细胞遗传学研究生考试试题及答案

2011级研究生细胞遗传学测试题

新疆境内有很多植物资源，在调查过程中，发现有采集地不同的三种植物，外型上比较相似，但是不能确定是否为同一个种。请你用所学的细胞遗传学原理为其进行有说服力的分类分析。你可以采用哪些方法？原理又是什么？（至少三种以上的方法）这是你的问题？

（1）核型分析:

指染色体组在有丝分裂中期的表型, 是染色体数目、大小、形态特征的总和。在对染色体进行测量计算的基础上, 进行分组、排队、配对, 并进行形态分析的过程叫核型分析。

动物、植物、真菌等真核生物的某一个体或某一分类群（亚种、种、属等）的细胞内具有的相对恒定特性的单倍或双倍染色体组的表型。染色体的特征以有丝分裂中期最为显著，主要包括染色体的数目、长度、着丝粒的位置、随体（指某些染色体末端的球形小体，由着色浅而狭细的次缢痕与染色体臂相连）与副缢痕的数目、大小、位置，以及异染色质和常染色质在染色体上的分布、染色体分带类型、同位素渗入等。也称“染色体组型”。

将一个染色体组的全部染色体逐条按其特征画下来，再按长短、形态等特征排列起来的图称为核型模式图，它代表一个物种的核型模式。根据染色体长度、着丝点位置、长短臂比、随体有无等特点进行编号。

（2）带型分析

指借助于某些物理、化学处理，使中期染色体显现出深浅、大小、位置不同的带纹，特定的染色体其带纹数目、位置、宽度及深浅程度都有相对的恒定性，可以作为识别特定染色体的重要依据。

染色带的类型

1. C带:主要显示着丝粒、端粒、核仁组织区或染色体臂

上某些部位的组成型异染色质。因期分带部位不同，有着丝粒带、端粒带、核仁组织区带和中间带等相应的名称。

2.N带：核仁组织区的异染色质与其他部位的异染色质有所区别。用N带技术（热磷酸盐处理）可专一地显示核仁组织区。目前植物上利用同一技术也可显示染色体的其他部位，如着丝粒、染色体臂上的某些特殊区带等。

3. G带: Giemsa 带

分布于染色体的全部长度上，以深浅相间的横纹形式出现。现已证明，有丝分裂中期染色体上的G-带、唾腺染色体上的横纹、粗线期染色体上的染色粒，三者在部位上是准确一致的，因此G-带显示的实际上是染色粒。

4. R带: Reverse带, G带的反带。

植物染色体C-带主要包括以下四种带：

1. 着丝粒带（Centromeric Band):

指着丝粒及其附近的带。

2. 中间带（Intercalary Band)：

分布在着丝粒至末端之间的带。

3. 末端带（Telomere Band):

位于染色体两臂末端的带。

4. 核仁组织区带（NOR band):

位于NOR区的核仁染色体专一带。

（3）荧光原位杂交（FISH）FISH(fluorescence in situ hybridization)技术是一种重要的非放射性原位杂交技术。它的基本原理是:如果被检测的染色体或DNA纤维切片上的靶DNA与所用的核酸探针是同源互补的，二者经变性-退火-复性，即可形成靶DNA与核酸探针的杂交体。将核酸探针的某一种核苷酸标记上报告分子如生物素、地高辛，可利用该报告分子与荧光素标记的特异亲和素之间的免疫化学反应，经荧光检测体系在镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。

1、在对某作物的研究过程中，在某块地中发现有大量的不育性个

体的存在，造成这种不育性的可能原因是什么？你用什么方法

加以证明？（至少提出三种以上的可能性）

光温敏核不育：

有可能雄蕊育性对光照或温度反应敏感，因此称为光/温敏型核雄性不育。在

自然条件下，光周期和温度的高低常常是相关的，其中以光周期反应为主，温

度反应为辅的材料称为光敏型核雄性不育；以温度高低反应为主，光周期反应

为辅的材料称为温敏型核雄性不育。多数光温敏核不育都由隐性基因控制因此

一般品种都可作为它的恢复系。与恢复系的后代具有育性即可证明

细胞质雄性不育型，简称质不育型，表现为细胞质遗传。通常以单一的细胞质基因S和N分别代表雄性不育和雄性可育。用可育株花粉给雄性不育株雌蕊授粉，能正常结实，但F1植株仍表现为雄性不育的母体性状，因而不能自交产生F2，核-质互作不育型，表现为核-质互作遗传。不但需要细胞质有不育基因S，而且需要细胞核里有纯合的不育基因（rfrf），二者同时存在，方能使植株表现为雄性不育。如胞质基因为可育N，则不论核基因是可育（RfRf）还是不育（rfrf），都表现为雄性可育。同样，如核里具有可育基因（RfRf）或（Rfrf），则不论胞质基因是可育N还是不育S，也都表现为雄性可育。这种由核-质互作形成的雄性不育系，其遗传组成为S（rfrf），不能产生正常的花粉，但可作为杂交母本。

2、请阐述细胞遗传学研究方法的发展历程。

17世纪：显微镜发明和细胞的发现

孟德尔（Mendel G.J,1822-1884）应用豌豆杂交试验系统地研究了生物的遗传和变异：提出了分离规律和独立分配规律；假定细胞中有“遗传因子”认为遗传是受细胞里的遗传因子控制的

摩尔根（Morgan T.H., 1866~1945）：

• ①.提出“性状连锁遗传规律”；

• ②.提出染色体遗传理论细胞遗传学；

• ③.著“基因论”：认为基因在染色体上直线排列，

• 创立基因学说。

• 1910年摩尔根创立了连锁定律并证实了基因在染色体上以直线方式排列。确立了遗传的染色体理论(chromosome theory of inheritance)。

获1933年度诺贝尔奖

l 从1910年到1940年，细胞遗传学发展迅猛。1910年美国T.H.Morgan发表“果蝇的性别遗传”。

l 此后，他又和C.B.Bridges, A.H.Sturtvant等用果蝇为试验材料，根据大量试验结果，证明基因在染色体上呈直线排列，并提出以三点测验为基础的基因定位方法。

1917－1921年C.B.Bridges, A.H.Sturtvant先后用遗传试验识别缺失、重复、倒位与易位等染色体结构变异。

l 1925年T.H.Morgan的重要著作《基因论》问世。

l 1932年C.D.Darlington的《细胞学最近进展》第一版出版，被公认为当时细胞遗传学研究进展的总结性经典。

l 20世纪30年代至40年代经典细胞遗传学研究在许多动植物中广泛展开，其中特别是以果蝇和玉米为材料进行的研究对这门学科的影响最大。

l 1931年C.Stern, H.B.Creighton和B.McClintock提出交换涉及同源染色体间染色质互换的证据。

l 1933年T.S.Painter将多线染色体应用于果蝇细胞遗传学研究。

l 1933年McClintock将粗线期染色体用于染色体畸变研究。接着她又于1934年分析玉米的核仁形成中心。40年代末至50年代初McClintock又在染色体单体断裂－融合－桥周期性变化研究基础上发现转座因子。

l 1936年Stern发现有丝分裂染色体交换，同时Sturtvant发现果蝇染色体的优先分离。

l 1942-1952年L.F.Randolph和M.M.Rhoades也在玉米中发现类似的优先分离。

•Blakeslee, Avery, Muller, Stadler: 诱变和染色体加倍理论。

•分子细胞遗传学时期(分子遗传学+细胞遗传学)

1924， Feulgen 染色反应

1968, Carspersson, 染色体分带技术

1969, 1970, Pardue and Gall, 原位杂交技术

遗传图谱和物理图谱构建

Carspersson, 染色体分带技术

40年代初用定量细胞化学方法证明DNA存在于细胞核中。

3、利用分子标记技术构建连锁遗传图谱后进行基因定位，已成为