遗传学
习题与参考答案
南京农业大学
农学院普通遗传学教研组
第二章 遗传的细胞学基础(练习)
一、解释下列名词:染体 染单体 着丝点 细胞周期 同源染体 异源染体 无丝分裂 有丝分裂 单倍体 联会 胚乳直感 果实直感
三、玉米体细胞里有10对染体,写出下列各组织的细胞中染体数目。
四、假定一个细胞里含有3对染体,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?写出各种配子的染体组成。
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:
染体:细胞分裂时出现的,易被碱性染料染的丝状或棒状小体,由核酸和蛋白质组成,是生物遗传物质的主要载体,各种生物的染体有一定数目、形态和大小。
染单体:染体通过复制形成,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体。
着丝点:即着丝粒。染体的特定部位,细胞分裂时出现的纺锤丝所附着的位置,此部位不染。
同源染体:体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染体称为同源染体(homologous chromosome)。两条同源染体分别来自生物双亲,在减数分裂时,两两配对的染体,形状、大小和结构都相同。
异源染体:形态结构上有所不同的染体间互称为非同源染体,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体数目和性质上与母细胞相同。
单倍体:指具有配子染体数(n)的个体。
联会:减数分裂中同源染体的配对。
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
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体数目的恒定性。
●双亲性母细胞(2n)经过减数分裂产生性细胞(n),实现了染体数目的减半;
●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体数目南京有什么大学(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种非同源染体的组合形式(染体重组,recombination of chromosome)。
●另一方面,非姊妹染单体间的交叉导致同源染体间的片段交换(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体配对(联会);
2.减数分裂遗传物质交换(非妹染单体片段交换);
3.减数分裂中期后染体独立分离,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:
减数分裂中同源染体的着丝点分别排列于赤道板两侧,而有丝分裂时则整齐地排列在赤道板上。
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
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、染质的基本结构是什么?现有的假说是怎样解释染质螺旋化为染体的?
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?
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。
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)。
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。
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。
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