遗传学第三版答案 第3章 遗传的染色体学说

第三章遗传的染色体学说
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？那么，无性生殖会发生分离吗？试加以说明。

解：有丝分裂和减数分裂的区别：
（1）有丝分裂是体细胞的分裂方式，而减数分裂一般仅存在于生殖细胞中。

（2）有丝分裂DNA复制一次,细胞分裂一次,染色体数由2n-2n，减数分裂DNA 复制一次，细胞分裂两次，染色体数由2n-n。

（3）有丝分裂在S期进行DNA合成，然后经过G2期进入有丝分裂期。

减数分裂前DNA合成时间较长，合成后立即进入减数分裂，G2期很短或没有。

（4）有丝分裂时每一条染色体独立活动，减数分裂中染色体会发生配对、联会、交叉、交换等。

（5）有丝分裂进行的时间较短,一般为1-2小时，减数分裂进行时间长, 例如人的雄性配子减数分裂需24小时，雌配子甚至可长达数年。

有丝分裂的遗传学意义：
通过有丝分裂维持了生物个体的正常生长和发育(组织及细胞间遗传组成的一致性)；并且保证了物种的连续性和稳定性(单细胞生物及无性繁殖生物个体间及世代间的遗传组成的一致性)。

减数分裂的遗传学意义：
（1）通过减数分裂和受精过程中的染色体数目交替（2n－n－2n），保证了物种世代间染色体数目的稳定性。

（2）在减数分裂过程中，由于同源染色体分开，移向两极是随机的(染色体重组) ，加上同源染色体的交换(染色体片断重组) ，大大增加了配子的种类，从而增加了生物的变异，提高了生物的适应性，为生物的发展进化提供了物质基础。

无性生殖不经过两性生殖细胞的结合，而是由生物体自身的分裂生殖或其体细胞生长发育形成个体过程一般没有和其他个体或结构发生基因交流，自身也不发生减数分裂，因此在正常情况下不会发生分离，但由于外界环境条件的影响通过无性生殖方式产生的个体也有可能会发生变异。

2 水稻正常的孢子体组织，染色体数目是12对，问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；
解析：（1）胚乳3n＝36
（2）花粉管的管核n＝12
（3）胚囊8n＝96
（4）叶2n＝24
（5）根端2n＝24
（6）种子的胚2n＝24
（7）颖片2n＝24
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？
解析：基因型Aabb的花粉产生的雄配子Ab，ab
基因型AaBb产生的极核为AB，Ab，aB和ab
胚乳基因型为AAABBb，AAAbbb，AaaBBb，Aaabbb，AAaBBb，AAabbb，aaaBBb和aaabbb，比例相等。

4 某生物有两对同源染色体，一对染色体是中间着丝粒，另一端是端部着丝粒，以模式图方式画出：
（1）第一次减数分裂的中期图。

（2）第二次减数分裂的中期图
解答：（1）
（2）
5 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？
解析：不对。

因为在减数分裂时，来自父本或母本的某一条染色体进入某个配子的概率是1/2，因此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。

6 在玉米中：
（1）5个小孢子母细胞能产生多少配子？
（2）5个大孢子母细胞能产生多少配子？
（3）5个花粉细胞能产生多少配子？
（4）5个胚囊能产生多少配子？
解析：
（1）1个小孢子母细胞产生4个配子，因此5个小孢子母细胞能产生20 个配子。

（2）5个大孢子母细胞能产生5个配子。

（3）5个花粉细胞能产生5个配子
（4）5个胚囊能产生5个配子
7 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?
解答：（1）马的二倍体染色体数为2n＝64，所以马的精细胞/卵细胞染色体数为n＝32，驴的二倍体染色体数是2n＝62，所以驴的精细胞/卵细胞染色体数为n＝
31，因此马和驴杂交不论哪一方做父本或母本，其杂种染色体数均为32＋31＝
63
（2）如果马和驴之间在减数分裂时很少或没有配对，说明二者的染色体之间在形态结构方面有很大差异，杂种的生殖细胞不能正常完成减数分裂过程，因此马－驴杂种是不育的。

8 在玉米中，与湖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，湖粉层紫色。

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？(糊粉层是胚乳的一部分，所以是3n)。

解答：在偶数行生长的植株上的果穗的糊粉层颜色和奇数行上的均为无色。

9 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
解答：动物孤雌生殖的类型有一种是雌性二倍体通过减数分裂产生单倍体卵和极体，卵和极体融合发育形成二倍体个体。

例如AaBb通过减数分裂可产生A B、A b、a B、ab四种卵和极体。

当AB卵和AB极体来自同一个次级卵母细胞，二者融合形成AABB卵，是纯合的，而当卵细胞和第二极体融合即卵细胞和极体基因型不同时发生融合时体细胞基因型就会是杂合的。