朱軍遺傳學(xué)(第三版)習(xí)題答案(存儲(chǔ)版)

　　

【正文】 以起正調(diào)控作用，又可以起負(fù)調(diào)控作用?！　o輔基阻遏物：如在色氨酸操縱元模型中，trpR基因編碼無輔基阻遏物，與色氨酸結(jié)合，產(chǎn)生有活性的色氨酸阻遏物，與操縱子結(jié)合，阻止轉(zhuǎn)錄；色氨酸不足，阻遏物三維空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，不能與操縱子結(jié)合，操縱元開始轉(zhuǎn)錄；色氨酸濃度升高：色氨酸與阻遏物結(jié)合，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可與操縱子結(jié)合，阻止轉(zhuǎn)錄；12．答：(1)在這個(gè)重復(fù)突變體中，MATa基因可以通過HMLα沉默子的同源重組，而轉(zhuǎn)變成MATα，形成2份MATα交配型基因，表現(xiàn)為交配型α。胸腺結(jié)扎試驗(yàn)，說明了蛻皮激素對唾腺染色體的疏松區(qū)開啟的作用。本章只涉及狹義的遺傳工程，即基因工程?？勺鳛镈NA載體的有質(zhì)粒、噬菌體、病毒、細(xì)菌和酵母人工染色體等。另外，氯化鈉也是細(xì)菌培養(yǎng)基的成分之一。如果載體為BAC或YAC，將重組人工染色體導(dǎo)入相應(yīng)的宿主細(xì)胞，收集得到的所有細(xì)胞即成為基因庫?！　。?）在無菌的組織培養(yǎng)下，從植物體的種子或無性器官建立高效的再生體系；（2）依據(jù)植物的種類，選擇合適的質(zhì)粒載體，將抗除草劑的基因連接到載體上，再將質(zhì)粒引進(jìn)根癌農(nóng)桿菌；（3）植物的再生組織與上述農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)；（4）經(jīng)過農(nóng)桿菌感染的組織在含除草劑的培養(yǎng)基中進(jìn)行選擇；（5）抗除草劑的組織再生植株；（6）再生植株在溫室進(jìn)行抗除草劑試驗(yàn)；（7）有性繁殖的種類還要進(jìn)行自交、回交測定和純化。到目前通過細(xì)菌已經(jīng)生產(chǎn)了表皮生長因子、人生長激素因子、干擾素、乙型肝炎工程疫苗等10多種醫(yī)藥產(chǎn)品。自然條件下，水稻的矮生型、棉花的短果枝、玉米的糯性胚乳等性狀，都是基因自發(fā)突變的結(jié)果?！　∪说腁BO血型就是由IA、IB和i三個(gè)復(fù)等位基因決定著紅細(xì)胞表面抗原的特異性。因?yàn)楝F(xiàn)存的生物都是經(jīng)歷長期自然選擇進(jìn)化而來的，它們的遺傳物質(zhì)及其控制下的代謝過程，都已經(jīng)達(dá)到相對平衡和協(xié)調(diào)狀態(tài)。因?yàn)轱@性突變成雜合狀態(tài)存在，隱性突變大多被顯性基因遮蓋而不表現(xiàn)，只要在自交時(shí)基因型純合，才能表現(xiàn)。如矮化植株的種子所長成的植株仍然矮化，則證明在高稈小麥田里出現(xiàn)的一株矮化植株是由于基因突變引起的。紫外線特別作用于嘧啶，使得同鏈上鄰近的嘧啶核苷酸之間形成多價(jià)的聯(lián)合?；蚨ㄎ焕щy。一切受細(xì)胞質(zhì)基因所決定的性狀，其遺傳信息只能通過卵細(xì)胞傳給子代，而不能通過精細(xì)胞遺傳給子代。線粒體DNA(mt DNA)是雙鏈分子，是裸露的，一般為閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但也有線性的。近年來分子生物學(xué)的進(jìn)展，為上述的假設(shè)提供了充分的證據(jù)。把這四種類型mt DNA作為模板，在體外合成蛋白質(zhì)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，N型的mt DNA翻譯合成的蛋白質(zhì)與其他三種不育型均不相同。除玉米外，人們在甜菜、矮牽牛、水稻等植物中，也發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系和正?？捎翟赾t DNA的結(jié)構(gòu)上沒有差異，但在mt DNA上有明顯的差別。從細(xì)胞分化這一點(diǎn)說，細(xì)胞質(zhì)的不等分裂起著重要的作用；沒有細(xì)胞質(zhì)的不等分裂，其后果只能是細(xì)胞數(shù)目的增加，不會(huì)有細(xì)胞的分化。這一過程實(shí)際上包括了一系列連續(xù)的發(fā)育階段，這些階段按預(yù)定的順序依次接連發(fā)生?！　∪シ只侵钢参锛?xì)胞或組織脫離其受發(fā)育階段及所在組織器官環(huán)境的約束，成為游離狀態(tài)，并且得到必需營養(yǎng)和激素，就可能經(jīng)去分化而恢復(fù)其遺傳全能性。第十三章 數(shù)量性狀的遺傳1．廣義遺傳率：通常定義為總的遺傳方差占表現(xiàn)型方差的比率?！　”憩F(xiàn)型值：是指基因型值與非遺傳隨機(jī)誤差的總和即性狀測定值?！　∮捎诖嬖诨蜻B鎖或基因的一因多效，生物體的不同數(shù)量性狀之間常存在不同程度的相互關(guān)連。4．答：在遺傳機(jī)制方面，數(shù)量性狀受多基因控制，基因與基因間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。但這種顯性相關(guān)會(huì)隨著世代的遞增和基因的純合而消失，且會(huì)影響選擇育種中早代間接選擇的效果， 故對于顯性相關(guān)為主的成對性狀應(yīng)以高代選擇為主?！　τ谫|(zhì)量性狀一般采用系譜和概率分析的方法，并進(jìn)行卡方檢驗(yàn)；而數(shù)量性狀的研究則需要遺傳學(xué)方法和生物統(tǒng)計(jì)方法的結(jié)合，一般要采用適當(dāng)?shù)倪z傳交配設(shè)計(jì)、合理的環(huán)境設(shè)計(jì)、適當(dāng)?shù)亩攘渴侄魏陀行У慕y(tǒng)計(jì)分析方法，估算出遺傳群體的均值、方差、協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)等遺傳參數(shù)等加以研究。　　微效基因：指一性狀受制于多個(gè)基因，每個(gè)基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型的影響較小、效應(yīng)累加、無顯隱性關(guān)系、對環(huán)境敏感，這些基因稱為微效基因。（5）通過體細(xì)胞培養(yǎng)誘導(dǎo)體細(xì)胞胚，經(jīng)包裹后生產(chǎn)人工種子。同形異位基因編碼一組轉(zhuǎn)錄因子，這類轉(zhuǎn)錄因子都有含有一段或幾段十分保守的序列，形成一定空間結(jié)構(gòu)，與特異的DNA序列結(jié)合，和RNA聚合酶及其它因子一起控制基因轉(zhuǎn)錄，即，同形異位基因是通過調(diào)控其它重要的形態(tài)及器官結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)（包括控制細(xì)胞分裂、紡錘體形成和取向、細(xì)胞分化等發(fā)育過程的基因）來控制生物發(fā)育及器官形成的。其它的不同部分對個(gè)體發(fā)育也能產(chǎn)生不同的影響。例如，葉綠體的RuBp羧化酶的8個(gè)小亞基和8個(gè)大亞基雖然分別由核基因和葉綠體基因編碼合成，但葉綠體的形成卻是在核基因的控制之下。Turf13現(xiàn)已被克隆出來，它編碼一個(gè)13000道爾頓的多肽(URF13)，這種蛋白只在T型mt DNA中存在。但這四種育性類型的葉綠體DNA并沒有明顯的差別。早在六十年代已發(fā)現(xiàn)玉米不育株的線粒體亞顯微結(jié)構(gòu)與保持系有明顯的不同。高等植物ct DNA的堿基成分與核DNA沒有明顯區(qū)別，但在單細(xì)胞藻類則有明顯的不同；此外，在ct DNA中缺少5甲基胞嘧啶，而核DNA中有25%胞嘧啶殘基是甲基化的。4．答：真核生物有性過程： 卵細(xì)胞：有細(xì)胞核、大量的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器（含遺傳物質(zhì)），能為子代提供核基因和它的全部或絕大部分胞質(zhì)基因。 （核遺傳：表現(xiàn)相同，其遺傳物質(zhì)完全由雌核和雄核共同提供的；質(zhì)遺傳：表現(xiàn)不同，某些性狀只表現(xiàn)于母本時(shí)才能遺傳給子代，故胞質(zhì)遺傳又稱母性遺傳。紫外線造成基因分子鏈的離析。如果到完全成熟時(shí)，兩者高度表現(xiàn)相似，說明它是不遺傳的變異，由環(huán)境影響引起的；反之，如果變異體與原始親本明顯不同，仍然表現(xiàn)為矮稈，說明它可能是遺傳的變異?！　∽曰ㄊ诜壑参铮阂话阕曰ㄊ诜壑参锿蛔冾l率低，遺傳上較穩(wěn)定，但是突變后容易表現(xiàn)，容易被檢出。全世界有一半蘋果產(chǎn)量來自于芽變，如品種：元帥、紅星、新紅星、首紅、超首紅。2．答：位于同一基因位點(diǎn)上的各個(gè)等位基因在遺傳學(xué)上稱為復(fù)等位基因。第十章 基因突變1．答：通過外界環(huán)境條件的自然作用，或由植物體內(nèi)生理生化變化而發(fā)生的突變，稱為自發(fā)突變。　　構(gòu)建物理圖譜的原因是：遺傳圖譜的分辨率有限、遺傳圖譜的精確性不高。（2）根據(jù)Southern結(jié)果和酶切圖的位置，pep應(yīng)該在第五條圖譜的3與4之間。若載體是質(zhì)粒，則將連接的重組DNA分子轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞，收集所有的菌落即成為質(zhì)?；驇臁！　。?）氯化鈉：主要用于DNA提取。3．(1)載體；(2)限制性核酸內(nèi)切酶；(3)連接酶；(4)宿主細(xì)胞；(5)氯化鈉答：（1）載體：經(jīng)限制性酶酶切后形成的DNA片段或基因，不能直接進(jìn)入宿主細(xì)胞進(jìn)行克隆?！　V義的遺傳工程包括細(xì)胞工程、染色體工程、基因工程、細(xì)胞器工程等。　　74區(qū)EF段、75區(qū)B段在幼蟲蛻皮時(shí)發(fā)生疏松是和幼蟲體內(nèi)分泌蛻皮激素有關(guān)。當(dāng)沒有乳糖時(shí)，lacI基因產(chǎn)生的阻遏蛋白，結(jié)合在操縱子位點(diǎn)的DNA序列上，阻止RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)基因。② 如缺乏色氨酸，核糖體到達(dá)色氨酸密碼子時(shí)，由于沒有色氨酰tRNA的供應(yīng)，停留在氨酸密碼子位置，位于區(qū)段1，使區(qū)段2與區(qū)段3配對，區(qū)段4無對應(yīng)序列配對呈單鏈狀態(tài)，RNA聚合酶順利弱化子，繼續(xù)向前移動(dòng)，轉(zhuǎn)錄出完整的多順反子序列。9．答：（1）lacZ+lacY/lacZlacY+ 質(zhì)粒DNA能合成β半乳糖苷酶，是誘導(dǎo)型；（2）lacOClacZlacY+/lacZ+lacY 染色體DNA能合成β半乳糖苷酶，是誘導(dǎo)型；（3）lacPlacZ+/lacOClacZ 均不能合成β半乳糖苷酶；（4）lacI+lacPlacZ+/lacIlacZ+ 染色體DNA能合成β半乳糖苷酶，是誘導(dǎo)型。8．答：1961年，Jacob ：乳糖操縱元闡述的是一個(gè)基因簇內(nèi)結(jié)構(gòu)基因及其調(diào)控位點(diǎn)的表達(dá)調(diào)控方式。正調(diào)控與負(fù)調(diào)控并非互相排斥的兩種機(jī)制，而是生物體適應(yīng)環(huán)境的需要，有的系統(tǒng)既有正調(diào)控又有負(fù)調(diào)控?！　?2)更多的情況下，基因是通過酶的合成，間接影響生物性狀的表達(dá)，例如豌豆：圓粒（RR）皺粒（rr）產(chǎn)生F1圓粒（Rr），自交產(chǎn)生F2，1/4表現(xiàn)為皺粒（rr）。利用大量rⅡ區(qū)內(nèi)二點(diǎn)雜交的結(jié)果，繪制出rⅡ區(qū)座位間微細(xì)的遺傳圖：　　 　5．答：基因?qū)τ谶z傳性狀表達(dá)的作用可分為直接與間接兩種形式。3．答：從第一行可以看出，突變體1與突變體6不互補(bǔ)，隸屬于同一個(gè)基因位點(diǎn)，即為同一個(gè)順反子；而與突變體4互補(bǔ)，不在同一個(gè)基因位點(diǎn)上；第三、五、六行則進(jìn)一步驗(yàn)證了第一行的推斷。（3）分子遺傳學(xué)對基因概念的新發(fā)展：結(jié)構(gòu)基因：指可編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA序列。（4）功能單位：控制有機(jī)體的性狀?！　。?）假若該單體所缺的那個(gè)染色體屬于T染色體組，則35個(gè)染色體的F1植株在減數(shù)分裂時(shí)會(huì)形成12二價(jià)體和11個(gè)單價(jià)體。因?yàn)楫a(chǎn)生雌雄配子時(shí)，有可能全部7 I都分配到一個(gè)配子中。易位使連鎖在同一條染色體上的Ff和Bm2bm2基因改變?yōu)榉謱儆诓煌娜旧w，呈現(xiàn)自由組合規(guī)律?！　。?）育性：花粉對缺失敏感，故該植株的花粉常常高度不育。匍匐與白花的重組值為24%?！　?，其實(shí)際雙交換值為∶100=%，故其配子的比例為：：：：：：：：。如將F1與雙隱性親本測交，其測交后代形成的四種配子的比例也不符合1∶1∶1∶1，而是兩種親型配子多，且數(shù)目大致相等，兩種重組型配子少，且數(shù)目也大致相等。當(dāng)交換值越接近50%，連鎖強(qiáng)度越小，兩個(gè)連鎖的非等位基因之間發(fā)生交換的孢母細(xì)胞數(shù)越多。11．答：解法一：F1：PpRrAa F2中可以產(chǎn)生毛穎、抗銹、無芒表現(xiàn)型的基因型及其比例：PPRRAA：PpRRAA：PPRrAA：PPRRAa：PpRrAA：PPRrAa：PpRRAa：PpRrAa=1∶2∶2∶2∶4∶4∶4∶8按照一般方法則：(1/27)+(6/27)(1/4)+(12/27)(1/16)+(8/27)(1/64)=1/8，則至少選擇∶10 /（1/8）= 80（株）。 6．答：見下表：雜交基因型親本表現(xiàn)型配子種類和比例F1基因型F1表現(xiàn)型TTrrttRR厚殼紅色薄殼紫色Tr；tRTtRr厚殼紫色TTRRttrr厚殼紫色薄殼紅色TR；trTtRr厚殼紫色TtRrttRr厚殼紫色薄殼紫色TR∶tr∶tR∶Tr=1∶1∶1∶1；tR∶tr=1∶1TtRR∶ttRr∶TtRr∶ttRR∶Ttrr∶ttrr=1∶2∶2∶1∶1∶1 厚殼紫色：薄殼紫色：厚殼紅色：薄殼紅色=3∶3∶1∶1ttRrTtrr薄殼紫色厚殼紅色tR∶tr=1∶1； Tr∶tr=1∶1TtRr∶Ttrr∶ttRr∶ttrr=1∶1∶1∶1厚殼紫色∶厚殼紅色∶薄殼紫色∶薄殼紅色 =1∶1∶1∶17．答：番茄果室遺傳：二室M對多室m為顯性，其后代比例為：　　二室∶多室＝（3/8+1/8）∶（3/8+1/8）=1∶1，因此其親本基因型為：Mmmm?！　。?）F1的基因型：aa； F1的表現(xiàn)型：全部有芒個(gè)體。對終止密碼子的識(shí)別，需要多肽釋放因子的參與。最后與50S大亞基結(jié)合，形成完整的70核糖體，此過程需要水解一分子GDP以提供能量，同時(shí)釋放出IF1和IF2，完成肽鏈的起始。（2）一個(gè)mRNA分子中通常含有多個(gè)基因。隨著RNA鏈的延長，RNA聚合酶使DNA雙鏈不斷解開和閉合。（4）在真核生物中，有α、β、γ、δ和ε5種DNA聚合酶，δ是DNA合成的主要酶，由DNA聚合酶α控制后隨鏈的合成，而由DNA聚合酶δ控制前導(dǎo)鏈的合成。聚合酶功能外，也有339。339。　　DNA聚合酶I ：具有539。其基本結(jié)構(gòu)單位是核小體、連接體和一個(gè)分子的組蛋白H1。　　BDNA是DNA在生理狀態(tài)下的構(gòu)型。（2） 兩條核苷酸鏈走向?yàn)榉聪蚱叫??！　≈行姆▌t：蛋白質(zhì)合成過程，也就是遺傳信息從DNAmRNA蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，以及遺傳信息從DNA到DNA的復(fù)制過程，這就是生物學(xué)的中心法則?！　》g：以RNA為模版合成蛋白質(zhì)的過程即稱為遺傳信息的翻譯過程。這樣，隨著DNA分子雙螺旋的完全拆開，就逐漸形成了兩個(gè)新的DNA分子，與原來的完全一樣。因?yàn)檫@種未經(jīng)加工的前體mRNA在分子大小上差別很大，所以稱為不均一核RNA。（3） 基因突變是與DNA分子的變異密切相關(guān)的。（5） 在雙螺旋分子的表面有大溝和小溝交替出現(xiàn)。　　ZDNA是某些DNA序列可以以左手螺旋的形式存在。連接絲把兩個(gè)核小體串聯(lián)起來，是兩個(gè)核小體之間的DNA雙鏈。539。核酸外切酶，但無539。539。（5）真核生物的染色體為線狀，有染色體端體的復(fù)制，而原核生物的染色體大多數(shù)為環(huán)狀。9．答：真核生物轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)：（1）在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行。編碼甲?；琢虬彼帷４诉^程水解與EFTu結(jié)合的GTP而提供能量。第四章 孟德爾遺傳1．答：（1）親本基因型為：PPPP；PPPp；　　　　（2）親本基因型為：PpPp；　　　?。?）親本基因型為：Pppp。　　而F2基因型為：PpPp→PP：Pp：pp=1∶2∶1，共有1653株，且紫花：白花=1240∶413=3∶1，符合孟得爾遺傳規(guī)律。8．答：根據(jù)其后代的分離比例，得到各個(gè)親本的基因型：　?。?）毛穎感銹光穎感銹： Pprrpprr　　（2）毛穎抗銹光穎感銹： PpRrpprr 　　（3）毛穎抗銹光穎抗銹： PpRrppRr　?。?）光穎抗銹光穎抗銹： ppRrppRr9．答：甲、乙兩品種的基因型分別為bbRR和BBrr，將兩者雜交，得到F1（BbRr），經(jīng)自交得到F2，從中可分離出白稃光芒（bbrr）的材料，經(jīng)多代選育可培育出白稃光芒的新品種。　　設(shè)長形為aa，圓形為AA，橢圓型為Aa。2．答：獨(dú)立遺傳的表現(xiàn)特征：如兩對相對性狀表現(xiàn)獨(dú)立遺傳且無互作，那么將兩對具有相對性狀差異的純合親本進(jìn)行雜交，其F1表現(xiàn)其親本的顯性性狀，F(xiàn)1自交F2產(chǎn)生四種類型：親本型：重組型：重組型：親本型，其