遗传学习题解答

第一、二章习题及解答（遗传的细胞学基础）1.有丝分裂和减数分裂的区别在哪里？从遗传学的角度来看，这两种分裂各有什么意义？无性繁殖会发生分离吗？试加说明。答：有丝分裂和减数分裂的区别：（1）减数分裂过程中细胞连续两次分裂，而有丝分裂过程中细胞只有一次分裂；（2）减数分裂的结果是染色体数目减半，而有丝分裂的结果是染色体数目不变；（3）减数分裂后，一个细胞形成四个含有不同遗传物质组合的子细胞，而有丝分裂后，一个细胞只形成两个遗传物质相同的子细胞；（4）减数分裂过程中有其特有的同源染色体配对和同源非姐妹染色单体间的局部交换，而有丝分裂没有。（5）减数分裂发生部位在生殖器官，有丝分裂发生在体细胞分生组织。（6）减数分裂前期1的图像变化复杂，间期无DNA合成。（7）减数分裂中期1为同源染色体分开，不是姐妹染色单体分离。从遗传学的角度来看，这两种分裂的意义：有丝分裂保持染色体数目和物种的稳定性，减数分裂和受精作用相结合，也可以保持色体数目和物种的稳定性，同时减数分裂发生了非同源染色体之间均可能自由组合和基因重组，为生物多样性和进化提供基础。无性繁殖没有减数分裂，不会发生基因分离。2.水稻的正常孢子体组织，染色体的数目是12对，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）胚乳（36）；（2）花粉管的管核（12）；（3）胚囊（96）；（4）叶（24）；（5）根端（24）；（6）种子的胚（24）；（7）颖片（24）（说明：花粉管的管核即是营养核）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：Aabb的玉米花粉生殖核的基因型为Ab和ab，比例为1:1，基因型AaBb的玉米雌花授粉AB、Aｂ、aB、ab，比例为1:1:1:1，胚乳的基因型是由亲代1个生殖核和2个极核受精形成，且2个极核的基因型一致，所以下一代胚乳的基因型是AAaBBb;;AAabbb;aaabBB;aaabbb;AAABBb;AAAbbb;AaaBBb;Aaabbb,即下一代胚乳有八种基因型，且比例相等。4.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，非同源染色体分离是独立事件，而来自父本或母本的同源染色体分离是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。5.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-驴杂种是高度不育的，但是不是绝对不育，按照马-驴杂种减数分裂没有配对计算，每条染色体分离是随机的，且各条染色体分离到子细胞中的概率为1/2，马-驴杂种产生可育性配子（马的配子32或驴的配子31）概率：2×（1/2）31×（1/2）32＝（1/2）62。6.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）。答：基因型AaprprII的种子种在偶数行，自花授粉和异花授粉（作母本）糊粉层由于含有I基因的存在，均无色。基因型aaPrprii的种子种在奇数行，异花授粉同样由于含有I基因也无色，自花授粉糊粉层由于不含有A也无色。7.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：极体受精是孤雌生殖的一种形式，极体代替了精子的功能发生受精作用，如果亲本兔子基因是杂合的，亲本兔子减数分裂是基因发生分离，导致卵细胞和极体的基因型不一致，就会产生基因杂合的后代。第三章习题及解答（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：一对相对性状杂交，F1代能够完全表现出来的性状叫显性，F1代不能表现的性状叫隐性，分离现象是指在F1代不能表现的隐性性状在F2代又表现出来。分离现象比显、隐性现象有更重要的意义，是因为：（1）分离现象说明隐性基因并没有和显性基因融合，只是隐性基因的表达被显性性状掩盖，而显、隐性现象不能说明隐性基因并没有和显性基因融合。（2）分离现象的实质是等位基因各占1/2概率分配到配子中去，可以解释不完全显性、并显性等其他显隐性关系，甚至数量性状遗传，所以分离现象更为普遍。（3）基因分离是基因重组的前提，从而为生物进化和新品种选育提供1种遗传基础。2.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？答：由题意可知，在F2中得到9∶3∶3∶1的分离比，可以判断该2对基因符合自由组合规律，F1代基因型AaCc。（1）F1代与紫茎、马铃薯叶亲本回交，即AaCc×AAcc，后代基因型4种各占1/4：AACc（紫茎缺刻叶）；AAcc（紫茎马铃薯叶）；AaCc（紫茎缺刻叶）；Aacc（紫茎马铃薯叶），所以表型2种，紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶=1:1。（2）F1代与绿茎、缺刻叶亲本回交，即AaCc×aaCC，后代基因型4种各占1/4：AaCC（紫茎缺刻叶）；AaCc（紫茎缺刻叶）；aaCC（绿茎缺刻叶）；aaCc（绿茎缺刻叶），所以表型2种，紫茎缺刻叶:绿茎缺刻叶=1:1。（3）F1代与双隐性植株测交，即AaCc×aacc，后代基因型和表型皆为4种各占1/4：AaCc（紫茎缺刻叶）；Aacc（紫茎马铃薯叶）；aaCc（绿茎缺刻叶）；aacc（绿茎马铃薯叶）。3.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。）亲本表型F1代数目紫茎缺刻叶紫茎马铃薯叶绿茎缺刻叶绿茎马铃薯叶a紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶321101310107b紫茎缺刻叶×紫茎马铃薯叶2192076471c紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶72223100d紫茎缺刻叶×绿茎马铃薯叶40403870e紫茎马铃薯叶×绿茎缺刻叶70918677(说明：题目中表格中“F1代数目”，最好改为“子代数目”；)答：(1)首先进行卡平方检验，证明表格中相应数据符合3:1:3:1或3:3:1:1等(略)（由于该题目要求“最可能的基因型”，此步骤也可以省略）。（2）将子代4种类型，分别按照茎颜色性状或叶形性状统计，如果比数是1:1则是测交比数，如果是3:1，则是杂合基因型自交比数。（3）设A决定紫茎，a决定绿茎，A对a显性，C决定缺刻叶，c决定马铃薯叶，C对c显性。a.AaCc×aaCc；b.AaCc×Aacc；c.AACc×aaCc；d.AaCC×aacc；e.Aacc×aaCc。4.一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'？答：（1）在体细胞中是AA’BB’；（2）在配子中会得到（d）AB，AB'，A'B，A'B'5.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？答：（1）就1对基因而言，F2具有3种基因型，基因型全然象父本占1/4，4对基因型全然象亲代父母占（1/4）×（1/4）×（1/4）×（1/4）＝1/256，同样基因型全然象母本亦为1/256，所以基因型全然象亲代父母本共1/128。（2）就1对基因而言，F2具有3种基因型，表型全然象显性亲本占3/4，与隐性亲本一致占1/4，F2表型全然象亲代父母本为（3/4）×（3/4）×（3/4）×（3/4）+（1/4）×（1/4）×（1/4）×（1/4）＝0.326.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？Ⅰ○-------□|┎-----┰----┰---┰---┰---┰---┰---┰---------┑Ⅱ□┰-○○┰■○○○○□●-┰-□□---○Ⅲ◇□┰○□-┰○---┰----□Ⅳ○----------┰--------------□■-┰-○┎-------┰-----┰------┑|Ⅴ●○○□□答：（1）Ⅰ-1，Ⅰ-2，Ⅱ-4，Ⅲ-2，Ⅳ-1和Ⅴ-1的基因型分别是Aa、Aa、AA(或Aa)、Aa、Aa、aa。（2）Ⅴ-1个体的弟弟是杂合体的概率是2/3。（3）Ⅴ-1个体两个妹妹全是杂合体的概率是4/9。（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2/3。（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1/2。（说明：已知Ⅴ-1个体是表型正常，所以计算Ⅴ-1个体是杂合子的概率不能包括患者。）7.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？答：第一胎性比男：女＝1:1，假设地球上每对夫妇在第一胎生了儿子后，就停止生孩子，生女儿的继续生育，性比仍然是男：女＝1:1，依此类推，第二胎生了儿子后，无论是停止生孩子还是继续生育，性比仍然是男：女＝1:1。第四、五章习题及解答（连锁与交换定律）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(Os/oS)×(os/os)，得到下面4种植株：圆形、单一花序（OS）23株，长形、单一花序（oS）83株，圆形、复状花序（Os）85株，长形、复状花序（os）19株，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：（19+23）/（19+23+85+83）＝0.20＝20％2.根据上一题求得的O—S间的交换值，你预期Os/oS×Os/oS杂交结果，下一代4种表型的比例如何？解：Os/oS产生配子的比率是：Os0.40，oS0.40，OS0.10，os0.10，采用棋盘法，自交后代表型比是：圆单：长单：圆复：长复=0.51:0.24:0.24:0.013.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：♀白色CCoo×♂白色ccOO