《林木遗传学》课程作业

一、试述减数分裂的特点及遗传学意义。

答：1. 减数分裂的特点：

（1）减数分裂又叫成熟分裂（maturation division），发生在性母细胞形成配子的过程中。减数分裂包括连续的两次分裂，第一次分裂染色体是减数的，第二次分裂染色体是等数的，最终使分裂产物中染色体数减半。从DNA的角度看， Meiosis时，DNA复制一次，细胞分裂两次，子细胞中的DNA量只有母细胞的二分之一。

（2）各同源染色体在前期I联会，非姊妹染色单体发生交换。

2. 减数分裂的遗传学意义：

（1）保证了有性生殖生物个体世代之间染色体数目的稳定性

通过减数分裂导致了性细胞（配子）的染色体数目减半，即由体细胞的2n条染色体变为n条染色体的雌雄配子，再经过两性配子结合，合子的染色体数目又重新恢复到亲本的2n水平，使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目，保证了遗传物质的相对稳定。

（2）为有性生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础：

①通过非同源染色体的随机组合;各对非同源染色体之间以自由组合进入配子，形成的配子可产生多种多样的遗传组合，雌雄配子结合后就可出现多种多样的变异个体，使物种得以繁衍和进化，为人工选择提供丰富的材料。

②通过非姐妹染色单体片段的交换：在减数分裂的粗线期，由于非姐妹染色单体上对应片段可能发生交换，使同源染色体上的遗传物质发生重组，形成不同于亲代的遗传变异。

二、细菌和病毒在研究遗传学中的作用？

答：以细菌和病毒为实验材料研究基因的分子结构、化学性质和代谢过程，标志着分子遗传学的诞生。 

1、世代周期短，繁殖快。

2、易于管理和进行化学分析：个体小，操作管理方便。

3、便于研究基因突变：裸露的DNA分子（有的病毒为RNA分子），容易受环境条件的影响而发生突变；单倍体生物，不存在显性掩盖隐性问题，隐性突变也能表现出来。

4、便于研究基因的作用：影印培养，易检出营养缺陷型突变，有利于从生化角度来研究基因的作用。

5、便于研究基因重组：细菌具有转化、转导和接合作用，可以进行精密的遗传分析。

6、便于用作研究基因结构、功能及调控机制的材料：细菌和病毒的遗传物质简单，易于进行基因定位、结构分析和分离，基因的表达调控也适于采用生理生化的方法进行深入研究。

7、便于进行遗传操作：染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白的结合，更宜于进行遗传工程的操作。

8、可用作研究高等生物的简单模型。高等生物复杂，可用细菌来代替某种研究。

三、 a、b、c 3个基因都位于同一染色体上，让其杂合体与纯隐性亲本测交，得到下列结果：

试求这3个基因排列的顺序、距离和符合系数。

答：(1) 排列顺序为：a在b和c之间，即bac或cab。

分析过程：3基因杂合的个体产生8中类型配子，说明在两个连锁间各有单交换发生，同时也有双交换出现。

双交换类型的配子在各类型的配子中出现频率应该是最低的，根据给出的数据，可以断定，上表中测交子代中，基因型为+ b +和a + c的是双交换类型。

亲本类型在各类型配子中出现频率应该是最高的，根据给出的数据，可以断定，上表中测交子代中，基因型为+ + c和a b +的是亲本类型配子的测交子代。

单交换类型在各类型配子中发生频率介于双交换类型和亲本类型之间，根据数据推断，+ + +和a b c，+ b c和a + +为两组单交换类型。

根据两个杂交亲本的表现性推断，F1的染色体基因型有3中可能：

 

 

 

c

+

+

+

a

b

+

c

+

a

+

b

+

+

c

a

b

+

第一种

第二种

第三种

在这3种中，只有第一种才能产生+ b +和a + c两种双交换配子，3个连锁基因在染色体上的位置是a在b和c之间，即bac或cab。

（2）基因间距离是：b与a间距离19.3，a与c间距离13.5，b与c间距离32.8。

分析过程：

基因间距离是用基因间的交换值来表示的。在估算两个单交换值时还要分别加上双交换值。

双交换值=（5+3）/1098×100%=0.73%

b和a间的单交换值=（106+98）/1098×100%+0.7%=19.3%

a和c间的单交换值=（74+66）/1098×100%+0.7%=13.5%

b和c间的单交换值=19.3%+13.5%=32.8%

 

b

a

c

19.3

13.5

（3）符合系数=实际双交换值/理论双交换值=实际双交换值/（单交换1的百分率×单交换2的百分率）=0.73%/ (19.3%×13.5%) =0.28

四、纯合的匍匐、多毛、白花的香豌豆与丛生、光滑、有色花的香豌豆杂交，产生的F1全是匍匐、多毛、有色花。如果F1与丛生、光滑、白花又进行杂交，后代可望获得近于下列的分配，试说明这些结果，求出重组率。

匍、多、有 6% 丛、多、有 19%
　　匍、多、白 19% 丛、多、白 6%
　　匍、光、有 6% 丛、光、有 19%
　　匍、光、白 19% 丛、光、白 6%

答：从上述测交结果看，有8中表型、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，儿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：

AABBcc×aabbCC

 

AaBbCc×aabbcc

 

AaBbCc6：AaBbcc19：aaBbCc19：aaBbcc6：AabbCc6：Aabbcc19：aabbCc19：aabbcc6

 

五、小麦无芒基因A为显性，有芒基因a为隐性。写出下列各杂交组合中F1的基因型和表现型。每一组合的F1群体中，出现无芒或有芒个体的机会各为多少?

(1)AA×aa    (2)AA×Aa    (3)Aa×Aa    (4)Aa×aa    (5)aa×aa

答：(1)F1的基因型：Aa；表现型：全部为无芒个体。

(2)F1的基因型：AA和Aa；表现型：全部为无芒个体。

(3)F1的基因型：AA、Aa和aa；表现型：无芒:有芒=3:1。

(4)F1的基因型：Aa和aa；表现型：无芒:有芒=1:1。

(5)F1的基因型：aa；表现型：全部为有芒个体。

六、小麦毛颖基因P为显性，光颖基因p为隐性。写出下列杂交组合的亲本基因型：

(1)毛颖×毛颖，后代全部毛颖；

(2)毛颖×毛颖，后代3／4毛颖：1／4光颖；

(3)毛颖×光颖，后代1／2毛颖：1／2光颖。

 答：（1）PP×PP；PP×Pp。

（2）Pp×Pp。

（3）Pp×pp。