遗传学课后习题答案刘祖洞完整版pdf

遗传学
习题与参考答案
长江大学 农学院普通遗传学教研组
第一章 绪 论（练习）
一、解释下列名词：遗传学，遗传，变异
二、什么是遗传学？为什么说遗传学诞生于 1900 年？
三、在达尔文前后有哪些思想与达尔文理论有联系？
四、
和
是生物界最普遍和最基本的两个特征。
Βιβλιοθήκη Baidu五、
、
和
是生物进化和新品种选育的三大因素 。
第一章 绪 论（参考答案）
一、遗传学：遗传学是研究生物遗传和变异的科学。 遗传：亲代与子代相似的现象就是遗传。 变异：亲代与子代之间、子代个体之间，总是存在着不同程度的差异
二、答：真正系统研究生物的遗传和变异是从孟德尔开始的。他在前人植物杂交试验的 基础上，于 1856-1864 年从事豌豆杂交试验，进行细致的后代记载和统计分析，1866 年发表“植物杂交试验”论文，首次提出分离和独立分配两个遗传基本规律，认为性状 遗传是受细胞里的遗传因子控制的。这一重要理论当时未能受到重视，直到 1900 年， 狄.弗里斯、柴马克和柯伦斯三人同时重新发现孟德尔规律，这时才引起人们的重视， 所以说遗传学诞生于 1900 年。 三、答：达尔文前的拉马克的用进废退学说，达尔文后的魏斯曼的种质连续论等。 四、遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征。 五、遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素 。
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冈崎片段：DNA 的复制只能从 5’向 3’方向延伸，5’向 3’方向延伸的链称作前导链 (leading strand)，它是连续合成的。而另一条先沿 5’－3’方向合成一些片段，然后 再由连接酶将其连起来的链，称为后随链(lagging strand)，其合成是不连续的。这种 不连续合成是由冈崎等人首先发现的，所以现在将后随链上合成的 DNA 不连续单链小片 段称为冈崎片段(Okazaki fragment)。
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二、可以形成：40个花粉粒，80个精核，40个管核；10个卵母细胞可以形成：10个胚囊， 10个卵细胞，20个极核，20个助细胞，30个反足细胞。 三、(1)叶(2)根 (3)胚乳 (4)胚囊母细胞 (5)胚 (6)卵细胞 (7)反足细胞 (8)花药壁(9)花粉管核 (1)叶：20条；(2)根：20条； (3)胚乳：30条； (4)胚囊母细胞：20条； (5)胚 ：20条； (6)卵细胞：10条； (7)反足细胞：10条； (8)花药壁：20条；(9)花粉管核：10条 四、如果形成的是雌配子，那么只形成一种配子ABC或A’B’C’或 A’ BC或A B’C’ 或 A B’ C 或A’ B C’ 或AB C’ 或 A’B’ C ； 如果形成的是雄配子，那么可以形成两种配子ABC和A’B’C’或A B’ C 和A’ B C’ 或 A’ BC和A B’C’ 或AB C’ 或和A’B’ C 。 五、（1）保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性。
八、 简述原核生物RNA的转录过程。 九、 真核生物与原核生物相比，其转录过程有何特点？ 十、 简述原核生物蛋白质合成的过程。
第三章 遗传物质的分子基础（参考答案）
1．解释下列名词
半保留复制：以 DNA 两条链分别作模板，以碱基互补的方式，合成两条新的 DNA 双链， 互相盘旋在一起，恢复了 DNA 的双分子链结构。这样，随着 DNA 分子双螺旋的完全拆开， 就逐渐形成了两个新的 DNA 分子，与原来的完全一样。DNA 的这种复制方式称为半保留 复制(semiconservative replication)，因为通过复制所形成的新的 DNA 分子，保留原 来亲本 DNA 双链分子的一条单链。DNA 在活体内的半保留复制性质，已为 1958 年以来的 大量试验所证实。DNA 的这种复制方式对保持生物遗传的稳定具有非常重要的作用。
双亲性母细胞(2n)经过减数分裂产生性细胞(n)，实现了染色体数目的减半； 雌雄性细胞融合产生的合子(及其所发育形成的后代个体)就具有该物种固有 的染色体数目(2n)，保持了物种的相对稳定。子代的性状遗传和发育得以正常 进行。 （2）为生物的变异提供了重要的物质基础。 减数分裂中期 I，二价体的两个成员的排列方向是随机的，所以后期 I 分别 来自双亲的两条同源染色体随机分向两极，因而所产生的性细胞就可能会有2n 种非同源染色体的组合形式(染色体重组，recombination of chromosome)。 另一方面，非姊妹染色单体间的交叉导致同源染色体间的片段交换(exchange of segment)，使子细胞的遗传组成更加多样化，为生物变异提供更为重要的 物质基础(染色体片断重组，recombination of segment)。同时这也是连锁遗 传规律及基因连锁分析的基础。 六、1．减数分裂前期有同源染色体配对（联会）； 2．减数分裂遗传物质交换（非姐妹染色单体片段交换）； 3．减数分裂中期后染色体独立分离，而有丝分裂则着丝点裂开后均衡分向两极； 4．减数分裂完成后染色体数减半； 5．分裂中期着丝点在赤道板上的排列有差异： 减数分裂中同源染色体的着丝点分别排列于赤道板两侧，而有丝分裂时则整齐
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地排列在赤道板上。
第三章 遗传物质的分子基础（练习）
一、 解释下列名词： 半保留复制 冈崎片段 转录 翻译 小核RNA 不均一RNA 遗传密码 简并 多聚合糖体 中心法则
二、 如何证明DNA是生物的主要遗传物质？ 三、 简述DNA的双螺旋结构，有何特点？ 四、 比较A－DNA， B－DNA和Z－DNA的主要异同。 五、 染色质的基本结构是什么?现有的假说是怎样解释染色质螺旋化为染色体的? 六、 原核生物DNA聚合酶有哪几种？各有何特点？ 七、 真核生物与原核生物DNA合成过程有何不同？
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五、有丝分裂和减数分裂在遗传学上各有什么意义？ 六、有丝分裂和减数分裂有什么不同?用图解表示并加以说明。
第二章 遗传的细胞学基础（参考答案）
一、解释下列名词: 染色体：细胞分裂时出现的，易被碱性染料染色的丝状或棒状小体，由核酸和蛋白质组 成，是生物遗传物质的主要载体，各种生物的染色体有一定数目、形态和大小。 染色单体：染色体通过复制形成，由同一着丝粒连接在一起的两条遗传内容完全一样的 子染色体。 着丝点：即着丝粒。染色体的特定部位，细胞分裂时出现的纺锤丝所附着的位置，此部 位不染色。 细胞周期：一次细胞分裂结束后到下一次细胞分裂结束所经历的过程称为细胞周期(cell cycle)。 同源染色体：体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为同源染色体 (homologous chromosome)。两条同源染色体分别来自生物双亲，在减数分裂时，两两配 对的染色体，形状、大小和结构都相同。 异源染色体：形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染色体，在减数分裂时，一 般不能两两配对，形状、大小和结构都不相同。 无丝分裂：又称直接分裂，是一种无纺锤丝参与的细胞分裂方式。 有丝分裂：又称体细胞分裂。整个细胞分裂包含两个紧密相连的过程，先是细胞核分裂， 后是细胞质分裂，核分裂过程分为四个时期；前期、中期、后期、末期。最后形成的两 个子细胞在染色体数目和性质上与母细胞相同。 单倍体：指具有配子染色体数(n)的个体。 联会：减数分裂中同源染色体的配对。 联会复合体——减数分裂偶线期和粗线期在配对的两个同源染色体之间形成的结构，包 括两个侧体和一个中体。 胚乳直感：又称花粉直感。在 3n 胚乳的性状上由于精核的影响而直接表现父本的某些 性状。 果实直感：种皮或果皮组织在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性状
3．(1)两条多核苷酸链以右手螺旋的形式，彼此以一定的空间距离，平行地环绕于同一 轴上，很象一个扭曲起来的梯子。
(2)两条多核苷酸链走向为反向平行(antiparallel)。即一条链磷酸二脂键为 5’－3’ 方向，而另一条为 3’－5’方向，二者刚好相反。亦即一条链对另一条链是颠倒过来的， 这称为反向平行。
简并：一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象，称为简并(degeneracy)。
多聚合糖体：在氨基酸多肽链的延伸合成过程中，当mRNA上蛋白质合成的起始位置移 出核糖体后，另一个核糖体可以识别起始位点，并与其结合，然后进行第二条多肽链的 合成。此过程可以多次重复，因此一条mRNA分子可以同时结合多个核糖体，形成一串 核糖体，称为多聚核糖体(polyribosome 或者polysome)。 中心法则：遗传信息从 DNA→mRNA→蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从 DNA→DNA 的复制过程，这就是分子生物学的中心法则(central dogma)。由此可见，中 心法则所阐述的是基因的两个基本属性：复制与表达。
第二章 遗传的细胞学基础（练习）
一、解释下列名词:染色体 染色单体 着丝点 细胞周期 同源染色体 异源染色体 无丝 分裂 有丝分裂 单倍体 联会 胚乳直感 果实直感 二、植物的10个花粉母细胞可以形成：多少花粉粒?多少精核?多少管核?又10个卵母细 胞可以形成：多少胚囊?多少卵细胞?多少极核?多少助细胞?多少反足细胞? 三、玉米体细胞里有 10 对染色体，写出下列各组织的细胞中染色体数目。 四、假定一个杂种细胞里含有 3 对染色体，其中 A、B、C 来自父本、A’、B’、C’来自 母本。通过减数分裂能形成几种配子？写出各种配子的染色体组成。
(3)每条长链的内侧是扁平的盘状碱基，碱基一方面与脱氧核糖相联系，另一方面通过 氢键(hydrogen bond)与它互补的碱基相联系，相互层叠宛如一级一级的梯子横档。互 补碱基对 A 与 T 之间形成两对氢键，而 C 与 G 之间形成三对氢键。上下碱基对之间的距 离为 3.4Å。
(4)每个螺旋为 34Å(3.4nm)长，刚好含有 10 个碱基对，其直径约为 20Å。
T2 噬菌体的 DNA 在大肠杆菌内，不仅能够利用大肠杆菌合成 DNA 的材料来复制自己的 DNA，而且能够利用大肠肝菌合成蛋白质的材料，来合成其蛋白质外壳和尾部，因而形 成完整的新生的噬菌体。
32P 和 35S 分别标记 T2 噬菌体的 DNA 与蛋白质。因为 P 是 DNA 的组分，但不见于蛋白质； 而 S 是蛋白质的组分，但不见于 DNA。然后用标记的 T2 噬菌体(32P 或 35S)分别感染大肠 杆菌，经 10 分钟后，用搅拌器甩掉附着于细胞外面的噬菌体外壳。发现在第一种情况 下，基本上全部放射活性见于细菌内而不被甩掉并可传递给子代。在第二种情况下，放 射性活性大部分见于被甩掉的外壳中，细菌内只有较低的放射性活性，且不能传递给子 代。
转录：以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下，以碱基互补的方式，以U代替 T，合成mRNA，在细胞核内将DNA的遗传信息转录到RNA上。 翻译：以mRNA为模板，在多种酶和核糖体的参与下，在细胞质内合成蛋白质的多肽链。 小核RNA：真核生物转录后加工过程中RNA剪接体(spliceosome)的主要成份。 不均一RNA：在真核生物中，转录形成的RNA中，含由大量非编码序列，大约只有25 ％ RNA 经 加 工 成 为 mRNA ， 最 后 翻 译 为 蛋 白 质 。 因 为 这 种 未 经 加 工 的 前 体 mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差别很大，所以通常称为不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)。 遗传密码：DNA链上编码氨基酸的三个核苷酸称之为遗传密码。
2．证明DNA是生物的主要遗传物质，可设计两种实验进行直接证明DNA是生物的主要 遗传物质： （1）肺炎双球菌定向转化试验： 有毒SⅢ型(65℃杀死)→小鼠成活→无细菌
无毒RⅡ型→小鼠成活→重现RⅡ型
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有毒SⅢ型→小鼠死亡→重现SⅢ型 RⅡ型+有毒SⅢ型（65℃) →小鼠→死亡→重现SⅢ型 将III S型细菌的DNA提取物与II R型细菌混合在一起，在离体培养的条件下，也成功地 使少数II R型细菌定向转化为III S型细菌。该提取物不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酸酶 的影响，而只能为DNA酶所破坏。所以可确认导致转化的物质是DNA。 （2）噬菌体的侵染与繁殖试验