遗传学刘祖洞下册部分章节标准答案.docx
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遗传学刘祖洞下册部分章节标准答案
遗传学（刘祖洞）下册部分章节答案
第九章遗传物质的改变
（一）染色体畸变
1．什么是染色体畸变？
答：
染色体数目或结构的改变，这些改变是较明显的染色体改变，一般可在显微镜下看到，称为染色体变异或畸变。
2．解释下列名词：
缺失；重复；倒位；易位
答：
缺失（deletion或deficiency）——染色体失去了片段。
重复（duplication或repeat）——染色体增加了片段。
倒位（inversion）——染色体片段作1800的颠倒，造成染色体内的重新排列。
易位（translocation）——非同源染色体间相互交换染色体片段，造成染色体间的重新排列。
3．什么是平衡致死品系，在遗传学研究中，它有什么用处？
答：
同源染色体的两个成员各带有一个座位不同的隐性致死基因，由于两个致死基因之间不发生交换，使致死基因永远以杂合态保存下来，不发生分离的品系，叫平衡致死品系（balancedlethslsystem）。
在遗传研究过程中，平衡致死系可用于保存致死基因。
4．解释下列名词：
（１）单倍体，二倍体，多倍体；
（２）单体，缺体，三体；
（３）同源多倍体，异源多倍体
答：
（1）凡是细胞核中含有一个完整染色体组的叫做单倍体（haploid）；含有两个染色体组的叫做二倍体（diploid）；超过两个染色体组的统称多倍体（polyploid）。
（2）细胞核内的染色体数不是完整的倍数，通常以一个二倍体（2n）染色体数作为标准，在这个基础上增减个别几个染色体，称非整倍性改变。
例如：
2n-1是单体（monsomic），2n-2是缺体（nullisomic），2n+1是三体（trisomic）。
（3）同源多倍体（autopolyploid）——增加的染色体组来自同一个物种的多倍体。
异源多倍体（allopolyloid）——加倍的染色体组来自不同物种的多倍体，是两个不相同的种杂交，它们的杂种再经过染色体加倍而形成的。
5．用图解说明无籽西瓜制种原理。
答：
亲本西瓜（2n=22）
↓秋水仙素
4n♀×2n♂
嫩绿色，无条斑，如马铃瓜↓具有深绿色平行条斑，如解放瓜
4n母本上结了西瓜，瓢中长着3n种子，把3n种子种下，所结的无籽西瓜是无籽的，其果皮有深绿色平行条斑
6．异源八倍体小黑麦是如何育成的？
答：
异源八倍体小黑麦的合成：
普通小麦（AABBDD）（42）×黑麦（RR）（14）
↓↓↓
配子ABDABDR杂种第一代（28）R
↓染色体加倍
AABBDDRR小黑麦（56）
7．何以单倍体的个体多不育？
有否例外？
举例。
答：
本来是二倍体的生物成为单倍体后，在第一次减数分裂中期时，它们的染色体是单价体，没有可以配对的同源染色体，从而被随机地分向两极，形成的配子是高度不育的。
因为每一染色体分到这一极或那一极的机会都是1/2，从而所有染色体都分到一极的机会是（1/2）n（n为单倍染色体数），即形成可育配子的概率为（1/2）n。
但蜜蜂是例外，它形成的配子时进行假减数分裂，所有的染色体均移向一极，形成的配子都是可育的。
8．Tjio等（1956）的工作和Lejeune等（1959）的工作是人类细胞遗传学上的两块里程碑。
请说明为什么这样说？
答：
因为他们不仅确定了人类正常染色体数为46，而且还发现了21号三体，为后人对人类染色体的研究开启了一个新纪元。
9．有一玉米植株，它的一条第9染色体有缺失，另一条第9染色体正常，这植株对第9染色体上决定糊粉层颜色的基因是杂合的，缺失的染色体带有产生色素的显性基因C，而正常的染色体带有无色隐性等位基因c，已知含有缺失染色体的花粉不能成活。
如以这样一种杂合体玉米植株作为父本，以cc植株作为母本，在杂交后代中，有10％的有色籽粒出现。
你如何解释这种结果？
答：
由于在20％的小孢子母细胞里发生了正常染色体和缺失的染色体的之间的交换（交换是在C基因以外发生的），使含Ｃ基因的染色体恢复正常，从而产生了成活的Ｃ花粉。
10．略
11．在玉米中，蜡质基因和淡绿色基因在正常情况下是连锁的，然而发现在某一品种中，这两个基因是独立分配的。
（1）你认为可以用那一种染色体畸变来解释这个结果？
（2）那一种染色体畸变将产生相反的效应，即干扰基因之间预期的独立分配？
解：
（1）单向异位导致这两个基因分开到不同染色体而独立分配。
（2）相互易位杂合子会产生假连锁现象，因为在相互易位杂合子中，只有交互分离才能形成可育的配子，使得同源染色体的自由组合被抑制。
12．曼陀罗有12对染色体，有人发现12个可能的“2n+1”型。
问有多少个“2n+1+1”型？
（注：
“2n+1+1”是指在12对染色体中，某一对面多一个，另一对又多一个，而不是某一对多两个。
）
解：
双三体“2n+1+1”即是12对染色体增加2条有多少种组合的可能性。
所以双三体型=n（n－1）/2=12×11/2=66种
13．无籽西瓜为什么没有种子？
是否绝对没有种子？
解：
无籽西瓜是一个多元单倍体，在减数第一次分裂中期时没有可以配对的同源染色体，从而被随机分向两极，很难形成可育的配子。
每一染色体分到一极的机会为1/2，从而所有染色体都分到一极的机会是（1/2）n（n为每一染色体组的染色体数），产生可育配子的比例是（1/2）n，所以无籽西瓜也不是绝对无籽。
14．有一个三倍体，它的染色体数是3n=33。
假定减数分裂时，或形成三价体，其中两条分向一极，一条分向另一极，或形成二价体与一价体，二价体分离正常，一价体随机地分向一极，问可产生多少可育的配子？
解：
＋
＝
15．同源三倍体是高度不育的。
已知得到平衡配子（2n和n）的机会仅为
，问这数值是怎么求得的？
又如假定只有平衡的配子是有受精功能的，且假定受精过程是随机的，问得到不平衡合子（unbalancedzygotes）的机会是多少？
解：
对于每一个同源组来说，不论是形成三价体还是形成二价体与一价体，结果都是两条染色体分到一极，一条染色体分到另一极，比例各占1/2，即1/2
（2）+1/2
（1）。
只有n个同源组的两个染色体或一个染色体都进入同一个子细胞，这样的配子才是平衡可育的。
根据概率的乘法原理，形成2n配子的概率为
，形成n配子的概率也为
，因此得到平衡配子（2n和n）的机会为
。
雌雄平衡配子结合产生合子的情况如下：
花粉\卵细胞
2n
n
2n
4n
3n
n
3n
2n
16．为什么多倍体在植物中比在动物中普遍得多，你能提出一些理由否。
答：
（1）动物大多为雌雄异体，而多数植物是雌雄同株、自花授粉，偶尔产生的不平衡配子（2n配子）之间或不平衡配子与正常配子之间有机会结合而产生多倍体。
（2）动物的性别大多是由性染色体决定，染色体加倍的个体因其性染色体的数目异常而导致不育，无法产生配子而繁衍后代。
而植物的性别大多不是由性染色体决定，加倍的个体可以产生少数的可育配子而繁衍后代。
（3）动物能行无性繁殖的很少，而很多植物能行无性繁殖，加倍的个体可以籍此保存下来。
17．有一种四倍体植物，它的两个植株的基因型是（a）AAAa（b）Aaaa。
假定
（1）A基因在着丝粒附近，
（2）各个染色体形成的姊妹染色单体各移向一极。
问每个植株产生的各种双倍体配子比例如何？
解：
基因位点离着丝粒的远近，对同源四倍体的等位基因的分离有很大影响。
当基因位点离着丝粒较近，以至基因位点与着丝粒之间不能发生非姊妹染色单体交换时，则该基因位点的等位基因分离就表现为染色体分离。
假定同源四倍休的基因型是AAAa，A—a位点距着丝粒很近，其间不能发生非姊妹染色单体交换。
在减数第一分裂时有三种分离方式，不管哪种分离方式都是减数分离，所产生的二分子在减数第二分裂时都是均衡分离。
结果AAAa基因型最后产生的配子种类和比例为AA：
Aa=12：
12=1：
1，不可能产生aa基因型的配子（图）。
A
A
A
a
A
—
AA
AA
Aa
A
—
AA
Aa
A
—
Aa
a
—
图同源四倍体AAAa基因型的染色体分离示意图
同理推导Aaaa的染色体随机分离产生的配子种类和比例为Aa：
aa=1：
1。
18．2/3
19．略
20．
（1）单个13号染色体；13,14号染色体在一起称13：
14易位；单个14号染色体
（2）
（3）13与易位体一块，14号单独；14号与易位体一块，13号单独；13号与14号在一块，易位体单独
（4）
第十章遗传物质的改变
（二）基因突变
1、略
2、答：
因为每一个F1的雌蝇都代表了一个要检测的X染色体，所以要采用单对交配。
3、多倍体的基因组数目多，需要每一个基因组都突变时才能表现出突变。
同源染色体的阻止明显
4、答：
从染色体方面考虑，雄鸽一条Z染色体发生缺失，且缺失包含BA基因，造成假显性现象。
从基因方面考虑，发生BA基因突变为b基因，则该雄鸽基因为bb，所以出现羽毛出现巧克力色。
5、突变有利。
因为该现象可以解释为基因突变的多方向性，如果染色体的缺失，只会产生一种颜色。
6、通过回交和改变饲养环境来进行实验探究
7、让该雌蝇与野生型雄蝇杂交，若后代的性比为1：
1时为突变造成的，若非1:
1一，且雄蝇的数目较多，则为染色体畸变。
8、3%、6%、15%、18%
9、答：
①、性比是比较容易得到的数据，适合做最初的遗传研究内容；
②、人类Y染色体较小，射线对Y染色体有较大的破坏作用，带有Y染色体的精细胞易致死或生活力下降，导致女孩比男孩多；
③、若引起隐性突变，男人因只有一条X染色体，在子代中也能立即体现，如果X染色体生发生致死突变则出现的女孩比男孩多，性比异常。
10、略
第十一章遗传的分子机制
注：
为分子部分学习
第十二章突变和重组机理
1、略
2、因为碱基的改变是不定向的，不同的碱基对对应不同的蛋白质。
3、
（a）GG_
GA_UG_
GC_
（b）Asp和Cys或Ala和Cys
（c）AspAla
（d）Gly与Asp的突变为转换Gly与Cys的突变和Asp向Ala的突变为颠换
4、（a）、
UGHT
CGATHNO2UGHTACCA
GCTAGUTHCAAC
GUTH
（b）、略
5、略
6、略
7、紫外线形成嘧啶二聚体
修复：
光修复、暗修复、重组
8、电离辐射的直接作用和间接作用
修复：
超快修复、快修复、暗修复
9、正向突变有随机性和多方向性。
第十三章细胞质和遗传
1、母性影响和细胞质遗传有什么不同？
答：
在母性影响中，个体的表型不是由自己的基因型决定的，而是由它们的母亲的基因型决定的，同时它遵循孟德尔遗传，后代出现一定的分离比，只是延缓一代表现。
在细胞质遗传中，遗传特性由叶绿体、线粒体、卡巴粒等的遗传物质决定，遗传方式是非孟德尔式的，常常表现为母本遗传，杂交后代不出现一定比例的分离。
2、细胞质基因和核基因有什么相同的地方，有什么不同的地方？
答：
相同点：
细胞质基因和核基因都能进行复制，发生突变。
不同点：
遗传表现不一样，细胞质基因的遗传是非孟德尔式的，细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传定律。
3、在玉米中，利用细胞质雄性不育和育性恢复基因，制造双交种，有一个方式是这样的：
先把雄性不育自交系A（Srfrf）与雄性可育自交系B（Nrfrf）杂交，得单交种AB，把雄性不育自交系C（Srfrf）与雄性可育自交系D（NRfRf）杂交，得单交种CD。
然后再把两个单交种杂交，得双交种ABCD，问双交种的基因型和表型有哪几种，它们的比例怎样？
答：
4、“遗传上分离的”小菌落酵母菌在表型上跟我们讲过的“细胞质”小菌落酵母相似。
当一个遗传上分离的小菌落酵母菌与一个正常酵母菌杂交，二倍体细胞是正常的，以后形成子囊孢子时，每个子囊中两个孢子是正常的，两个孢子产生小落酵母菌。
用图说明这些结果，并注明相应的基因型。
答：
5、分离的小菌落酵母菌与我们讲过的那种小菌落酵母菌杂交，形成的二倍体是正常的。
这些二倍体细胞形成的子囊，正常细胞与突变细胞各有两个。
解释这些结果，作一图概括你的说明。
答：
6、一个雄性不育植株，用对育性恢复基因Rf是纯合的花粉授粉，F1的基因型怎样？
表型怎样？
答：
P
（S）Rfrf
雄性可育
F1
7、上题的F1植株作为母本，用一正常植株（rfrf）的花粉测交，测交的结果应该怎样？
写出基因型和表型，注明细胞质种类。
答：
P
F1
8、举一个经典的孟德尔式遗传的例子，正交和反交的结果是不同的。
答：
果蝇的白眼的遗传或人类的红绿色盲的遗传。
图解略。
9、一个Dd的椎实螺自交。
子代的基因型和表型怎样？
如子代个体自交，它们的下一代表型又怎样？
答：
10、上题中开始做实验所用的杂合体椎实螺的表型是怎样的？
说明。
答：
这取决于其母本的基因型，如母本为DD，则杂合体椎实螺的表型为右旋；如母本为dd，则杂合体椎实螺的表型为左旋。
11、正反交在F1往往得出不同的结果。
这可以由
（1）伴性遗传，
（2）细胞质遗传，（3）母性影响。
如果你得到这样的一种结果，怎样用实验方法来决定是属于哪一种范畴？
答：
让F1自交，若后代（F2）出现一定的分离比，且两种性别的表型不同，则可以确定为伴性遗传；若后代（F2）不出现一定的比例分离，那再自交一代，观察F3的表型，若F3出现了一定比例的分离，则是母性影响，若F3仍没有出现分离，则是细胞质遗传。
13、Chlamydononas的一个链霉素抗性品系，在细胞核和细胞质中都有抗性因子。
它与链霉素敏感品系杂交，（a）如果抗性品系是“+”亲本，敏感品系是“-”亲本，预期的结果是什么？
（b）如果做的是反交呢?
答：
（a）、有抗性（b）、没有抗性
核质（R）核质（S）
+R（+）抗+S（+）抗
—R（-）敏—S（-）敏
第十四章遗传和个体发育
略
第十五章遗传和进化
1、白花三叶草是自交不亲和的，所以阻止了自花受精。
白花三叶草的叶子上缺乏条斑是一种隐性纯合状态，vv，大约16%植株有这种表型。
白花三叶草植株中有多少比例对这个隐性等位基因v是杂合的？
白花三叶草植株产生的花粉中，有多少比例带有这个隐性等位基因？
解：
设V的基因频率为p，v的基因频率为q。
由题设知，非条斑vv的频率为16%，即q²=16%，q=0.4
p=1-q=0.6
那么基因型Vv的白花三叶草植株所占比例为2pq=2×0.6×0.4=0.48=48%
白花三叶草植株产生的后代的频率为：
VV、Vv、vv
36%48%16%
那么白花三叶草植株产生的花粉中
隐性等位基因v的比例为：
1/2×48%+16%=40%
2、参考上一题目。
假使你把相互交配的白花三叶草群体中，所有非条斑叶的植株都淘汰（s=1），那末下一代有多少比例的植株将是非条斑叶的？
假使你只把非条斑叶的植株淘汰一半（s=0.5），那末下一代有多少比例将是非条斑叶的？
解：
VVVvvvp=0.6
频率：
p²=36%2pq=48%q²=16%q=0.4
适合度：
111-S
选择后频率：
p²2pqq²（1-S）
基因频率q=[pq+q²（1-S）]/（1-Sq²）
当S=1时q1=[0.6×0.4+0.4²（1-1）]/（1-0.16）=2/7
此时下一代是非条斑叶的比例为q1²=4/49≈0.08
当S=0.5时q2=[0.6×0.4+0.4²（1-0.5）]/（1-0.5×0.4²）=8/23
此时下一代是非条斑叶的比例为q2²≈0.12
3、对个体生存有害的基因会受到自然选择的作用而逐渐淘汰，请问有害的伴性基因和有害的常染色体隐性基因，那一种容易受到自然选择的作用？
解：
有害的伴性隐性基因容易受到自然选择的作用
不防作以下假设：
（其中p+q=1，pq≠0，p>0，q>0）
对于常染色体隐性基因：
AAAaaa
基因频率:
p²2pqq²
p²+2pq+q²=（p+q）²=1
假定s=1，在自然选择的作用下，选择一代后，被淘汰的有害基因的频率为q2.
对于伴性隐性基因：
XＡXＡXＡXªXªXªXＡYXªY
基因频率：
p²pqq²pq
在自然选择作用下，选择一代后，被淘汰的个体为xªxª,xªY
于是选择一代后被淘汰的有害基因频率分别为q²+q
我们把二者相减,即q²+q-q²=q>0
所以有害的伴性隐性基因容易受到自然选择的作用。
4、人类中，色盲男人在男人中约占8%，假定色盲是X连锁隐性遗传，问你预期色盲女人在总人口中的比例为多少？
解：
假设色盲男人的基因型为XbY
由色盲男人在男人中约占8%，即Xb的基因频率（q）=0.08
在女性中，色盲女人（XbXb）频率=q2=0.082=0.0064。
那么在整个人群中色盲女人占0.32%.
5、在一个随机交配的群体中，如AA个体占18%，且假定隐性个体全部淘汰，结果应该如下表所示:
交配组合
频率
下代（频率）
AA
Aa
aa
AA×AA
AA×Aa
Aa×Aa
（0.18）2=0.03
2（0.18）（0.82）=0.30
（0.82）2=0.67
0.03
0.15
0.17
0.15
0.33
0.17
合计
1.00
0.35
0.48
0.17
请你再算一代，证明隐性基因型的频率将从0.17降低到大约0.09。
解：
方法1：
由题设可知AAAaaa
频率p²=0.352pq=0.48q²=0.17
适合度110
于是可得p=0.59q=0.41
下一代a的频率为：
q1=pq/（p²+2pq）=0.24/（0.35+0.48）≈0.29
那么下一代隐性基因型aa的频率为
q12=0.29×0.29≈0.09
由此便证明,隐性基因型的频率将从0.17降到大约0.09.
方法2：
因aa个体被淘汰，因此AA的相对频率=0.35/0.83=0.42，AA的相对频率=0.48/0.83=0.58，因此：
交配组合
频率
下代（频率）
AA
Aa
aa
AA×AA
AA×Aa
Aa×Aa
（0.42）2=0.1764
2（0.42）（0.58）=0.4872
（0.58）2=0.3364
0.1764
0.2436
0.0841
0.2436
0.1682
0.0841
合计
1.00
0.5041
0.4118
0.0841
6、家养动物和栽培植物的遗传变异比相应的野生群体要丰富的多，为什么？
请从下列几方面来考虑：
①交配体系，即杂交和自交所占的比例，②自然选择，③突变。
答：
因为：
（1）对家养动物和栽培植物常常进行杂交，导致后代产生丰富的变异；
（2）对家养动物和栽培植物进行人工选择，并不适应环境的变异类型也得以保留；（3）对家养动物和栽培植物进行人工诱变，更加增加了变异的类型。
7、略
8、略
9、略
10、略
11、略
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