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(balanced lethsl system)。
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 ABD ABDR 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:1121⎪⎭⎫⎝⎛+1121⎪⎭⎫⎝⎛=1021⎪⎭⎫⎝⎛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121-⎪⎭⎫⎝⎛n,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(unbalanced zygotes)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n⎪⎭⎫⎝⎛21,形成n配子的概率也为n⎪⎭⎫⎝⎛21,因此得到平衡配子(2n和n)的机会为1212121-⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛nnn。
雌雄平衡配子结合产生合子的情况如下: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)。
减I均均均均减图同源四倍体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。
18.2/319.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)Asp Ala(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)、UGHTCGAT HNO2UGHT ACCAGCTA GUTH CAACGUTH(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。