1991年试题与参考答案一、名词解释剂量补偿作用(dosagecompensationeffect):所谓剂量补偿作用是使具有两份或两份以上的基因量的个体与只具有一份基因量的个体的基因表现趋于一致的遗传效应。选择压力(selectionpressure):自然选择在若干世代中使群体内遗传组成发生改变的效能。转染(transfection):用离体状态的病毒DNA或RNA感染感受态细菌,从而改变细菌基因型的作用。回文环(palindromicloop):DNA或RNA分子中的回文顺序部分,由于同一单链的互补碱基对的配对而呈现的环状结构。反义核酸(antisenseRNA):同某种天然的信使RNA(mRNA)反向互补的RNA分子称为反义核酸(反义RNA)。它是由双链DNA中的无意义链转录产生,可以用来阻止被其转化的细胞中存在的、与之互补mRNA的翻译活性。组成型突变型(constitutivemutant):酶的产生从必须诱导变为不需诱导的突变型。一般同一突变使代谢作用上直接有关的几种酶都由诱导型变为组成型。渐渗杂交(introgressivevhybridization):一一个物种的基因引进到另一物种的基因库中的现象。F因子(Ffactor或Felement):F因子具有赋予中性细菌以性别的性质,是一种封闭的环状DNA分子,相对分子质量约为3.5X10%。异源多倍体(allopolyploid或alloploid):不同物种的基因组相结合而成的多倍体。例如普通小麦为异源六倍体。克隆(无性繁殖系)选择学说:一个无性繁殖系是指从一个祖先通过无性繁殖方式产生的后代,是具有相同遗传性状的群体。经过选择培养,可以获得无性系变异体,但其遗传性状不一定有差异,在适当的培养条件下可发生逆转。二、选择题1.某人是一个常染色体基因的杂合子Bb,而他带有一个隐性的X连锁基因d。在他的精子中有多大比例带有bd基因?(d)1 / 16;(e)1 / 4。(a)0;(b)1 / 2;(c)1 / 8;答案:(e)2.右图谱系中,涂黑者为带有性状W的个体,这种性状在群体中是罕有的。如下哪种情况是与系谱中W的传递情况一致的?(a)常染色体隐性;7福(b)常染色体显性:(c)X连锁隐性;C(d)X连锁显性;(e)Y连锁。答案:(b)3.在一个突变过程中,一一对额外的核苷酸插入DNA内,会有什么样的结果?(a)完全没有蛋白产物:(b)产生的蛋白中有一个氨基酸发生变化;(c)产生的蛋白中有三个氨基酸发生变化:
1991 年试题与参考答案 —、名词解释 剂量补偿作用(dosage compensation effect):所谓剂量补偿作用是使具有两份或两份 以上的基因量的个体与只具有一份基因量的个体的基因表现趋于一致的遗传效应。 选择压力(selection pressure):自然选择在若干世代中使群体内遗传组成发生改变的效 能。 转染(transfection):用离体状态的病毒 DNA 或 RNA 感染感受态细菌,从而改变细菌 基因型的作用。 回文环(palindromic loop):DNA 或 RNA 分子中的回文顺序部分,由于同一单链的互 补碱基对的配对而呈现的环状结构。 反义核酸(antisense RNA):同某种天然的信使 RNA(mRNA)反向互补的 RNA 分子 称为反义核酸(反义 RNA)。它是由双链 DNA 中的无意义链转录产生,可以用来阻止被 其转化的细胞中存在的、与之互补 mRNA 的翻译活性。 组成型突变型(constitutive mutant):酶的产生从必须诱导变为不需诱导的突变型。 一般同一突变使代谢作用上直接有关的几种酶都由诱导型变为组成型。 渐渗杂交(introgressivev hybridization):—一个物种的基因引进到另一物种的基因库中 的现象。 F 因子(F factor 或 F element):F 因子具有赋予中性细菌以性别的性质,是一种封闭 的环状 DNA 分子,相对分子质量约为 3.5×106 。 异源多倍体(allopolyploid 或 alloploid):不同物种的基因组相结合而成的多倍体。例 如普通小麦为异源六倍体。 克隆(无性繁殖系)选择学说:一个无性繁殖系是指从一个祖先通过无性繁殖方式产 生的后代,是具有相同遗传性状的群体。经过选择培养,可以获得无性系变异体,但其遗 传性状不一定有差异,在适当的培养条件下可发生逆转。 二、选择题 1.某人是一个常染色体基因的杂合子 Bb,而他带有一个隐性的 X 连锁基因 d。在他 的精子中有多大比例带有 bd 基因? (a)0; (b)1/2; (c)1/8; (d)1/16; (e)1/4。 答案:(e) 2.右图谱系中,涂黑者为带有性 状 W 的个体, 这种性状在群体中是罕有的。如下哪 种情况是与系 谱中 W 的传递情况一致的? (a)常染色体隐性; (b)常染色体显性; (c)X 连锁隐性; (d)X 连锁显性; (e)Y 连锁。 答案:(b) 3.在一个突变过程中,—一对额外的核苷酸插入 DNA 内,会有什么样的结果? (a)完全没有蛋白产物; , (b)产生的蛋白中有一个氨基酸发生变化; (c)产生的蛋白中有三个氨基酸发生变化;
(d)产生的蛋白中有两个氨基酸发生变化;(e)产生的蛋白中,插入部位以后的大部分氨基酸都发生变化答案:(e)4.假设某种二倍体植物A的细胞质在遗传上不同于植物B。为了研究核一质关系,想获得一种植株,这种植株具有A的细胞质,而细胞核主要是B的基因组,应该怎样做?(a)AXB的后代连续自交;(b)BXA的后代连续自交:(c)AXB的后代连续与B回交:(d)AXB的后代连续与A回交(e)BXA的后代连续与B回交;(f)BXA的后代连续与A回交。答案:(c)三、问答题1.某城市医院的94075个新生儿中,有10个是软骨发育不全的侏儒(软骨发育不全是一种完全表现的常染色体显性突变,其中只有2个侏儒的父亲或母亲是侏儒。试问在配子中软骨发育不全的突变频率是多少?答:因为软骨发育不全是一种充分表现的常染色体显性突变,所以在10个软骨发育不全的儒中有8个为基因突变所形成,且每个新生儿被认定为软骨发育不全时,就表示形成该儿童的两个配子中有一个配子发生了显性突变,所以,在配子中该基因的突变率为(10-2) / [2×(94075-2)]=4.2*10-5 。2.某种介壳虫的二倍体数为10。在雄性细胞中,5个染色体总是呈异染色质状态,另外5个染色体呈常染色质状态。而在雌细胞中,所有10个染色体都是常染色体。如用大剂量X线照射雄虫或雌虫,得到如下结果:平(X线照射)×3(未经照射)t没有存活的后代早(未经照射)×(X线照射)1大量3性后代没有早性后代如何解释这种结果?答:X射线可使染色体发生泡状变化,尤其是当染色体处于解旋状态下更易受到影响,所以,在第一种情况下,雌性个体经照射后,染色体发生变化,不能形成正常可育的配子,无后代;在第二种情况下,雄性个体经照射后,活化染色体发生变异,但只含有异染色质的配子与雌配子结合后,可以产生正常的雄性后代。3.从某种培养细胞中分离出5个突变体,它们的生长都需要G化合物。已知细胞内几种化合物A、B、C、D、E的生物合成途径,并如下表测试了这儿种化合物能否支持每种突变体(1~5)生长:
(d)产生的蛋白中有两个氨基酸发生变化; (e)产生的蛋白中,插入部位以后的大部分氨基酸都发生变化 答案:(e) 4.假设某种二倍体植物 A 的细胞质在遗传上不同于植物 B。为了研究核—质关系,想 获得一种植株,这种植株具有 A 的细胞质,而细胞核主要是 B 的基因组,应该怎样做? (a)A×B 的后代连续自交; (b)B×A 的后代连续自交; (c)A×B 的后代连续与 B 回交; (d)A×B 的后代连续与 A 回交; (e)B×A 的后代连续与 B 回交; (f)B×A 的后代连续与 A 回交。 答案:(c) 三、问答题 1.某城市医院的 94 075 个新生儿中,有 10 个是软骨发育不全的侏儒(软骨发育不全 是一种完全表现的常染色体显性突变),其中只有 2 个侏儒的父亲或母亲是侏儒。试问在 配子中软骨发育不全的突变频率是多少? 答:因为软骨发育不全是一种充分表现的常染色体显性突变,所以在 10 个软骨发育 不全的侏儒中有 8 个为基因突变所形成,且每个新生儿被认定为软骨发育不全时,就表示 形成该儿童的两个配子中有一个配子发生了显性突变,所以,在配子中该基因的突变率为 (10-2)/[2×(94075-2)]=4.2*10-5 。 2.某种介壳虫的二倍体数为 10。在雄性细胞中,5 个染色体总是呈异染色质状态,另 外 5 个染色体呈常染色质状态。而在雌细胞中,所有 10 个染色体都是常染色体。如用大 剂量 X 线照射雄虫或雌虫,得到如下结果: 如何解释这种结果? 答:X 射线可使染色体发生泡状变化,尤其是当染色体处于解旋状态下更易受到影 响,所以,在第一种情况下,雌性个体经照射后,染色体发生变化,不能形成正常可育的配 子,无后代;在第二种情况下,雄性个体经照射后,活化染色体发生变异,但只含有异染色 质的配子与雌配子结合后,可以产生正常的雄性后代。 3.从某种培养细胞中分离出 5 个突变体,它们的生长都需要 G 化合物。已知细胞内 几种化合物 A、B、C、D、E 的生物合成途径,并如下表测试了这几种化合物能否支持每种 突变体(1~5)生长:
ABCDEG-表示突变体能生长1宽变体3表示突变体不能生长454试问:(a)A、B、C、D、E、G六种化合物在生物合成途径中的先后次序是什么?(b)每种突变体在这一生物合成途径的哪一点发生阻断?答:(a)6种化合物在生物合成途径中的先后次序是E→A-C→B→D-G(b)每种突变体在这一生物合成途径中发生阻断的位置分别为:54213E→A-C→B-D-→G4.下图是两个操纵子相互关系的模式图。RGSS2RG:O:GG结构基因O:操纵基因E:酶S:底物P:产物RG:阻抑基因如果两种底物都存在,但S过量时,这一系统将出现什么样的反应?答:当S过量时,Pi的合成增加,与RC2所产生的阻抑物相互作用,关闭O2的作用,从而抑制E2的产生,使得从S2→P2的代谢受阻,进而使得O操纵子的代谢顺利进行,产生充足的E1,促进S1-→Pi的代谢过程。5.简述基因概念的发展,并清举出两个基因编码一条肽链的例子。答:基因的最初概念来自于孟德尔的“遗传因子”,他认为生物性状的遗传是由遗传因子控制的,性状本身不能遗传。1909年,丹麦学者W.L.Johannsen提出了“基因”一词,代替了孟德尔的遗传因子。1910年,摩尔根利用果蝇杂交试验证明基因位于染色体上,呈直线型排列,并于1926年发表了《基因论》
试问:(a)A、B、C、D、E、G 六种化合物在生物合成途径中的先后次序是什么? (b)每种突变体在这一生物合成途径的哪一点发生阻断? 答:(a)6 种化合物在生物合成途径中的先后次序是 E→A→C→B→D→G (b)每种突变体在这一生物合成途径中发生阻断的位置分别为: 5 4 2 1 3 E→A→C→B→D→G 4.下图是两个操纵子相互关系的模式图。 如果两种底物都存在,但 Sl 过量时,这一系统将出现什么样的反应? 答:当 Sl 过量时,P1 的合成增加,与 RC2 所产生的阻抑物相互作用,关闭 O2 的作用, 从而抑制 E2 的产生,使得从 S2→P2 的代谢受阻,进而使得 Ol 操纵子的代谢顺利进行,产生 充足的 E1,促进 S1→P1 的代谢过程。 5.简述基因概念的发展,并清举出两个基因编码一条肽链的例子。 答:基因的最初概念来自于孟德尔的“遗传因子”,他认为生物性状的遗传是由遗传因 子控制的,性状本身不能遗传。1909 年,丹麦学者 W.L.Johannsen 提出了“基因”一 词,代替了孟德尔的遗传因子。 1910 年,摩尔根利用果蝇杂交试验证明基因位于染色体上,呈直线型排列,并于 1926 年发表了《基因论》
1928年Griffith进行的肺炎球菌的转化实验及1944年Avery等人进行的工作证明了DNA就是遗传物质。20世纪40年代G.W.Beadle和E.L.Tatum提出了“一个基因一个酶”的假说;1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型(-)957年Crick提出了中心法则,并于1961年提出了三联遗传密码:1957年S.Benzer提出了“顺反子”概念。1961年,F.Jacob和J.Monod提出“操纵子模型”学说,由此进一步证明了基因的作用和遗传信息转移的中心法则。20世纪50年代初,B.McClintock在研究玉米的控制因子中提出了某些遗传因子的位置是可以转移的:60年代在大肠杆菌中发现插入序列,提出“跳跃基因”的概念;70年代发现基因的不连续性,提出“断裂基因”的概念;1978年,在噬菌体中发现了重叠基因。鉴于“两个基因编码一条肽链”目前尚存争议,故暂不提供标准答案。(李雅轩答)1992年试题与参考答案1.用一野生型菌株提取的环状DNA,转化一个不能合成丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)和精氨酸(Arg)的突变菌株,产生不同类型的菌落,其数目如下:Ala*Pro*Arg*84002100Ala*Pro'Arg*840Ala*Pro'Arg420Ala*Pro*Arg1400Ala'Pro*Arg*AlaPro'Arg*840840AlaProtArg问:1)这些基因的图距为多少?答:根据转化重组的定义,各基因之间的重组率可以推求如下:Ala、Pro*单独整合个体数RF(Al-Pm)=同时整合个体数+单独整合个体数2100+840+1400+8408400+420+2100+840+1400+840= 0.37同理求得:2100+420+840+840RF(PoArg)=8400+1400 +2100+420+840+840= 0.30840+1400+420+840RF(A-Ax)=8400+2100+840+1400+420+840=0.25也就是说:AlaPro、ProArg、AlaArg间的图距分别为37、30、25。2)这些基因的顺序如何?(图示)答:由于是环状DNA,因此推断这三个基因的相对位置如下:
1928 年 Griffith 进行的肺炎球菌的转化实验及 1944 年 Avery 等人进行的工作证明了 DNA 就是遗传物质。 20 世纪 40 年代 G.W.Beadle 和 E.L.Tatum 提出了“—个基因一个酶”的假说;1953 年 Watson 和 Crick 提出了 DNA 双螺旋结构模型㈠957 年 Crick 提出了中心法则,并于 1961 年提出了三联遗传密码;1957 年 S.Benzer 提出了“顺反子”概念。 1961 年,F.Jacob 和 J.Monod 提出“操纵子模型”学说,由此进一步证明了基因的 作用和遗传信息转移的中心法则。 20 世纪 50 年代初,B.McClintock 在研究玉米的控制因子中提出了某些遗传因子的 位置是可以转移的;60 年代在大肠杆菌中发现插入序列,提出“跳跃基因”的概念;70 年代发现基因的不连续性,提出“断裂基因”的概念;1978 年,在噬菌体中发现了重叠基 因。 鉴于“两个基因编码一条肽链”目前尚存争议,故暂不提供标准答案。 (李雅轩答) 1992 年试题与参考答案 1.用一野生型菌株提取的环状 DNA,转化一个不能合成丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro) 和精氨酸(Arg)的突变菌株,产生不同类型的菌落,其数目如下: Ala+Pro+Arg+ 8400 Ala+Pro-Arg+ 2100 Ala+Pro-Arg- 840 Ala+Pro+Arg- 420 Ala-Pro+Arg+ 1400 Ala-Pro-Arg+ 840 Ala-Pro+Arg- 840 问:1)这些基因的图距为多少? 答:根据转化重组的定义,各基因之间的重组率可以推求如下: 也就是说:Ala-Pro、Pro-Arg、Ala-Arg 间的图距分别为 37、30、25。 2)这些基因的顺序如何?(图示) 答:由于是环状 DNA,因此推断这三个基因的相对位置如下:
Art2.水稻的正常孢子体组织染色体数是12对,问下列各组织的染色体数目是多少?为什么?答:水稻的正常孢子体组织的染色体数是12对,即其配子数,n=12,则下列各组织的染色体数目分别为:(1)胚乳的染色体数目为36条,因为胚乳是由一个精子(n)与两个极核(n+n)受精结合成的胚乳核(3n)发育而成的,所以其染色体数为3X12=36条。(2)花粉管管核的染色体数目为12,但花粉管中含有2个精核(n+n)和一个营养核(n),其染色体数目均为12条。(3)胚囊的染色体数目为96条,因为囊胚是由8个核(n)组成的,其中3个为反足细胞,2个为助细胞,2个为极核,组成一个细胞,另一个为卵细胞,这样由8个核所组成的胚囊的染色体数为96条。(4)叶片的染色体数为24条,因为叶片为正常的孢子体组织。(5)种子胚的染色体数为24条,因为种子胚是由一个精核(n)与卵细胞(n)受精结合为合子(2n)发育成的,所以其染色体数目为24条。3.细胞质遗传的特点是什么?现在推广的杂交水稻与细胞质遗传有何关系?水稻三系(不育系、保持系、恢复系)和杂交种的细胞质和细胞核的育性是何类型?答:细胞质遗传的特点有:①遗传方式是非孟德尔式的:②F,通常只表现母本的性状:③杂交的后代一般不出现一定比例:④正交和反交的遗传表现不同,某性状只在表现于母本时才能遗传给子代,故细胞质遗传又称为母性遗传,但是一般由核基因所决定的性状,正交和反交的遗传表现是完全一致的伴性遗传基因除外),因为杂交形成的合子核的遗传物质完全是由雌核和雄核共同提供的:③通过连续的回交能把母本的核基因全部置换掉,但母本的细胞质基因及其控制的性状仍不消失;③由附加体或共生体决定的性状,其表现往往类似病毒的转导或感染,现在推广的杂交水稻就是利用细胞质遗传的核质型雄性不育性,实现“三系”配套所生产的杂交种。植物雄性不育是指不能产生有功能花粉粒的现象,其主要特征是雄蕊发育不正常,不能产生正常功能的花粉;但是它的雌蕊发育正常,能够接受正常花粉而受精结实。雄性不育性主要应用在杂种优势的利用上,杂交母本获得了雄性不育性,就可以免去大面积繁殖制种时的去雄工作,并保证杂交种子的纯度。但是,应用时必须“三系”配套,即必须具备雄性不育系、保持系和恢复系。核质型不育性是由不育的细胞质基因和相对应的核基因所决定的。当胞质不育基因S存在时,核内必须有相对应的一对(或一对以上)隐性基因rr,个体才能表现不育。杂交或回交时,只要父本核内没有R基因,则杂交子一代一直保持雄性不育,表现了细胞质遗传的特征。如果细胞质基因是正常可育基因N(即一般正常状态),即使核基因仍然是rr,个体仍是正常可育的;如果核内存在显性基因R,不论细胞质基因是S还是N,个体均表现育性正常。不育系的基因型为S(rr)
2.水稻的正常孢子体组织染色体数是 12 对,问下列各组织的染色体数目是多少?为什 么? 答:水稻的正常孢子体组织的染色体数是 12 对,即其配子数,n=12,则下列各组织的 染色体数目分别为: (1)胚乳的染色体数目为 36 条,因为胚乳是由一个精子(n)与两个极核(n+n)受精 结合成的胚乳核(3n)发育而成的,所以其染色体数为 3×12=36 条。 (2)花粉管管核的染色体数目为 12,但花粉管中含有 2 个精核(n+n)和一个营养核 (n),其染色体数目均为 12 条。 (3)胚囊的染色体数目为 96 条,因为囊胚是由 8 个核(n)组成的,其中 3 个为反足细 胞,2 个为助细胞,2 个为极核,组成一个细胞,另一个为卵细胞,这样由 8 个核所组成 的胚 囊的染色体数为 96 条。 (4)叶片的染色体数为 24 条,因为叶片为正常的孢子体组织。 (5)种子胚的染色体数为 24 条,因为种子胚是由一个精核(n)与卵细胞(n)受精结合 为合子(2n)发育成的,所以其染色体数目为 24 条。 3.细胞质遗传的特点是什么?现在推广的杂交水稻与细胞质遗传有何关系?水稻三 系(不育系、保持系、恢复系)和杂交种的细胞质和细胞核的育性是何类型? 答:细胞质遗传的特点有:①遗传方式是非孟德尔式的;②F1 通常只表现母本的性 状;③杂交的后代一般不出现一定比例;④正交和反交的遗传表现不同,某性状只在表现 于母本时才能遗传给子代,故细胞质遗传又称为母性遗传,但是一般由核基因所决定的性 状,正交和反交的遗传表现是完全一致的(伴性遗传基因除外),因为杂交形成的合子核的 遗传物质完全是由雌核和雄核共同提供的;⑤通过连续的回交能把母本的核基因全部置 换掉,但母本的细胞质基因及其控制的性状仍不消失;⑥由附加体或共生体决定的性状, 其表现往往类似病毒的转导或感染。 现在推广的杂交水稻就是利用细胞质遗传的核质型雄性不育性,实现“三系”配套所 生产的杂交种。植物雄性不育是指不能产生有功能花粉粒的现象,其主要特征是雄蕊发 育不正常,不能产生正常功能的花粉;但是它的雌蕊发育正常,能够接受正常花粉而受精 结实。雄性不育性主要应用在杂种优势的利用上,杂交母本获得了雄性不育性,就可以免 去大面积繁殖制种时的去雄工作,并保证杂交种子的纯度。但是,应用时必须“三系”配 套,即必须具备雄性不育系、保持系和恢复系。核质型不育性是由不育的细胞质基因和相 对应的核基因所决定的。当胞质不育基因 S 存在时,核内必须有相对应的一对(或一对 以上)隐性基因 rr,个体才能表现不育。杂交或回交时,只要父本核内没有 R 基因,则杂 交子一代一直保持雄性不育,表现了细胞质遗传的特征。如果细胞质基因是正常可育基 因 N(即一般正常状态),即使核基因仍然是 rr,个体仍是正常可育的;如果核内存在显性 基因 R,不论细胞质基因是 S 还是 N,个体均表现育性正常。不育系的基因型为 S(rr)