《遺傳學》朱軍版習題與答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——《遺傳學》朱軍版習題與答案《遺傳學（第三版）》

朱軍主編課后習題與答案

目錄

第一章緒論1其次章遺傳的細胞學基礎(chǔ)2第三章遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)6第四章孟德爾遺傳8第五章連鎖遺傳和性連鎖12第六章染色體變異15第七章細菌和病毒的遺傳20第八章基因表達與調(diào)控26第九章基因工程和基因組學30第十章基因突變33第十一章細胞質(zhì)遺傳35第十二章遺傳與發(fā)育37第十三章數(shù)量性狀的遺傳38第十四章群體遺傳與進化42

第一章緒論

1.解釋以下名詞：遺傳學、遺傳、變異。

答：遺傳學：是研究生物遺傳和變異的科學，是生物學中一門十分重要的理論科學，直接摸索生命起源和進化的機理。同時它又是一門緊湊聯(lián)系生產(chǎn)實際的基礎(chǔ)科學，是指導植物、動物和微生物育種工作的理論基礎(chǔ)；并與醫(yī)學和人民保健等方面有著密切的關(guān)系。遺傳：是指親代與子代相像的現(xiàn)象。如種瓜得瓜、種豆得豆。

變異：是指親代與子代之間、子代個體之間存在著不同程度差異的現(xiàn)象。如高稈植物品種可能產(chǎn)生矮桿植株：一卵雙生的兄弟也不可能完全一模一樣。

2.簡述遺傳學研究的對象和研究的任務。

答：遺傳學研究的對象主要是微生物、植物、動物和人類等，是研究它們的遺傳和變異。遺傳學研究的任務是說明生物遺傳變異的現(xiàn)象及表現(xiàn)的規(guī)律；深入摸索遺傳和變異的原因及物質(zhì)基礎(chǔ)，透露其內(nèi)在規(guī)律；從而進一步指導動物、植物和微生物的育種實踐，提高醫(yī)學水平，保障人民身體健康。

3.為什么說遺傳、變異和選擇是生物進化和新品種選育的三大因素？

答：生物的遺傳是相對的、保守的，而變異是絕對的、發(fā)展的。沒有遺傳，不可能保持性狀和物種的相對穩(wěn)定性；沒有變異就不會產(chǎn)生新的性狀，也不可能有物種的進化和新品種的選育。遺傳和變異這對矛盾不斷地運動，經(jīng)過自然選擇，才形成形形色色的物種。同時經(jīng)過人工選擇，才育成適合人類需要的不同品種。因此，遺傳、變異和選擇是生物進化和新品種選育的三大因素。

4.為什么研究生物的遺傳和變異必需聯(lián)系環(huán)境？

答：由于任何生物都必需從環(huán)境中攝取營養(yǎng)，通過新陳代謝進行生長、發(fā)育和繁殖，從而表現(xiàn)出性狀的遺傳和變異。生物與環(huán)境的統(tǒng)一，是生物科學中公認的基本原則。所以，研究生物的遺傳和變異，必需密切聯(lián)系其所處的環(huán)境。

5.遺傳學建立和開始發(fā)展始于哪一年，是如何建立？

答：孟德爾在前人植物雜交試驗的基礎(chǔ)上，于1856~1864年從事豌豆雜交試驗，通過細致的后代記載和統(tǒng)計分析，在1866年發(fā)表了\植物雜交試驗\論文。文中首次提出分開和獨立分派兩個遺傳基本規(guī)律，認為性狀傳遞是受細胞里的遺傳因子控制的，這一重要理論直到1900年

狄·弗里斯、柴馬克、柯倫斯三人同時發(fā)現(xiàn)后才受到重視。因此，1900年孟德爾遺傳規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)，被公認為是遺傳學建立和開始發(fā)展的一年。1906年是貝特生首先提出了遺傳學作為一個學科的名稱。

6.為什么遺傳學能如此迅速地發(fā)展？

答：遺傳學100余年的發(fā)展歷史，已從孟德爾、摩爾根時代的細胞學水平，深入發(fā)展到現(xiàn)代的分子水平。其迅速發(fā)展的原因是由于遺傳學與大量學科相互結(jié)合和滲透，促進了一些邊緣科學的形成；另外也由于遺傳學廣泛應用了近代化學、物理學、數(shù)學的新成就、新技術(shù)和新儀器設備，因而能由表及里、由簡單到繁雜、由宏觀到微觀，逐步深入地研究遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。因此，遺傳學是上一世紀生物科學領(lǐng)域中發(fā)展最快的學科之一，遺傳學不僅逐步從個體向細胞、細胞核、染色體和基因?qū)哟伟l(fā)展，而且橫向地向生物學各個分支學科滲透，形成了大量分支學科和交織學科，正在為人類的未來展示出無限美好的前景。

7.簡述遺傳學對于生物科學、生產(chǎn)實踐的指導作用。

答：在生物科學、生產(chǎn)實踐上，為了提高工作的預見性，有效地控制有機體的遺傳和變異，加速育種進程，開展動植物品種選育和良種繁育工作，都需在遺傳學的理論指導下進行。例如我國首先育成的水稻矮桿優(yōu)良品種在生產(chǎn)上大面積推廣，獲得了顯著的增產(chǎn)。又例如，國外在墨西哥育成矮桿、高產(chǎn)、抗病的小麥品種；在菲律賓育成的抗倒伏、高產(chǎn)，抗病的水稻品種的推廣，使一些國家的糧食產(chǎn)量有所增加，引起了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展顯著的變化。醫(yī)學水平的提高也與遺傳學的發(fā)展有著密切關(guān)系

目前生命科學發(fā)展迅猛，人類和水稻等基因圖譜相繼問世，隨著新技術(shù)、新方法的不斷出現(xiàn)，遺傳學的研究范疇更是大幅度拓寬，研究內(nèi)容不斷地深化。國際上將在生物信息學、功能基因組和功能蛋白質(zhì)組等研究領(lǐng)域繼續(xù)展開猛烈競爭，遺傳學作為生物科學的一門基礎(chǔ)學科越來越顯示出其重要性。

其次章遺傳的細胞學基礎(chǔ)

1.解釋以下名詞:原核細胞、真核細胞、染色體、染色單體、著絲點、細胞周期、同源染色體、異源染色體、無絲分裂、有絲分裂、單倍體、二倍體、聯(lián)會、胚乳直感、果實直感。

答：原核細胞：一般較小，約為1~10mm。細胞壁是由蛋白聚糖（原核生物所特有的化學物質(zhì)）構(gòu)成，起保護作用。細胞壁內(nèi)為細胞膜。內(nèi)為DNA、RNA、蛋白質(zhì)及其它小分子物質(zhì)構(gòu)成的細胞質(zhì)。細胞器只有核糖體，而且沒有分隔，是個有機體的整體；也沒有任何內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)，主要靠其堅韌的外壁，來維持其形狀。其DNA存在的區(qū)域稱擬核，但其外面并無外膜包裹。各種細菌、藍藻等低等生物由原核細胞構(gòu)成，統(tǒng)稱為原核生物。

真核細胞：比原核細胞大，其結(jié)構(gòu)和功能也比原核細胞繁雜。真核細胞含有核物質(zhì)和核結(jié)構(gòu)，細胞核是遺傳物質(zhì)集聚的主要場所，對控制細胞發(fā)育和性狀遺傳起主導作用。另外真核細胞還含有線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等各種膜包被的細胞器。真核細胞都由細胞膜與外界隔離，細胞內(nèi)有起支持作用的細胞骨架。

染色體：含有大量基因的自主復制核酸分子。細菌的全部基因?qū)捜菰谝粋€雙股環(huán)形DNA構(gòu)成的染色體內(nèi)。真核生物染色體是與組蛋白結(jié)合在一起的線狀DNA雙價體；整個基因組分散為一定數(shù)目的染色體，每個染色體都有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，染色體的數(shù)目是物種的一個特征。

染色單體：由染色體復制后并彼此靠在一起，由一個著絲點連接在一起的姐妹染色體。著絲點：在細胞分裂時染色體被紡錘絲所附著的位置。一般每個染色體只有一個著絲點，少數(shù)物種中染色體有多個著絲點，著絲點在染色體的位置決定了染色體的形態(tài)。細胞周期：包括細胞有絲分裂過程和兩次分裂之間的間期。其中有絲分裂過程分為：

（1）DNA合成前期（G1期）；（2）DNA合成期（S期）；（3）DNA合成后期（G2期）；（4）有絲分裂期（M期）。

同源染色體：生物體中，形態(tài)和結(jié)構(gòu)一致的一對染色體。

異源染色體：生物體中，形態(tài)和結(jié)構(gòu)不一致的各對染色體互稱為異源染色體。

無絲分裂：也稱直接分裂，只是細胞核拉長，縊裂成兩部分，接著細胞質(zhì)也分裂，從而成為兩個細胞，整個分裂過程看不到紡錘絲的出現(xiàn)。

有絲分裂：包含兩個緊湊相連的過程：核分裂和質(zhì)分裂。即細胞分裂為二，各含有一個核。分裂過程包括四個時期：前期、中期、后期、末期。在分裂過程中經(jīng)過染色體有規(guī)律的和確鑿的分裂，而且在分裂中有紡錘絲的出現(xiàn)，故稱有絲分裂。單倍體：具有一組基本染色體數(shù)的細胞或者個體。

二倍體：具有兩組基本染色體數(shù)的細胞或者個體。聯(lián)會：減數(shù)分裂中，同源染色體的配對過程。

胚乳直感：植物經(jīng)過了雙受精，胚乳細胞是3n，其中2n來自極核，n來自精核，假使在3n胚乳的性狀上由于精核的影響而直接表現(xiàn)父本的某些性狀，這種現(xiàn)象稱為胚乳直感。

果實直感：植物的種皮或果皮組織在發(fā)育過程中由于花粉影響而表現(xiàn)父本的某些性狀，稱為果實直感。

2.細胞的膜體系包括哪些膜結(jié)構(gòu)？細胞質(zhì)里包括哪些主要的細胞器？各有什么特點？答：細胞的膜體系包括膜結(jié)構(gòu)有：細胞膜、線粒體、質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、核膜。

細胞質(zhì)里主要細胞器有：線粒體、葉綠體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、中心體。

4.植物的10個花粉母細胞可以形成：多少花粉粒？多少精核？多少管核？又10個卵母細胞可以形成：多少胚囊？多少卵細胞？多少極核？多少助細胞？多少反足細胞？

答：植物的10個花粉母細胞可以形成：花粉粒：10×4=40個；精核：40×2=80個；管核：40×1=40個。

10個卵母細胞可以形成：胚囊：10×1=10個；卵細胞：10×1=10個；極核：10×2=20個；助細胞：10×2=20個；反足細胞：10×3=30個。5.植物的雙受精是怎樣的？用圖表示。

答：植物被子特有的一種受精現(xiàn)象。當花粉傳送到雌雄柱頭上，長出花粉管，伸入胚囊，一旦接觸助細胞即破碎，助細胞也同時破壞。兩個精核與花粉管的內(nèi)含物一同進入胚囊，這時1個

精核（n）與卵細胞（n）受精結(jié)合為合子（2n），將來發(fā)育成胚。同時另1精核（n）與兩個極核（n＋n）受精結(jié)合為胚乳核（3n），將來發(fā)育成胚乳。這一過程就稱為雙受精。6.玉米體細胞里有10對染色體，寫出下面各組織的細胞中染色體數(shù)目。答：⑴.葉：2n=20（10對）⑵.根：2n=20（10對）

⑶.胚乳：3n=30⑷.胚囊母細胞：2n=20（10對）⑸.胚：2n=20（10對）⑹.卵細胞：n=10

⑺.反足細胞n=10⑻.花藥壁：2n=20（10對）⑼.花粉管核（營養(yǎng)核）：n=10

7.假定一個雜種細胞里有3對染色體，其中A、B、C來表示父本、A'、B'、C'來自母本。通過減數(shù)分裂能形成幾種配子？寫出各種配子的染色體組織。

答：能形成2n=23=8種配子：ABCABC'AB'CA'BCA'B'CA'BC'AB'C'A'B'C'8.有絲分裂和減數(shù)分裂有什么不同？用圖表示并加以說明。

答：有絲分裂只有一次分裂。先是細胞核分裂，后是細胞質(zhì)分裂，細胞分裂為二，各含有一個核。稱為體細胞分裂。

減數(shù)分裂包括兩次分裂，第一次分裂染色體減半，其次次染色體等數(shù)分裂。細胞在減數(shù)分裂時核內(nèi)，染色體嚴格依照一定的規(guī)律變化，最終分裂成為4個子細胞，發(fā)育成雌性細胞或者雄性細胞，各具有半數(shù)的染色體。也稱為性細胞分裂。

減數(shù)分裂偶線期同源染色體聯(lián)合稱二價體。粗線期時非姐妹染色體間出現(xiàn)交換，遺傳物質(zhì)進行重組。雙線期時各個聯(lián)會了的二價體因非姐妹染色體相互排斥發(fā)生交織互換因而發(fā)生變異。有絲分裂則都沒有。

減數(shù)分裂的中期I各個同源染色體著絲點分散在赤道板的兩側(cè)，并且每個同源染色體的著絲點朝向哪一板時隨機的，而有絲分裂中期每個染色體的著絲點整齊地排列在各個分裂細胞的赤道板上，著絲點開始分裂。

細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，形成四個子細胞，，染色體數(shù)目成半，而有絲分裂形成二個子細胞，染色體數(shù)目相等。

9.有絲分裂和減數(shù)分裂意義在遺傳學上各有什么意義在遺傳學上？

答：有絲分裂在遺傳學上的意義：多細胞生物的生長主要是通過細胞數(shù)目的增加和細胞體積的增大而實現(xiàn)的，所以尋常把有絲分裂稱為體細胞分裂，這一分裂方式在遺傳學上具有重要意義。首先是核內(nèi)每個染色體確鑿地復制分裂為二，為形成兩個在遺傳組成上與母細胞完全一樣的子細胞提供了基礎(chǔ)。其次是復制后的各對染色體有規(guī)則而均勻地分派到兩個子細胞中去，使兩個細胞與母細胞具有同樣質(zhì)量和數(shù)量的染色體。對細胞質(zhì)來說，在有絲分裂過程中雖然線粒體、葉綠體等細胞器也能復制、增殖數(shù)量。但是它們原先在細胞質(zhì)中分布是不恒定的，因而在細胞分裂時它們是隨機而不均等地分派到兩個細胞中去。由此可見，任何由線粒體、葉綠體等細胞器所決定的遺傳表現(xiàn)，是不可能與染色體所決定的遺傳表現(xiàn)具有同樣的規(guī)律性。這種均等方式的有絲分裂既維持了個體的正常生長和發(fā)育，也保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性。植物采用無性繁殖所獲得的后代能保持其母本的遺傳性狀，就在于它們是通過有絲分裂而產(chǎn)生的。

減數(shù)分裂在遺傳學上的意義：在生物的生活周期中，減數(shù)分裂是配子形成過程中的必要階段。這一分裂方式包括兩次分裂，其中其次次分裂與一般有絲分裂基本相像；主要是第一次分裂是減數(shù)的，與有絲分裂相比具有明顯的區(qū)別，這在遺傳學上具有重要的意義。首先，減數(shù)分裂時核內(nèi)染色體嚴格依照一定規(guī)律變化，最終經(jīng)過兩次連續(xù)的分裂形成四個子細胞，發(fā)育為雌雄性細胞，但遺傳物質(zhì)只進行了一次復制，因此，各雌雄性細胞只具有半數(shù)的染色體（n）。這樣雌雄性細胞受精結(jié)合為合子，又恢復為全數(shù)的染色體（2n），從而保證了親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性，為后代的正常發(fā)育和性狀遺傳提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；同時保證了物種相對的穩(wěn)定性。其次，各對同源染色體在減數(shù)分裂中期I排列在赤道板上，然后分別向兩極拉開，各對染色體中的兩個成員在后期I分向兩極時是隨機的，即一對染色體的分開與任何另一對染色體的分開不發(fā)生關(guān)聯(lián)，各個非同源染色體之間均可能自由組合在一個子細胞里。n對染色體，就可能有2n種自由組合方式。例如，水稻n=12，其非同源染色體分開時的可能組合數(shù)既為212=4096。這說明各個細胞之間在染色體上將可能出現(xiàn)多種多樣的組合。不僅如此，同源染色體的非姐妹染色單體之間的片段還可能出現(xiàn)各種方式的交換，這就更增加了這種差異的繁雜性。因而為生物的變異提供的重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于生物的適應及進化，并為人工選擇提供了豐富的材料。10.何謂無融合生殖？它包含有哪幾種類型？

答：無融合生殖是指雌雄配子不發(fā)生核融合的一種無性生殖方式，被認為是有性生殖的一種特別方式或變態(tài)。它有以下幾種類型：⑴.營養(yǎng)的無融合生殖；

⑵.無融合結(jié)子：包括①.單倍配子體無融合生殖；②.二倍配子體無融合生殖；③.不定胚；

⑶.單性厚實。

11.以紅色面包霉為例說明低等植物真菌的生活周期，它與高等植物的生活周期有何異同？答：