遗传学课后作业题目及答案.docx

1、遗传学课后作业题目及答案第一章 绪论1.解释下列名词：遗传学、遗传、变异。答：遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。遗传：是指亲代与子代相似的现象。如种瓜得瓜、种豆得豆。变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。如高秆植物品种可能产生矮杆植株：一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。2.简述遗传学研究的对象和研究的任务。答：遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等，是研究它们的遗传和

2、变异。遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律；深入探索遗传和变异的原因及物质基础，揭示其内在规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践，提高医学水平，保障人民身体健康。3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素？答：生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。4. 为什么研究

3、生物的遗传和变异必须联系环境？ 答：因为任何生物都必须从环境中摄取营养，通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖，从而表现出性状的遗传和变异。生物与环境的统一，是生物科学中公认的基本原则。所以，研究生物的遗传和变异，必须密切联系其所处的环境。5.遗传学建立和开始发展始于哪一年，是如何建立？答：孟德尔在前人植物杂交试验的基础上，于18561864年从事豌豆杂交试验，通过细致的后代记载和统计分析，在1866年发表了植物杂交试验论文。文中首次提出分离和独立分配两个遗传基本规律，认为性状传递是受细胞里的遗传因子控制的，这一重要理论直到1900年狄弗里斯、柴马克、柯伦斯三人同时发现后才受到重视。因此，1900年

4、孟德尔遗传规律的重新发现，被公认为是遗传学建立和开始发展的一年。1906年是贝特生首先提出了遗传学作为一个学科的名称。6.为什么遗传学能如此迅速地发展？答：遗传学100余年的发展历史，已从孟德尔、摩尔根时代的细胞学水平，深入发展到现代的分子水平。其迅速发展的原因是因为遗传学与许多学科相互结合和渗透，促进了一些边缘科学的形成；另外也由于遗传学广泛应用了近代化学、物理学、数学的新成就、新技术和新仪器设备，因而能由表及里、由简单到复杂、由宏观到微观，逐步深入地研究遗传物质的结构和功能。因此，遗传学是上一世纪生物科学领域中发展最快的学科之一，遗传学不仅逐步从个体向细胞、细胞核、染色体和基因层次发展，而

5、且横向地向生物学各个分支学科渗透，形成了许多分支学科和交叉学科，正在为人类的未来展示出无限美好的前景。7.简述遗传学对于生物科学、生产实践的指导作用。答：在生物科学、生产实践上，为了提高工作的预见性，有效地控制有机体的遗传和变异，加速育种进程，开展动植物品种选育和良种繁育工作，都需在遗传学的理论指导下进行。例如我国首先育成的水稻矮杆优良品种在生产上大面积推广，获得了显著的增产。又例如，国外在墨西哥育成矮杆、高产、抗病的小麦品种；在菲律宾育成的抗倒伏、高产，抗病的水稻品种的推广，使一些国家的粮食产量有所增加，引起了农业生产发展显著的变化。医学水平的提高也与遗传学的发展有着密切关系目前生命科学发展

6、迅猛，人类和水稻等基因图谱相继问世，随着新技术、新方法的不断出现，遗传学的研究范畴更是大幅度拓宽，研究内容不断地深化。国际上将在生物信息学、功能基因组和功能蛋白质组等研究领域继续展开激烈竞争，遗传学作为生物科学的一门基础学科越来越显示出其重要性。第二章 遗传的细胞学基础3.一般染色体的外部形态包括哪些部分？ 染色体形态有哪些类型？答：一般染色体的外部形态包括：着丝粒、染色体两个臂、主溢痕、次溢痕、随体。一般染色体的类型有：V型、L型、棒型、颗粒型。4.植物的10个花粉母细胞可以形成：多少花粉粒？ 多少精核？ 多少管核？ 又10个卵母细胞可以形成：多少胚囊？多少卵细胞？多少极核？多少助细胞？多少

7、反足细胞？答：植物的10个花粉母细胞可以形成：花粉粒：104=40个；精核：402=80个；管核：401=40个。10个卵母细胞可以形成：胚囊：101=10个；卵细胞：101=10个；极核：102=20个；助细胞：102=20个；反足细胞：103=30个。6.玉米体细胞里有10对染色体，写出叶、根、胚乳、胚囊母细胞、胚、卵细胞、反足细胞、花药壁、花粉管核（营养核）各组织的细胞中染色体数目。答：. 叶 ：2n=20（10对） . 根：2n=20（10对）. 胚乳：3n=30. 胚囊母细胞：2n=20（10对）. 胚：2n=20（10对）. 卵细胞 ：n=10 . 反足细胞n=10 . 花药壁 ：

8、2n=20（10对）. 花粉管核（营养核）：n=107.假定一个杂种细胞里有3对染色体，其中A、B、C来表示父本、A、B、C来自母本。通过减数分裂可能形成几种配子？写出各种配子的染色体组成。答：能形成2n=23=8种配子：ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC9.有丝分裂和减数分裂意义在遗传学上各有什么意义？答：有丝分裂在遗传学上的意义：多细胞生物的生长主要是通过细胞数目的增加和细胞体积的增大而实现的，所以通常把有丝分裂称为体细胞分裂，这一分裂方式在遗传学上具有重要意义。首先是核内每个染色体准确地复制分裂为二，为形成两个在遗传组成上与母细胞完全一样的子细胞提供了基础。其

9、次是复制后的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞中去，使两个细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。对细胞质来说，在有丝分裂过程中虽然线粒体、叶绿体等细胞器也能复制、增殖数量。但是它们原先在细胞质中分布是不恒定的，因而在细胞分裂时它们是随机而不均等地分配到两个细胞中去。由此可见，任何由线粒体、叶绿体等细胞器所决定的遗传表现，是不可能与染色体所决定的遗传表现具有同样的规律性。这种均等方式的有丝分裂既维持了个体的正常生长和发育，也保证了物种的连续性和稳定性。植物采用无性繁殖所获得的后代能保持其母本的遗传性状，就在于它们是通过有丝分裂而产生的。减数分裂在遗传学上的意义：在生物的生活周期中，减数分

10、裂是配子形成过程中的必要阶段。这一分裂方式包括两次分裂，其中第二次分裂与一般有丝分裂基本相似；主要是第一次分裂是减数的，与有丝分裂相比具有明显的区别，这在遗传学上具有重要的意义。首先，减数分裂时核内染色体严格按照一定规律变化，最后经过两次连续的分裂形成四个子细胞，发育为雌雄性细胞，但遗传物质只进行了一次复制，因此，各雌雄性细胞只具有半数的染色体（n）。这样雌雄性细胞受精结合为合子，又恢复为全数的染色体（2n），从而保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性，为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础；同时保证了物种相对的稳定性。其次，各对同源染色体在减数分裂中期I排列在赤道板上，然后分别向两极拉开，

11、各对染色体中的两个成员在后期I分向两极时是随机的，即一对染色体的分离与任何另一对染色体的分离不发生关联，各个非同源染色体之间均可能自由组合在一个子细胞里。n对染色体，就可能有2n种自由组合方式。例如，水稻n=12，其非同源染色体分离时的可能组合数既为212 =4096。这说明各个细胞之间在染色体上将可能出现多种多样的组合。不仅如此，同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段还可能出现各种方式的交换，这就更增加了这种差异的复杂性。因而为生物的变异提供的重要的物质基础，有利于生物的适应及进化，并为人工选择提供了丰富的材料。第三章 孟德尔遗传2.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

12、本基因型：（1）毛颖毛颖，后代全部毛颖。（2）毛颖毛颖，后代3/4为毛颖 1/4光颖。（3）毛颖光颖，后代1/2毛颖 1/2光颖。答：（1）亲本基因型为：PPPP；PPPp；（2）亲本基因型为：PpPp；（3）亲本基因型为：Pppp。3小麦无芒基因A为显性，有芒基因a为隐性。写出下列个各杂交组合中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是多少？（1）AAaa，（2）AAAa，（3）AaAa， （4）Aaaa，（5）aaaa，答：. F1的基因型：Aa； F1的表现型：全部为无芒个体。. F1的基因型：AA和Aa； F1的表现型：全部为无芒个体。. F1的基因型：AA

13、、Aa和aa； F1的表现型：无芒：有芒=3：1。. F1的基因型：Aa和aa； F1的表现型：无芒：有芒=1：1。. F1的基因型：aa； F1的表现型：全部有芒个体。4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。在完全显性的条件下，其F2基因型和表现型的比例怎么样？答：F1的基因型：Hh，F1的表现型：全部有稃。F2的基因型：HH：Hh：hh=1：2：1，F2的表现型：有稃：无稃=3：15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

14、基因型说明这一试验结果。答：由于紫花白花的F1全部为紫花：即基因型为：PPpp?Pp。而F2基因型为：PpPp?PP：Pp：pp=1：2：1，共有1653株，且紫花：白花=1240：413=3：1，符合孟得尔遗传规律。6纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜粒玉米果穗上结有非甜玉米的子实，而非甜玉米果穗上找不到甜粒的子实，如何解释这一现象？怎么样验证解释？答：.为胚乳直感现象，在甜粒玉米果穗上有的子粒胚乳由于精核的影响而直接表现出父本非甜显性特性的子实。原因：由于玉米为异花授粉植物，间行种植出现互相授粉，并说明甜粒和非甜粒是一对相对性状，且非甜粒为显性性状，甜粒为隐性性状（假设A为非甜

15、粒基因，a为甜粒基因）。.用以下方法验证：测交法：将甜粒玉米果穗上所结非甜玉米的子实播种，与纯种甜玉米测交，其后代的非甜粒和甜粒各占一半，既基因型为：Aaaa=1：1，说明上述解释正确。自交法：将甜粒玉米果穗上所结非甜玉米的子实播种，使该套袋自交，自交后代性状比若为3：1，则上述解释正确。 8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， 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：番茄果室遗传：二室M对多室m为显性，其后代比例为

16、： 二室：多室（3/8+1/8）：（3/8+1/8）=1：1，因此其亲本基因型为：Mmmm。番茄果色遗传：红果Y对黄果y为显性，其后代比例为：红果：黄果(3/8+3/8)：( 1/8 +1/8)=3：1，因此其亲本基因型为：YyYy。因为两对基因是独立遗传的，所以这两个亲本植株基因型：YyMmYymm。9下表是不同小麦品种杂交后代产生的各种不同表现性的比例，试写出各个亲本基因型（设毛颖、抗锈为显性）。亲本组合毛颖抗锈毛颖感锈光颖抗锈光颖感锈毛颖感锈光颖感锈毛颖抗锈光颖感锈毛颖抗锈光颖抗锈光颖抗锈光颖抗锈01015018870081632149512答：根据其后代的分离比例，得到各个亲本的基因型

17、：（1）毛颖感锈光颖感锈： Pprrpprr（2）毛颖抗锈光颖感锈： PpRrpprr （3）毛颖抗锈光颖抗锈： PpRrppRr（4）光颖抗锈光颖抗锈： ppRrppRr11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，这三对基因之间不存在基因互作。已知小麦品种杂交亲本的基因型如下，试述F1的表现型。（1）PPRRAappRraa（2）pprrAaPpRraa（3）PpRRAaPpRrAa（4）PprraappRrAa答：. F1表现型：毛颖抗锈无芒、毛颖抗锈有芒。. F1表现型：毛颖抗锈无芒、毛颖抗锈有芒、毛颖感锈无芒、毛颖感锈有芒、光颖抗锈无芒、光颖抗

18、锈有芒、光颖感锈无芒、光颖感锈有芒。. F1表现型：毛颖抗锈无芒、毛颖抗锈有芒、光颖抗锈无芒、光颖抗锈有芒。. F1表现型：毛颖抗锈有芒、毛颖抗锈无芒、毛颖感锈无芒、毛颖感锈有芒、光颖感锈无芒、光颖抗锈无芒、光颖抗锈有芒、光颖感锈有芒。15. 设玉米子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的子粒有色，其余基因型的子粒均无色。某一有色子粒植株与以下3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%有色子粒（2）与aaCCrr品系杂交，获得25%有色子粒（3）与AAccrr品系杂交，获得50%有色子粒问这一有色子粒亲本是怎样的基因型？答：AaCCR

19、r 16萝卜块根的形状有长形的、圆形的、有椭圆型的，以下是不同类型杂交的结果：长形圆形-595椭圆型长形椭圆形-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圆形说明萝卜块根属于什么遗传类型，并自定义基因符号，标明上述各杂交亲本及其后裔的基因型？答：由于后代出现了亲本所不具有的性状，因此属于基因互作中的不完全显性作用。设长形为aa，圆形为AA，椭圆型为Aa。(1) aaAA Aa(2) aaAaAa：aa(3) AaAAAA：Aa=198：202=1：1(4) AaAaAA：Aa：aa=61：112：58=1：2：1第四章 连锁遗传规律和

20、性连锁 4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，这两对基因是否连锁？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：F1表现为带壳散穗(NnLl)。测交后代不符合1：1：1：1的分离比例，亲本组合数目多，而重组类型数目少，所以这两对基因为不完全连锁。交换值% =（18+20）/（201+18+20+203）100%=8.6%F1的两种重组配子Nl和nL各为8.6% / 2=4.3

21、%，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，因此，根据方程18.49/10000=20/X计算出，X10817，故要使F2出现纯合的裸粒散穗20株，至少应种10817株。 5.在杂合体ABy/abY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：这个杂合体自交，能产生ABy、abY、aBy、AbY、ABY、aby、Aby、aBY 8种类型的配子。在符合系数为0.26时，其实际双

22、交换值为：0.260.060.1100=0.156%，故其配子的比例为：ABy42.078：abY42.078：aBy2.922：AbY2.922：ABY4.922：aby4.922：Aby0.078：aBY0.078。6a和b是连锁基因，交换值为16%，位于另一染色体上的d和e也是连锁基因，交换值为8%。假定ABDE和abde都是纯合体，杂交后的F1又与双隐性亲本测交，其后代的基因型及其比例如何？答：根据交换值，可推测F1产生的配子比例为（42AB：8aB：8Ab：42ab）（46DE：4dE：4De：46de），故其测交后代基因型及其比例为：AaBbDdEe19.32：aaBbDdEe3.

23、68：AabbDdEe3.68：aabbDdEe19.32：AaBbddDEe1.68：aaBbddEe0.32：AabbddEe0.32：aabbddEe1.68：AaBbDdee1.68：aaBbDdee0.32：AabbDdee0.32：aabbDdee1.68：AaBbddee19.32：aaBbddee3.68：Aabbddee3.68：aabbddee19.32。7a、b、c 3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：+ + +74a + +106+ + c382a + c5+ b +3a b +364+ b c98a b c66试求这3个基因排列的顺序

24、、距离和符合系数。答：根据上表结果，+c和ab+基因型的数目最多，为亲本型；而+b+和a+c基因型的数目最少，因此为双交换类型，比较二者便可确定这3个基因的顺序，a基因位于中间。则这三基因之间的交换值或基因间的距离为：ab间单交换值=（3+5+106+98）/1098）100%=19.3%ac间单交换值=（3+5+74+66）/1098）100%=13.5%bc间单交换值=13.5%+19.3%=32.8%其双交换值=（3+5/1098）100%=0.73%符合系数=0.0073/（0.1930.135）=0.28这3个基因的排列顺序为：bac； ba间遗传距离为19.3%，ac间遗传距离为1

25、3.5%，bc间遗传距离为32.8%。8已知某生物的两个连锁群如下图，试求杂合体AaBbCc可能产生的类型和比例。答：根据图示，bc两基因连锁，bc基因间的交换值为7%，而a与bc连锁群独立，因此其可能产生的配子类型和比例为：ABC23.25:ABc1.75:AbC1.75:Abc23.25:aBC23.25:aBc1.75:abC1.75:abc23.25 14设有两个无角的雌羊和雄羊交配，所生产的雄羊有一半是有角的，但生产的雌羊全是无角的，试写出亲本的基因型，并作出解释。答：设无角的基因型为AA，有角的为aa，则亲本的基因型为：XAXa（无角） XAY（无角） XAXA（无角） XAY（无

26、角）XAXa（无角） XaY（有角）从上述的基因型和表现型看，此种遗传现象属于伴性遗传，控制角的有无基因位于性染色体上，当有角基因a出现在雄性个体中时，由于Y染色体上不带其等位基因而出现有角性状2.质量性状和数量性状的区别在哪里？这两类性状的分析方法有何异同？答：质量性状和数量性状的区别主要有：. 质量性状是有一个或少数几个基因控制，而数量性状是有微效多基因控制。. 质量性状的变异是呈间断性，杂交后代可明确分组；数量性状的变异则呈连续性，杂交后的分离世代不能明确分组。. 质量性状不易受环境条件的影响；数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异，而这种变异一般是不能遗传的。. 质量性状在不同环境

27、条件下的表现较为稳定；而控制数量性状的基因则在特定时空条件下表达，不同环境条件下基因表达的程度可能不同，因此数量性状普遍存在着基因型与环境互作。对于质量性状一般采用系谱和概率分析的方法，并进行卡方检验；而数量性状的研究则需要遗传学方法和生物统计方法的结合，一般要采用适当的遗传交配设计、合理的环境设计、适当的度量手段和有效的统计分析方法，估算出遗传群体的均值、方差、协方差和相关系数等遗传参数等加以研究。 3叙述表现型方差、基因型方差、基因型环境互作方差的关系。估计遗传协方差及其分量在遗传育种中有何意义？答：表现型方差由基因型方差(VG)、基因型环境互作方差(VGE)和环境机误方差(Ve)构成，即

28、，其中基因型方差和基因型环境互作方差是可以遗传的，而纯粹的环境方差是不能遗传的。由于存在基因连锁或基因的一因多效，生物体的不同数量性状之间常存在不同程度的相互关连。在统计分析方法中常用协方差来度量这种相互关联的变异程度。由于遗传方差可以进一步区分为基因型方差和基因型环境互作方差等不同的方差分量，故遗传协方差也可进一步区分为基因型协方差和基因型环境互作协方差等分量。在作物遗传改良过程中，对某一性状进行选择时常会引起另一相关性状的变化，为了取得更好地选择效果, 并使一些重要的性状能够得到同步改良, 有必要进行性状间的协方差即相关性研究。 如基因加性效应对选择是有效的, 细胞质效应亦可通过母本得以传

29、递，因此当育种的目标性状不易测定或遗传率较低、进行直接选择较难取得预期效果时, 利用与其具有较高加性相关和细胞质相关的其它性状进行间接选择, 则较易取得育种效果。显性相关则是控制性状的有关基因的显性效应相互作用而产生的相关性, 杂交一代中表现尤为强烈, 在杂种优势利用中可以加以利用。但这种显性相关会随着世代的递增和基因的纯合而消失, 且会影响选择育种中早代间接选择的效果, 故对于显性相关为主的成对性状应以高代选择为主。所以, 进行各种遗传协方差分析更能明确性状间相关性的遗传本质, 有利于排除环境因素对间接选择的影响，取得更好的选择效果，对于作物的选择育种具有重要的指导意义。5叙述主效基因、微效

30、基因、修饰基因对数量性状遗传作用的异同。答：主效基因、微效基因、修饰基因在数量性状遗传中均可起一定的作用，其基因表达均可控制数量性状的表现。但是它们对数量性状所起的作用又有所不同，主效基因的遗传效应较大，对某一数量性状的表现起着主要作用，一般由若干个基因共同控制该性状的遗传；修饰基因的遗传效应微小，主要是对主效基因起修饰作用，起增强或减弱主基因对表现型的作用；而微效基因是指控制数量性状表现的基因较多，而这些基因的遗传效应较小，它们的效应是累加的，无显隐性关系，对环境条件的变化较敏感，且具有一定的多效性，对其它性状有时也可能产生一定的修饰作用。7什么是基因的加性效应、显性效应及上位性效应？它们对数量性状遗传改良有何作用？答：基因的加性效应（A）：是指基因位点内等位基因的累加效应，是上下代遗传可以固定的分量，又称为“育种值”。显性效应（D）：