东北农业大学网络教育学院普通遗传学网上作业题参考答案(15页).docx
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1、-东北农业大学网络教育学院普通遗传学网上作业题参考答案-第 15 页东北农业大学网络教育学院普通遗传学网上作业题参考答案绪论1遗传学当今的研究内容有哪些?研究方法有哪几类?答案:遗传学所涵盖的内容有遗传的物质基础,遗传信息的贮存,遗传信息的传递,遗传信息的改变,遗传信息表达的调控,以及遗传工程。研究的传统手段是杂交和细胞学观察;现代的遗传学研究还普遍采用生物化学方法和分子生物技术。2什么是表现型和基因型?它们有何区别和联系?答案:生物体所表现出来的所有形态特征、生理特征和行为特征叫做表现型,个体能够遗传的所有基因叫做基因型。个体的基因型基本上是固定不变的,在整个生命过程中始终保持稳定,它不因环
2、境条件的变化而变化。绝大多数表现型在生物体的生命过程中是不断变化的,因为表现型是基因型与一系列环境条件互作的结果。所以,基因型是稳定的不等于表现型也是稳定的。由环境条件引起的表现型变异通常是不遗传的,但某些特殊的环境条件可以引发基因突变、染色体变异等可以遗传的变异。 第一章1真核生物和原核生物的DNA复制过程有何异同?答案:原核生物和真核生物的DNA复制一般都是双向的,即从复制起点开始,同时向相反的2个方向进行。但有些原核生物,如噬菌体T2,DNA的复制是单向的。真核生物的DNA复制过程与原核生物的基本相同。但真核生物只在细胞分裂周期的S期进行,原核生物则在整个细胞生长过程中都可进行;真核生物
3、的DNA含量比原核生物的大得多,而且DNA合成速度比原核生物慢,但多个复制子同时复制的特点补偿了它的这些缺点;真核生物RNA引物的长度及冈崎片段的长度均比原核生物的短;真核生物的染色体是线状的,末端的DNA存在特殊结构,需要在端粒酶的作用下完成复制。2简述3种RNA在蛋白质生物合成中的作用。答案:(1)mRNA:DNA的遗传信息通过转录作用传递给mRNA,mRNA作为蛋白质合成模板,传递遗传信息,指导蛋白质合成。(2)tRNA:蛋白质合成中氨基酸运载工具,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子相互作用,使分子中的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸顺序,是遗传信息的转换器。(3)rRNA:核糖体的组分
4、,在形成核糖体的结构和功能上起重要作用,它与核糖体中蛋白质以及其他辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性。3试比较转录与复制的区别。解答:(1)目的不同,所使用的酶、原料及其他辅助因子不同,转录是合成RNA,复制是合成DNA。(2)方式不同:转录是不对称的,只在双链DNA的一条链上进行,只以DNA的一条链为模板,复制为半不连续的,分别以DNA的两条链为模板,在DNA的两条链上进行。(3)复制需要引物,转录不需要引物。(4)复制过程存在校正机制,转录过程则没有。(5)转录产物需要加工,复制产物不需要加工。(6)复制与转录都经历起始、延长、终止阶段,都以DNA为模板,新链按碱基互补原则,53方
5、向合成。4试总结DNA复制的基本规律。解答:DNA复制基本规律:(1)复制过程为半保留方式。(2)原核生物单点起始,真核生物多点起始,复制方向多为双向,也有单向。(3)复制方式呈多样性(直线型、Q型、滚动环型等)。(4)新链合成需要引物,引物RNA长度一般为几个至10几个核苷酸,新链合成方向53,与模板链反向,碱基互补。(5)复制为半不连续的以解决复制过程中两条不同极性的链同时延伸的问题,即一条链可按53方向连续合成称为前导链。另一条链先按53方向合成许多不连续的冈崎片段,再通过连接酶连接成完整链,称后随链。前导链与后随链合成速度不完全一致,前者快,后者慢。(6)复制终止时。需切除前导链、冈崎
6、片段的全部引物,填补空缺,连接成完整DNA链。(7)修复和校正DNA复制过程出现的损伤和错误,确保了DNA复制的精确性。 第二章1与遗传相关的细胞器主要有哪些?它们有什么结构特点?解答:遗传相关的细胞器主要有:线粒体、叶绿体、核糖体。线粒体是细胞内的动力站,它通过氧化磷酸化作用进行能量转换,提供细胞进行各种生命活动所需的能量。线粒体含有DNA、RNA和核糖体,具有独立合成蛋白质的能力,其生长繁殖是受细胞核和自身基因组两套遗传系统控制,因此,线粒体是一种半自主性的细胞器。叶绿体是植物细胞特有的能量转换细胞器,其主要作用是进行光合作用,将捕获的光能转化成化学能并储存在糖类中。叶绿体含有DNA、RN
7、A和核糖体等能够合成蛋白质并且能够分裂增殖,还可以发生白化突变。研究表明。叶绿体具有特定的遗传功能,是遗传物质的载体之一。核糖体是按照mRNA的指令合成多肽链的场所,是细胞中合成蛋白质的“车间”。由大约40%的蛋白质和60%的rRNA所组成。2一般染色体的外部形态包括哪几部分?有哪些类型?解答:在形态上染色体一般由以下几部分组成:主缢痕、染色体臂、次缢痕、随体。根据着丝粒的位置可以将染色体分为5种类型:中间着丝粒染色体、近中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体和粒状染色体。3试述染色体的结构。解答:染色体的4级结构模型:染色体的1级结构是由核小体组成的串珠式染色质线;直径为10nm的
8、染色质线经过螺旋化,每一圈包含6个核小体,形成外径大约为30nm,内径10nm,螺距11nm的螺线体,这是染色体的2级结构,由l级结构进入2级结构其长度大约缩短6倍;在螺线体基础上进一步螺旋化和蜷缩形成直径大约为400nm的圆筒状结构,称为超螺线体,这是染色体的3级结构,由2级结构到3级结构染色体缩短40倍左右;在超螺线体的基础上,再次折叠和螺旋化形成光学显微镜下可见的染色单体,这是染色体的4级结构,其长度又缩短5倍。4比较有丝分裂和减数分裂的异同点,说明有丝分裂和减数分裂的遗传学意义。解答:有丝分裂和减数分裂的相同点是都进行染色体复制、分裂,纺锤丝、纺锤体的形成,细胞核分裂、细胞分裂等有规律
9、的变化。有丝分裂和减数分裂的不同点:有丝分裂是体细胞产生体细胞所进行的细胞分裂。减数分裂是性母细胞成熟时配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂。(1)分裂的时期及分裂的发生的部位:有丝分裂发生在生物个体营养生长时期的营养体分生组织细胞里;减数分裂发生在生殖生长时期的生殖器官的造孢组织内。(2)分裂的方式与过程:有丝分裂的前期同源染色体不配对,而减数分裂的前期I同源染色体配对;有丝分裂的中期排列在赤道板上的单位是染色体(单价体),而减数分裂的中期I排列在赤道板上的单位是二价体;有丝分裂的中期每一条染色体的着丝点同时被来自两极的纺锤丝牵引着,而减数分裂的中期I来自两极的纺锤丝分别牵拉着每个二价体
10、内的两条同源染色体上的着丝点;有丝分裂的后期发生着丝粒断裂,向两极移动的是染色单体,染色体数目不变;而减数分裂后期I不发生着丝粒断裂,向两极移动的单位是由已复制好的包括2条姊妹染色单体的染色体,染色体数目减半。(3)分裂的次数与结果:有丝分裂细胞只分裂1次,染色体也分裂1次,产生2个染色体数目不变的子细胞,并且子细胞的遗传组成与母细胞完全一样;而减数分裂细胞连续分裂2次,染色体只分裂1次,形成4个染色体数目减半的子细胞;子细胞与母细胞的遗传组成、遗传结构不同。有丝分裂和减数分裂的遗传学意义:(1)生物的细胞分裂的主要方式有有丝分裂和减数分裂两种形式。有丝分裂核内染色体准确的复制分裂,且有规律的
11、分配到两个子细胞中,因而子细胞与母细胞染色体数目及遗传组成相同这既维持了个体的正常生长发育,也保证了生物的遗传稳定性。减数分裂产生含有n条染色体的性细胞,含有n条染色体的雌雄性细胞经过受精,产生含有2n条染色体的受精卵,由此发育起来的个体还是含有2n条染色体。这样一个物种在系统发育过程中保持染色体数目的恒定,从而遗传背景不变,生物的遗传才有保证。(2)减数分裂的后期I,非同源染色体的随机取向,粗线期至双线期同源染色体的非姊妹单体的交换,是实现基因重组的重要方式,这样就使得生物能在相对稳定的遗传背景下发生变异,为生物的变异提供了重要的物质基础,有利于生物的适应及进化,也为人工选择提供了丰富的材料
12、。第三章1分离定律的实质是什么?遗传方式遵循分离定律的性状,在F2代的表型分离比例是否都应该是3:1,为什么?解答:分离规律的实质是成对的基因在配子形成过程中彼此分离,互不干扰,因而每个配子中只具有成对基因的一个。遗传方式遵循分离定律的性状,在F2代的表型分离比例不都是3:l。这是因为经典分离比例的出现必须满足以下条件:(1)所研究的生物体是正常的二倍体生物,具有成对的同源染色体和成对的等位基因。如果生物体的染色体数目异常,则后代分离比例可能随之改变;(2)所研究的真核基因位于染色体上。如果基因位于细胞质中,则不均等分离,不出现一定比例;(3)F1个体形成的2种配子的数目相等或接近相等,并且2
13、种配子的生活力相同,受精时随机结合;(4)不同基因型的合子及由合子发育的个体,均具有相同或大致相同的存活率。如果某种基因型在被观察前发生早期死亡,分离比例也会相应地发生改变;(5)研究的相对性状差异明显,容易区分;(6)杂种后代都处于相对一致的条件下,而且被分析的群体比较大;(7)研究的性状为完全显性,如果为不完全显性,共显性或镶嵌显性,那么F2代的表型就不会表现3:1分离。2孟德尔的豌豆杂交实验中,黄子叶的籽粒和绿子叶的籽粒的比例为3:1。试问这是统计哪一代植株所结的籽粒的结果?请说明你的理由。解答:该3:1的比例是统计F1植株所结的籽粒的结果。因为F1植株上所结的籽粒为F2代,F2代性状会
14、出现孟德尔分离,从而符合孟德尔分离比率。3已知玉米红色果皮对白色果皮为显性,黄色胚乳对白色胚乳为显性。今以白色果皮、白色胚乳的玉米纯合体为母本,与红色果皮、黄色胚乳的玉米纯合体杂交,试问杂交当代母本植株所结的籽粒,具有什么颜色的果皮,什么颜色的胚乳?为什么?解答:杂交当代母本植株所结的籽粒,具有白色的果皮,黄色的胚乳。因为果皮是由体细胞(珠被)发育而来。其表现由母体基因型决定,母本为白色果皮,所以母本所结的籽粒也为白色果皮;而胚乳是双受精的产物,其胚和胚乳却是两个雄核分别与雌配子的卵核和两个极核受精结合的产物,都属于子代(F1)的组织,所以父本的显性胚乳性状必然要在杂交种子上表现出来。这种由于
15、父本的显性胚乳性状在杂交当代就由母本植株所结的种子上表现出来的现象,称为种子直感、胚乳直感或花粉直感。本试验父本为黄色胚乳。所以母本植株所结的籽粒为黄色胚乳。4纯种甜粒玉米和纯种非甜粒玉米间行种植,收获时发现甜粒玉米果穗上结有非甜粒种子。而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的种子。如何解释这种现象。解答:因为非甜对甜为显性。当纯种甜粒玉米和纯种非甜粒玉米间行种植时,甜粒玉米雌穗可以接受本种玉米的花粉(自交或姊妹交)结甜粒,也可以接受异种玉米花粉(杂交)结非甜粒;而非甜粒玉米雌穗接受本种玉米的花粉及异种玉米花粉均结非甜粒。所以甜粒玉米果穗上会有非甜粒种子,而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的种子。但非甜粒玉米
16、果穗上结有纯合和杂合两种基因型玉米。验证:将甜粒玉米果穗上结的非甜粒种下去令其自交结果表现非甜:甜3:l,说明推断正确,即非甜对甜为显性;令其和甜粒玉米上结的甜粒长成的植株杂交,结果非甜粒:甜粒1:1,也说明非甜粒对甜粒为显性。 第四章1试述完全连锁和不完全连锁遗传的特点及规律。解答:完全连锁:(1)在同一条染色体上连锁的基因在传递中不分离;(2)不论这条染色体上有多少对基因,都产生2种类型的配子。比例1:l;3种基因型,比例1:2:1;2种表现型(当基因完全显性时),比例3:1。不完全连锁:(1)位于同一染色体上的基因既有连锁,也有交换;(2)杂合体产生的配子中,既有亲型配子,也有重组型配子
17、,亲型配子数远大于重组配子数;(3)在充分交换的条件下,n对基因将产生2n种配子类型,3n种基因型和2n种表现型。2简述2对基因连锁遗传和独立遗传的表现特征。解答:独立遗传:(1)F1只有一种表现型,两个性状均表现显性性状;(2)F2有4种表现型:两亲本类型的性状,重组类型的性状;4种表型的分离比例为9:3:3:1;(3)与双隐性亲本回交的BCF1与F2有完全一样的4种表型,4种表型的分离比为1:1:1:1;(4)F2中每一对性状的遗传均符合分离规律,两对相对性状同时传递时,它们彼此独立,互不干扰。连锁遗传:(1)F1只有一种表现型,两个性状均表现显性性状;(2)F2有4种表型,2种亲本类型的
18、性状,2种重组类型的性状;4种表型的分离不符合9:3:3:1的分离比例,而是亲本类型的实际数大于按9:3:3:l预测的理论数,重组类型的实际数小于按9:3:3:l预测的理论数;(3)与双隐性亲本回交的BCF1与F2有完全一样的4种表型,但4种表现型的分离比不符合l:1:1:1,亲本类型出现的几率大于重组类型,且两亲本类型几率相等,两种重组类型几率相等;(4)F2中每一对性状的遗传均符合分离规律,但是两对相对性状同时传递时,它们既有连锁,也有交换。3何谓限性遗传和从性遗传。解答:限性遗传:是指位于Y染色体(XY型)或W染色体(ZW型)上的基因所控制的遗传性状只限于在雄性或雌性上表现的现象。从性遗
19、传:由常染色体上的基因决定的性状,由于内分泌等因素,在一种性别表现显性在另一种性别表现隐性。4在人类群体里,一般色盲的男人多于女人如果外祖父是色盲,其女儿不是色盲。但外孙可能患色盲,试分析这种现象的原因?解答:伴性遗传,控制色盲的基因在X染色体上,且为隐性遗传。外祖父为色盲其基因型为XcY。女儿不是色盲基因型一定为XCXc。其儿子的基因型为XCY或XcY(色盲),所以外孙可能患色盲。5为什么单交换最多只能产生50%重组基因型?解答:发生交换时每一条染色体已经复制形成2条染色单体,1对同源染色体由4条染色单体组成,同一染色体上的染色单体称为姊妹染色单体,不同染色体上的染色单体称为非姊妹染色单体。
20、当发生一次单交换时是在2条非姊妹染色单体间发生一次交换,而另2条非姊妹染色单体不发生交换,所以即使所有的花粉母细胞在同一个位点都发生一次单交换也只有一半的非姊妹染色单体发生交换,产生一半的重组类型配子,即只能产生50%重组基因型。6重组率、交换值、遗传距离的关系是什么?解答:重组型配子数占总配子的百分比称为重组值,或称为重组率、重组频率。由于重组是交换的结果,所以重组率通常也称作交换值或交换率。通常情况下用交换值来表示两个基因在同一条染色体上的相对距离,称为遗传距离。以交换值去掉%表示。如果同一染色体上的2个基因距离较近,发生交换的次数少,重组率低;如果2个基因距离较远,发生交换的次数较多,重
21、组率较高;如果2个基因间的距离相距很远,2个基因间发生偶数倍交换,这种情况下虽然发生了交换但并不产生重组型个体,实际测得的重组值要比交换值小,计算的遗传距离也比实际的要小;所以当2个基因相对较远(重组率15)时,对测得的重组率要用统计方法进行修正。7减数分裂和有丝分裂时,染色体重组既可以发生在姊妹染色单体间又可以发生在非姊妹染色单体间。它们的遗传效应是什么?对后代的遗传变异有何影响?解答:减数分裂和有丝分裂时发生的染色体重组使遗传物质发生交换。但是姊妹染色单体间的染色体重组与发生在非姊妹染色单体间的染色体重组遗传效应并不相同。前者虽然发生遗传物质的交换,但并不产生新的基因组合,而后者发生遗传物
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