的方法进行验证。
如果是两对或两对以上基因控制的性状,F2将出现基因互作的分离比例;
染色体结构或数目变异等情况则可以通过镜检的办法进行判断和分析。
四、选择题(10分):
1. 已知茶树染色体数2n=30,则卵细胞染色体数目为(B)。
A.60条 B.15条 C.30对 D.15对
2. 基因型为AaBbCc的两个个体杂交(三对基因独立分布),它们后代中表现出三种显性性状的个体比例为(A)。
A.27/64 B.9/64 C.3/64 D.?
1/64
3. 两对连锁基因之间发生过交换的孢母细胞百分率有7%,则产生交换配子(重组型配子)的百分率为(A)。
A.3.5% B.7.0% C.14% D.1.0%
4. 小麦熟期为120天的品种与熟期为160天的品种杂交,F1熟期平均为140天,F2群体中会出现熟期为120天和160天的植株, 则是属于(B)。
A.连锁遗传 B.数量遗传 C.互补遗传 D.独立遗传
5. 小麦单体与正常染色体系进行杂交,F1单体的比例约为(B)。
A.100% B.75% C.50% D.25%
6. 以下哪一特点不符合细胞质遗传的特点(B) A.偏母遗传 B.突变率低 C.不分离 D.正反交遗传表现不同
7. 以下哪一种生物的遗传物质不是DNA(C)。
A.大肠杆菌 B.T4噬菌体?
C.烟草花叶病毒 D.爱滋病毒
8. PCR扩增基因采用的引物是(B)。
A.RNA片段 B.DNA片段 C.氨基酸片段 D.DNA或RNA片段
9. 下列属于同型异位现象的是(A)。
A. 双头蛇 B. 寿星桃 C. 金心黄杨 D. 红眼果蝇
10.影响群体遗传平衡的因素很多,如突变、迁移、遗传漂变和选择等,其中起主要作用的是(B)。
A.突变和遗传漂变 B.突变和选择 C.突变和迁移 D.迁移和遗传漂变
五、问答题(45分):
1. 可以采用什么方法验证分离规律和独立分配规律?
为什么?
答:
测交法:
利用具有隐性性状的亲本与F1进行测交,根据测交后代的比例可知被测个体的基因型。
其根据是F1会产 生一定比例的不同配子;
自交法:
利用F2自交产生F3株系,然后根据F3的性状表现,证实所设想的F2基因型。
其根据是具有纯合基因型F2的F3后代不再分离,而具有杂合基因型F2的F3后代仍会产生一定比例的分离;F1花粉鉴定法:
在验证分离规律是,还可应用F1花粉鉴定法,即利用一定的鉴定技术鉴定花粉中所带基因的类型(如玉米糯与非糯基因可采用稀碘液进行染色反应)。
2. 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(“·”代表着丝点)。
试解答:
(1)这一对染色体在减数分裂时是怎样联会的(请用图示)?
(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交换,图解说明二分子和四分子的染色体结构,
并指出所产生孢子的育性。
答:
3. 简述DNA重组的基本流程。
答:
①.从细胞和组织中分离DNA;②.利用能识别特异DNA序列的限制性核酸内切酶酶切DNA分子,制备DNA片段;③.将酶切的DNA片段与载体DNA(载体能在宿主细胞内自我复制连接),构建重组DNA分子;
④.将重组DNA分子导入宿主细胞,在细胞内复制,产生多个完全相同的拷贝,即克隆;
⑤.重组DNA随宿主细胞分裂而分配到子细胞,使子代群体细胞均具有重组DNA分子的拷贝;
⑥.从宿主细胞中回收、纯化和分析克隆的重组DNA分子;⑦.使克隆的DNA进一步转录成mRNA、翻译成蛋白质,分离、鉴定基因产物。
4. 核基因型雄性不育与核质互作型不育的主要区别是什么?
如何在生产上利用?
答:
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,如光、温敏核不育材料。
其遗传特点是败育过程发生于花粉母细胞的减数分裂期间,不能形成正常花粉。
故败育十分彻底,可育株与不育株有明显界限。
多数核不育型均受简单的一对隐性基因(msms)所控制,纯合体(msms)表现为雄性不育。
这种不育性能被相对显性基因Ms所恢复,在育种上可以筛选到许多优良的恢复系,杂合体(Msms)后代呈简单的孟德尔式的分离。
用普通遗传学的方法不能使整个群体保持这种不育性,这是核不育型的一个重要特征。
这种核不育的利用有很大的限制,∵无保持系。
显性核不育则找不到恢复系,在生产中尚无利用价值。
但目前正在研究的隐性光敏核不育材料可以达到一系两用的目的,无需保持 系,光敏核不育系在长日下不育(与恢复系杂交得到杂种种子)、短日条件下为可育(繁种)。
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,其表现一般比核不育要复杂。
在玉米、小麦和高梁等作物中,这种不育类型的花粉败育多数发生在减数分裂以后;在水稻、矮牵牛、胡萝卜等植物中,败育发生在减数分裂过程中或在此之前。
质核型不育性由于细胞质基因与核基因间的互作,故即可以找到保持系,使不育性得到保持;也可找到相应恢复系,使育性得到恢复,实现三系配套。
同时解决不育系繁种和杂种种子生产的问题:
繁种:
A×BgA,制种:
A×RgF1。
一、名词解释(15分):
1. 变异:
是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
2. 异源染色体:
生物体中,形态和结构不相同的各对染色体互称为异源染色体。
3. 数量性状:
表现连续变异的性状。
杂交后的分离世代不能明确分组,只能用一定的度量单位进行测量,采用统计学方法加以分析;它一般易受环境条件的影响而发生变异,这种变异一般是不遗传的。
4. 等位基因:
位于同源染色体对等位点上的成对基因。
5. 染色体结构变异:
指在某些情况下染色体发生断裂,在再次接合时改变了原来的顺序、或与其它染色体的断片接合,
导致染色体在断裂和接合前后结构不一致的现象。
6. 基因工程:
在分子水平上,采取工程建设方式,按照预先设计的蓝图,借助于实验室技术将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去,使外源基因正确表达,定向获得新遗传性状的一门技术。
7. 前定作用:
由受精前母体卵细胞状态决定子代性状表现的母性影响。
8. 同形异位现象:
器官形态与正常相同,但生长的位置却完全不同称之为同形异位现象。
9. 杂种优势:
指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1,在生长势、生活力、繁殖力、产量等方面优于双亲的现象。
10.基因型频率:
任何一个遗传群体都是由它所包含的各种基因型所组成的,在一个群体内某特定基因型所占的比例就是基因型频率。
四、选择题(10分):
1. 下列哪个杂交组合的后代表现型分离为9:
3:
3:
1(B)。
A.任何两个亲本 B.具有两对已知性状的杂合体F1×F1
C.具有两对已知性状的杂合体F2×杂合体F1 D.具有三对已知性状的P×F2
2. 在基因定位的三点测验中,当亲本基因型为+wxc和sh++以及双交换类型为+++和shwxc时,其正确的基因顺序为(B)。
A.shwxc B.wxshc C.wxcsh D.shcwx
3. 试验得到F2分离比例为9∶6∶1,该性状的遗传属于(C)。
A.连锁遗传 B.重叠作用 C.积加作用 D.数量性状遗传
4. 祖父和父亲都是O血型,则祖母的血型必定是(D)。
A.O型 B.AB型 C.A或B D.O或A或B
5. 随着果蝇第1染色体16A区段的重复,表现出红色小眼数目降低的现象,称为(C)。
A.重复效应 B.位置效应 C.剂量效应 D.突变效应
6. 在下列各生物中,属于异源四倍体的是(B)A.茶树 B.烟草 C.水稻 D.马铃薯
7. 在细菌遗传物质的重组过程中,需以噬菌体作为媒介的是(C)。
A.性导 B.转化 C.转导 D.接合
8. 一般PCR反应中扩增5kb左右的片段,通常需要(B)。
A.<15个循环 B.25-35个循环 C.85-95个循环 D.>100个循环
9. 常异花授粉作物的天然杂交率约为(B)。
A.>50% B.21-50% C.5-20% D.1-4%
10.一个物种通过逐渐累积变异的方式,经历悠久的地质年代,由一系列的中间类型过渡到新种的进化方式为(C)。
A、爆发式 B、分化式 C、继承式 D、进展式
五、问答题(45分):
1. 在杂合体ABy//abY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?
答:
这个杂合体自交,能产生ABy、abY、aBy、AbY、ABY、aby、Aby、aBY8种类型的配子。
在符合系数为0.26时,其实际双交换值为:
0.26×0.06×0.1×100=0.156%,故其配子的比例为:
ABy42.078:
abY42.078:
aBy2.922:
AbY2.922:
ABY4.922:
aby4.922:
Aby0.078:
aBY0.078。
2. 细菌的基因交换与真核生物的基因交换比较,具有什么特点?
部分杂合子在细菌的遗传分析中有什么用处?
答:
(1)基因互换一般在部分二倍体内;
(2)双交换才能形成稳定的重组体;(3)部分杂合子可用于基因定位。
3. 为什么说个体间能自由交配是群体维持遗传平衡的必要条件之一?
其它维持遗传平衡所需具备的条件还有哪些,为什 么?
答:
个体间能自由交配是群体维持遗传平衡的必要条件之一的原因,主要是在一个大群体中,可以充分地随机交配,在群体内基因能够达到完全自由分离和组合,使基因频率不会产生偏差,保持遗传平衡。
群体大:
因为一个小群体常与其它群体相隔离,不能充分地随机交配,因而在群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差.但这种偏差不是由于突变、选择等因素引起的,而是由于小群体内基因分离和组合时产生的误差所引起的。
无外界因素干扰:
在自然界或栽培条件下,有许多因素可以影响群体遗传平衡,如突变、选择、迁移和遗传漂移等等,这些都是促进生物进化的原因。
其中突变和选择是主要的,遗传漂移和迁移也有一定的作用。
4. 试述植物基因工程的意义、原理和方法,并说明国内外植物基因工程的主要进展以及可能存在的问题(理论综合题)。
答:
意义:
创造了更多的变异和新种质,丰富了作物育种的物质基础。
利用基因工程技术等方法,打破了常规育种中种、属间杂交难以逾越的鸿沟,将外源有利基因导入受体,在一定程度上突破了动物、植物和微生物间的物种界限,扩大变异范围,在分子水平上实现遗传物质的交流,极大地拓宽了作物育种的遗传背景,使作物育种由向自然索取进入到人工创造和改造的阶段。
原理:
是一种将生物的某个基因通过基因载体运送到另一种生物的活性细胞中,并使之无性繁殖(克隆)和产生正常功能(表达),从而创造生物新品种或新物种的技术。
方法:
①.材料准备:
如“目的”基因、载体和工具酶等;②.基因载体的选择与构建;③.目的基因与载体DNA的
拼接:
用限制性内切酶切割“目的”基因和载体DNA分子,利用粘性末端把两者连接起来形成重组DNA分子;④.把重组DNA分子引入受体细胞中,建立无性繁殖系或克隆最后从细胞群体中筛选出所需要的无性繁殖系;⑤.外源基因的表达和产物的分离纯化。
1. 试述近亲繁殖的遗传效应。
答:
①.杂合体自交导致基因分离,后代群体遗传组成迅速趋于纯合化。
②.杂合体自交可导致等位基因纯合,使隐性性状得以表现出来,从而淘汰有害的个体,改良群体的遗传组成。
在杂合情况下,隐性基因常被显性基因所掩盖而不能表现出来,但一经自交,由于成对基因的分离和重组,有害的隐性性状就能表现出来,可以加以淘汰。
③.杂合体自交可以导致遗传性状的稳定:
AaBb
↓长期自交
AABB AAbb aaBB aabb四种纯合基因型所以,自交或近亲繁殖对于品种保纯和物种的相对稳定性有重要意义。
2. 某生物有三个不同的变种,各变种的某染色体区段顺序为ABCDEFGHIJ;ABCHGFIDEI;ABCHGFEDIJ。
试论述这三个变种的进化关系。
答:
由基本种ABCDEFGHIJ通过两次倒位形成另外两个变种:
ABCDEFGHIJ—→ABCHGFEDIJ—→ABCHGFIDEI。
3. 玉米高杆基因(D)对矮杆基因(d)是完全显性,高杆杂合株(Dd)经秋水仙素加倍后进行种植。
请写出(设染色体为随机分离,2/2分离):
⑴.加倍后植株的基因型;⑵.此植株产生各种基因型配子的比例;⑶.其自交后代表现型的比例。
答:
⑴.加倍后植株的
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- 遗传学 习题