朱军 遗传学答案 -

第二章 遗传的细胞学基础（练习）

一、解释下列名词:染色体 染色单体 着丝点 细胞周期 同源染色体 异源染色体 无丝分裂 有丝分裂 单倍体 联会 一、解释下列名词:

染色体：细胞分裂时出现的，易被碱性染料染色的丝状或棒状小体，由核酸和蛋白质组成，是生物遗传物质的主要载体，各种生物的染色体有一定数目、形态和大小。 染色单体：染色体通过复制形成，由同一着丝粒连接在一起的两条遗传内容完全一样的子染色体。

着丝点：即着丝粒。染色体的特定部位，细胞分裂时出现的纺锤丝所附着的位置，此部位不染色。

细胞周期：一次细胞分裂结束后到下一次细胞分裂结束所经历的过程称为细胞周期(cell cycle)。

同源染色体：体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为同源染色体(homologous chromosome)。两条同源染色体分别来自生物双亲，在减数分裂时，两两配对的染色体，形状、大小和结构都相同。

异源染色体：形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染色体，在减数分裂时，一般不能两两配对，形状、大小和结构都不相同。

无丝分裂：又称直接分裂，是一种无纺锤丝参与的细胞分裂方式。

有丝分裂：又称体细胞分裂。整个细胞分裂包含两个紧密相连的过程，先是细胞核分裂，后是细胞质分裂，核分裂过程分为四个时期；前期、中期、后期、末期。最后形成的两个子细胞在染色体数目和性质上与母细胞相同。 单倍体：指具有配子染色体数(n)的个体。 联会：减数分裂中同源染色体的配对。

联会复合体——减数分裂偶线期和粗线期在配对的两个同源染色体之间形成的结构，包括两个侧体和一个中体。

四、假定一个杂种细胞里含有3对染色体，其中A、B、C来自父本、A’、B’、C’来自母本。通过减数分裂能形成几种配子？写出各种配子的染色体组成。

四、如果形成的是雌配子，那么只形成一种配子ABC或A’B’C’或 A’ BC或A B’C’ 或 A B’ C 或A’ B C’ 或AB C’ 或 A’B’ C ；

如果形成的是雄配子，那么可以形成两种配子ABC和A’B’C’或A B’ C 和A’ B C’ 或 A’ BC和A B’C’ 或AB C’ 或和A’B’ C 。

五、有丝分裂和减数分裂在遗传学上各有什么意义？ 五、（1）保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性。

? 双亲性母细胞(2n)经过减数分裂产生性细胞(n)，实现了染色体数目的减半； ? 雌雄性细胞融合产生的合子(及其所发育形成的后代个体)就具有该物种固有

的染色体数目(2n)，保持了物种的相对稳定。子代的性状遗传和发育得以正常进行。

（2）为生物的变异提供了重要的物质基础。

? 减数分裂中期 I，二价体的两个成员的排列方向是随机的，所以后期 I 分别

来自双亲的两条同源染色体随机分向两极，因而所产生的性细胞就可能会有2n种非同源染色体的组合形式(染色体重组，recombination of chromosome)。 ? 另一方面，非姊妹染色单体间的交叉导致同源染色体间的片段交换(exchange

of segment)，使子细胞的遗传组成更加多样化，为生物变异提供更为重要的物质基础(染色体片断重组，recombination of segment)。同时这也是连锁遗传规律及基因连锁分析的基础。

六、有丝分裂和减数分裂有什么不同?用图解表示并加以说明。 六、1．减数分裂前期有同源染色体配对（联会）；

2．减数分裂遗传物质交换（非姐妹染色单体片段交换）；

3．减数分裂中期后染色体独立分离，而有丝分裂则着丝点裂开后均衡分向两极； 4．减数分裂完成后染色体数减半；

5．分裂中期着丝点在赤道板上的排列有差异：

减数分裂中同源染色体的着丝点分别排列于赤道板两侧，而有丝分裂时则整齐地排列在赤道板上。

第三章 遗传物质的分子基础（练习）

一、 解释下列名词：

半保留复制 冈崎片段 转录 翻译 小核RNA 不均一RNA 遗传密码 简并 多聚合糖体 中心法则 1．解释下列名词

半保留复制：以DNA两条链分别作模板，以碱基互补的方式，合成两条新的DNA双链，互相盘旋在一起，恢复了DNA的双分子链结构。这样，随着DNA分子双螺旋的完全拆开，就逐渐形成了两个新的DNA分子，与原来的完全一样。DNA的这种复制方式称为半保留复制(semiconservative replication)，因为通过复制所形成的新的DNA分子，保留原来亲本DNA双链分子的一条单链。DNA在活体内的半保留复制性质，已为1958年以来的大量试验所证实。DNA的这种复制方式对保持生物遗传的稳定具有非常重要的作用。 冈崎片段：DNA的复制只能从5’向3’方向延伸，5’向3’方向延伸的链称作前导链(leading strand)，它是连续合成的。而另一条先沿5’－3’方向合成一些片段，然后再由连接酶将其连起来的链，称为后随链(lagging strand)，其合成是不连续的。这种不连续合成是由冈崎等人首先发现的，所以现在将后随链上合成的DNA不连续单链小片段称为冈崎片段(Okazaki fragment)。

转录：以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下，以碱基互补的方式，以U代替T，合成mRNA，在细胞核内将DNA的遗传信息转录到RNA上。

翻译：以mRNA为模板，在多种酶和核糖体的参与下，在细胞质内合成蛋白质的多肽链。 小核RNA：真核生物转录后加工过程中RNA剪接体(spliceosome)的主要成份。 不均一RNA：在真核生物中，转录形成的RNA中，含由大量非编码序列，大约只有25％RNA经加工成为mRNA，最后翻译为蛋白质。因为这种未经加工的前体mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差别很大，所以通常称为不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)。

遗传密码：DNA链上编码氨基酸的三个核苷酸称之为遗传密码。

简并：一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象，称为简并(degeneracy)。

多聚合糖体：在氨基酸多肽链的延伸合成过程中，当mRNA上蛋白质合成的起始位置移出核糖体后，另一个核糖体可以识别起始位点，并与其结合，然后进行第二条多肽链的合成。此过程可以多次重复，因此一条mRNA分子可以同时结合多个核糖体，形成一串核糖体，称为多聚核糖体(polyribosome 或者polysome)。

中心法则：遗传信息从DNA→mRNA→蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA→DNA的复制过程，这就是分子生物学的中心法则(central dogma)。由此可见，中心法则所阐述的是基因的两个基本属性：复制与表达。

二．如何证明DNA是生物的主要遗传物质？

2．证明DNA是生物的主要遗传物质，可设计两种实验进行直接证明DNA是生物的主要遗传物质：

（1）肺炎双球菌定向转化试验：

有毒SⅢ型(65℃杀死)→小鼠成活→无细菌 无毒RⅡ型→小鼠成活→重现RⅡ型 有毒SⅢ型→小鼠死亡→重现SⅢ型

RⅡ型+有毒SⅢ型（65℃) →小鼠→死亡→重现SⅢ型

将III S型细菌的DNA提取物与II R型细菌混合在一起，在离体培养的条件下，也成功地使少数II R型细菌定向转化为III S型细菌。该提取物不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酸酶的影响，而只能为DNA酶所破坏。所以可确认导致转化的物质是DNA。 （2）噬菌体的侵染与繁殖试验

T2噬菌体的DNA在大肠杆菌内，不仅能够利用大肠杆菌合成DNA的材料来复制自己的DNA，而且能够利用大肠肝菌合成蛋白质的材料，来合成其蛋白质外壳和尾部，因而形成完整的新生的噬菌体。

32

P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质。因为P是DNA的组分，但不见于蛋白质；

而S是蛋白质的组分，但不见于DNA。然后用标记的T2噬菌体(32P或35S)分别感染大肠杆菌，经10分钟后，用搅拌器甩掉附着于细胞外面的噬菌体外壳。发现在第一种情况下，基本上全部放射活性见于细菌内而不被甩掉并可传递给子代。在第二种情况下，放

射性活性大部分见于被甩掉的外壳中，细菌内只有较低的放射性活性，且不能传递给子代。

三、 简述DNA的双螺旋结构，有何特点？

3．(1)两条多核苷酸链以右手螺旋的形式，彼此以一定的空间距离，平行地环绕于同一轴上，很象一个扭曲起来的梯子。

(2)两条多核苷酸链走向为反向平行(antiparallel)。即一条链磷酸二脂键为5’－3’方向，而另一条为3’－5’方向，二者刚好相反。亦即一条链对另一条链是颠倒过来的，这称为反向平行。

(3)每条长链的内侧是扁平的盘状碱基，碱基一方面与脱氧核糖相联系，另一方面通过氢键(hydrogen bond)与它互补的碱基相联系，相互层叠宛如一级一级的梯子横档。互补碱基对A与T之间形成两对氢键，而C与G之间形成三对氢键。上下碱基对之间的距离为3.4?。

(4)每个螺旋为34?(3.4nm)长，刚好含有10个碱基对，其直径约为20?。 (5)在双螺旋分子的表面大沟(major groove)和小沟(minor groove)交替出现。

第四章 孟德尔遗传（练习）

一、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。 1. （1）PP×PP 或者 PP×Pp (2) Pp×Pp

(3) Pp×pp

二、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 2. 杂交组合 AA×aa

F1基因型 全Aa F1表现型 无芒

出现无芒机会 1 出现有芒机会 0

AA×Aa AA, Aa 无 芒

Aa×Aa AA Aa

Aa×aa

aa×aa

aa

aa Aa aa

无芒无芒 有芒 无芒 有芒 有芒

1 3/4 1/2 0

0

1/4

1/2

1

三、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。在完全显性条件下，其F2基因型和表现型的比例怎样？ 3. F1基因型：Hh ；

表现型：有稃

F2基因型 HH: Hh: hh=1:2:1； 表现型 有稃:裸粒＝3：1

四、大豆的紫花基因P对白花基因p为显性，紫花′ 白花的F1全为紫花，F2共有1653株，其中紫花1240株，白花413株，试用基因型说明这一试验结果。 4. 紫花×白花→紫花→紫花（1240株）：白花（413株）

PP × pp→Pp→ 3P_:

1pp

五、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的子实，而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的子实。如何解释这种现象？怎样验证解释？ 5.解释：玉米非甜对甜为显性验证：获得的后代籽粒再与甜粒个体杂交，看性状分离情况

六、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；(2)F1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 6．

杂交组合 TTrr×ttRR TTRR×ttrr 亲本表型 厚红 薄紫 厚紫 薄红 配子 F1基因型 Tr tR TR TtRr × ttRr 厚紫 薄紫 ttRr × Ttrr 薄紫 厚红 1Tr:1tr tr 1TR:1Tr:1tR:1tr 1tr:1tR 1tR:1tr 1TtRR:2TtRr:1Ttrr:1ttRR:2ttRr:1ttrr TtRr TtRr 1Ttrr:1TtRr:1ttRr:1ttrr F1表型 厚壳紫色 厚壳紫色 3厚紫：1厚红：3薄紫：1薄红 1厚红：1厚紫：1薄紫：1薄红

七、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？

7．根据杂交子代结果，红果：黄果为3：1，说明亲本的控制果色的基因均为杂合型，为Yy；多室与二室的比例为1：1，说明亲本之一为杂合型，另一亲本为纯合隐性，即分别为Mm和mm，故这两个亲本植株的基因型分别为YyMm和Yymm。

八、下表是不同小麦品种杂交后代产生的各种不同表现型的比例，试写出各个亲本的基因型。 。

8．Pprr×pprr ; PpRr×pprr; PpRr×ppRr; ppRr×ppRr

九、大麦的刺芒(R)对光芒(r)为显性，黑稃(B)对白稃(b)为显性。现有甲品种为白稃，但具有刺芒；而乙品种为光芒，但为黑稃。怎样获得白稃、光芒的新品种？

9．如果两品种都是纯合体：bbRR×BBrr→BbRr F1自交可获得纯合白稃光芒种bbrr. 如果两品种之一是纯合体bbRr×BBrr→ BbRr Bbrr F1自交可获得纯合白稃光芒bbrr. 如果两品种之一是纯合体bbRR×Bbrr→BbRr bbRr F1自交可获得纯合白稃光芒bbrr. 如果两品种都是杂合体bbRr×Bbrr→BbRr bbRr Bbrr bbrr直接获得纯合白稃光芒bbrr.

十、小麦的相对性状，毛颖(P)是光颖(p)的显性，抗锈(R)是感锈(r)的显性，无芒(A)是有芒(a)的显性。这三对基因之间也没有互作。已知小麦品种杂交亲本的基因型如下，试述F1的表现型。

(1) PPRRAa× ppRraa (2) pprrAa× PpRraa (3) PpRRAa× PpRrAa (4) Pprraa× ppRrAa

10.（1）PPRRAa×ppRraa

毛颖抗锈无芒（PpR_Aa）；毛颖抗锈有芒（PpR_aa） （2）pprrAa×PpRraa

毛颖抗锈无芒（PpRrA_）；光颖感锈有芒（pprraa）；毛颖抗锈有芒（PpRraa）；光颖感锈无芒（pprrAa）；毛颖感锈无芒（PprrAa）；光颖抗锈有芒（ppRraa）；毛颖感锈有芒（Pprraa）；光颖抗锈无芒（ppRrAa） （3）PpRRAa×PpRrAa

毛颖抗锈无芒（P_R_A_）；毛颖抗锈有芒（P_R_aa）； 光颖抗锈有芒（ppR_aa）；光颖抗锈无芒 （ppR_A_） （4）Pprraa×ppRrAa

毛颖抗锈无芒（PpRrAa）；光颖感锈有芒（pprraa）；毛颖抗锈有芒（PpRraa）； 光颖感锈无芒（pprrAa）；毛颖感锈无芒（PprrAa）；光颖抗锈有芒（ppRraa）； 毛颖感锈有芒（Pprraa）；光颖抗锈无芒（ppRrAa）

十一、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(PPRRAA)的小麦10个株系，试问在F2群体中至少应选择表现型为毛颖、抗锈、无芒(P_R_A_)的小麦若干株？

11．由于F3表现型为毛颖抗锈无芒（P_R_A_）中PPRRAA的比例仅为1/27，因此，要获得10株基因型为PPRRAA，则F3至少需270株表现型为毛颖抗锈无芒（P_R_A_）。

十二、设有三对独立遗传、彼此没有互作、并且表现完全显性的基因Aa、Bb、Cc，在杂合基因型个体AaBbCc(F1)自交所得的F2群体中，试求具有5显性基因和1隐性基因的个体的频率，以及具有2显性性状和1隐性性状个体的频率。

12．根据公式展开（1/2+1/2）6可知，5显性基因1隐性基因的概率为3/32；（3/4+1/4）

3

=（3/4）3+3（3/4）2（1/4）+3（3/4）（1/4）2+（1/4）3=27/64+27/64（2显性性状1

隐性性状）+9/64+1/64

十三、基因型为AaBbCcDd的F1植株自交，设这四对基因都表现完全显性，试述F2代群体中每一类表现型可能出现的频率。在这一群体中，每次任意取5株作为一样本，试述3株显性性状、2株隐性性状，以及2株显性性状、3株隐性性状的样本可能出现的频率各为若干？ 13. 16种表型。

（1）四显性性状A_B_ C_ D_ 占81/256

（2）三显性一隐性性状：A_ B_ C_ dd； A_ B_ ccD_ ； A_ bbC_ D_ ；aaB_ C_ D_ 共4种各占27/256

（3）二显性二隐性性状：A_ B_ ccdd； A_ bbccD_ ； aabbC_ D_ ；aaB_ ccD_ ； aaB_ C_ dd；A_ bbC_ dd共6种各占9/256

（4）一显性三隐性性状：A_ bbccdd；aaB_ ccdd；aabbC_ dd；aabbccD_ 共4种各占3/256 （5）四隐性性状aabbccdd 1/256

（先求3株显性性状概率，2株隐性性状概率）

((

4243

（2）C2((3/4))((1/4))

4342

（1）C53(3/4))(1/4))

5

十四、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。有色籽粒植株与以下三个纯合品系分别杂交，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。 试问这些有色籽粒亲本是怎样的基因型？

14.根据（1）试验，该株基因型中A或C为杂合型； 根据（2）试验，该株基因型中A和R均为杂合型； 根据（3）试验，该株基因型中C或R为杂合型；

综合上述三个试验，该株的基因型为AaCCRr

十五、萝卜块根的形状有长形的，圆形的，有椭圆形的，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，112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。 15.不完全显性

十六、假定某个二倍体物种含有4个复等位基因(如a1、a2、a3、a4)，试决定在下列这三种情况可能有几种基因组合？(1)一条染色体；(2)一个个体；(3)一个群体。 16.（1）四种可能，但一个特定染色体上只有其中一种，即a1或a2或a3或a4。 （2）十种可能，但一个特定个体只有其中一种，即a1a1或a2a2或a3a3或a4a4或a1a2或a1a3或a1a4或a2a3或a2a4或a3a4。

（3）十种都会出现，即a1a1，a2a2，a3a3，a4a4，a1a2，a1a3，a1a4，a2a3，a2a4，a3a4。

第五章 连锁锁传的性连锁（练习）

6．a、b、c三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：

6． R(a-b)=(3+5+98+106)/1098=19.2% R(a-c)= (3+5+74+66)/1098=13.5%

R(b-c)=32.7% 符合系数＝0.28

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