【正文】 配子 Tr tR TR tr 1TR:1Tr:1tR:1tr 1tr:1tR 1tR:1tr 1Tr:1tr F1基因型 TtRr TtRr 1TtRR:2TtRr:1Ttrr:1ttRR:2ttRr:1ttrr 1Ttrr:1TtRr:1ttRr:1ttrr F1表型 厚殼紫色 厚殼紫色 3厚紫： 1厚紅： 3薄紫： 1薄紅 1厚紅： 1厚紫： 1薄紫： 1薄紅 7．根據(jù)雜交子代結(jié)果，紅果：黃果為 3： 1，說明親本的控制果色的基因均為雜合型，為 Yy；多室與二室的 比例為 1： 1，說明親本之一為雜合型，另一親本為純合隱性，即分別為 Mm和 mm，故這兩個親本植株的基因型分別為 YyMm和 Yymm。在這一群體中，每次任意取 5株作為一樣本，試述 3株顯 性性狀、 2株隱性性狀，以及 2株顯性性狀、 3株隱性性狀的樣本可能出現(xiàn)的頻率各為若干？ 十四、設(shè)玉米籽粒有色是獨立遺傳的三顯性基因互作的結(jié)果，基因型為 A_C_R_的籽粒有色，其余基因型的籽粒均無色。這三對基因之間也沒有互作。 。 1)TTrr ttRR 2) TTRR ttrr 3) TtRr ttRr 4) ttRr Ttrr 七、番茄的紅果 (Y)對黃果 (y)為顯性，二室 (M)對多室 (m)為顯性。 五、純種甜粒玉米和純種非甜粒玉米間行種植，收獲時發(fā)現(xiàn)甜粒玉米果穗上結(jié)有非甜粒的子實，而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的子實。每一組合的 F1群體中，出現(xiàn)無芒或有芒個體的機(jī)會各為多少？ (1)AA aa (2)AA Aa (3)Aa Aa (4)Aa aa (5)aa aa 三、小麥有稃基因 H為顯性，裸?；?h為隱性。寫出下列雜交組合的親本基因型。在大腸桿菌中有二類釋放因子 RF1 和 RF2， RF1識別 UAA和 UAG； RF2識別UAA和 UGA。此過程需要延伸因子 G(EF－ G)和水解 GTP提供能量。隨后，在轉(zhuǎn)肽酶(peptidyl transferase)的催化下，在 A位的氨基酰 tRNA上的氨基酸殘基與在 P位上的氨基酸的碳末端間形成多肽鍵。最后與 50S大亞基結(jié)合，形成完整的 70S核糖體，此過程需要水解一分子 GDP以提供能量，同時釋放出 IF1和 IF2，完成肽鏈的起始； （ 2）鏈的延伸：肽鏈的延伸在原核生物和真核生物中基本一致。它與核糖體小亞基 16S rRNA 3’端的一段堿基序列互補(bǔ)，可能起著識別作用。 10．（ 1）鏈的起始：原核生物在核糖體小亞基、一個 mRNA分子、決定起始的氨?；?tRNA、GTP、 Mg++以及至少三種可溶性蛋白質(zhì)起始因子 (initiation factors， IFs)IF IF2 和IF3的參與下，以 AUG合成的起始密碼子，編碼甲?；琢虬彼帷? 另外，大多數(shù)真核生物的 mRNA在轉(zhuǎn)錄后必須進(jìn)行下面三方面的加工后 (圖 3－ 28)，才能運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行蛋白質(zhì)的翻譯。第二 個共有序列稱為 CCAAT框(CCAAT box)，具有共有序列 GGCCAATCT，位于轉(zhuǎn)錄起始位置上游約 50－ 500 個核苷酸處。聚合酶 I 存在于細(xì)胞核內(nèi)，催化合成除 5S rRNA以外的所有 rRNA；聚合酶 II催化合成 mRNA前體，即不均一核 RNA(hnRNA)；聚合酶 III催化 tRNA和小核 RNA的合成。 9．真核生物與原核生物 RNA的轉(zhuǎn)錄過程總體上基本相同，但是，其過程則要復(fù)雜得多，主要有以下幾點不同：首先，真核生物 RNA的轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，而蛋白質(zhì)的合成則是在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，所以， RNA轉(zhuǎn)錄后 首先必須從核內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)內(nèi)，才能進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。 因 RNA聚合酶同時具有解開 DNA雙鏈，并使其重新閉合的功能。 δ因子在 RNA鏈伸長到 8－ 9個核酸后，就被釋放，然后由核心酶催化 RNA的延伸。α亞基與 RNA聚合酶的四聚體核心 (α 2 ββ’ )的形成有關(guān)。 （ 4）染色體端體的復(fù)制：原核生物的染色體大多數(shù)為環(huán)狀，而真核生染色體為線狀。 在原核生物中有 DNA聚合酶 I、 II和 III等三種聚合酶，并由聚合酶 III 同時控制二條鏈的合成。它們都沒有直接起始合成DNA的能力，只能在引物存在下進(jìn)行鏈的延伸，因此， DNA的合成必須有引物引導(dǎo)才能進(jìn)行。分子直徑為 18197。在活體內(nèi) DNA 并不以 A構(gòu)型存在，但細(xì)胞內(nèi) DNA－ RNA 或 RNA－ RNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，卻與 A－ DNA非常相似。當(dāng) DNA在高鹽濃度下時，則以 A－ DNA 形式存在。 B－ DNA是 DNA 在生理狀態(tài)下的構(gòu)型。 (4)每個螺旋為 34197。亦即一條鏈對另一條鏈?zhǔn)穷嵉惯^來的，這稱為反向平行。在第二種情況下，放射性活性大部分見于被甩掉的外殼中，細(xì)菌內(nèi)只有較低的放射性活性，且不能傳遞給子代。 32P和 35S分別標(biāo)記 T2噬菌體的 DNA與蛋白質(zhì)。 2．證明 DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)，可設(shè)計兩種實驗進(jìn)行直接證明 DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)： （ 1） 肺炎雙球菌定向轉(zhuǎn)化試驗 ： 有毒 SⅢ型 (65℃殺死 )→ 小鼠成活 → 無細(xì)菌 無毒 RⅡ型 → 小鼠成活 → 重現(xiàn) RⅡ型 有毒 SⅢ型 → 小鼠死亡 → 重現(xiàn) SⅢ型 RⅡ型 +有毒 SⅢ型 （ 65℃ ) → 小鼠 → 死亡 → 重現(xiàn) SⅢ型 將 III S型細(xì)菌的 DNA提取物與 II R型細(xì)菌混合在一起，在離體培養(yǎng)的條件下，也成功地使少數(shù) II R型細(xì)菌定向轉(zhuǎn)化為 III S型細(xì)菌。 多聚合糖體：在氨基酸多肽鏈的延伸合成過程中，當(dāng) mRNA上蛋白質(zhì)合成的起始位置移出核糖體后，另一個核糖體可以識別起始位點，并與其結(jié)合，然后進(jìn)行第二條多肽鏈的合成。 不均一 RNA：在真核生物中，轉(zhuǎn)錄形成的 RNA中，含由大量非編碼序列，大約只有 25％RNA經(jīng)加工成為 mRNA，最 后翻譯為蛋白質(zhì)。這種不連續(xù)合成是由岡崎等人首先發(fā)現(xiàn)的，所以現(xiàn)在將后 隨鏈上合成的 DNA不連續(xù)單鏈小片段稱為岡崎片段 (Okazaki fragment)。 DNA在活體內(nèi)的半保留復(fù)制性質(zhì)，已為 1958年以來的大量試驗所證實。 九、 真核生物與原核生物相比，其轉(zhuǎn)錄過程有何特點？ 十、 簡述原核生物蛋白質(zhì)合成的過程。同時這也是連鎖遺傳規(guī)律及基因連鎖分析的基礎(chǔ)。子代的性狀遺傳和發(fā)育得以正常進(jìn)行。 果實直感： 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 二、可以形成： 40個花粉粒， 80個精核， 40個管核； 10個卵母細(xì)胞可以形成： 10個胚囊，10個卵細(xì)胞， 20個極核， 20個助細(xì)胞， 30個反足細(xì)胞。 聯(lián)會： 減數(shù)分裂中同源染色體的配對。 有絲分裂： 又稱體細(xì)胞分裂。 同源染色體：體細(xì)胞中形態(tài)結(jié)構(gòu)相同、遺傳功能相似的一對染色體稱為同源染色體(homologous chromosome)。 染色單體： 染 色體通過復(fù)制形成，由同一著絲粒連接在一起的兩條遺傳內(nèi)容完全一樣的子染色體。 四、假定一個雜種細(xì)胞里含有 3 對染色體，其中 A、 B、 C 來自父本、 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成。 著絲點： 即著絲粒。兩條同源染色體分別來自生物雙親， 在減數(shù)分裂時，兩兩配對的染色體，形狀、大小和結(jié)構(gòu)都相同。整個細(xì)胞分裂包含兩個緊密相連的過程，先是細(xì)胞核分裂，后是細(xì)胞質(zhì)分裂，核分裂過程分為四個時期；前期、中期、后期、末期。 聯(lián)會復(fù)合體 ——減數(shù)分裂偶線期和粗線期在配對的兩個同源染色體之間形成的結(jié)構(gòu)，包括兩個側(cè)體和一個中 體。 三、 (1)葉 (2)根 (3)胚乳 (4)胚囊母細(xì)胞 (5)胚 (6)卵細(xì)胞 (7)反足細(xì)胞 (8)花藥壁 (9)花粉管核 (1)葉： 20條； (2)根： 20條； (3)胚乳： 30條； (4)胚囊母細(xì)胞： 20條； (5)胚 ： 20條； (6)卵細(xì)胞： 10條； (7)反足細(xì)胞： 10條； (8)花藥壁： 20條； (9)花粉管核： 10條 四、 如果形成的是雌配子，那么只形成一種配子 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，那么可以形成兩種配子 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 。 （ 2）為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。 六、 1．減數(shù)分裂前期有同源染色體配對（聯(lián)會）； 2．減數(shù)分裂遺傳物質(zhì)交換（非姐妹染色單體片段交換）； 3．減數(shù)分裂中期后染色體獨立分離，而有絲分裂則著絲點裂開后均衡分向兩極； 4．減數(shù)分裂完成后染色體數(shù)減半； 5．分裂中期著絲點在赤道板上的排列有差異 ： 減數(shù)分裂中同源染色體的著絲點分別排列于赤道板兩側(cè)，而有絲分裂時則整齊地排列在赤道板上。 第三章 遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)（參考答案） 1．解釋下列名詞 半保留復(fù)制：以 DNA兩條鏈分別作模板，以堿基互補(bǔ)的方式，合成兩條新的 DNA雙鏈，互相盤旋在一起，恢復(fù)了 DNA的雙分子鏈結(jié)構(gòu)。 DNA的這種復(fù)制方式對保持生物遺傳的穩(wěn)定具有非常重要的作用。 轉(zhuǎn)錄：以 DNA的一條鏈為模板，在 RNA聚合酶的作用下，以堿基互補(bǔ)的方式，以 U代替T，合成 mRNA，在細(xì)胞核內(nèi)將 DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄到 RNA上。因為這種未經(jīng)加工的前體 mRNA(premRNA)在分子大小上差別很大，所以通常稱為不均一核 RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)。此過程可以多次重 復(fù)，因此一條 mRNA分子可以同時結(jié)合多個核糖體，形成一串核糖體，稱為多聚核糖體 (polyribosome 或者 polysome)。該提取物不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酸酶的影響，而只能為 DNA酶所破壞。因為 P是 DNA的組分，但不見于蛋白質(zhì)；而 S是蛋白質(zhì)的組分，但不見于 DNA。 3． (1)兩條多核苷酸鏈以右手螺旋的形式，彼此以一定的空間距離，平行地環(huán)繞于同一軸上，很象一個扭曲起來的梯子。 (3)每條長鏈的內(nèi)側(cè)是扁平的盤狀堿基，堿基一方面與脫氧核糖相聯(lián)系，另一方面通過氫鍵 (hydrogen bond)與它互補(bǔ)的堿基相聯(lián)系，相互層疊宛如一級一級的梯子橫檔。()長，剛好含有 10個堿基對，其直徑約為 20197。生活細(xì)胞中極大多數(shù) DNA以 B－ DNA形式存在。 A－DNA是 DNA的脫水構(gòu)型，它也是右手螺旋，但每螺圈含有 11個核苷酸對。現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)，某些 DNA序列可以以左手螺旋的形式存在，稱為 Z－ DNA。并只有一個 深溝。都有核酸外切酶的功能，可對合成過程中發(fā)生的錯識進(jìn)行校正，從而保證 DNA復(fù)制的高度準(zhǔn)確性。 5001000倍 長度壓縮 寬度增加 5倍 染色體 ???超螺線體 第四級 40倍 13倍 超螺線體 ???螺線體 第三級 6倍 3倍 螺線體 ???核小體 第二級 7倍 5倍 核小體 ???DNA+組蛋白 第一級 8400倍 (800010000) 而在真核生物中共有α、β、γ、δ和ε 等五種 DNA聚合酶。 8． (一 )、 RNA 聚合酶組裝與啟動子的識別結(jié)合 催化轉(zhuǎn)錄的 RNA聚合酶是一種由多個蛋白亞基組成的復(fù)合酶。 β亞基含有核苷三磷酸的結(jié)合位點；β’亞基含有與 DNA 模板的結(jié)合位點；而 Sigma(δ )因子只與 RNA轉(zhuǎn)錄的起始有關(guān)，與鏈的延伸沒有關(guān)系，一旦轉(zhuǎn)錄開始，δ因子就被釋放，而鏈的延伸則由四聚體核心酶 (core enzyme)催化。 啟動子位于 RNA轉(zhuǎn)錄起始點的上游，δ因子對啟動子的識別是轉(zhuǎn)錄起始的第一步。隨著 RNA的延伸， RNA聚合酶使 DNA雙鏈不斷解開和重新閉合。 其次，原核生物的一個 mRNA分子通常含有多個基因，而少數(shù)較低等真核生物外，在真核生物中，一個 mRNA分子一般只編碼一個基因。 第四、不象在原核生物中， RNA聚合酶可以直接起始轉(zhuǎn)錄合成 RNA。如果該序列缺失會極大地降低生物的活體轉(zhuǎn)錄水平。 （ 1）在 mRNA前體的 5’端加上 7－甲基鳥嘌呤核苷的帽子 (cap)。蛋白質(zhì)合成開始時，首先是決定蛋白質(zhì)起始的甲?；琢虬滨＃?tRNA 與起始因子 IF2結(jié)合形成第一個復(fù)合體。當(dāng)該序列發(fā)生改變后， mRNA就不能翻譯或者翻譯效率很低。當(dāng)甲?；琢虬滨＃璽RNA(或甲硫氨酰－ tRNA)結(jié)合在 P位后，與其相臨的一個三聯(lián)體密碼位置就稱為 A位(aminoacyl， A)。過去認(rèn)為核糖體 50S大亞基本身就有轉(zhuǎn)肽酶的活性，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn) 50S大亞基中的 23S RNA才真正具有轉(zhuǎn)肽酶的活性。這樣空出的 A位就可以接合另外一個氨基酰 tRNA從而開始第二輪的多肽鏈延伸； 多肽鏈的延伸速度非常快，在大腸桿菌中，多肽鏈上每增加一個氨基酸只需 ，也就是說合成一個 300 個氨基酸的多肽鏈只需要 15秒鐘。在真核生物中則只有一種釋 放因子 (eRF)，可以識別所有三種終止密碼子。 (1)毛穎 毛穎，后代全部毛穎； (2)毛穎 毛穎，后代 3/4毛穎： 1/4光穎； (3)毛穎 光穎，后代 1/2毛穎： 1/2光穎?，F(xiàn)以純合的有稃品種 (HH)與純合的裸粒品種 (hh)雜交，寫出其 F1和 F2的基因型和表現(xiàn)型。如何解釋這種現(xiàn)象