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刘祖洞遗传学课后习题答案版本1


刘祖洞遗传学答案 刘祖洞《遗传学》第二版 高等教育出版社 参考答案

第二章 孟德尔定律
1、 为什么分离现象比显、隐性现象有更重要的意义? 答:因为 (1) 分离规律是生物界普遍存在的一种遗传现象,而显性现象的表现是相对的、有条件的; (2) 只有遗传因子的分离和重组,才能表现出性状的显隐性。可以说无分离现象的存在,也就无显性现 象的发生。 2、

解:序号 杂交 基因型 表现型 (1)RR× rr Rr 红果色 (2) Rr× rr 1/2Rr,1/2rr 1/2 红果色,1/2 黄果色 (3)Rr× Rr 1/4RR,2/4Rr,1/4rr 3/4 红果色,1/4 黄果色 (4)Rr× RR 1/2RR,1/2Rr 红果色 (5)rr× rr rr 黄果色 3、下面是紫茉莉的几组杂交,基因型和表型已写明。问它们产生哪些配子?杂种后代的基因型和表型怎 样? (1)Rr × RR 粉红 红色 (2)rr × Rr 白色 粉红 (3)Rr × Rr 粉红 粉红

解:序号 杂交 配子类型 基因型 表现型 (1) Rr × RR R,r;R 1/2RR,1/2Rr 1/2 红色,1/2 粉红 (2) rr × Rr r;R,r 1/2Rr,1/2rr 1/2 粉红,1/2 白色 (3) Rr × Rr R,r 1/4RR,2/4Rr,1/4rr 1/4 红色,2/4 粉色,1/4 白色 4、在南瓜中,果实的白色(W)对黄色(w)是显性,果实盘状(D)对球状(d)是显性,这两对基因是 自由组合的。问下列杂交可以产生哪些基因型,哪些表型,它们的比例如何? (1)WWDD× wwdd (3)Wwdd× wwDd 解: 序号 杂交 基因型 表现型 1 WWDD× wwdd WwDd 白色、盘状果实 2 WwDd× wwdd 1/4WwDd,1/4Wwdd,1/4wwDd,1/4wwdd, 1/4 白色、盘状,1/4 白色、球状,1/4 黄色、盘状,1/4 黄色、球状 2 wwDd× wwdd 1/2wwDd,1/2wwdd 1/2 黄色、盘状,1/2 黄色、球状 3 Wwdd× wwDd 1/4WwDd,1/4Wwdd,1/4wwDd,1/4wwdd, 1/4 白色、盘状,1/4 白色、球状,1/4 黄色、盘状,1/4 黄色、球状 4 Wwdd× WwDd 1/8WWDd,1/8WWdd,2/8WwDd,2/8Wwdd,1/8wwDd,1/8wwdd 3/8 白色、盘状, 3/8 白色、球状,1/8 黄色、盘状,1/8 黄色、球状 5.在豌豆中,蔓茎(T)对矮茎(t)是显性,绿豆荚(G)对黄豆荚(g)是显性,圆种子(R)对皱种 子(r)是显性。现在有下列两种杂交组合,问它们后代的表型如何? (1)TTGgRr× ttGgrr 解:杂交组合 TTGgRr × ttGgrr: (2)TtGgrr× ttGgrr (2)XwDd× wwdd (4)Wwdd× WwDd

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即蔓茎绿豆荚圆种子 3/8,蔓茎绿豆荚皱种子 3/8,蔓茎黄豆荚圆种子 1/8,蔓茎黄豆荚皱种子 1/8。 杂交组合 TtGgrr × ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚皱种子 3/8,蔓茎黄豆荚皱种子 1/8,矮茎绿豆荚皱种子 3/8,矮茎黄豆荚皱种子 1/8。 6.在番茄中,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状,显性基因 C 控制缺刻叶,基因型 cc 是马铃薯叶。紫茎和 绿茎是另一对相对性状,显性基因 A 控制紫茎,基因型 aa 的植株是绿茎。把紫茎、马铃薯叶的纯合植株 与绿茎、缺刻叶的纯合植株杂交,在 F2 中得到 9∶3∶3∶1 的分离比。如果把 F1: (1)与紫茎、马铃薯叶 亲本回交; (2)与绿茎、缺刻叶亲本回交;以及(3)用双隐性植株测交时,下代表型比例各如何? 解:题中 F2 分离比提示:番茄叶形和茎色为孟德尔式遗传。所以对三种交配可作如下分析: (1) 紫茎马铃暮叶对 F1 的回交: (2) 绿茎缺刻叶对 F1 的回交: (3)双隐性植株对 Fl 测交: AaCc AaCc × Aacc aacc aaCc aacc ¯ 1 紫缺:1 紫马:1 绿缺:1 绿马 (即两对性状自由组合形成的 4 种类型呈 1:1:1:1。) 7.在下列表中,是番茄的五组不同交配的结果,写出每一交配中亲本植株的最可能的基因型。 (这些数据不 是实验资料,是为了说明方便而假设的。 ) 解: 序号 亲本基因型 子代基因型 子代表现型 1 AaCc 2 AaCc 3 AACc 4 AaCC 5 Aacc × × × × × aaCc 紫茎缺刻叶 × 绿茎缺刻叶 1/8AaCC, 2/8AaCc, 1/8Aacc1/8aaCC, 2/8aaCc, 1/8aacc Aacc 紫茎缺刻叶 × 紫茎马铃薯叶 1/8AACc,1/8AAcc,2/8AaCc2/8Aacc,1/8aaCc, aaCc 紫茎缺刻叶 × 绿茎缺刻叶 1/4AaCC,2/4AaCc,1/4Aacc 3/4 紫缺,1/4 紫马 aacc 紫茎缺刻叶 × 绿茎马铃薯叶 1/2AaCc,1/2aaCc 1/2 紫缺,1/2 绿缺 aaCc 紫茎马铃薯叶 × 绿茎缺刻叶 1/4AaCc,1/4Aacc1/4aaCc,1/4aacc 1/4 紫缺,1/4 3/8 紫缺,1/8 紫马 3/8 绿缺,1/8 绿马 1/8aacc 3/8 紫缺,3/8 紫马 1/8 绿缺,1/8 绿马

紫马 1/4 绿缺,1/4 绿马 8、纯质的紫茎番茄植株(AA)与绿茎的番茄植株(aa)杂交,F1 植株是紫茎。F1 植株与绿茎植株回交时, 后代有 482 株是紫茎的,526 株是绿茎的。 紫茎 绿茎 观测值(O) 482 526 预测值(e) 504 504 代入公式求 c2: 问上述结果是否符合 1:1 的回交比例。用 c2 检验。 解:根据题意,该回交子代个体的分离比数是:

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这里,自由度 df = 1。 查表得概率值(P):0.10<P<0.50。根据概率水准,认为差异不显著。 因此,可以结论:上述回交子代分离比符合理论分离比 1:1。 9、真实遗传的紫茎、缺刻叶植株(AACC)与真实遗传的绿茎、马铃薯叶植株(aacc)杂交,F2 结果如下: 紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶 绿茎马铃薯叶 247 90 83 34 (1)在总共 454 株 F2 中,计算 4 种表型的预期数。 (2)进行 c2 测验。 (3)问这两对基因是否是自由组合的? 解: 紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶 绿茎马铃薯叶 观测值(O) 247 90 83 34 预测值(e)(四舍五入) 255 85 85 29

当 df = 3 时,查表求得:0.50<P<0.95。这里也可以将 1.454 与临界值 比较。 可见该杂交结果符合 F2 的预期分离比,因此结论,这两对基因是自由组合的。 10、一个合子有两对同源染色体 A 和 A'及 B 和 B',在它的生长期间 (1)你预料在体细胞中是下面的哪种组合,AA'BB?AABB'?AA'BB'?AABB?A'A'B'B'?还是另有其他 组合。 (2)如果这个体成熟了,你预期在配子中会得到下列哪些染色体组合: ( a)AA',AA,A'A',BB', BB,B'B'?(b)AA',BB', (c)A,A',B,B', (d)AB,AB',A'B,A'B'?(e)AA',AB',A'B,BB'? 解: (1)在体细胞中是 AA'BB'; (2)在配子中会得到(d)AB,AB',A'B,A'B' 11、如果一个植株有 4 对显性基因是纯合的。另一植株有相应的 4 对隐性基因是纯合的,把这两个植株相 互杂交,问 F2 中: (1)基因型, (2)表型全然象亲代父母本的各有多少? 解:(1) 上述杂交结果,F1 为 4 对基因的杂合体。于是,F2 的类型和比例可以图示如下: 也就是说,基因型象显性亲本和隐性亲本的各是 1/28。 (2) 因为,当一对基因的杂合子自交时,表型同于显性亲本的占 3/4,象隐性亲本的占 1/4。所以, 当 4 对基因杂合的 F1 自交时,象显性亲本的为(3/4)4,象隐性亲本的为(1/4)4 = 1/28。 12、如果两对基因 A 和 a,B 和 b,是独立分配的,而且 A 对 a 是显性,B 对 b 是显性。 (1)从 AaBb 个体中得到 AB 配子的概率是多少? (2)AaBb 与 AaBb 杂交,得到 AABB 合子的概率是多少? (3)AaBb 与 AaBb 杂交,得到 AB 表型的概率是多少? 解:因形成配子时等位基因分离,所以,任何一个基因在个别配子中出现的概率是: (1) 因这两对基因是独立分配的,也就是说,自由组合之二非等位基因同时出现在同一配子中之频率 是二者概率之积,即: (2) 在受精的过程中,两性之各类型配子的结合是随机的,因此某类型合子的概率是构成该合子的两

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性配子的概率的积。于是,AABB 合子的概率是: (3) 在 AaBb ´ AaBb 交配中,就各对基因而言,子代中有如下关系: 但是,实际上,在形成配子时,非等位基因之间是自由组合进入配子的;而配子的结合又是随机的。 因此同时考虑这两对基因时,子代之基因型及其频率是:

于是求得表型为 AB 的合子之概率为 9/16。 13、遗传性共济失调(hereditary ataxia)的临床表型是四肢运动失调,呐呆,眼球震颤。本病有以显 性方式遗传的,也有以隐性方式遗传的。下面是本病患者的一个家系。你看哪一种遗传方式更可能?请注 明家系中各成员的基因型。如这病是由显性基因引起,用符号 A;如由隐性基因引起,用符号 a。 解:在这个家系中,遗传性共济失调更可能是隐性遗传的。

14、下面的家系的个别成员患有极为罕见的病,已知这病是以隐性方式遗传的,所以患病个体的基因 型是 aa。 (1)注明Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅱ-4,Ⅲ-2,Ⅳ-1 和Ⅴ-1 的基因型。这儿Ⅰ-1 表示第一代第一人,余类推。 (2)Ⅴ-1 个体的弟弟是杂合体的概率是多少? (3)Ⅴ-1 个体两个妹妹全是杂合体的概率是多少? (4)如果Ⅴ-1 与Ⅴ-5 结婚,那么他们第一个孩子有病的概率是多少? (5)如果他们第一个孩子已经出生,而且已知有病,那么第二个孩子有病的概率是多少? 解:(1) 因为,已知该病为隐性遗传。从家系分析可知,II-4 的双亲定为杂合子。因此,可写出各个体的 基因型如下:

(2) 由于 V-1 的双亲为杂合子,因此 V-1,2,3,4 任一个体为杂合子的概率皆为 1/2,那么 V-1 的弟 弟为杂合体的概率也就是 1/2。 (3) V-1 个体的两个妹妹(V-2 和 V-3)为杂合体的概率各为 1/2,由于二者独立,于是,她们全是杂合体 的概率为:1/2 ´ 1/2 =1/4。 (4) 从家系分析可知,由于 V-5 个体的父亲为患病者,可以肯定 V-5 个体定为杂合子(Aa)。因此,当 V-1 与 V-5 结婚,他们第一个孩子患病的概率是 1/2。 (5) 当 V-1 与 V-5 的第一个孩子确为患者时,因第二个孩子的出现与前者独立,所以,其为患病者的 概率仍为 1/2。 15、假设地球上每对夫妇在第一胎生了儿子后,就停止生孩子,性比将会有什么变化? 16、孟德尔的豌豆杂交试验,所以能够取得成果的原因是什么? 第三章 遗传的染色体学说

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1、有丝分裂和减数分裂的区别在哪里?从遗传学角度来看,这两种分裂各有什么意义?那么,无性生 殖会发生分离吗?试加说明。 答:有丝分裂和减数分裂的区别列于下表: 有丝分裂 减数分裂 发生在所有正在生长着的组织中从合子阶段开始,继续到个体的整个生活周期无联会,无交叉和互换 使姊妹染色体分离的均等分裂每个周期产生两个子细胞,产物的遗传成分相同子细胞的染色体数与母细胞 相同 只发生在有性繁殖组织中高等生物限于成熟个体;许多藻类和真菌发生在合子阶段有联会,可以有交 叉和互换后期 I 是同源染色体分离的减数分裂;后期 II 是姊妹染色单体分离的均等分裂产生四个细胞产物 (配子或孢子)产物的遗传成分不同,是父本和母本染色体的不同组合为母细胞的一半 有丝分裂的遗传意义: 首先:核内每个染色体,准确地复制分裂为二,为形成的两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样 提供了基础。其次,复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞的核中从而使两个子细胞与母细 胞具有同样质量和数量的染色体。 减数分裂的遗传学意义 首先,减数分裂后形成的四个子细胞,发育为雌性细胞或雄性细胞,各具有半数的染色体(n)雌雄性 细胞受精结合为合子,受精卵(合子) ,又恢复为全数的染色体 2n。保证了亲代与子代间染色体数目的恒 定性,为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础,保证了物种相对的稳定性。 其次,各对染色体中的两个成员在后期I分向两极是随机的,即一对染色体的分离与任何另一对染体的分 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为 212 = 4096。各个子细胞之间在染色体组 成上将可能出现多种多样的组合。 此外,同源染色体的非妹妹染色单体之间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。 为生物的变异提供了重要的物质基础。 2、水稻的正常的孢子体组织,染色体数目是 12 对,问下列各组织的染色体数目是多少? (1)胚乳; (2)花粉管的管核; (3)胚囊; (4)叶; (5)根端; (6)种子的胚; (7)颖片; 答; (1)36; (2)12; (3)12*8; (4)24; (5)24; (6)24; (7)24; 3、用基因型 Aabb 的玉米花粉给基因型 AaBb 的玉米雌花授粉,你预期下一代胚乳的基因型是什么类 型,比例如何? 答: 雌配子 极核 雄配子 Ab AB AABB AAABBb AAaBBb Ab AAbb AAAbbb AAabbb AaaBBb Aaabbb 即下一代胚乳有八种基因型,且比例相等。

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4、某生物有两对同源染色体,一对染色体是中间着丝粒,另一对是端部着丝粒,以模式图方式画出: (1)第一次减数分裂的中期图。 (2)第二次减数分裂的中期图 5、蚕豆的体细胞是 12 个染色体,也就是 6 对同源染色体(6 个来自父本,6 个来自母本) 。一个学生 说,在减数分裂时,只有 1/4 的配子,它们的 6 个染色体完全来自父本或母本,你认为他的回答对吗? 答:不对。因为在减数分裂时,来自父本或母本的某一条染色体进入某个配子的概率是 1/2,则 6 个 完全来自父本或母本的染色体同时进入一个配子的概率应为(1/2)6 = 1/64。 6、在玉米中: (1)5 个小孢子母细胞能产生多少配子? (2)5 个大孢子母细胞能产生多少配子? (3)5 个花粉细胞能产生多少配子? (4)5 个胚囊能产生多少配子? 答: (1)5 个小孢子母细胞能产生 20 个配子; (2)5 个大孢子母细胞能产生 5 个配子; (3)5 个花粉细胞能产生 5 个配子; (4)5 个胚囊能产生 5 个配子; 7、马的二倍体染色体数是 64,驴的二倍体染色体数是 62。 (1)马和驴的杂种染色体数是多少? (2)如果马和驴之间在减数分裂时很少或没有配对,你是否能说明马-驴杂种是可育还是不育? 答: (1)马和驴的杂种染色体数是 63。 (2)如果马和驴之间在减数分裂时很少或没有配对,则马-驴杂种是不育的。 8、在玉米中,与糊粉层着色有关的基因很多,其中三对是 A—a,I—i,和 Pr—pr。要糊粉层着色,除 其他有关基因必须存在外,还必须有 A 基因存在,而且不能有Ⅰ基因存在。如有 Pr 存在,糊粉层紫色。如 果基因型是 prpr,糊粉层是红色。假使在一个隔离的玉米试验区中,基因型 AaprprII 的种子种在偶数行, 基因型 aaPrprii 的种子种在奇数行。植株长起来时,允许天然授粉,问在偶数行生长的植株上的果穗的糊 粉层颜色怎样?在奇数行上又怎样?(糊粉层是胚乳一部份,所以是 3n) 。 9、兔子的卵没有受精,经过刺激,发育成兔子。在这种孤雌生殖的兔子中,其中某些兔子对有些基因 是杂合的。你怎样解释?(提示:极体受精。 ) 答:动物孤雌生殖的类型有一种是:雌性二倍体通过减数分裂产生单倍体卵和极核,卵和极核融合形 成二倍体卵,再发育成二倍体个体。例如,AaBb 通过减数分裂可产生 AB、Ab、aB、ab 四种卵和极核, AB 卵和 AB 极核来自同一个次级卵母细胞,二者融合形成 AABB 卵,这是纯合的。如果是 AB 卵和 aB 极核 融合,则个体对 A 位点是杂合的。如果是 AB 卵和 Ab 极核融合,则个体对 B 位点是杂合的。如果是 Ab 卵 和 aB 极核融合,则个体对 A 位点和 B 位点都是杂合的。 可能是第二极体与卵细胞结合,有些基因才有可能是杂合的。 第四章 基因的作用及其与环境的关系 1、从基因与性状之间的关系,怎样正确理解遗传学上内因与外因的关系? 2、在血型遗传中,现把双亲的基因型写出来,问他们子女的基因型应该如何?

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(1) ; (2) ; (3)

解: ABO 血型为孟德尔式遗传的复等位基因系列, 以上述各种婚配方式之子女的血型是: (1) ¯ 1AB 型: 1A 型: 1B 型: 1O 型 (2) ¯ 1AB 型: 1A 型: (3) ¯ 3B 型: 1O 型 2B 型

3、如果父亲的血型是 B 型,母亲是 O 型,有一个孩子是 O 型,问第二个孩子是 O 型的机会是多少? 是 B 型的机会是多少?是 A 型或 AB 型的机会是多少? 解:根据题意,父亲的基因型应为 ,母亲的基因型为 ,其子女的基因型为: ¯ 1B 型: 1O 型 第二个孩子是 O 型的机会是 05,是 B 型的机会也是 0.5,是 A 型或 AB 型的机会是 0。 4、分析图 4-15 的家系,请根据分析结果注明家系中各成员的有关基因型。 解:

5、当母亲的表型是 ORh-MN,子女的表型是 ORh+MN 时,问在下列组合中,哪一个或哪几个组合不 可能是子女的父亲的表型,可以被排除? ABRh+M, ARh+MN, BRh-MN, ORh-N。

解:ABO、MN 和 Rh 为平行的血型系统,皆遵循孟德尔遗传法则;ABO 血型是复等位基因系列,MN 血型是并显性,Rh 血型显性完全。 现对上述四类血型男人进行分析如下: 各男人可能提供的基因 母亲(ORh-MN)可能提供的基因 生 ORh+MN 子女的可否

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ABO 系统 MN 系统 Rh 系统 , ABRh+M , R, ARh+MN , ( ) , R, + BRh-MN , ( ) , ORh-N 可见,血型为 ABRh+M,BRh-MN 和 ORh-N 者不可能是 ORh+MN 血型孩子的父亲,应予排除。 6、某个女人和某个男人结婚,生了四个孩子,有下列的基因型: iiRRLMLN,IAiRrLNLN,iiRRLNLN,IBirrLMLM,他们父母亲的基因型是什么? 解:他们父母亲的基因型是: IAiRrLMLN,IBiRrLMLN 7.兔子有一种病,叫做 Pelger 异常(白血细胞核异常) 。有这种病的兔子,并没有什么严重的症伏,就 是某些白细胞的核不分叶。如果把患有典型 Pelger 异常的兔子与纯质正常的兔子杂交,下代有 217 只显示 Pelger 异常,237 只是正常的。你看 Pelger 异常的遗传基础怎样? 解:从 271:237 数据分析,近似 1:1。 作 c2 检验: 当 df = 1 时,查表:0.10<p<0.50。根据 0.05 的概率水准,认为差异不显著。可见,符合理论的 1: 1。 现在,某类型与纯质合子杂交得 1:1 的子代分离比,断定该未知类型为一对基因差异的杂合子。 8、当有 Pelger 异常的兔子相互交配时,得到的下一代中,223 只正常,439 只显示 Pelger 异常,39 只极度病变。极度病变的个体除了有不正常的白细胞外,还显示骨骼系统畸形,几乎生后不久就全部死亡。 这些极度病变的个体的基因型应该怎样?为什么只有 39 只,你怎样解释? 解:根据上题分析,pelger 异常为杂合子。这里,正常:异常=223:439 @ 1:2。依此,极度病变 类型(39)应属于病变纯合子: Pp ´ ¯ 223 正常 439 异常 39 极度病变 又,因 39 只极度病变类型生后不久死亡,可以推断,病变基因为隐性致死基因,但有显性效应。如果 这样,不仅 39 只的生后死亡不必费解,而且,病变纯合子比数这样低也是可以理解的。原因是部分死于胚 胎发育过程中。 9、在小鼠中,有一复等位基因系列,其中三个基因列在下面:AY = 黄色,纯质致死;A = 鼠色,野 生型;a = 非鼠色(黑色) 。这一复等位基因系列位于常染色体上,列在前面的基因对列在后面的基因是显 性。AYAY 个体在胚胎期死亡。 现在有下列 5 个杂交组合,问它们子代的表型如何? a、AYa(黄)× AYa(黄) c、AYa(黄)× aa(黑) b、AYa(黄)× AYA(黄) d、AYa(黄)× AA(鼠色) Pp

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e、AYa(黄)× Aa(鼠色) 10、假定进行很多 AYa× Aa 的杂交,平均每窝生 8 只小鼠。问在同样条件下,进行很多 AYa× AYa 杂 交,你预期每窝平均生几只小鼠? 解:根据题意,这两种杂交组合的子代类型及比例是: ¯ 黄 : 1黑 可见,当前者平均每窝 8 只时,后者平均每尚只有 6 只,其比例是 4 黄 2 黑。 11、一只黄色雄鼠(AY_)跟几只非鼠色雌鼠(aa)杂交,你能不能在子代中同时得到鼠色和非鼠色 小鼠?为什么? 12、鸡冠的种类很多,我们在图 4-13 中介绍过 4 种。假定你最初用的是纯种豌豆冠和纯种玫瑰冠,问 从什么样的交配中可以获得单冠? 解:知鸡冠形状是基因互作的遗传形式。各基因型及其相应表型是: 基因型 表现型 R_P_ 胡桃冠 R_pp 玫瑰冠 P_ 豌豆冠 单片冠 因此, ¯ ¯Ä , , , 胡桃冠 : 玫瑰冠 :豌豆冠 :单片冠 2黄 : 1灰 : 1 黑 ¯ (死亡) 2

13、Nilsson-Ehle 用两种燕麦杂交,一种是白颖,一种是黑颖,两者杂交,F1 是黑颖。F2(F1× F1) 共得 560 株,其中黑颖 418,灰颖 106,白颖 36。 (1)说明颖壳颜色的遗传方式。 (2)写出 F2 中白颖和灰颖植株的基因型。 (3)进行 c2 测验。实得结果符合你的理论假定吗? 解: (1)从题目给定的数据来看,F2 分离为 3 种类型,其比例为: 黑颖:灰颖:白颖=418:106:36 @ 12:3:1。 即 9:3:3:1 的变形。可见,颜色是两对基因控制的,在表型关系上,呈显性上位。 (2)假定 B 为黑颖基因,G 为灰颖基因,则上述杂交结果是: P 黑颖 颖 :1 白颖 (3) 根据上述假定进行 c2 检验: 当 df =2 时,查表:0.95<p<0.99。认为差异不显著,即符合理论比率。因此,上述假定是正确的。 14、在家蚕中,一个结白茧的个体与另一结白茧的个体杂交,子代中结白茧的个体与结黄茧的个体的 比率是 3:1,问两个亲体的基因型怎样? 黑颖 ¯Ä F2 白颖 12 黑颖 ¯ F1 :3 灰

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解:在家蚕中,黄茧与白茧由一对等位基因控制,Y—黄色,y—白色,Y 对 y 显性。但是,有一与其不 等位的抑制基因 I,当 I 存在时,基因型 Y_表现白茧。 根据题目所示,白:黄 = 3:1,表明在子代中,呈 3:1 分离。于是推论,就 I—i 而言,二亲本皆 为杂合子 Ii;就 Y—y 而言,则皆表现黄色的遗传基础 只是 3/4 被抑制。 所以,双亲的基因型(交配类型)应该是: IiYY ´ IiYY IiYY ´ IiYy IiYY ´ Iiyy IiYy ´ iiyy 15、在小鼠中,我们已知道黄鼠基因 AY 对正常的野生型基因 A 是显性,另外还有一短尾基因 T,对 正常野生型基因 t 也是显性。这两对基因在纯合态时都是胚胎期致死,它们相互之间是独立地分配的。 (1)问两个黄色短尾个体相互交配,下代的表型比率怎样? (2)假定在正常情况下,平均每窝有 8 只小鼠。问这样一个交配中,你预期平均每窝有几只小鼠? 解:根据题意,此黄色短尾鼠为杂合子 AyATt,其子代情形可图示如下: (1) ¯ 黄短 黄常 灰短 灰常

可见,子代表型及比例是:4 黄色短尾:2 黄色常态尾:2 灰色短尾:1 灰色常态尾。 (2) 在上述交配中,成活率只占受孕率的 9/16。所以,假定正常交配每窝生 8 只小鼠时,这样交配平 均每窝生 4—5 只。 16、两个绿色种子的植物品系,定为 X,Y。各自与一纯合的黄色种子的植物杂交,在每个杂交组合中, F1 都是黄色,再自花授粉产生 F2 代,每个组合的 F2 代分离如下: X:产生的 F2 代 27 黄:37 绿 Y:产生的 F2 代,27 黄:21 绿 请写出每一交配中二个绿色亲本和黄色植株的基因型。 解:F1 的表型说明,决定黄色的等位基因对决定绿色的等位基因呈显性。F2 的结果符合有若干对自由组合 的基因的假设,当这些基因中有任何一对是纯合隐性时,产生绿色表型。黄色和绿色的频率计算如下: (1) 品系 X:aabbcc,黄色品系 AABBCC,F1 为 AaBbCc 假如在一个杂交中仅有一对基因分离(如 Aa´Aa ) , ;另一些影响黄色的基因对都是纯合的 (AaBBCC´AaBBCC) 。这一杂交产生黄色子代的比率是 绿色比率是 如果这个杂交有两对基因分离(如 AaBbCC´AaBbCC) ,那么黄色子代的比率是: 绿色比率是 三对基因分离(AaBbCc´AaBbCc)时,黄色子代的比率是: 绿色比率是

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也可图式如下: A 位点 B 位点 C 位点 F2 基因型 F2 表现型 1黄 2黄 1绿 2黄 4黄 2绿 1绿 2绿 1绿 A 位点 B 位点 C 位点 F2 基因型 F2 表现型 2黄 4黄 2绿 4黄 8黄 4绿 2绿 4绿 2绿 A 位点 B 位点 C 位点 F2 基因型 F2 表现型 1绿 2绿 1绿 2绿 4绿 2绿 1绿 2绿 1绿 汇总 黄: 绿 = 27:37 (2) 品 系 Y : aabbCC , 黄 色 品 系 AABBCC , F1 为 AaBbCC , 这 个 杂 交 有 两 对 基 因 分 离 ( 如 AaBbCC´AaBbCC) ,因此黄色子代的比率是: 绿色比率是 27 黄:21 绿 = 黄 9:绿 7。

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第五章 性别决定与伴性遗传 1、哺乳动物中,雌雄比例大致接近 1∶1,怎样解释? 解:以人类为例。人类男性性染色体 XY,女性性染色体为 XX。男性可产生含 X 和 Y 染色体的两类数目相 等的配子,而女性只产生一种含 X 染色体的配子。精卵配子结合后产生含 XY 和 XX 两类比例相同的合子, 分别发育成男性和女性。因此,男女性比近于 1 :1。 2、你怎样区别某一性状是常染色体遗传,还是伴性遗传的?用例来说明。 3、在果蝇中,长翅(Vg)对残翅(vg)是显性,这基因在常染色体上;又红眼(W)对白眼(w)是 显性,这基因在 X 染色体上。果蝇的性决定是 XY 型,雌蝇是 XX,雄蝇是 XY,问下列交配所产生的子代, 基因型和表型如何? (l)WwVgvg× wvgvg 解:上述交配图示如下: (1) WwVgvg ´ wvgvg: Ww ´ wY¯ Vgvg ´ vgvg¯ 1/4 Ww 1/2 Vgvg = 1/8 WwVgvg 1/2 vgvg = 1/8 Wwvgvg 1/2 vgvg = 1/8 wwvgvg 1/2 vgvg = 1/8 WYvgvg 1/2 vgvg = 1/8 wYvgvg 红残 ♀ 白长 ♀ 红长 ♂ 白长 ♂ 白残 ♀ 红残 ♂ 白残 ♂ wwVgvg,wwvgvg,WYVgvg,WYvgvg, wYVgvg, 1/4 ww 1/2 Vgvg = 1/8 wwVgvg 1/4 WY 1/2 Vgvg = 1/8 WYVgvg 1/4 wY 1/2 Vgvg = 1/8 wYVgvg 红长 ♀ (2)wwVgvg× WVgvg

即基因型:等比例的 WwVgvg,WwVgvg, wYvgvg。

表现型:等比例的红长♀,红残♀,白长♀,白残♀,红长♂,红残♂,白长♂,白残♂。 (2) wwVgvg ´ WVgvg: ww ´ WY¯ Vgvg ´ Vgvg¯ 1/2 Ww 1/4 VgVg = 1/8 WwVgVg 1/2 Vgvg = 1/4 WwVgvg 1/4 vgvg = 1/8 Wwvgvg 1/2 Vgvg = 1/4 wYVgvg 1/4 vgvg = 1/8 wYvgvg 即,基因型: 表现型: 红长 ♀ 红残 ♀ 白长 ♂ 白长 ♂ 白残 ♂ 红长 ♀

1/2 wY 1/4 VgVg = 1/8 wYVgVg

1WwVgVg :2WwVgvg :1Wwvgvg :1wYVgVg :2wYVgvg :1wYvgvg。

3 红长♀ :1 红残♀ :3 白长♂ :1 白残♂。

4、纯种芦花雄鸡和非芦花母鸡交配,得到子一代。子一代个体互相交配,问子二代的芦花性状与性别

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的关系如何? 解:家鸡性决定为 ZW 型,伴性基因位于 Z 染色体上。于是,上述交配及其子代可图示如下: P ↓F2 ♀ ZbW ´ ZBZB ♂ 1ZBZB :1ZBZb :1ZBW :1ZbW ↓ F1 芦花♂ 芦花♀ ♀ ZBW ´ ZBZb ♂ 非芦花♀

可见,雄鸡全部为芦花羽,雌鸡 1/2 芦花羽,1/2 非芦花。

5、在鸡中,羽毛的显色需要显性基因 C 的存在,基因型 cc 的鸡总是白色。我们已知道,羽毛的芦花 斑纹是由伴性(或 Z 连锁)显性基因 B 控制的,而且雌鸡是异配性别。一只基因型是 ccZbW 的白羽母鸡跟 一只芦花公鸡交配,子一代都是芦花斑纹,如果这些子代个体相互交配,它们的子裔的表型分离比是怎样 的? 注:基因型 C—ZbZb 和 C—ZbW 鸡的羽毛是非芦花斑纹。 解:根据题意,芦花公鸡的基因型应为 CCZBZB,这一交配可图示如下: ♀ccZbW ´ CCZBZB♂¯♀CcZBW ´ CcZBZb♂¯ Cc ´ Cc¯ ZBW ´ ZBZb¯ 1/4 CC 1/4 ZBZB = 1/16 CCZBZB 1/4 ZBZb = 1/16 CCZBZb 1/4 ZBW = 1/16 CCZBW 1/4 ZbW = 1/16 CCZbW 1/4 ZBZb = 2/16 CcZBZb 1/4 ZBW = 2/16 CcZBW 1/4 ZbW = 2/16 CcZbW 1/4 ZBZb = 1/16 ccZBZb 1/4 ZBW = 1/16 ccZBW 1/4 ZbW = 1/16 ccZbW 芦花斑纹 ♂ 芦花斑纹 ♂ 芦花斑纹 ♀ 非芦花斑纹 ♀ 芦花斑纹 ♂ 芦花斑纹 ♂ 芦花斑纹 ♀ 非芦花斑纹 ♀ 非芦花斑纹 ♂ 非芦花斑纹 ♂ 非芦花斑纹 ♀ 非芦花斑纹 ♀

2/4 Cc 1/4 ZBZB = 2/16 CcZBZB

1/4 cc 1/4 ZBZB = 1/16 ccZBZB

因此,如果子代个体相互交配,它们的子裔的表型分离比为芦花 :非芦花 = 9/16 :7/16。 若按性别统计,则在雄性个体中芦花 :非芦花 = 6/16 :2/16;在雌性个体中芦花 :非芦花 = 3/16 : 5/16; 6、在火鸡的一个优良品系中,出现一种遗传性的白化症,养禽工作者把 5 只有关的雄禽进行测验,发 现其中 3 只带有白化基因。当这 3 只雄禽与无亲缘关系的正常母禽交配时,得到 229 只幼禽,其中 45 只 是白化的,而且全是雌的。育种场中可以进行一雄多雌交配,但在表型正常的 184 只幼禽中,育种工作者 除了为消除白化基因外,想尽量多保存其他个体。你看火鸡的这种白化症的遗传方式怎样?哪些个体应该 淘汰,哪些个体可以放心地保存?你怎样做? 解:229 只幼禽是 3 只雄禽的子代个体的统计数字。因而,根据题意,这 3 只雄禽基因型相同,所以, 可视为同一亲本。 由于雌禽为异配性别,又表现正常,于是推断,其基因型为 ZW。雄禽为同配性别,又在子代中出现 白化个体,并且全是雌的,所以这 3 只雄禽肯定是白化基因杂合子,即 ZZa。 于是,上述交配可图示如下:

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♀ZW ´ ZZa♂¯1/4ZZ 化♀ 基于上述分析,可以认为,在火鸡中,这种白化症的遗传方式为性连锁隐性遗传。 对于上述假定作 c2 检验: p>0.05,差异不显著。因此可以认为上述结论是正确的。 这样,不难看出,184 只表型正常的幼禽中,全部雌禽(ZW)可以放心地保留,对于雄禽应进一步与表 型正常的雌禽作一次交配,凡子代出现白化火鸡者应淘汰。 1/4ZZa 1/4ZW 1/4ZaW 正常♂ 正常♂ 正常♀ 白

7、有一视觉正常的女子,她的父亲是色盲。这个女人与正常视觉的男人结婚,但这个男人的父亲也是 色盲,问这对配偶所生的子女视觉如何? 解:根据题意,该女子的基因型为 XXc,正常男子的基因型为 XY,这一婚配可图示如下: 女 XXc ´ XY 男¯ 1/4XX 色盲 即这对配偶所生的女儿都色觉正常,儿子有一半正常,一半色盲。 8、一个没有血友病的男人与表型正常的女人结婚后,有了一个患血友病和 Klinefelter 综合症的儿子。 说明他们两人的染色体组成和基因型。 提示:在形成卵子的第二次减数分裂时,X 染色体可发生不分开现象。 解:已知血友病为 X 连锁隐性遗传。 因儿子的遗传组成中的 Y 染色体来自父方。而 X 染色体来自母方,所以,血友病患儿的表型正常的母 亲,一定是血友病基因携带者,即 XXh。 又因为,Klinefelter 患者染色体组成是 XXY,故该患儿是 h 基因纯合体,XhXhY。 可见,来自杂合体(表型正常)母亲的成对基因为减数分裂第二次分裂不分离而成。 于是这一婚配及患儿的形成可图示如下: 1/4XXc 1/4XY 1/4XcY 女, 正常 女, 正常 男, 正常 男,

9、植物 Lychnis alba 是雌雄异株。把阔叶雌株与窄叶雄株杂交,得到的 F1 代雌雄植株都是阔叶的, 但 F2 雄性植株有两种类型——阔叶和窄叶,你怎样解释?哪一个性别是异配性别(XY) ,哪一个性别是同 配性别? 解:因为 F1 都是阔叶,母本的阔叶对父本的窄叶是显性。如果雌株是异配性别(XY) ,而雄株是同配 性别(XX)的话,就可以认为 F1 雌株半合子 XY 的 X 染色体来自同配性别 XX 的父亲,所以是窄叶。而 F1 雌株是阔叶,它们一定又从母亲那儿得到一条 X 染色体,这就是说,F1 雌株大概是 XX(同配性别) ,但对 阔叶和窄叶基因来说他们是杂合体,而雄株是 XY。F2 的结果支持这一观点,即 F2 雄株有两种类型,他们 是杂合的雌体的产物。F2 雌株都是阔叶,因为他们的两条 X 染色体中有一条来自 F1-XY 父亲,F1 父亲在 X 染色体上只携带一个阔叶等位基因。 10、下面是患有肌营养不良个体的一个家系,是一个女人和两个不同的男人在两次分别的婚姻中产生 的。你认为那种遗传方式最有可能。请写出家系中各成员的基因型。

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解:这大概是由于 X 性连锁隐性基因引起的,因为这个家系的女儿中没有一个有病,但女性 I-2 恰好 一半的儿子有病,这女人很可能是杂合体。 11、 (1)双亲都是色盲,他们能生出一个色觉正常的儿子吗? (2)双亲都是色盲,他们能生出一个色觉正常的女儿吗? (3)双亲色觉正常,他们能生出一个色盲的儿子吗? (4)双亲色觉正常,他们能生出一个色盲的女儿吗? 解: (1)不能 (2)不能 (3)能 (4)不能

12、在黑腹果蝇中,有一截刚毛(bobbed bristles)基因存在于 X 和 Y 的同源区域,所以 X 和 Y 上都 有这基因。这基因记作 bb,它对野生型基因(+)为隐性。隐性纯合体的刚毛短而细。如有一截刚毛雌蝇 (XbbXbb)与纯合体正常刚毛雄蝇(X+Y+)交配,问 F1 和 F2 的基因型和表型的比例如何? 解: P XbbY+ ♂ ♀ XbbXbb ´ X+Y+ ♂ 野生型 ½ 截刚毛♀ 野生型 野生型♀ 野生型♂ ↓ F1 ↓F2 野生型♂ ♀ XbbX+ ´ 1/4XbbXbb :1/4XbbX+ :

1/4XbbY+ :1/4X+Y+

13、火鸡卵有时能孤雌生殖。这有三个可能的机制:①卵没有经过减数分裂,仍为二倍体;②卵核被 极体授精;③卵核染色体加倍。你预期每一假设机制所产生的子代的性比如何?(假定雏鸡要能活下去, 一个 Z 染色体是必须存在的。 ) 解:根据题意,将该雌鸡的卵母细胞三种可能的发育过程图示如下:

可见,当为机制(1)时,孤雌发育子代全部为雌性;机制(2)中,雌 :雄为 4/5 :1/5; 机制(3)发育 之予代全部为雄性。(注:这里所示 1a,1b,2a,2b 和 3a,3b,都是随机发生。)

14、在小家鼠中,有一突变基因使尾巴弯曲。现在有一系列杂交试验,结果如下: 问: 这突变基因是显性还是隐性? 是常染色体遗传,还是伴性遗传? 表中 6 个杂交中,亲代和子代的基因型各如何? 解:该突变基因是 X 连锁显性遗传。用 T 表示该突变基因,t 表示正常基因,则 6 个杂交的亲代和子 代的基因型分别为: (1) : ♀XtXt ´ XTY♂¯1/2 XTXt 1/2 XtY 弯曲♀ 正常♂

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(2) : ♀ XTXt ´ XtY ♂ ¯1/4 XTXt 弯曲♂ (3) : ♀XTXT ´ XtY♂¯1/2 XTXt (4) : ♀XtXt ´ XtY♂¯1/2 XtXt (5) : ♀XTXT ´ XTY♂¯1/2 XTXT (6) : ♀XTXt ´ XTY ♂¯1/4 XTXT 弯曲♂ 正常♂ 1/4 XTXt 1/4 XTY 1/4 XtY 弯曲♀ 弯曲♀ 1/2 XTY 弯曲♀ 弯曲♂ 1/2 XtY 正常♀ 正常♂ 1/2 XTY 弯曲♀ 弯曲♂ 正常♂ 1/4 XtXt 1/4 XTY 1/4 XtY 弯曲♀ 正常♀

第六章 染色体和连锁群 1、在番茄中,圆形(O)对长形(o)是显性,单一花序(S)对复状花序(s)是显性。这两对基因 是连锁的,现有一杂交 得到下面 4 种植株: 圆形、单一花序(OS)23 长形、单一花序(oS)83 圆形、复状花序(Os)85 长形、复状花序(os)19 问 O—s 间的交换值是多少? 解:在这一杂交中,圆形、单一花序(OS)和长形、复状花序(os)为重组型,故 O—s 间的交换值为:

2、根据上一题求得的 O—S 间的交换值,你预期 杂交结果,下一代 4 种表型的比例如何? 解: OS OS 0.1 Os 0.4 0.4 0.1

0.1 OOSS 0.01 OOSs 0.04 OoSS 0.04 OoSs 0.01 0.16 OoSs 0.16 Ooss 0.04 0.16 0.04 0.04 0.01 0.4 OoSS 0.04 OoSs 0.16 0.1 OoSs 0.01 Ooss 0.04

Os 0.4 OOSs 0.04

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O_S_ :O_ss :ooS_ :ooss = 51% :24% :24% :1%, 即 4 种表型的比例为: 圆形、单一花序(51%), 圆形、复状花序(24%), 长形、单一花序(24%), 长形、复状花序(1%)。 3、在家鸡中,白色由于隐性基因 c 与 o 的两者或任何一个处于纯合态有色要有两个显性基因 C 与 O 的同时存在,今有下列的交配: ♀CCoo 白色 × ♂ccOO 白色 ↓ 子一代有色 子一代用双隐性个体 ccoo 测交。做了很多这样的交配,得到的后代中,有色 68 只,白色 204 只。问 o—c 之间有连锁吗?如有连锁,交换值是多少? 解:根据题意,上述交配: ♀ CCoo 白色 ´ ccOO 白色 ♂ ccoo 白色 ↓ 有色 C_O_ ↓ 有色 CcOo ´

白色(O_cc,ooC_,ccoo)

此为自由组合时双杂合个体之测交分离比。 可见,c—o 间无连锁。 (若有连锁,交换值应为 50%,即被测交之 F1 形成 Co :cO :CO :co=1 : 1 :1 :1 的配子;如果这样,那么 c 与 o 在连锁图上相距很远,一般依该二基因是不能直接测出重组图 距来的)。 4、双杂合体产生的配子比例可以用测交来估算。现有一交配如下: 问: (1)独立分配时,P=? (2)完全连锁时,P=? (3)有一定程度连锁时,p=? 解:题目有误,改为: (1)独立分配时,P = 1/2; (2)完全连锁时,P = 0; (3)有一定程度连锁时,p = r/2,其中 r 为重组值。 5、在家鸡中,px 和 al 是引起阵发性痉挛和白化的伴性隐性基因。今有一双因子杂种公鸡 与正常母鸡 交配,孵出 74 只小鸡,其中 16 只是白化。假定小鸡有一半是雌的,没有一只早期死亡,而 px 与 al 之间 的交换值是 10%, 那么在小鸡 4 周龄时, 显出阵发性痉挛时, ( 1) 在白化小鸡中有多少数目显出这种症状, (2)在非白化小鸡中有多少数目显出这种症状? 解:上述交配子代小鸡预期频率图示如下: ♀ ´ ♂ ½ ¯ ¯ 45% px Al 45% Px al 5% Px Al 5% px al 1/2 Px Al 22.5% 22.5% 2.5% 2.5% 1/2 W 22.5% 22.5% 2.5% 2.5%

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在雄性小鸡中,由于从正常母鸡得到 Px、A 基因,既不显 px,也不显 al;只有雌性小鸡中有可能显 px 或 al 性状。很据上述频率可得: 在白化小鸡中显阵发痉挛性状者为: 在非白化小鸡中显阵发痉挛性状者为:

6、因为 px 是致死的,所以这基因只能通过公鸡传递。上题的雄性小鸡既不显示 px,也不显示 al,因 为它们从正常母鸡得到 Px、Al 基因。问多少雄性小鸡带有 px?多少雄性小鸡带有 al? 解:根据上题的图示可知,有 45%的雄性小鸡带有 px,45%的雄性小鸡带有 al,5%的雄性小鸡同时带有 px 和 al。 7、在果蝇中,有一品系对三个常染色体隐性基因 a、b 和 c 是纯合的,但不一定在同一条染色体上, 另一品系对显性野生型等位基因 A、B、C 是纯合体,把这两品系交配,用 F1 雌蝇与隐性纯合雄蝇亲本回 交,观察到下列结果: 表型 abc ABC aBc AbC 数目 211 209 212 208

(1)问这三个基因中哪两个是连锁的? (2)连锁基因间重组值是多少? 解:(a)、F1 雌性杂合子的 ABC 来自一个亲本,而 abc 来自另一个亲本。在此基础上,观察亲本表型组合 是保持(如 A-B,a-b) ,还是改变(A-b,a-B) ,对回交子代进行分类,看它们对每一对基因分别属于亲本 型还是重组型。 回交子代表型 基因对 亲本型 重组型 A-B A-C ¤ B-C 这些数据说明:A-B 和 B-C 之间是自由组合的,但基因 A 和 C 是紧密连锁的,所以没有重组发生。 上述实验可图示如下: P (b) 、0%。 8、 在番茄中, 基因 O (oblate = flattened fruit) , p (peach = hairyfruit) 和S (compound inflorescence) 是在第二染色体上。对这三个基因是杂合的 F1,用对这三个基因是纯合的隐性个体进行测交,得到下列结 ↓F1 ♀ ♂ ↓B1 , , ,

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果:

(1)这三个基因在第二染色体上的顺序如何? (2)两个纯合亲本的基因型是什么? (3)这些基因间的图距是多少? (4)并发系数是多少? 解:对这三对基因杂合的个体产生 8 种类型配子,说明在两个连锁间区各有单交换发生,同时也有双 交换出现。由于每交换只发生在四线体的 2 条中,所以,互换率<50%,于是,各型配子中,亲本类型最 多,++s 和 op+一组即是;而双交换是两个单交换同时发生,所以最少,+p+,o+s 一组即是。在双交换 中,只有位于中间的基因互换,所以前两组比较推知基因 o 在中间。于是: 三基因的顺序应是 pos。 而二纯合亲本的基因型是: 两个间区的重组值是; po+/po+和++s/++s

因此,这三个基因的连锁图为: 因此,这三个基因的连锁图为 P 21 o 14 s ;+--------------------+---------------+

并发系数=实际测出的双交换率/预期的双交换率=[(2+2)/1000]/(21/100)/(14/100)=13.6% 9、下面是位于同一条染色体上的三个基因的隐性基因连锁图,并注明了重组频率。

如果并发率是 60%,在 αβγ/+++×αβγ/αβγ 杂交的 1000 个子代中预期表型频率是多少? 解:因为 , 所以,实际双交换率 = 并发系数 ´ 理论双交换率。 依此,上述交配的子代顶期频率可图示如下: abg/+++ ´ abg/abg½ +b+ 0.3% +b+/abg +b+ 3 ¯ 表 型 个体数 ¯ abg 1/2 (10%)2(60%) (5% - 0.3%) 0.3% a+g 0.3% a+g/abg a+g 3 +bg 4.7% +bg/abg +bg 47 4.7% a++ 4.7% a++/abg a++ 47 4.7% ab+ 4.7% ab+/abg ab+ 47 4.7% ++g 4.7% ++g/abg ++g 47 40.3% abg 40.3% abg/abg abg 403 40.3% +++ 40.3% +++/abg +++ 403

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10、如做一个实验,得到重组率为 25%,请用 Haldane 作图函数,求校正后图距。如得到的重组率为 5%,求校正后的图距。 请根据上面的重组率与校正后图距的关系,讨论在什么情况下要用作图函数校正,并说明为什么?

11、 突变基因 a 是杂合的链孢霉所形成的子囊, 现把子囊中的孢子排列顺序和各种子囊数目写在第 208 页下面(见下表) ,请计算突变基因 a 与着丝粒间的图距。 解:分析表列子囊得知:后面 4 类型子囊是由于突变基因与其等位的野生型基因(+)发生交换,而使它们在 减数分裂第二次分裂分离(M2)。然而它们属于同一类型,各自子囊孢子的排列顺序不同,是由于着丝粒的 不同取向形成的。 因此,突变基因 a 与着丝粒间的交换值是: 也就是说,突变基因 a 与着丝粒间的图距是 4 个遗传单位。 12、减数分裂过程中包括两次减数分裂,染色体的减数发生在第一次减数分裂的时候。我们已经知道 基因在染色体上,既然染色体在第一次分裂时减数,为什么位于染色体上的基因有时可以在第二次分裂时 分离呢? 提示:参考图 6-21。 解:同源染色体的异质等位基因有可能通过非姊妹染色单体的交换而互换位置,是姊妹染色单体异质化。 只有到细胞第二次分裂,姊妹染色单体分离时,这对异质基因才能分离。 13、设第一次交换发生在非姊妹染色单体 2—3 间,如第二次交换可发生在任意两非姊妹染色单体间, 机会相等,请画出四种可能的双交换,并分别写出子囊的基因型。

解:

14、根据表 6-5 的资料,计算重组值,得到 ·—nic nic—ade ·—ade 5.05% 5.20% 9.30%

为什么 5.05%+5.20%>9.30%呢?因为·—ade 间的重组值低估了。我们看下表: (见第 210 页) 。这 儿, ,是低估的重组值。把这低估的数值加上去,就完全符合了。

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202+208≠372 请在表中空白处填上数字。 解:下面是(2)~(7)的四分孢子的起源图,各图的右边列出了子囊中孢子对的基因型及其排列方 式:

根据上面的图式和孢子对的排列顺序,可以得到: (有一个判断基因与着丝点之间有没有发生交换的简 单办法:在右边的子囊中,每次只看一个基因位点,从上到下,每两个基因为一组,如果每组内的基因符 号相同,则说明该位点与着丝点之间没发生交换;如果每组内的基因符号不相同,则说明该位点与着丝点 之间发生了交换。 ) 表: 间的重组值怎样被低估的? 子囊型 每一子囊中的重组型染色单体数 子囊数 在所有子囊中的重组型染色单体数 234567 002222 422042 020222 19059015 0010180210 4180100410 01800180210 202 + 208 ¹ 372

15、你如何辨别果蝇中同一染色体上相距很远的基因和非同源染色体上独立分配的基因? 解:假设这两个位点分别为 A-a,B-b,在 AB/AB ´ ab/ab 杂交的 F1 代中选雄性个体与 ab/ab 测交, 如果测交后代只有两种类型,说明 AB 连锁,如果有四种类型,说明为独立分配。图示如下: (1)连锁: P 1/2 ,1/2 ()不连锁: P 雄果蝇不交换 B1 1/4 ,1/4 ,1/4 ,1/4 ↓F1 ♂ ♀ ↓ ↓ F1 ♂ ♀ ↓雄果蝇不交换 B1

16、雌果蝇 X 染色体的遗传组成是 有一隐性致死基因 l 位于上面一个 X 染色体的某处,但不知其确切位置。经杂交后,统计此雌蝇产下 的 1000 个雄性子代,其表型如下: 为简易起见,不考虑多次交换,而且已经知道所给的基因顺序是正确的。请写出这些基因间的距离以 及致死基因 l 的位置。

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解: (1)假定致死基因 l 在 a 的左边,则后代雄蝇中应有“+ + + + + +”个体,实际上没有,故 l 不 在 a 的左边,如下图:

(2)假定致死基因 l 在 a 和 b 之间,则后代雄蝇中应有“a + + + + + +”个体,实际上也没有,故 l 不在 a 和 b 之间,如下图: 依此类推。 最后答案是: a3 b4 c7 l 致死 第七章 细菌和噬菌体的重组和连锁 7.一个基因型为 a+b+c+d+e+并对链霉素敏感的 E.coliHfr 菌株与基因型为 a-b-c-d-e-并对链霉素耐性 的 F-菌株接合,30 分钟后,用链霉素处理,然后从成活的受体中选出 e+型的原养型,发现它们的其它野 生型(+)基因频率如下:a+70%,b+-,c+85%,d+10%。问 a,b,c,d 四个基因与供体染色体起点 (最先进入 F-受体之点)相对位置如何? 解:根据中断杂交原理,就一对接合个体而言,某基因自供体进入受体的时间,决定于该基因同原点 的距离。因此,就整个接合群体而论,在特定时间内,重组个体的频率反映着相应基因与原点的距离。 报据题目给定的数据,a、b、c、d 与供体染色体的距离应该是: 是: 3d 2e 6f

8.为了能在接合后检出重组子,必须要有一个可供选择用的供体标记基因,这样可以认出重组子。另 一方面,在选择重组子的时候,为了不选择供体细胞本身,必须防止供体菌株的继续存在,换句话说,供 体菌株也应带有一个特殊的标记,能使它自己不被选择。例如供体菌株是链霉素敏感的,这样当结合体 (conjugants)在含有链霉素的培养基上生长时,供体菌株就被杀死了。现在要问:如果一个 Hfr 菌株是 链霉素敏感的,你认为这个基因应位于染色体的那一端为好,是在起始端还是在末端? 解:在起始端 9.有一个环境条件能使 T 偶数噬菌体(T-even phages)吸附到寄主细胞上,这个环境条件就是色氨酸的存 在。这种噬菌体称为色氨酸需要型(C) 。然而某些噬菌体突变成色氨酸非依赖型(C+) 。有趣的是,当用 C 和 C+噬菌体感染细菌时,将近一半的色氨酸非依赖型子代在进一步的实验中表现为基因型 C。你如何解 释这个发现? 解: 首先,这不可能是回复突变,因为这里的频率是 1/2。 应该注意的是,这里进行的是 C 和 C+对寄主的混合感染。当两种类型噬菌体同时感染同一寄主细胞时, 两者在同一寄主细胞中增殖,同时,各自按照本身的遗传组成指导合成其外壳蛋白质,以便组装成成熟的 噬菌体颗粒。也就是说,在寄主细胞中,同时存在两种类型的噬菌体染色体和可以包装其染色体的两类型 噬菌体的所需蛋白质。 当然,蛋白质包装染色体是随机的,C+染色体指导合成的蛋白质可以包装 C+型染色体,也可以包装 C 型

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染色体。从随机事件发生频率上可以理解,C+蛋白质 1/2 包装了 C+染色体,另 1/2 包装了 C 型染色体。 反之亦然。 而感染决定于噬菌体外壳蛋白特异结构。于是当后者感染寄主细胞时,表现为 C+,但其内含染色体为 C 型。因此,在宿主中增殖、组装以至成为有感染能力的子代噬菌体时,再度感染新的寄主,当然完全是 C 型噬菌体。 这是一种表型混合的现象。 10.Doerman 用 T4 病毒的两个品系感染 E.coli。一个品系是小噬菌斑(m) 、快速溶菌(r)和浑浊噬 菌斑(tu)突变型。另一个品系对这三个标记都是野生型(+++) 。把这种感染的溶菌产物涂平板,并分 类如下:

(1)决定 m—r,r—tu 和 m—tu 的连锁距离? (2)你认为这三个基因的连锁序列怎样? (3)在这个杂交中,并发系数是多少?它意味着什么? 解: 因为噬菌体在宿主细胞内的基因重组特点是产生交互的重组子,所以,其基因作图可沿用二倍体生物重组 作图的方法。 首先,因 m r tu 和+ + +数目最多,所以为亲本型。与之比较,m + tu 和+ r +数目最少,此为双交换类 型。与亲型比较,r 基因发生改变,所以位于中间。因此,这 3 个基因的连锁顺序是 m r tu。而 m r +,+ + tu 和 m + +,+ r tu 为单交换类型。于是,各组互换率是:

即,它们的连锁距离是:

并发系数>1,意味著存在负干扰。 11.基因型 ACNRX 菌株,作为外源 DNA 用来转化基因型 acnrx 的菌株得到下列类型: AcnRx,acNrX aCnRx,AcnrX. aCnrx 请问被转化的基因顺序是什么? 解: 转化通常只是 DNA 片段。因此,同时被转化的基因肯定是连锁较紧密者。依此可以判定,上述 DNA 的基 因顺序应该是: NXARC。 12.用一野生型菌株抽提出来的 DNA 来转化一个不能合成丙氨酸(ala) 、脯氨酸(pro)和精氨酸(arg) 的突变型菌株,产生不同转化类型的菌落,其数如下:

问: (1)这些基因间的图距为多少?

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(2)这些基因的顺序如何? 解: 根据转化重组的定义,各基因的重组率可以推求如下: 同理求得:

也就是说,ala—pro,pro—arg,ala—arg 间的图距分别为 30,37,25。由于细菌的染色体为环形的,因 此,推断这三个基因的相对位置是:

13.利用中断杂交技术,检查了 5 个 Hfr 菌株(1,2,3,4,5) ,想知道这几个菌株把若干不同基因(F, G,O,P,Q,R,S,W,X,Y)转移到一个 F-菌株的顺序。结果发现,各个 Hfr 菌株都以自己特有的顺 序转移,如下所示: (各品系只记下最初转移进去的 6 个基因, ) 问: (1)这些 Hfr 菌株的原始菌株的基因顺序如何? (2)为了得到一个最高比例的 Hfr 重组子,在接合后应该在受体中选择哪个供体标记基因? 提示:Hfr 品系是环状 DNA。 解: (1) 因为 Hfr 转入 F-的基因顺序,取决于 F 因子在供体染色体上整合的位点和方向,所以,原始菌株的 基因顺序,可以根据上述各 Hfr 株系直接推出,如下图所示: (2) 因为距离原点最近的基因最先转入受体,因此在接合后,在受体中标记供体染色体离原点最远的基 因作标记,以便不会漏检重组子。 14.为了检出 λ 噬菌体的 4 个基因(co1,mi,c 和 s)间的连锁关系,Kaiser 做了一个杂交试验,下面 是杂交结果的一部分数据: 亲本 (a)co1+× +mi (b)mi+× +s (c)c+× +s (d)c+× +mi 子代 5162 co1+,6510+mi,311++,341 co1mi 502 mi+,647+s,65++,56 mi s 566c+,808+s,19++,20cs 1213c+,1205+mi,84++,75 c mi

问: (1)每个杂交组合的重组频率是多少? (2)画出 co1, mi, c,和 s 四个基因的连锁图。 解: (1)每个杂交组合的重组频率是: (a)、0.053;(b)、0.096;(c)、0.028;(d)、0.062; 15.用 P1 进行普遍性转导, 供体菌是 pur+nad+pdx-, 受体菌是 pur-nad-pdx+。 转导后选择具有 pur+ 的转导子,然后在 100 个 pur+转导子中检定其它供体菌基因有否也转导过来。所得结果如下表: 问: ①pur 和 nad 的共转导(cotransduction)频率是多少? ②pur 和 pdx 的共转导频率是多少?

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③哪个非选择性座位最靠近 pur? ④nad 和 pdx 在 pur 的同一边,还是在它的两侧? ⑤根据你得出的基因顺序,解释实验中得到的基因型的相对比例。 解: ①pur 和 nad 的共转导(cotransduction)频率是 25%。 ②pur 和 pdx 的共转导频率是 49%。 ③pdx 最靠近 pur。 ④nad 和 pdx 在 pur 的同一边。 ⑤基因顺序:pur-pdx-nad。 第八章 数量性状遗传

9、测量 101 只成熟的矮脚鸡的体重,得下列结果: 计算平均数和方差。 注:用公式 解: 题目给出变量 x 的各观测值及其相应频率是: F1 = 8 F2 = 17 F3 = 52 F4 = 15 F5 = 9 于是平均数为: 而方差为:

10、测量矮脚鸡和芦花鸡的成熟公鸡和它们的杂种的体重,得到下列的平均体重和表型方差:

计算显性程度以及广义和狭义遗传率。 解: 根据题意,两亲本之矮脚鸡(设为 P1)和芦花鸡(设为 P2)为纯型合子,故不提供基因型方差。因此可以借 助不分离世代(P1,P2 和 F1)求得环境方差: 于是可求得广义遗传率为: 而狭义遗传率可代入借助回交世代方差的估算公式求得: 在上述两项估算中知:

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因为 , , 所以,根据定义,有:

11、设亲本植株 AA 的高度是 20,aa 的高度是 10,F1 植株 Aa 的高度是 17。计算 F2 植株的平均高度 和方差。 问:你所求得的平均数跟用公式求得的平均数不同,这是为什么? 你所求得的方差跟用公式求得的方差是一样的,这是为什么? 解: F2 植株的平均高度为: 方差为:

12、假定有两对基因,每对各有两个等位基因,Aa 和 Bb,以相加效应的方式决定植株的高度。纯合 子 AABB 高 50cm,纯合子 aabb 高 30cm,问: (1)这两个纯合子之间杂交,F1 的高度是多少? (2)在 F1× F1 杂交后,F2 中什么样的基因型表现 40cm 的高度? (3)这些 40cm 高的植株在 F2 中占多少比例? 解:根据题意知,A 和 B,a 和 b,基因效应值相等, 作用相加。于是, (1)在上述假定条件下,可以认为无显性,即 F1AaBb 个体的性状值等于中亲值: (2)F2 中表现 40cm 高度的基因型有: AAbb,AaBb,aaBB (3)40cm 高度的植株(AAbb,AaBb,aaBB)在 F2 中共占 3/8。 第九章 遗传物质的改变(一)染色体畸变 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? 解:由于在 20%的小孢子母细胞里发生了缺失染色体和正常染色体之间的交换,结果使每一对姊妹染 色体单体都各有一条缺失的染色单体(交换是在 C 基因以外发生的)。 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)易位 (2)易位

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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 (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 ,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 。 得到不平衡合子(2n ´ n 或 n ´ 2n)的机会为:

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)。 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。 第十章 遗传物质的改变(二)基因突变 3.何以多倍体可以阻止基因突变的显现?同源多倍体和异源多倍体在这方面有什么不同? 解:多倍体有剂量效应和补偿效应,以同源多倍体为甚,异源多倍体类似二倍体。 6.在一牛群中,外貌正常的双亲产生一头矮生的雄犊。这种矮生究竟是由于突变的直接结果,是由于 隐性矮生基因的“携带者”的偶尔交配后发生的分离,还是由于非遗传(环境)的影响?你怎样决定? 解: (1) 如果是突变的直接结果,只有显性突变才在当代表现,并且是杂合体。用这头矮牛与正常牛交配。 其后代矮牛与正常牛呈 1;1。 (2) 如果是隐性矮生基因携带者交配而分离的隐性纯合体,则矮牛与正常牛交配,后代全部正常:矮牛 (aa)♂´正常牛(AA)♀®正常牛(Aa)。 (3) 如果是环境影响,必须是小牛或怀孕母牛饲养在异常的条件下才能产生,并且当改变小牛的饲养条 件后,这一性状应有改变。 9.原子弹在日本长崎和广岛爆炸后,最初的一个遗传学研究是调查受到过辐射的个体,了解他们的子 女性比情况。为什么?

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解: (1) 因为射线对 Y 染色体有较大影响,结果女孩子会生的较多。 (2) 射线如果引起 X 染色体上的隐性突变,那么就会在男孩子中表现出来。

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