普通遗传学(第2版)杨业华__课后习题及答案.pdf
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1、普通遗传学(第2版)杨业华课后习题及答案整 理 版 复 习 在 后 面复习题参考答案1、绪 论1、遗传学是以研究基因为核心,研究遗传信息从细胞到细胞、从亲代到子代的传递机制;研究遗传的变异,研究各种变异现象和变异的起源;还研究基因与实际性表现之间的关系,探明基因决定性发育的机制。简明地说,遗传学是研究基因的科学。虽然孟德尔于1865年就发现了生物性状的遗传是受遗传因子控制的,并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传定律。但孟德尔的理论在当时并未受到重视,直 到1900年,他的论文才得到3个不同国家的3位植物学家的注意。他们3人都从自己独立的研究中获得了孟德尔原理的证据。因此,人们把1900年孟
2、德尔论文被重新发现之时定为遗传学形成和建立的年代。2、个体所表现出来的所有形态特征、生理特征和行为特征称为表型,个体能够遗传的、决定各种性状发育的所有基因称为基因型。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相对稳定,它不因环境条件的变化而发生变化。绝大多数表型在生物体的生命过程中是不断变化的,表型是基因型与一系列环境条件互作的结果。3、达尔文于1859年 发 表 了 物种起源著作,提出了生物通过生存斗争以及自然选择的进化理论。他认为生物在长时间内累积微小的有利变异,当发生生殖隔离后,就形成了一个新物种,然后新物种又继续发生进化变异。达尔文的进化理论没有对生物遗传和变异的遗传学基
3、础进行论述,后来人试图对这一不足作出明确解释,但他重提了“泛生说”和“获得性遗传”的观点。达尔文认为在动物的每一个器官里都存在称为胚芽的单位,它们通过血液循环或体液流动聚集到生殖细胞中。当受精卵发育成为成体时,胚芽又进入各器官发生作用,因而表现出遗传现象。胚芽还可对环境条件作出反应而发生变异,表现出获得性遗传。达尔文的这些观点也完全是一些没有事实依据的假设。在达尔文以前,亚里士多德的泛生说和拉马克的获得性遗传理论与达尔文理论有联系。如亚里士多德认为雄性的精液是从血液形成的,而不是从各个器官形成的。精液含有很高能量,这种能量作用于母体的月经,使其形成子代个体。法国学者拉马克总结了古希腊哲学家的思
4、想,在1809年提出了林奈物种不变论相反的观点,认为动物器官的进化与退化取决于用与不用即用进废退理论。拉马克还认为每一世代中由于用和不用而加强或削弱的性状是可以遗传的即获得性遗传。4、传递遗传学研究遗传特征从亲代到子代的传递规律。我们可以将具有不同特征的个体进行交配,通过对几个连续世代的分析,研究性状从亲代传递给子代的一般规律。细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。在这一领域中使用最早的工具是光学显微镜,后来,随着电子显微镜的发明,人们能够直接观察遗传物质的结构特征及其在基因表达过程中的行为,使细胞遗传学的研究视野扩大到分子水平。分子遗传学是从分子的水平上对遗传信息进行研究。它研究遗传
5、物质的结构特征、遗传信息的复制、基因的结构与功能、基因突变与重组、基因的调节表达等内容,是遗传学中最活跃、发展最迅速的一大分支。生统遗传学采用数理统计学方法来研究生物遗传变异现象。根据研究的对象不同,又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者是研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律的分支学科,后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化的学科。5、科学家按照自己的意愿将基因切割下来并将其同任何来源的D N A分子连接在一起,最后再将其导入细胞中,并使之按照要求进行表达。像这样一种基因操作程序就是遗传工程。2.遗传的染色体基础1.Aa Bb;没有其他组合。2.(1)4 8;(2)
6、2 4;(3)2 4;(4)1 2。3.产 生8种配子;其染色体组成分别为:ABC,A B C,A B C,AB 7 C ,A B C,Az B 7 C,Az B z C z;同时含全部母本或全部父本染色体的配子各占1/8 o4.(1)有丝分裂:(2)两者都发生;(3)减数分裂:(4)两者都发生;(5)减数分裂;(6)有丝分裂;(7)两者都发生。5.(1)4 6、9 2;(2)2 3、不存在染色体单体;(3)2 3、4 6;(4)2 3、4 6;(5)4 6、9 2;(6)4 6、不存在染色体单体;(7)2 3、4 6;(8)4 6、9 2;(9)4 6、9 2;(1 0)9 2、不存在染色体
7、单体。6.(1)2 0 条;(2)2 0 条;(3)2 0 条;(4)3 0 条;(5)2 0 条;(6)10 条;(7)10 条;(8)20 条;(9)10 条;(10)10 条。7.水稻1 种;小麦2 种;黄瓜27种。8.略。3.孟德尔遗传定律及其扩展1.(1)其中一个亲本基因型为P P,另外一个基因型任意。(2)两个亲本的基因型均为Pp。(3)毛颖亲本基因型为P p,光颖亲本基因型pp.2.萝卜块根形状属于不完全显性遗传。设长型基因为A A,圆型基因型为 aa,椭圆型基因型为 Aa.(1)AAXaa-595Aa(2)A A Xaa-201Aa+205AA(3)AAXaa-198Aa+20
8、2aa(4)A A Xaa-58AA+112Aa+61aao3.分析知紫茎对绿茎(a a)为显性,缺刻叶对马铃薯叶(b b)为显性,设这两对基因为 A,B。(1)AaBbXaaBb(2)AaBbXAabb(3)AABbXaaBb(4)AaBBXaabb(5)AaBbXaabb 12214.(1)1/4(2)1/2(3)1/16(4)0(5)9/16(6)1(7)1/45.(1)两对基因为独立遗传,F2理论预期值为:白羽豌豆冠,190Xl/16=106.9o 白羽单冠,190X3/16=35.6;黑羽豌豆冠,190X3/16=35.6;黑羽单冠,190X 1/16=11.9。(2)x=1.55;
9、自由度为 4-1=3;0.70>P>;0.50;理论与实际结果相符,假设成立。6.预期的表型比值应是(1)3:1;(2)3:1;(3)2:1:1;(4)2:1:1;(5)1:1:1:17.(1)包括两对基因Cc和 Rr;C 为无色前体物合成基因,c 不能合成前体物;R 为紫色素合成基因,r 为红色素合成基因;两对基因表现为隐性上位作用,c 为上位基因。(2)CcRr;(3)紫 色(C_R_);红色(Cr);白色(ccR_+ccrr)=9:3:4.8.这个有色籽粒新本的基因型是AACCRr.4.连 锁 遗 传1.A/a与 B/b不连锁时产生的配子类型时;AB,Ab,aB,ab;如果A/
10、a与 B/b连锁,发生交换时产生的配子类型是:AB,a b,少量Ab,aB;如果A/a与 B/b连锁,不发生交换时产生的配子类型是:AB,abo2.(略)。3.(略)。4.基因型为Ad/aD的植株产生的配子类型是,Ad,aD,AD,ad,由于两位点相距25CM,所以其配子比率为3:3:1:1。自交子代的基因型及其比率:AADD:AADd:AAdd:AaDD:AaDd:Aadd:aaDD:aaDd:aadd=l:6:9:6:20:6:9:6:lo自交子代的表型及其比率:A_D_:A_dd:aaD_:aadd=33:15:15:l.如果杂合体的基因型为AD/ad,自交子代的基因型及其比率:AADD
11、:AADd:AAdd:AaDD:AaDd:Aadd:aaDD:aaDd:aadd=9:6:l:6:20:6:l:6:9o 自交子代的表型及其比率:A_D_:A_dd:aaD_:aadd=41:7:7:9o5.(略)6.(1)这三个基因都连锁。(2)如果杂合体来自纯系亲本的杂交,则亲本的基因型是CCshshWxWx 和 ccShShwxwxo(3)基因 C 和 Sh 之间的重组率是 Rf=(84+20+99+15)/6 708=3.25%。基因 Wx 和 Sh 间的重组率是 Rf=(974+20+951+15)/6 708=29。2%.基因Wx和 C 之间的重组率是Rf=(974+84+951+
12、99)/6 708=31.4%。所以连锁图为C 3.25 Sh 29.2 Wx实际双交换值=(15+20)/6 708=0.5%干扰值1=1=1实际双交换值/理论双交换值=10.5%/(3.25%X29.2%)=0.47o7.Fl 雌果蝇的配子基因型是:+v,ySn+,+Sn+,y+v,+,ySnv,+Snv,y+。F l雄果蝇的配子基因型是:+v,ySn+。在没有干扰的情况下。F1雌果蝇的配子基因型及其频率是:+v(38.75%),ySn+(38.75%),+Sn+(6.75%),y+v(6.75%),+(4.25%),ySnv(4.25%),+Snv(0.75%),y+2(0.75%)o因
13、为雄果蝇不发生交换,其配子基因型及其频率始终是,+v(50%),ySn+(50%)在干扰系统为0.4的情况下,F1雌果蝇的配子基因型及其频率是:+v(37.95%),ySn+(37.95%),+Sn+(7.05%),y+v(7.05%),+(4.55%),ySnv(4.55%),+Snv(0.45%),y+(0.45%)。8.因为自交后代不符合分离比9:3:3:1,说明A 与 B 连锁。设交换率为 p,则(1/2)Xp)2=1/(198+97+101+1),计算得 p=10.04%,所以遗传距离为10.04CM。亲本的基因型为AAbb和 aaBB。9.依据公式m=In(l-2 R f),计算得
14、20%重组率代表得实际遗传距离是 25.5CM。5.细菌及其病毒的遗传作用1.(略)2.250/0.05X 10=5,0X10个 ml。原悬浮液中每毫升有5.0X 10个噬菌斑形成单位。3.(1)m 和 r 之间的连锁距离:Rf=(162+520+474+172)/10 342=12.8%otu 和 r 之间的 699 连锁距离:Rf=(162+853+965+172)/10 342=20.8%。m 和tu 之间的连锁距离;Rf=(520+853+965+474)/10 342=27.2%(2)m 12.8 r 20.8 tu并发系数 C=(162+172)/10 342/12.8%X20.8
15、%=1.213 因为C>l,l=l-C<O,说明存在负干扰.4(略)。5(略)。6(略)。7(略)。8(略)。9.IF,2F,3F,4Hfr,5Hfr,6Hfr,4F,8F。10.arg 和 bio 间的图距:(0+48)/(320+8+0+48)=12.76%;leu 和bio 间的图距:(0+8)/(320+8+0+48)=2.13%;arg 和 leu 间的图距:(8+48)/(320+8+0+48)=14.9%;这 3 个基因的顺序是 arg-bio-leu。1 1.(略)。1 2.产生这种现象的原因是:F 因子在环出过程中,携带了位于F 因子两端的细菌染色体基因。由于宿主
16、细胞染色体上有同源序列,F 因子可与其发生同源重组,所以整合频率很高,并且整合位点与原始插入位点相同.13.(1)A,C,D3个基因是紧密连锁的,B 远离这3 个基因.(2)3个紧密连锁基因的顺序是A-D-C.14.这两个基因能用P l噬菌体进行并发转导,因为在受P1感染的细菌中,大约有0.3%的噬菌体为转导噬菌体,其余是正常的。由于一个转导颗粒至多能包装2.4%的宿主基因组,一个噬菌体粒子随机包裹某一特定座位的概率为7.2X10。两个基因并发转导的概率的计算公式为:X=(l-d/L),其中d 为两标记基因之间的距离,L 为转导颗粒能包装的DNA最大长度。计算得频率为0.46%。35+15.(
17、略)。16(1)pur和 nad基因的并发转导频率是:(3+10)/(3+10+24+13)=26%(2)pur和 pdx基因的并发转导频率是:(3+24)/(3+10+24+13)=54%(3)pdx 距 pur 最近。17.(1)在这些选择实验中选择培养基分别为:I:pur;II:pro;III:hiSo(2)细菌基因组为环形,依次顺序为pur-his-pro。(1)pro和 his相距最近。6.染色体结构的变异1.(略)。2.(略)。3.该现象可能是由于染色体的缺失造成的。显性AA纯合体植株产生的500个配子中,有 2 个缺失A 段,造成假显性。可以通过细胞学实验鉴定证明。4.有色基因C
18、 位于缺失染色体上,不能通过花粉遗传的。产生这一现象的原因时;缺失染色体和正常染色体在C 位点发生了交换,交换率为10%产生了 5%的带有C基因正常染色体。由于缺失造成了一半的花粉败育,因此一共有10%杂交子粒时有色的。5.见下图P Fl F l配子TY ty(40%)(40%)F2TY/TYTy tY(40%)(40%)4TY/ty 4ty/ty lTy/ty黄粒 白粒 半不育 可育白粒半不育tY/ty黄粒 可育Xty/tyXTy/ty ty6.产生这一现象的原因时发生了易位,导致a,b两个基因不在同一条染色体上。7.(略)。8.(略)。9.(略)。1 0.(略)。11.(1)45.XY,1
19、8o(2)46,XX,5q+。(3)46,XY,lq+。(4)45,XX,lD,G,+t(DqGq)o7.染色体数目的变异1.(略)。2.(略)。3.(略)。4.(略)。5.染色单体不完全随机分离是,产生的全部配子比例为:aa:Aa:AA:a:A=5:6:1:8:4。由于参与受精的n+1雌配子与n配子为1:3,参与受精的雄配子只有n,可知参与受精的雄配子为a:A=2:1,参与受精的雌配子为aa:Aa:AA:a:A=5:6:1:(8X 3):(4 X 3)o 自交子代的表型比例为A:a=43:2906.(1)自交,观察F l代分离比。(2)如果该突变由隐性基因控制,则用有芒单体与其杂交,若该突变
20、基因位于单体上,F1中表现为有芒和无芒分离,若不在该单体上则F1全部表现为有芒。如果该突变由显性基因控制,用隐性单体(有芒)杂交,将 F1中单体选出并进行自交。若突变位于单体上,则自交后代F2中,缺体均表现为无芒,若不在该单体上,则缺体,单体,双体均有少量有芒性状出现。7.分两种情况考虑。(1)基因随染色体随机分离,自交子代表型种类和比例为 AB:aB:Ab:ab=105:35:3:lo(2)基因随染色单体不完全随机分离,自交子代表型种类和比例为AB:aB:Ab:ab=224 257:93119:10 175:3 575。8.(略)。9.(略)。10.(略)。11.(略)。12.(略)。13.
21、(略)。14.(略)。1 5.(略)。8.性别决定及性别有关的遗传1.(略)。2.(略3.(略4.(略)。5.色盲基因位于X 染色体上,可以推断该女子父亲得基因型为XY,其本人的基因型为XY;该男子的基因型为XYo可以推断这对夫妇的子女中,女儿的色觉都正常,有一半为携带者。儿子中有一半为色盲,另外一半为色觉正常。6.该男子的外祖父是色盲,基因型为XY。他的母亲是色盲,基因型为XX。可以推断,该男子外祖母基因型应为XX。该男子父亲色觉正常,基因型为XY。所以该男子基因型为X Y,他的姐妹的基因型为XX。如果他与遗传上与他的姐妹相同的女子结婚,他的女儿有一半是色盲,有一半色觉正常,是携带者。7.控
22、制果蝇眼色的基因位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,用R表示红眼基因,用r表示白眼基因。用L表示长翅基因,用I表示短翅基因,根据交配后代的类型和比例可是以推知亲本雌果蝇基因型为XXLI亲本雄果蝇基因型为XYLL8.在鸡中芦花性状是一伴性遗传性状.鸡的性别决定类型为ZW型.芦花性状(B)对非芦花性状(b)为显性.纯种芦花公鸡和非芦花母鸡交配得到子一代,子一代个体相互交配,得到子二代,在子二代中芦花母亲:非芦花母鸡=2:1:1.要使子代能够鉴定雌雄,应选择ZW和ZZ.因为芦花鸡的雏鸡绒羽是黑色的,但头顶有一黄斑可与其他黑色鸡相区别,芦花鸡的成羽有黑白相同的横纹.9.核 外 遗 传1.(略)
23、。2.(略)。3.(略BbbRrRBbBbBbBbbBbBb4.(1)如果链霉素抗性因子的存在于细胞核,则杂交后代一半表现为抗性,一半无抗性。如果链霉素抗性因子的存在于细胞质,则杂交后代均表现为抗性。(2)如果链霉素抗性因子的存在于细胞核,则杂交后代一半表现为抗性,一半无抗性。如果链霉素抗性因子的存在于细胞质,则杂交后代均表现为无抗性。5.(1)因为母本为细胞核遗传,父本为细胞质遗传,核内有隐性条纹基因,杂 交 后 代 的 基 因 型 及 其 比 例 为 表 型 及 其 比 例 为 绿 叶:条 纹 叶=3:1.(2)因为母本为条纹叶,条纹叶性状有细胞质基因控制,所以后代表型都为条纹叶,基因型均
24、为叨。(3)因为条纹叶性状由隐性核基因控制,杂交后代的基因型及其比例为ljlj:ljij:ijij=l:2:l表型及其比例为绿叶:条纹叶:3:16.(l)Ll(Vv)正常绿色 Ll(Vv)正常绿色 Ll(Vv)正常绿色 L2(Vv)淡绿色 Ll(VV)正常绿色:Ll(Vv)正常绿色:Ll(vv)淡绿色=1:2:1 L2(VV)淡绿色:L2(Vv)淡绿色:L2(vv)淡绿色=1:2:17.A:KK,有卡巴粒;B:KK,无卡巴粒;C:k k,无卡巴粒。8.(略)。9.(1)S(R r)或 N(Rr)(1)S(R R)或 N(RR)(3)N(rr)。10.(略)。11.双交种的基因型和表型及其比例为
25、S(R frf)可育;S(rfrf)不育=1:lo12.(略)。13.(略)。14.用 A 做母本,B 作父本杂交,然后用B 作父本进行多代回交。10.数量性状的遗传分析1.数量性状与质量性状的概念及区别。表现连续变异的性状为数量性状;表现间断型变异的性状为质量性状。数量性状一般受多基因控制;受环境影响较大;需要用度量的方式考察;多在遗传群体水平上采用生物统计等手段分析。而质量性状一般由少数主基因控制;可以明确分组考察;多彩用系谱分析等手段。2.数量性状的遗传基础是什么?数量性状一般受多基因控制,多基因符合孟德尔遗传。3.如何对性状的表型值进行部分?P=G+E=A+D+I+E4.如何理解F3方
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