1、朱军遗传学第三版习题答案之欧阳数创编朱军遗传学（第三版）习题答案时间：2021.03.02创作：欧阳数第三章 遗传物质的分子基础1.半保留复制： DNA分子的复制，首先是从它的一端氢键逐渐断开，当双螺旋的一端已拆开为两条单链时，各自可以作为模板，进行氢键的结合，在复制酶系统下，逐步连接起来，各自形成一条新的互补链，与原来的模板单链互相盘旋在一起，两条分开的单链恢复成DNA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。这种复制方式成为半保留复制。冈崎片段：在DNA复制叉中，后随链上合成的DNA不连续小片段称为冈崎片段。转录：由DNA为模板合
2、成RNA的过程。RNA的转录有三步：RNA链的起始；RNA链的延长；RNA链的终止及新链的释放。翻译：以RNA为模版合成蛋白质的过程即称为遗传信息的翻译过程。小核RNA：是真核生物转录后加工过程中RNA的剪接体的主要成分，属于一种小分子RNA，可与蛋白质结合构成核酸剪接体。不均一核RNA：在真核生物中，转录形成的RNA中，含有大量非编码序列，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在分子大小上差别很大，所以称为不均一核RNA。遗传密码：是核酸中核苷酸序列指定蛋白质中氨基酸序列的一种方式，是由三个核苷酸组成的三联体密码。密码子不能重复利用，无逗号间
3、隔，存在简并现象，具有有序性和通用性，还包含起始密码子和终止密码子。简并：一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象。多聚核糖体：一条mRNA分子可以同时结合多个核糖体，形成一串核糖体，成为多聚核糖体。中心法则：蛋白质合成过程，也就是遗传信息从DNA-mRNA-蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA到DNA的复制过程，这就是生物学的中心法则。2答：DNA作为生物的主要遗传物质的间接证据： （1）每个物种不论其大小功能如何，其DNA含量是恒定的。 （2）DNA在代谢上比较稳定。（3） 基因突变是与DNA分子的变异密切相关的。DNA作为生物的主要遗传物质的直接证据： （1）细菌的转化已使
4、几十种细菌和放线菌成功的获得了遗传性状的定向转化，证明起转化作用的是DNA； （2）噬菌体的侵染与繁殖 主要是由于DNA进入细胞才产生完整的噬菌体，所以DNA是具有连续性的遗传物质。 （3）烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA就是遗传物质。3答：根据碱基互补配对的规律，以及对DNA分子的X射线衍射研究的成果，提出了DNA双螺旋结构。特点：（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，平行的环绕于同一轴上，很像一个扭曲起来的梯子。（2） 两条核苷酸链走向为反向平行。（3） 每条长链的内侧是扁平的盘状碱基。（4） 每个螺旋为3.4nm长，刚好有10个碱基对，其直
5、径为2nm。（5） 在双螺旋分子的表面有大沟和小沟交替出现。4答：A-DNA是DNA的脱水构型，也是右手螺旋，但每螺旋含有11个核苷酸对。比较短和密，其平均直径是2.3nm。大沟深而窄，小沟宽而浅。在活体内DNA并不以A构型存在，但细胞内DNA-RNA或RNA-RNA双螺旋结构，却与A-DNA非常相似。B-DNA是DNA在生理状态下的构型。生活细胞中极大多数DNA以B-DNA形式存在。但当外界环境条件发生变化时，DNA的构型也会发生变化。Z-DNA是某些DNA序列可以以左手螺旋的形式存在。当某些DNA序列富含G-C，并且在嘌呤和嘧啶交替出现时，可形成Z-DNA。其每螺旋含有12个核苷酸对，平均
6、直径是1.8nm，并只有一个深沟。现在还不清楚Z-DNA在体内是否存在。5.答：染色质是染色体在细胞分裂的间期所表现的形态，呈纤细的丝状结构，故也称染色质线。其基本结构单位是核小体、连接体和一个分子的组蛋白H1。每个核小体的核心是由H2A、H2B、H3和H4四种组蛋白各以两个分子组成的八聚体，其形状近似于扁球状。DNA双螺旋就盘绕在这八个组蛋白分子的表面。连接丝把两个核小体串联起来，是两个核小体之间的DNA双链。细胞分裂过程中染色线卷缩成染色体：现在认为至少存在三个层次的卷缩：第一个层次是DNA分子超螺旋转化形成核小体，产生直径为10nm的间期染色线，在此过程中组蛋白H2A、H2B、H3和H4
7、参与作用。第二个层次是核小体的长链进一步螺旋化形成直径为30nm的超微螺旋，称为螺线管，在此过程中组蛋白H1起作用。最后是染色体螺旋管进一步卷缩，并附着于由非组蛋白形成的骨架或者称中心上面成为一定形态的染色体。6答：原核生物DNA聚合酶有DNA聚合酶I、DNA聚合酶II和DNA聚合酶III。DNA聚合酶I ：具有5-3聚合酶功能外，还具有3-5核酸外切酶和5-3核酸外切酶的功能。DNA聚合酶II ：是一种起修复作用的DNA聚合酶，除具有5-3聚合酶功能外，还具有3 -5核酸外切酶，但无5-3外切酶的功能。DNA聚合酶III：除具有5-3聚合酶功能外，也有3-5核酸外切酶，但无3-5外切酶的功能
8、。7答：（1）真核生物DNA合成只是发生在细胞周期中的S期，原核生物DNA合成过程在整个细胞生长期中均可进行。（2）真核生物染色体复制则为多起点的，而原核生物DNA复制是单起点的。 （3）真核生物DNA合成所需的RNA引物及后随链上合成的冈崎片段的长度比原核生物的要短。（4）在真核生物中，有、和5种DNA聚合酶，是DNA合成的主要酶，由DNA聚合酶控制后随链的合成，而由DNA聚合酶控制前导链的合成。既在真核生物中，有两种不同的DNA聚合酶分别控制前导链和后随链的合成。在原核生物DNA合成过程中，有DNA聚合酶I，DNA聚合酶II和DNA聚合酶III，并由DNA聚合酶III同时控制两条链的合成。
9、（5）真核生物的染色体为线状，有染色体端体的复制，而原核生物的染色体大多数为环状。8答：RNA的转录有三步：（1） RNA链的起始：首先是RNA聚合酶在因子的作用下结合于DNA的启动子部位，并在RNA聚合酶的作用下，使DNA双链解开，形成转录泡，为RNA合成提供单链模板，并按照碱基配对的原则，结合核苷酸，然后，在核苷酸之间形成磷酸二脂键，使其相连，形成RNA新链。因子在RNA链伸长到89个核苷酸后被释放，然后由核心酶催化RNA链的延长。（2）RNA链的延长：RNA链的延长是在因子释放以后，在RNA聚合酶四聚体核心酶催化下进行。因RNA聚合酶同时具有解开DNA双链，并使其重新闭合的功能。随着RN
10、A链的延长，RNA聚合酶使DNA双链不断解开和闭合。RNA转录泡也不断前移，合成新的RNA链。（3）RNA链的终止及新链的释放：当RNA链延伸到终止信号时，RNA转录复合体就发生解体，而使新合成的RNA链得以释放。9答：真核生物转录的特点：（1）在细胞核内进行。 （2）mRNA分子一般只编码一个基因。（3）RNA聚合酶较多。（4）RNA聚合酶不能独立转录RNA。原核生物转录的特点：（1）原核生物中只有一种RNA聚合酶完成所有RNA转录。（2）一个mRNA分子中通常含有多个基因。10答：蛋白质的合成分为链的起始、延伸和终止阶段：链的起始：不同种类的蛋白质合成主要决定于mRNA的差异。在原核生物中
11、，蛋白质合成的起始密码子为AUG。编码甲酰化甲硫氨酸。蛋白质合成开始时，首先是决定蛋白质起始的甲酰化甲硫氨酰tRNA与起始因子IF2结合形成第一个复合体。同时，核糖体小亚基与起始因子IF3和mRNA结合形成第二个复合体。接着两个复合体在始因子IF1和一分子GDP的作用下，形成一个完整的30S起始复合体。此时，甲酰化甲硫氨酰tRNA通过tRNA的反密码子识别起始密码AUG，而直接进入核糖体的P位（peptidyl，P）并释放出IF3。最后与50S大亚基结合，形成完整的70核糖体，此过程需要水解一分子GDP以提供能量，同时释放出IF1和IF2，完成肽链的起始。链的延伸：根据反密码子与密码子配对的原
12、则，第二个氨基酰tRNA进入A位。随后在转肽酶的催化下，在A位的氨基酰tRNA上的氨基酸残基与在P位上的氨基酸的碳末端间形成多肽键。此过程水解与EF-Tu结合的GTP而提供能量。最后是核糖体向前移一个三联体密码，原来在A位的多肽tRNA转入P位，而原在P的tRNA离开核糖体。此过程需要延伸因子G（EF-G）和水解GTP提供能量。这样空出的A位就可以接合另一个氨基酰tRNA，从而开始第二轮的肽链延伸。链的终止：当多肽链的延伸遇到UAA UAG UGA等终止密码子进入核糖体的A位时，多肽链的延伸就不再进行。对终止密码子的识别，需要多肽释放因子的参与。在大肠杆菌中有两类释放因子RF1和RF2，RF1
13、识别UAA和UAG，RF2识别UAA和UGA。在真核生物中只有释放因子eRF，可以识别所有三种终止密码子。第四章 孟德尔遗传1答：（1）亲本基因型为：PPPP；PPPp；（2）亲本基因型为：PpPp；（3）亲本基因型为：Pppp。2答：（1）F1的基因型：Aa； F1的表现型：全部为无芒个体。（2）F1的基因型：AA和Aa； F1的表现型：全部为无芒个体。（3）F1的基因型：AA、Aa和aa； F1的表现型：无芒：有芒=31。（4）F1的基因型：Aa和aa； F1的表现型：无芒：有芒=11。（5）F1的基因型：aa； F1的表现型：全部有芒个体。3答：F1的基因型：Hh，F1的表现型：全部有稃
14、。F2的基因型：HH：Hh：hh=121，F2的表现型：有稃：无稃=314答：由于紫花白花的F1全部为紫花：即基因型为：PPppPp。而F2基因型为：PpPpPP：Pp：pp=121，共有1653株，且紫花：白花=1240413=31，符合孟得尔遗传规律。5答：（1）为胚乳直感现象，在甜粒玉米果穗上有的子粒胚乳由于精核的影响而直接表现出父本非甜显性特性的子实。原因：由于玉米为异花授粉植物，间行种植出现互相授粉，并说明甜粒和非甜粒是一对相对性状，且非甜粒为显性性状，甜粒为隐性性状（假设A为非甜粒基因，a为甜粒基因）。（2）用以下方法验证：测交法：将甜粒玉米果穗上所结非甜玉米的子实播种，与纯种甜玉
15、米测交，其后代的非甜粒和甜粒各占一半，既基因型为：Aaaa=11，说明上述解释正确。自交法：将甜粒玉米果穗上所结非甜玉米的子实播种，使该套袋自交，自交后代性状比若为31，则上述解释正确。 6答：见下表：杂交基因型亲本表现型配子种类和比例F1基因型F1表现型TTrrttRR厚壳红色薄壳紫色Tr；tRTtRr厚壳紫色TTRRttrr厚壳紫色薄壳红色TR；trTtRr厚壳紫色TtRrttRr厚壳紫色薄壳紫色TRtrtRTr=1111；tRtr=11TtRRttRrTtRrttRRTtrrttrr=122111厚壳紫色：薄壳紫色：厚壳红色：薄壳红色=3311ttRrTtrr薄壳紫色厚壳红色tRtr=1
16、1；Trtr=11TtRrTtrrttRrttrr=1111厚壳紫色厚壳红色薄壳紫色薄壳红色 =11117答：番茄果室遗传：二室M对多室m为显性，其后代比例为：二室多室（3/8+1/8）（3/8+1/8）=11，因此其亲本基因型为：Mmmm。番茄果色遗传：红果Y对黄果y为显性，其后代比例为：红果黄果（3/8+3/8）（1/8 +1/8）=31，因此其亲本基因型为：YyYy。因为两对基因是独立遗传的，所以这两个亲本植株基因型：YyMmYymm。8答：根据其后代的分离比例，得到各个亲本的基因型：（1）毛颖感锈光颖感锈： Pprrpprr（2）毛颖抗锈光颖感锈： PpRrpprr （3）毛颖抗锈光颖
17、抗锈： PpRrppRr（4）光颖抗锈光颖抗锈： ppRrppRr9答：甲、乙两品种的基因型分别为bbRR和BBrr，将两者杂交，得到F1（BbRr），经自交得到F2，从中可分离出白稃光芒（bbrr）的材料，经多代选育可培育出白稃光芒的新品种。10答：（1）F1表现型：毛颖抗锈无芒、毛颖抗锈有芒。（2）F1表现型：毛颖抗锈无芒、毛颖抗锈有芒、毛颖感锈无芒、毛颖感锈有芒、光颖抗锈无芒、光颖抗锈有芒、光颖感锈无芒、光颖感锈有芒。（3）F1表现型：毛颖抗锈无芒、毛颖抗锈有芒、光颖抗锈无芒、光颖抗锈有芒。（4）F1表现型：毛颖抗锈有芒、毛颖抗锈无芒、毛颖感锈无芒、毛颖感锈有芒、光颖感锈无芒、光颖抗锈无
18、芒、光颖抗锈有芒、光颖感锈有芒。11答：解法一：F1：PpRrAa F2中可以产生毛颖、抗锈、无芒表现型的基因型及其比例：PPRRAA：PpRRAA：PPRrAA：PPRRAa：PpRrAA：PPRrAa：PpRRAa：PpRrAa=12224448按照一般方法则：(1/27)+(6/27)(1/4)+(12/27)(1/16)+(8/27)(1/64)=1/8，则至少选择10 /（1/8）= 80（株）。解法二： 可考虑要从F3 选出毛颖、抗锈、无芒（PPRRAA）的纯合小麦株系，则需在F2群体中选出纯合基因型（PPRRAA）的植株。因为F2群体中能产生PPRRAA的概率为1/27，所以在F
19、2群体中至少应选择表现为（P_R_A-_）的小麦植株：1/27 = 10/ XX=1027=270（株）12答：由于F2基因型比为279993331而27中A_B_C_中的基因型：AABBCC：AABBCc：AABbCc：AaBBCC：AaBBCc：AaBbCC：AaBbCc（1）5个显性基因，1个隐性基因的频率为： （2）2个显性性状，一个隐性性状的个体的频率：13答：AaBbCcDd： F2中表现型频率：(3/4+1/4)4 = 8127272727999933331（1）5株中3株显性性状、2株隐性性状频率为：(81/256)3(1/256)2 = 0.03167630.00001525
20、87 = 0.00000048334（2）5株中3株显性性状、3株隐性性状频率为：(81/256)2(1/256)3 =（6561/85536）（1/16777216）=0.0000000045719414答：（1）基因型为：AACcR_或AaCCR_（2）基因型为：AaC_Rr（3）基因型为：A_CcRR或A_CCRr 15答：由于后代出现了亲本所不具有的性状，因此属于基因互作中的不完全显性作用。设长形为aa，圆形为AA，椭圆型为Aa。(1) aaAA Aa(2) aaAaAa：aa(3) AaAAAA：Aa=198202=11(4) AaAaAA：Aa：aa=6111258=12116答：
21、a1、a2、a3、a4为4个复等位基因，故：（1）一条染色体上只能有a1或a2或a3或a4； （2）一个个体：正常的二倍体物种只含有其中的两个，故一个个体的基因组合是a1a1或a2a2或a3a3或a4a4或 a1a2或a1a3或a1a4或a2a3或a2a4或a3a4；（3）一个群体中则a1a1、a2a2、a3a3、a4a4、a1a2、a1a3、a1a4、a2a3、a2a4、a3a4等基因组合均可能存在。第五章 连锁遗传和性连锁1答：交换值是指同源染色体的非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率，或等于交换型配子占总配子数的百分率。交换值的幅度经常变动在050%之间。交换值越接近0%，
22、说明连锁强度越大，两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越少。当交换值越接近50%，连锁强度越小，两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越多。由于交换值具有相对的稳定性，所以通常以这个数值表示两个基因在同一染色体上的相对距离，或称遗传距离。交换值越大，连锁基因间的距离越远；交换值越小，连锁基因间的距离越近。2答：独立遗传的表现特征：如两对相对性状表现独立遗传且无互作，那么将两对具有相对性状差异的纯合亲本进行杂交，其F1表现其亲本的显性性状，F1自交F2产生四种类型：亲本型：重组型：重组型：亲本型，其比例分别为9331。如将F1与双隐性亲本测交，其测交后代的四种类型比例应为1111。
23、如为n对独立基因，则F2表现型比例为（31）n的展开。独立遗传的细胞学基础是：控制两对或n对性状的两对或n对等位基因分别位于不同的同源染色体上，在减数分裂形成配子时，每对同源染色体上的每一对等位基因发生分离，而位于非同源染色体上的基因之间可以自由组合。连锁遗传的表现特征：如两对相对性状表现不完全连锁，那么将两对具有相对性状差异的纯合亲本进行杂交，其F1表现其亲本的显性性状，F1自交F2产生四种类型：亲本型、重组型、重组型、亲本型，但其比例不符合9331，而是亲本型组合的实际数多于该比例的理论数，重组型组合的实际数少于理论数。如将F1与双隐性亲本测交，其测交后代形成的四种配子的比例也不符合111
24、1，而是两种亲型配子多，且数目大致相等，两种重组型配子少，且数目也大致相等。连锁遗传的细胞学基础是：控制两对相对性状的两对等位基因位于同一同源染色体上形成两个非等位基因，位于同一同源染色体上的两个非等位基因在减数分裂形成配子的过程中，各对同源染色体中非姐妹染色单体的对应区段间会发生交换，由于发生交换而引起同源染色体非等位基因间的重组，从而打破原有的连锁关系，出现新的重组类型。由于F1植株的小孢母细胞数和大孢母细胞数是大量的，通常是一部分孢母细胞内，一对同源染色体之间的交换发生在某两对连锁基因相连区段内；而另一部分孢母细胞内该两对连锁基因相连区段内不发生交换。由于后者产生的配子全是亲本型的，前者
25、产生的配子一半是亲型，一半是重组型，所以就整个F1植株而言，重组型的配子数就自然少于1111的理论数了。3答：F1表现为带壳散穗(NnLl)。F2不符合9331的分离比例，亲本组合数目多，而重组类型数目少，所以这两对基因为不完全连锁。交换值% =（18+20）/（201+18+20+203）100%=8.6%F1的两种重组配子Nl和nL各为8.6% / 2=4.3%，亲本型配子NL和nl各为（1-8.6%）/2=45.7%；在F2群体中出现纯合类型nnLL基因型的比例为：4.3%4.3%=18.49/10000，因此，根据方程18.49/10000=20/X计算出，X10817，故要使F2出现
26、纯合的裸粒散穗20株，至少应种10817株。4答：这个杂合体自交，能产生ABy、abY、aBy、AbY、ABY、aby、Aby、aBY 8种类型的配子。在符合系数为0.26时，其实际双交换值为0.260.060.1100=0.156%，故其配子的比例为：ABy42.078：abY42.078：aBy2.922：AbY2.922：ABY4.922：aby4.922：Aby0.078：aBY0.078。5答：根据交换值，可推测F1产生的配子比例为（42AB8aB8Ab42ab）（46DE4dE4De46de），故其测交后代基因型及其比例为：AaBbDdEe19.32aaBbDdEe3.68Aabb
27、DdEe3.68aabbDdEe19.32AaBbddEe1.68aaBbddEe0.32AabbddEe0.32aabbddEe1.68AaBbDdee1.68aaBbDdee0.32AabbDdee0.32aabbDdee1.68AaBbddee19.32aaBbddee3.68Aabbddee3.68aabbddee19.32。6答：根据上表结果，+c和ab+基因型的数目最多，为亲本型；而+b+和a+c基因型的数目最少，因此为双交换类型，比较二者便可确定这3个基因的顺序，a基因位于中间。则这三基因之间的交换值或基因间的距离为：ab间单交换值=（3+5+106+98）/1098）100%=
28、19.3%ac间单交换值=（3+5+74+66）/1098）100%=13.5%bc间单交换值=13.5%+19.3%=32.8%其双交换值=（3+5/1098）100%=0.73%符合系数=0.0073/（0.1930.135）=0.28这3个基因的排列顺序为：bac； ba间遗传距离为19.3%，ac间遗传距离为13.5%，bc间遗传距离为32.8%。7已知某生物的两个连锁群如下图，试求杂合体AaBbCc可能产生配子的类型和比例。答：根据图示，bc两基因连锁，bc基因间的交换值为7%，而a与bc连锁群独立，因此其可能产生的配子类型和比例为：ABC23.25：Abc1.75：AbC1.75：
29、Abc23.25：aBC23.25：aBc1.75：abC1.75：abc23.258答：从上述测交结果看，有8种表型、两类数据，该特征反映出这3个基因有2个位于同一染色体上连锁遗传，而另一个位于不同的染色体上独立遗传。又从数据的分配可见，匍匐与白花连锁，而多毛为独立遗传。匍匐与白花的重组值为24%。假定其基因型为：匍匐AA、多毛BB、白花cc，丛生aa、光滑bb、有色花CC。则组合为：AABBccaabbCCAaBbCcaabbccAaBbCc6：AaBbcc19：aaBbCc19：aaBbcc6：AabbCc6：Aabbcc19：aabbCc19：aabbcc69答：其连锁遗传图为：10答
30、：交换值=141/（141+129） 100%1/2=26.1%11答：假如杂合体为双杂合类型，则有两种情况：(1) vgvgXwXw VgvgXWY VgvgXWXwvgvgXWXwVgvgXwY vgvgXwY(2) VgvgXWXw vgvgXwY VgvgXWXwVgvgXwXwvgvgXWXwvgvgXwXwVgvgXWYVgvgXwYvgvgXWYvgvgXwY12答：伴性遗传是指性染色体上基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象。限性遗传是指位于Y染色体（XY型）或W染色体（ZW型）上的基因所控制的遗传性状只局限于雄性或雌性上表现的现象。从性遗传是指不含于X及Y染色体上基因所控制的性状，而是因为内分泌及其它因素使某些性状或只出现雌方或雄方；或在一方为显性，另一方为隐性的现象。人类中常见的伴性遗传性状如色盲、A型血友病等。13答：雌性：Hh ；雄性：hh 从性遗传第六章 染色体变异1答：这有可能是显性AA株在进行减
