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遗传学复习资料

二、简答题

1、简述细胞有丝分裂和减数分裂各自的遗传学意义？

答：

细胞有丝分裂的遗传学意义：

（1）每个染色体准确复制分裂为二，为形成两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础。

（2）复制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。

  细胞减丝分裂的遗传学意义：

（1）雌雄性细胞染色体数目减半，保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性，并保证了物种相对的稳定性；

（2）由于染色体重组、分离、交换，为生物的变异提供了重要的物质基础。

2、有丝分裂与减数分裂有何最基本的区别？

以最简要方式指出减数分裂过程中染色体减半的原因？

答：

减数分裂：

（1）包括两次分裂，第一次是减数的，第二次是等数的。

（2）同源染色体在前期Ⅰ配对联会。

 减数分裂过程中染色体减半的原因：

染色体了复制一次，而细胞分裂了两次。

3、显性现象的表现有哪几种形式？

显性现象的实质是什么？

答：

（1）完全显性，不完全显性，共显性。

（2）显性现象的实质：

并非显性基因抑制隐性基因作用，一对相对基因在杂合状态下，显隐性基因决定性状表现的实质在于它们分别控制各自决定的代谢过程，从而控制性状的发育、表达。

如孩子皮下脂肪颜色的遗传、豌豆株高的遗传。

4、何谓上位？

它与显性有何区别？

举例说明上位的机制。

答：

所谓上位是指某对等位基因的表现受到另一对等位基因的影响，随着后者的不同

而不同，这种现象叫做上位效应，上位可分为显性上位和隐性上位。

而显性是指一对等位基因中，当其处于杂合状态时，只表现一个基因所控制的性状，该基因为显性基因，这种现象叫做显性。

所以上位是指不同对等位基因间的作用，而显性是指一对等位基因内的作用方式。

例如家兔毛色的遗传是一种隐性上位的表现形式，灰兔与白兔杂交，子一代为灰色，子二代出现9灰兔：

3黑兔：

4白兔的比例。

这是由于基因G和g分别为灰色与黑色的表现，但此时必须有基因C的存在，当基因型为cc时，兔毛色白化，所以为隐性上位。

P灰色×白色

CCGG↓ccgg

F1灰色

CcGg

F2灰色黑色白色白色

9C_G_3C-_gg3ccG-_1ccgg

5、什么是同源多倍体和异源多倍体？

请各举一例说明其在育种上的应用。

答：

同源多倍体:

增加的染色体组来自同一物种,一般是由二倍体的染色体直接加倍形成例如同源三倍体的无子西瓜,是利用它的高度不育性；同源多倍体甜菜含糖量高等.

异源多倍体:

增加的染色体组来自不同物种,一般是由不同种属间的杂交种染色体加倍形成的,例如异源八倍体小黑麦；白菜和甘蓝杂交得到的白蓝等。

6、举例说明在育种上如何利用染色体数目的改变。

答：

：

如四倍体番茄所含维生素C比二倍体番茄大约多了一倍；四倍体萝卜的主根粗大，

产量比最好的二倍体品种还要高；三倍体甜菜比较耐寒，含糖量和产量都较高，成熟也较早；三倍体的杜鹃花，因为不育，所以开花时间特别长；三倍体无籽西瓜，因为很少能产生有功能的性细胞，所以没有种子。

7、细菌和病毒的遗传物质的传递方式与真核生物有何不同？

答：

细菌缺乏明确的核膜和线粒体等细胞器，也不能进行典型的有丝分裂和减数分裂，因此它的染色体传递和重组方式与真核生物不尽相同。

病毒是比细菌更为简单的生物，它们也是只有一条染色体，即单倍体。

有些病毒的染色体是DNA，另外一些病毒的染色体是RNA。

所以病毒主要是由蛋白质外壳及其包被的核酸所组成的颗粒。

由于病毒缺乏代谢和分裂所必要的细胞质和细胞器，所以它们必须侵染细胞并接管宿主细胞的代谢机器，以提供本身所需要的一切物质。

他们必须生活在细胞内。

真核生物的有性过程特征在于形成配子时的减数分裂。

遗传物质的交换、分离和独立分配的机制都是通过减数分裂实现的。

虽然细菌和病毒不具备真核生物配子进行融合的过程，但它们的遗传物质也必须从一个细胞传递到另一个细胞，并且也能形成重组体。

细菌获取外源遗传物质有四种不同的方式：

转化、接合、转导和性导。

当一个细菌被一个以上的病毒粒子所侵染时，噬菌体也能在细菌体内交换遗传物质，

如果两个噬菌体属于不同品系，那么它们之间可以发生遗传物质的部分交换（重组）。

8、试述性状的自由组合与连锁遗传的表现特征及其细胞学基础。

（8分）

答：

自由组合

连锁遗传

F1形成配子

2n种，比例相等

2n种，但比例不等，亲本型多，重组型少

F2表现型

2n种，分离比例为

（3：

1）n

2n种，但不符合（3：

1）n，，亲本型组合个体数多于理论数，性状重新组合个体数少于理论数

细胞学基础

控制不同性状的非等位基因位于不同对的同源染色体上，因而表现自由组合

控制不同性状的非等位基因位于同一对同源染色体上，因而表现联系在一起遗传的现象

9、在植物雄性不育中，什么是核不育型和质—核互作不育型？

二者在遗传上各具有什么特点？

答：

核不育型：

是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型。

遗传特点：

（1）发生败育时期早（花粉母细胞减数分裂期），败育彻底。

（2）多数受一对隐性基因（ms）所控制，能为相对显性基因（Ms）所恢复。

（3）易恢难保，很难使整个群体均保持不育性，因此限制了它的利用。

质—核互作不育型：

由细胞质基因和核基因互做控制的不育类型。

遗传特点：

（1）败育时期在减数分裂后的雄配子形成期。

（2）由不育的细胞质基因和相对应的核基因共同决定，既可以有保持系使不育性得到保持，又可以找到相应的恢复系，能三系配套而使用。

（3）有孢子体不育和配子体不育两种类型。

（4）胞质不育基因的多样性与核育性基因的对应性。

（5）单基因不育性和多基因不育性。

10、比较伴性遗传、细胞质遗传和母性影响的异同。

答：

伴性遗传、细胞质遗传和母性影响的共同之处是正反交结果不一样。

伴性遗传的基因位于X染色体上，属于细胞核遗传体系，它所控制的性状在后代中呈现交叉遗传的特点，而且雄性的表现频率高于雌性。

但是，基因的遗传仍然符合孟德尔定律。

细胞质遗传的性状是受细胞质内的遗传物质控制的，属于细胞质遗传体系，后代的性状来自于母本，而且不符合孟德尔分离规律。

母性影响的性状实质上也是受细胞核内常染色体上的基因控制，也属于细胞核遗传体系，是母体基因表达的产物在卵细胞中的积累而影响子代性状的表达，后代的分离也符合孟德尔比例，只不过是要推迟一个世代而已。

11、为什么只有DNA适合作为遗传物质？

答：

DNA是由磷酸二酯键连接起来的单核苷酸多聚体以反向平行形成的双链分子，形成双链的碱基互补配对原则保证了依赖于模板复制的准确性。

DNA以三联体密码的形式指导多肽和蛋白质的合成，其编码信息的多样性和复杂性是无限的。

12、真核生物mRNA和原核生物mRNA有哪些区别？

答:

原核生物mRNA一般是多顺反子的，真核生物mRNA则是单顺反子的；

真核生物mRNA的5’端有7－甲基鸟嘌呤帽子，3’端有多聚腺嘌呤（polyA）尾巴，而原核生物mRNA没有这两个结构。

13、试述自交与回交的遗传效应有何异同。

答：

相同点：

通过连续多代进行，都使后代群体基因型趋于纯合，且纯合率公式也相同。

不同点：

（1）纯合基因型种类：

回交是轮回亲本一种纯合基因型；而自交有2n种纯合基因型。

（2）纯合进度：

回交比自交快得多，因回交中的纯合率（A%）是指轮回亲本一种纯合基因型的所占的比例；而自交后代中的A%是2n种纯合基因型的纯合率的总和。

14、试述遗传三大规律的细胞学基础。

答：

分离规律：

等位基因位于同源染色体两个成员的对等的位点上，在形成配子时（在减数分裂的后期Ⅰ）随同源染色体的分离而发生分离，各自独立地进入不同的配子中。

独立分配规律：

控制不同对相对性状的基因位于不同的同源染色体上，在形成配子对时（在减数分裂的后期Ⅰ）随同源染色体的分离而分离，随不同对的同源染色体的自由组合而自由组合，各自独立地分配到配子中。

一对基因与另一对基因的分离与组合互不干扰，各自独立。

连锁遗传规律：

控制不同对相对性状的基因位于同一对的同源染色体上，在形成配子时（在减数分裂的后期Ⅰ）等位基因随同源染色体的分离而分离，不同对的等位基因由于位于同一对的同源染色体上而常常连系在一起遗传，形成亲本型的配子，但由于在减数分裂的前期Ⅰ发生同源染色体内非姐妹染色单体的交换，可以形成重组型的配子，但重组型的配子数少于50%。

15、简述DNA、染色体、基因和基因组之间的关系。

答：

DNA是由两条脱氧核糖核苷酸长链，以相反的方向，按碱基互补配对的原则，形成

的一种双螺旋结构的生物大分子，它是遗传信息的携带者。

染色体是由DNA和组蛋白相结合形成核小体，并在此基础上，经过高度螺旋化以后所形成的遗传物质，在光学显微镜下可见。

基因则是指一段能够表达和产生产物（蛋白质或RNA）的DNA序列。

根据产物的类别可

分为蛋白质基因和RNA基因两大类；根据产物的功能可以分为结构基因（酶和不直接影响其它基因表达的蛋白质）和调节基因（阻抑蛋白或转录激活因子）。

基因组则是指某一物种的单倍体细胞中所含有的遗传信息的总和，即单倍体细胞中的所

有染色体以及组成染色体的DNA分子，由几条甚至几十条组成。

这四者之间的关系可概括如下:

不同的基因组成了DNA分子；DNA分子与组蛋白和非组蛋白组成了染色体；在单倍体细

胞中的染色体组成了基因组。

16、细胞质遗传的特点是什么？

现在推广的杂交水稻与细胞质遗传有何关系？

答：

细胞质遗传的特点有：

①遗传方式是非孟德尔式的；

②F1通常只表现母本的性状；

③杂交的后代一般不出现一定比例；

④正交和反交的遗传表现不同，某性状只在表现母本时才能遗传给子代，故细胞质遗传又称母性遗传，但是一般由核基因所决定的性状，正交和反交的遗传表现是完全一致的（伴性遗传基因除外），因为杂交形成的合子核的遗传物质完全由雌核和雄核共同提供的；

⑤通过连续的回交能把母本的核基因全部置换掉，但母本的细胞质基因及其控制的性状仍不消失；

⑥由附加体或共生体决定的性状，其表现往往类似病毒的转导或感染。

现在推广的杂交水稻就是利用细胞质遗传的核质型雄性不育性，实现“三系”配套所生产的杂交种。

17、在植物雄性不育中，什么是核不育型和质—核互作不育型？

二者在遗传上各具有什么特点？

答：

核不育型：

是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型。

遗传特点：

发生败育时期早（花粉母细胞减数分裂期），败育彻底。

多数受一对隐性基因（ms）所控制，能为相对显性基因（Ms）所恢复。

易恢难保，很难使整个群体均保持不育性，因此限制了它的利用。

质—核互作不育型：

由细胞质基因和核基因互做控制的不育类型。

遗传特点：

败育时期在减数分裂后的雄配子形成期。

由不育的细胞质基因和相对应的核基因共同决定，既可以有保持系使不育性得到保持，又可以找到相应的恢复系，能三系配套而使用。

有孢子体不育和配子体不育两种类型。

胞质不育基因的多样性与核育性基因的对应性。

单基因不育性和多基因不育性。

18、比较超亲遗传与杂种优势表现的特点，并说明产生各自特点的遗传学原理。

答：

共同点：

都表现出性状超亲的现象。

不同点：

超亲遗传：

杂种优势：

（1）F2代表现；

（1）F1代表现；

（2）个别性状超亲；

（2）综合性状超亲；

（3）可以通过选择而稳定遗传。

（3）表现1—2代，不能通过选择而稳定遗传。

遗传学原理：

微效多基因的分离和重组。

显性假说和超显性假说。

19、群体遗传学（populationgenetics）：

应用数学和统计学的方法，研究群体中基因频率和基因型频率，以及影响这些频率的选择效应、突变作用，研究迁移和遗传漂变等与遗传结构的关系及进化机制。

（研究一个群体内基因的传递情况，及基因频率改变的科学。

）

20、真核与原核的区别？

（1）.大小：

原核大多数很小（1－10μm）；真核大多数较大（10－100μm）

（2）.细胞核：

原核无膜包围；真核有双层膜包围

（3）.遗传：

①原核环状裸露DNA或者结合少量蛋白质；真核线状DNA，与蛋白质结合成染色质

②原核细胞质中有质粒DNA；真核线粒体、叶绿体中有环状裸露DNA

③原核一个细胞只有1条DNA分子；真核2条DNA以上

④原核DNA很少或者没有重复序列，无内含子；真核有高度重复，有内含子

⑤原核DNA复制转录核翻译同一时间地点进行；真核复制转录在核中，翻译在细胞质中

（4）.内膜系统：

原核无独立内膜系统，无线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等细胞器；真核有独立内膜系统，并且分化成细胞器，具有各种膜包被的细胞器

（5）.细胞质：

原核无细胞骨架、无中心粒、有核糖体；真核有细胞骨架，低等植物与动物有中心粒，有核糖体

（6）.细胞膜：

原核鞭毛由鞭毛蛋白组成，电子传递链、氧化磷酸化位于质膜上；真核主要由微管组成，电子传递链、氧化磷酸化位于线粒体内膜上

（7）.细胞壁：

原核为肽聚糖和壁酸组成；真核为纤维素和果胶

（8）.性系统：

原核基因只能由供体至受体单向传递；真核减数分裂形成含等位基因的配子核融合

（9）.营养方式：

原核为吸收、光合作用；真核为吸收、内吞、光合作用

（10）.繁殖方式：

原核为无丝分裂；真核为无丝分裂、有丝分裂、减数分裂

21数量性状与质量性状的区别？

答：

基因控制

变异分布

表型分布

环境影响

遗传规律

形状特点

研究对象

度量标准

差异程度

数量性状

多基因

正态分布

连续

大

非孟德尔遗传

易度量

群体

数字

不明显，不易区分

质量性状

少数基因

二项分布

分散

小

孟德尔遗传

不易度量

个体和群体

文字

明显，易区分

三、计算题

（一）哈代-温伯格定律，也称“遗传平衡定律”或“哈代-温伯格平衡定律”，分别在1908年和1909年由英国数学家G•H•哈代（GodfreyHaroldHardy）和德国医生温伯格（WilhelmWeinberg）独立证明。

在群体遗传学中，哈代-温伯格定律主要用于描述群体中等位基因频率以及基因型频率之间的关系。

主要内容为：

“一个群体在理想情况（不受特定的干扰因素影响，如非随机交配、选择、迁移、突变或群体大小有限），经过多个世代，基因频率与基因型频率会保持恒定并处于稳定的平衡状态。

”

实际上，总会存在一个或多个干扰因素。

因此，哈代-温伯格定律在自然界中是不可能的。

基因的平衡是一种理想状态，并用于测量遗传改变的基准。

最简单的例子是位于单一位点的两个等位基因：

显性等位基因记为A而隐性等位基因记为a，它们的频率分别记为p和q。

频率（A）=p；频率（a）=q；p+q=1。

如果群体处于平衡状态，则我们可以得到

群体中纯合子AA的频率（AA）=p2

群体中纯合子aa的频率（aa）=q2

群体中杂合子Aa的频率（Aa）=2pq

[编辑]推导

考虑群体中两个独立的等位基因A和a，它们的频率分别是p和q。

使用旁氏表推导出形成新基因型的不同方式，其中每一格的值为行与列概率的乘积。

表1：

哈代-温伯格平衡的旁氏表

雌性

A（p）a（q）

雄性A（p）AA（p2）Aa（pq）

a（q）Aa（pq）aa（q2）

∙最终得到后代的三个可能基因型频率：

∙

∙

∙

这些频率称为哈代-温伯格平衡。

无限大小的群体经过一个世代的随机交配，基因型频率就能达到平衡。

在没有其它因素的影响下，这种平衡状态将一直保持。

（二）、三点测验

1、在番茄中，基因O、P、S位于第二染色体上。

这3对基因均杂合的个体与三隐性个体测交，结果如下：

测交后代表现型测交后代个体数

＋＋＋73

＋＋s348

＋p＋2

＋ps96

o＋＋110

o＋s2

op＋306

ops63

1000

问：

（1）这3个基因在第2染色体上的顺序如何？

（2）这些基因间的遗传距离是多少？

（3）并发系数是多少？

2、已知果蝇中的棘眼（echinus,ec，复眼表面多毛、似海胆）；截翅（cut,ct，翅末端截断）和横脉缺失（crossveinless,cv）3个性状都是隐性性状，这3个隐性突变基因都是X连锁的。

棘眼、截翅个体与横脉缺失个体交配，得到3对基因的杂合体ecct+/++cv（ec、ct、cv的排列不代表它们在X染色体上的真实顺序），选杂合体雌蝇再与三隐性雄蝇（ecctcv/Y）测交。

测交结果见下表：

序号表现型（来自雌性杂合体的X染色体）个体数

ecct+2125++cv2207

ec+cv273+ct+265

ec++217+ctcv223

+++5合计5318ecctcv3

根据上述试验结果确定这3个基因座位的相对位置（1分）和遗传距离（5分），并绘制出染色体图（2分）。

有无干扰存在？

干扰系数是多少？

（2）

答：

（1）、3个基因座位的顺序为eccvct，cv位于中间。

（2）、ct—cv之间的重组率＝（217+223+8）/5318*100%=8.4%

（3）、cv—ec之间的重组率＝（265+273+8）/5318*100%=10.2%

（4）、实际双交换比率

（5+3）/（2125+2207+273+265+217+223+5+3）*100%=0.15%

理论双交换比率为10.2%*8.4%=0.8568%

实际双交换值远远小于理论双交换值，证明有干扰存在。

符合系数=0.15/0.86=0.175；干扰系数=1-0.175=0.825。

（5）、染色体图：

（三）、卡方检验

（四）、二项展开式

（五）、遗传力