普通遗传学课后习题解答.docx
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普通遗传学课后习题解答
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。
(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II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。
(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
=4096、
=2097152、
=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),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l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
种配子染色体组合。
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。
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:
[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。
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。
(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:
1/4HH+2/4Hh1/4hh
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:
①亲本的表现型、配子种类和比例。
②F1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(4)ttRr×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?
[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)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:
¾×¾×¾=27/64,而其中基因型纯合(PPRRAA)个体的比例为:
¼×¼×¼=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---1/2LL+1/2Ll
(3)Ll×ll---1/2Ll+1/2ll(4)Ll×Ll---1/4LL+1/2Ll+1/4ll
[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Х2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---205LL+201Ll。
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ÎAACcR_。
反之,若A基因杂合(Aa),则C基因必然纯合ÎAaCCR_。
(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。
第四章连锁遗传与性连锁(p103-104)
2.在大麦中,带壳(N)对裸粒(n)、散穗(L)对密穗(l)为显性。
今以带壳、散穗与裸粒、密穗的纯种杂交,F1表现如何?
让F1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2对基因是否连锁?
交换值是多少?
要使F2出现纯合的裸粒散穗20株,至少要种多少株?
[答案]
(1)F1的基因型为NnLl,表现型为带壳散穗。
(2)由题可知:
测交后代群体明显不符合1:
1:
1:
1的分离比例(无需进行Χ2检验),亲本型数目多,而重组型数目少,所以两对基因为不完全连锁。
(3)交换值=((18+20)/(201+18+20+203))×100%=8.6%
(4)F1的两种重组配子Nl和nL各为8.6%/2=4.3%,亲本型配子NL和nl各为(1-8.6%)/2=45.7%;在F2群体中出现纯合类型nnLL基因型的比例为:
4.3%×4.3%=18.49/10000。
设要出现20株纯合裸粒散穗至少需要种植的株数为X,则:
18.49/10000=20/XÆX=10817。
故要使F2出现纯合的裸粒散穗20株,至少应种10817株。
3.在杂合体AByabY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?
[答案]由于三个基因两两间均为不完全连锁,因此这个杂合体能产生8种类型的配子:
ABy、abY、aBy、AbY、ABY、aby、Aby、aBY。
在符合系数为0.26时,实际双交换值为:
0.26×0.06×0.1×100=0.156%,每种双交换型配子的比例为:
0.156%/2=0.078%;
两种a-b单交换型配子比例均为:
(6%-0.156%)/2=2.922%;
两种b-y单交换型配子比例均为:
(10%-0.156%)/2=4.922%;
两种亲本型配子比例均为:
[1-(6%-0.156%)-(10%-0.156%)-0.156%]/2=42.078%。
即该杂合体配子比例为:
Aby42.078:
abY42.078:
aBy2.922:
AbY2.922:
ABY4.922:
aby
4.922:
Aby0.078:
aBY0.078。
[提示]题目中“这个杂合体自交,能产生几种类型的配子”有点不好理解,其实它产生多少种类型配子与其后是自交还是测交并没有关系。
AByabY或ABy//abY书写方式也表明3个基因在染色体上的排列顺序:
a-b-y。
此类题目分析各种类型配子比例就是三点测验的反推,要从两基因间交换值中减去双交换的值才是单交换。
4.设某植物的3个基因t、h、f依次位于同一染色体上已知t-h相距10cM,h-f相距14cM,现有如下杂交:
+++/thf×thf/thf。
问:
①符合系数为1时,后代基因型为thf/thf的比例是多少?
②符合系数为0时,后代基因型为thf/thf的比例是多少?
5.a、b、c3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:
+++74++c382
+b+3+bc98
a++106a+c5
ab+364abc66
试求这3个基因排列的顺序、距离和符合系数。
[答案]
(1)由题知3个基因连锁,杂合体与纯隐性亲本测交后代(杂合体产生的配子)按表现型(配子基因型)相对、数目相近可分为4组(如下表),各组间数目差异很大,因此3个基因间不存在完全连锁的情况。
ab+364++c382亲本型
a++106+bc98单交换1
abc66+++74单交换2
a+c5+b+3双交换
(2)其中第一组数目最多为亲本型、第四组数目最少为双交换型;另外两组分别为两组单交换型。
(3)将双交换型与亲本型比较,可知两组中不同的基因位点是a,因此3个基因在染色体上的排列顺序为:
b-a-c;单交换1与亲本型比较,b位点不同,因此单交换1为a-b间单交换;单交换2与亲本型比较,c位点不同,为a-c间单交换。
6.已知某生物的两个连锁群如下图(图略),试求杂合体AaBbCc可能产生的配子类型和比例。
[提示]本题有3个问题需要注意:
(1)如何读连锁遗传图,确定连锁关系与遗传距离。
本题中两个连锁群的连锁遗传图,各连锁群上的基因连锁,不同连锁群上基因间自由组合;b-c间遗传距离为43-36=7(cM)。
(2)尽管两连锁群上均标记多个基因,但就本题而言,只需要考虑b-c间连锁交换及a与b-c间的自由组合。
(3)题述AaBbCc杂合体并没有显示b-c基因间是相引相(BC//bc)还是相斥相(Bc//bC),因此可分别假设两种可能进行分析;至少指出有两种可能性,然后就其中一种可能进行分析。
7.纯合的匍匐、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F1全是匍匐、多毛、有色花。
如果F1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。
匍、多、有6%丛、多、有19%匍、多、白19%丛、多、白6%
匍、光、有6%丛、光、有19%匍、光、白19%丛、光、白6%
[答案]由于3对性状杂合体产生8种类型配子(测交后代),表明基因间不存在完全连锁。
(分析思路1)8种配子类型(测交后代)按比例多少可分为两组,第一组4种比例均为19%:
匍、多、白19%丛、多、有19%匍、光、白19%丛、光、有19%。
第二组4种比例均为6%:
匍、多、有6%丛、多、白6%匍、光、有6%丛、光、白6%。
对比分析两组的性状类型组合可以发现第一组只有匍、白和丛、有两种组合,第二组中只有匍、
有和丛、白两种组合,表明3对基因中植株生长习性(匍匐对丛生为显性)与花色(有色花对白色花为显性)两对基因连锁,交换值=6%+6%+6%+6%=24%。
而绒毛有无(多毛对光滑为显性)与这两对基因间自由组合,因此每组中均包含4种组合。
(分析思路2)分别分析性状两两间组合结果:
生长习性与绒毛有无:
测交后代中4种组合:
匍、多=6%+19%=25%丛、多=19%+6%=25%
匍、光=6%+19%=25%丛、光=19%+6%=25%
因此,两对性状间自由组合。
生长习性与花色:
测交后代中4种组合:
匍、有=6%+6%=12%丛、有=19%+19%=38%
丛、白=6%+6%=12%匍、白=19%+19%=38%
因此,两对性状间连锁,交换值=12%+12%=24%
同理可知,绒毛有无与花色间为自由组合:
多、有=6%+19%=25%多、白=19%+6%=25%
光、有=6%+19%=25%光、白=19%+6%=25%
8.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:
a-c40%a-d25%b-d5%b-c10%试描绘出这4个基因的连锁遗传图。
[提示]根据交换值、遗传距离作连锁遗传图的基本过程就是教材介绍两点测验时的作图方法,需要根据多个基因两两间的遗传距离来确定基因间的排列顺序。
上图中同时用了两种遗传图的距离标注方式,如果题目明确要求应采用相应方法。
9.脉胞菌的白化型(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个亲本型子囊——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?
[提示]题目中给出孢子排列实属多余,因为亲本型有2种排列(不考虑排列方向就是4:
4)、交换型有4种排列(其中2:
2:
2:
2两种、2:
4:
2两种)。
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杂交,所产生的基因型如何?
[答案]根据题述,残翅白眼纯合体的基因型应该为:
vgvgXwXw,为雌性;长翅红眼杂合体应该为雄性,基因型:
VgvgXWY。
两亲本产生配子类型及杂交后代组合、基因型见下表:
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:
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
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