遗传学简答(缺第三、五章)

第一章1、如何辩证的理解遗传和变异的关系？遗传和变异之间是相互对立而又相互联系的，因而是辩证统一的关系。

遗传是相对的、保守的，变异是绝对的、发展的。

没有遗传，就不可能保持性状和物种的相对稳定性，就是产生了变异也不能传递下去，变异不能积累，那么便宜也就失去其意义了；没有变异，就不会产生新的形状，也就不可能有物种的进化和新品种的选育，遗传只是简单的重复。

只有遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成了形形色色的物种。

第二章1、有丝分裂的遗传学意义是什么？核内各染色体准确复制分裂为二，为形成两个子细胞与母细胞在遗传组成上完全一样奠定了基础。

2、减数分裂的遗传学意义是什么？减数分裂的特点是DNA复制一次，而细胞连续分裂两次，形成单倍体的精子和卵子，通过受精作用又恢复二倍体，减数分裂过程中同源染色体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制，同且也是物种适应环境变化不断进化的机制。

3、试说明双脱氧法测定DNA序列的原理和方法。

原理：在体外合成DNA的同时，加入使链合成终止的试剂（通常是2’,3’-二脱氧核苷酸），与4种脱氧核苷酸按一定比例混合，参与DNA的体外合成，产生长短不一、具有特定末端的DNA 片段，由于二脱氧核苷酸没有3’-OH，不能进一步延伸产生3’,5’-磷酸二酯键，合成反应就在该处停止。

方法：①选取待测DNA的一条链为模板，用5’端标记的短引物与模板的3’端互补。

②将样品分为4等份，每份中添加4种脱氧核苷三磷酸和相应于其中一种的双脱氧核苷酸。

例如，第一份中添加4种dNTP和一定比例的ddATP，第二份则添加四种dNTP和一定比例的ddGTP，第三份添加ddCTP，第四份添加ddTTP。

③加入DNA聚合酶引发DNA合成，由于双脱氧核苷酸与脱氧核苷酸的竞争作用，合成反应在双脱氧核苷酸掺入处终止，结果合成出一套长短不同的片段。

④将4组片段进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，根据所得条带，读出待测DNA的碱基顺序。

4、什么是PCR，试述PCR技术的原理，以及PCR的反应过程。

原理：首先，双链DNA分子在临近沸点的温度下加热分离成两条单链DNA分子；然后，加入到反应混合物中的引物与模板DNA的特定末端相结合：接着，DNA聚合酶以单链DNA为模板，利用反应混合物中的4种脱氧核苷三磷酸，在引物的3’-OH端合成新生的DNA互补链。

反应过程：DNA解链（变性）、引物与模板相结合（退火）、DNA合成（链的延伸）三步，不断重复。

5、用实验证明DNA是以半保留复制方式进行复制的。

先将大肠杆菌细胞培养在用15NH4Cl作为唯一氮源的培养液里养很长时间（14代），使得细胞内所有的氮原子都以15N的形式存在（包括DNA分子里的氮原子）。

这时再加入大大过量的14NH4Cl和各种14N的核苷酸分子，细菌从此开始摄入14N，因此所有既存的“老”DNA分子部分都应该是15N标记的，而新生的DNA则应该是未标记的。

接下来让细胞生长，在不同时间提取出DNA分子,利用CsCl密度梯度离心分离，在密度梯度分离法中，密度越大的分子应该越接近管底，结果只得到一条带.而第二代得到两条带.而当细胞分裂了一次的时候只有一个DNA带，这就否定了所谓的全保留机理，因为根据全保留机理，DNA复制应该通过完全复制一个“老”DNA双链分子而生成一个全新的DNA 双链分子，那么当一次复制结束，应该一半DNA分子是全新（双链都完全只含14N），另一半是“全老”（双链都完全只含15N）。

这样一来应该在出现在离心管的不同位置，显示出两条黑带。

通过与全14N和全15N的DNA标样在离心管中沉积的位置对比，一次复制时的这根DNA 带的密度应当介于两者之间，也就是相当于一根链是14N，另一根链是15N。

而经历过大约两次复制后的DNA样品在离心管中显示出强度相同的两条黑带，一条的密度和一代时候的一样，另一条则等同于完全是14N的DNA。

这样的结果跟半保留机理推测的结果完美吻合。

第六章简答题1、经典遗传学，对基因概念的认识。

经典遗传学基因的概念，基因具有下列共性：（1）基因具有染色体的重要特征（即基因位于染色体上），能自我复制，相对稳定，在有私分裂和减数分裂时，有规律地进行分配；（2）基因在染色体上占有一定的位置（即位点），并且是交换的最小单位，即在重组时不能再分割的单位：（3）基因是以一个整体进行突变的，故它是一个突变单位；（4）基因是一个功能单位，它控制正在发育有机体的某一个或某些性状，如白花、红花等。

总之，经典遗传学认为基因是一个最小的单位，不能分割，既是结构单位，又是功能单位。

2、目前认为的转化机制包括哪几个过程？①细菌产生可溶性的感受态因子；②感受态因子吸附到细菌细胞膜上的特定位点，启动了某种基因的表达；③由于某种基因的表达，产生某种自溶性物质；④自溶性物质造成细菌细胞膜的变化，暴露出DNA结合蛋白和核酸酶；⑤供体双链DNA结合在细胞表面；⑥核酸酶将双链DNA其中的一条单链降解；⑦剩余的另一条单链DNA与DNA结合蛋白结合；⑧两者以结合方式进入细胞内；⑨单链DNA整合进入细菌染色体DNA，并将其中一条链取代；⑩杂合DNA经复制、分离以后，形成一个受体亲代类型的DNA和一个供体与受体DNA结合的杂种DNA,从而导致基因重组形成各种类型的转化子。

3、为什么说细菌和病毒是遗传学研究的好材料？①世代周期短，繁殖世代所需时间短；②易于操作管理和进行化学分析（纯培养与代谢产物积累）；③便于研究基因的突变（表现与选择）；④便于研究基因的作用（突变型生长条件与基因作用）；⑤便于研究基因的重组（重组群体大，选择方法简便有效）；⑥遗传物质比较简单，可作为研究高等生物的简单模型。

4、转导和性转导有何不同？转导：由噬菌体所介导的DNA从供体菌到受体菌的转移。

性转导：是结合的一种，F’因子所携带的细菌基因通过结合而导入受体细菌。

论述题1、请比较普遍性转导和局限性转导的差异。

课本P1022.基因的概念及其发展。

课本P108第七章1、请简述解释染色体结构变异的断裂-重接假说。

该假说认为导致染色体结构改变的原发损伤时断裂。

断裂可自发产生，也可人工诱变产生。

断裂的后果有三种：①绝大多数断裂（90%—99%）通过修复过程在原处重新连接，这种连接方式称为愈合，在细胞学上无法辨认；②染色体或染色单体的断裂端不在原处连接，而是按新的方式连接，从而引起染色体的结构变异，这一过程称为重接；③断裂依然游离，成为染色体结构的一种稳定状态，如末端缺失。

3、为什么多倍体在植物中比在动物中普遍得多？给出理由。

（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。

第八章1、基因突变的一般特点？①突变的随机性突变的随机性是指基因突变可发生在生物世代的任何一个时期，既可以在配子期发生，也可以在合子期、胚胎期、幼龄期和成熟期的体细胞中发生。

③突变的稀有性指在自然条件下基因的突变率都很低。

③突变的可逆性和重演性基因突变是可逆的。

根据基因突变的效应，可以将突变分为正向突变、回复突变和抑制突变三种类型。

所谓基因的重演性是指同种生物中相同基因突变可以在不同的个体、不同的世代重复出现。

④突变的多方向性一个基因突变后变成了它的等位基因，但突变并非只重复一种方式，突变可以向多个方向进行。

⑤突变的有害性和有利性对一个物种而言，任何一种能增强适应环境、提高其生存竞争能力和任何一种能提高其繁殖后代能力的突变都是有利的，反之则是有害的。

3、简述基因突变的修复机制。

①光复活又称光逆转。

这是在可见光（波长3000～6000埃）照射下由光复活酶识别并作用于二聚体，利用光所提供的能量使环丁酰环打开而完成的修复过程。

②切除修复又称切补修复。

最初在大肠杆菌中发现，包括一系列复杂的酶促DNA修补复制过程,主要有以下几个阶段：核酸内切酶识别DNA损伤部位，并在5'端作一切口，再在外切酶的作用下从5'端到3'端方向切除损伤；然后在DNA多聚酶的作用下以损伤处相对应的互补链为模板合成新的DNA单链片断以填补切除后留下的空隙；最后再在连接酶的作用下将新合成的单链片断与原有的单链以磷酸二酯链相接而完成修复过程。

③重组修复重组修复从DNA分子的半保留复制开始，在嘧啶二聚体相对应的位置上因复制不能正常进行而出现空缺,在大肠杆菌中已经证实这一DNA损伤诱导产生了重组蛋白,在重组蛋白的作用下母链和子链发生重组,重组后原来母链中的缺口可以通过DNA多聚酶的作用,以对侧子链为模板合成单链DNA片断来填补,最后也同样地在连接酶的作用下以磷酸二脂键连接新旧链而完成修复过程。

④SOS修复系统是SOS反应的一种功能。

SOS反应是DNA受到损伤或脱氧核糖核酸的复制受阻时的一种诱导反应。

5、什么是诱变剂？化学诱变剂有哪几种类型？凡是能引起生物体遗传物质发生突然或根本的改变，使其基因突变或染色体畸变达到自然水平以上的物质，统称为诱变剂。

①碱基类似物这类诱变剂的化学结构与DNA的碱基十分相似，在DNA复制中，可以取代与它结构相似的天然碱基，渗入到新合成的子链中，如果它没有被修复系统修复校正，在下一轮DNA复制时就可能引起错配，导致基因突变。

②碱基修饰剂这类诱变剂能够造成DNA的损伤，它通过直接地对碱基进行化学修复，改变碱基的化学结构，引起碱基错误配对，导致基因突变。

最常见的诱变剂有亚硝酸、羟胺、烷化剂等。

③DNA插入剂专一性地诱发移码突变是它区别于前两类的重要特征。

包括吖啶橙、原黄素、吖黄素等。

第九章1、如何利用三系配套，实现水稻杂种优势的利用？三系杂交水稻是水稻育种和推广的一个巨大成就，所谓三系是：（1）雄性不育系。

雌蕊发育正常，而雄蕊的发育退化或败育，不能自花授粉结实。

（2）保持系。

雌雄蕊发育正常，将其花粉授予雄性不育系的雌蕊，不仅可结成对种子，而且播种后仍可获得雄性不育植株。

（3）恢复系。

其花粉授予不育系的雌蕊，所产生的种子播种后，长成的植株又恢复了可育性。

保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。

杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。