【正文】 型子囊 –– 孢子排列為 4亮 : 4灰， 141個(gè)交換型子囊 –– 孢子排列為 2:2:2:2或 2:4:2。經(jīng)過一系列雜交后得出如下交換值： 基因 交換值 a,c 40% a,d 25% b,d 5% b,c 10% 試描繪出這四個(gè)基因的連鎖遺傳圖。如果 F1與叢生、光滑、白色花又進(jìn)行雜交，后代可望獲得近于下列的分配，試說明這些結(jié)果，求出重組率。 7．已知某生物的兩個(gè)連鎖群如下圖： 試求雜合體 AaBbCc可能產(chǎn)生配子的類型和比例。在沒有干擾的條件下，這個(gè)雜合體自交，能產(chǎn)生幾種類型的配子；在符合系數(shù)為 ，配子的比例如何？ 5． a和 b是連鎖基因，交換值為 16%，位于另一染色體上的 d和 e也是連鎖基因，交換值為8%。 3．在大麥中，帶殼 (N)對(duì)裸粒 (n)、散穗 (L)對(duì)密穗 (1)為顯性。 第五章 連鎖鎖傳的性連鎖（練習(xí)） 1．試述交換值、連鎖強(qiáng)度和基因之間距離三者的關(guān)系。 （ 2）十種可能，但一個(gè)特定個(gè)體只有其中一種，即 a1a1或 a2a2或 a3a3或 a4a4或 a1a2或 a1a3或 a1a4或 a2a3或 a2a4或 a3a4。 12．根據(jù)公式展開（ 1/2+1/2） 6可知， 5顯性基因 1隱性基因的概率為 3/32；（ 3/4+1/4）3=（ 3/4） 3+3（ 3/4） 2（ 1/4） +3（ 3/4）（ 1/4） 2+（ 1/4） 3=27/64+27/64（ 2顯性性狀 1隱性性狀） +9/64+1/64 13. 16種表型。 PpRr ppRr。 8． Pprr pprr 。 十六、假定某個(gè)二倍體物種含有 4個(gè)復(fù)等位基因 (如 a a a a4)，試決定在下列這三種情況可能有幾種基因組合？ (1)一條染色體； (2)一個(gè)個(gè)體； (3)一個(gè)群體。有色籽粒植株與以下三個(gè)純合品系分別雜交，獲得下列結(jié)果： (1) 與 aaccRR品系雜交，獲得 50%有色籽粒； (2) 與 aaCCrr品系雜交，獲得 25%有色籽粒； (3) 與 AAccrr品系雜交，獲得 50%有色籽粒。 十三、基因型為 AaBbCcDd的 F1植株自交，設(shè)這四對(duì)基因都表現(xiàn)完全顯性，試述 F2代群體中每一類表現(xiàn)型可能出現(xiàn)的頻率。已知小麥品種雜交親本的基因型如下，試述F1的表現(xiàn)型。怎樣獲得白稃、光芒的新品種？ 十、小麥的相對(duì)性狀，毛穎 (P)是光穎 (p)的顯性，抗銹 (R)是感銹 (r)的顯性，無芒 (A)是有芒 (a)的顯性。 九、大麥的刺芒 (R)對(duì)光芒 (r)為顯性，黑稃 (B)對(duì)白稃 (b)為顯性。試問這兩個(gè)親本植株是怎樣的基因型？ 八、下表是不同小麥品種雜交后代產(chǎn)生的各種不同表現(xiàn)型的比例，試寫出各個(gè)親本的基因型。兩對(duì)基因是獨(dú)立遺傳的。指出下列各種雜交組合的： (1)親本的表現(xiàn)型、配子種類和比例； (2)F1的基因型種類和比例、表現(xiàn)型種類和比例。如何解釋這種現(xiàn)象？怎樣驗(yàn)證解釋？ 六、花生種皮紫色 (R)對(duì)紅色 (r)為顯性，厚殼 (T)對(duì)薄殼 (t)為顯性。 白花的 F1全為紫花， F2共有 1653株，其中紫花 1240株，白 花 413株，試用基因型說明這一試驗(yàn)結(jié)果。現(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。寫出下列各雜交組合中 F1的基因型和表現(xiàn)型。 (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。 第四章 孟德爾遺傳（練習(xí)） 一、小麥毛穎基因 P為顯性，光穎基因 p為隱性。在真核生物中則只有一種釋 放因子 (eRF)，可以識(shí)別所有三種終止密碼子。對(duì)終止密碼子的識(shí)別，需要多肽鏈釋放因子 (release factor，RF)的參與。這樣空出的 A位就可以接合另外一個(gè)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(gè)氨基酸只需 ，也就是說合成一個(gè) 300 個(gè)氨基酸的多肽鏈只需要 15秒鐘。最后是核糖體向前移一個(gè)三聯(lián)體密碼，原來在 A位的多肽－ tRNA轉(zhuǎn)入 P位，而原在 P位的 tRNA離開核糖體。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。EF－ TuGTP則是在延伸 因子 Ts的作用下水解一分子的 GTP而形成的。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(gè)三聯(lián)體密碼位置就稱為 A位(aminoacyl， A)。此時(shí)，甲酰化甲硫氨酰－ tRNA通過 tRNA的反密碼子識(shí)別起始密碼子 AUG，而直接進(jìn)入核糖體的 P位 (peptidyl， P)并釋放出 IF3。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。此過程中在起始密碼子前面大約 7 個(gè)核苷酸的一段 mRNA保守序列 (AGGAGG)起著關(guān)鍵作用。蛋白質(zhì)合成開始時(shí)，首先是決定蛋白質(zhì)起始的甲酰化甲硫氨酰－ tRNA 與起始因子 IF2結(jié)合形成第一個(gè)復(fù)合體。 （ 3）如果基因中存在不編碼的內(nèi)含子序列，要進(jìn)行剪接，將其切除。 （ 1）在 mRNA前體的 5’端加上 7－甲基鳥嘌呤核苷的帽子 (cap)。它可能雖不直接與轉(zhuǎn)錄復(fù)合體結(jié)合，但可以顯著提高轉(zhuǎn)錄效率。如果該序列缺失會(huì)極大地降低生物的活體轉(zhuǎn)錄水平。另外， RNA聚合酶 對(duì)轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子的識(shí)別，也比原核生物更加復(fù)雜，如對(duì)聚合酶 II來說，至少有三個(gè) DNA的保守序列與其轉(zhuǎn)錄的起始有關(guān)，第一個(gè)稱為 TATA 框 (TATA box)，具有共有序列TATAAAA，其位置在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游約為 25個(gè)核苷酸處，它的作用可能與原核生物中的－ 10共有序列相似，與轉(zhuǎn)錄起始位置的確定有關(guān)。 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。三種 RNA聚合酶都是有 10個(gè)以上亞基組成的復(fù)合酶。 其次，原核生物的一個(gè) mRNA分子通常含有多個(gè)基因，而少數(shù)較低等真核生物外，在真核生物中，一個(gè) mRNA分子一般只編碼一個(gè)基因。 (四 )、 鏈的終止 當(dāng) RNA 鏈延伸遇到終止信號(hào) (termination signal)時(shí)， RNA轉(zhuǎn)錄復(fù)合體就發(fā)生解體，而使新合成的 RNA鏈釋放出來。隨著 RNA的延伸， RNA聚合酶使 DNA雙鏈不斷解開和重新閉合。 (三 )、 鏈的延伸 RNA鏈的延伸是在δ因子釋放以后，在 RNA聚合酶四聚體核心酶的催化下進(jìn)行 。 啟動(dòng)子位于 RNA轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游，δ因子對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別是轉(zhuǎn)錄起始的第一步。 (二 )、 鏈的起始 RNA鏈轉(zhuǎn)錄的起始首 先是 RNA聚合酶在δ因子的作用下結(jié)合于 DNA的啟動(dòng)子部位，并在 RNA聚合酶的作用下，使 DNA雙鏈解開，形成轉(zhuǎn)錄泡，為 RNA合成提供單鏈模板，并按照堿基配對(duì)的原則，結(jié)合核苷酸，然后，在核苷酸之間形成磷酸二脂鍵，使其相連，形成 RNA新鏈。 β亞基含有核苷三磷酸的結(jié)合位點(diǎn)；β’亞基含有與 DNA 模板的結(jié)合位點(diǎn)；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。所以其全酶(holoenzyme)的組成是α 2ββ’δ。 8． (一 )、 RNA 聚合酶組裝與啟動(dòng)子的識(shí)別結(jié)合 催化轉(zhuǎn)錄的 RNA聚合酶是一種由多個(gè)蛋白亞基組成的復(fù)合酶。聚合酶 β可能與 DNA修復(fù)有關(guān)，而γ則是線粒體中發(fā)現(xiàn)的唯一一種 DNA 聚合酶。 5001000倍 長度壓縮 寬度增加 5倍 染色體 ???超螺線體 第四級(jí) 40倍 13倍 超螺線體 ???螺線體 第三級(jí) 6倍 3倍 螺線體 ???核小體 第二級(jí) 7倍 5倍 核小體 ???DNA+組蛋白 第一級(jí) 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。 （ 3）有二種不同的 DNA 聚合酶分別控制前導(dǎo)鏈和后隨鏈的合成。都有核酸外切酶的功能，可對(duì)合成過程中發(fā)生的錯(cuò)識(shí)進(jìn)行校正，從而保證 DNA復(fù)制的高度準(zhǔn)確性。 5． 6．原核生物 DNA聚合酶有一些共同的特性：只有 5’－ 3’聚合酶的功能，而沒有 3’－ 5’聚合酶功能， DNA 鏈的延伸只能從 5’向 3’端進(jìn)行。并只有一個(gè) 深溝。 Z－ DNA除左手螺旋外，其每個(gè)螺圈含有 12個(gè)堿基對(duì)。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。大溝深而窄，小溝寬而淺。 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(gè)核苷酸對(duì)。實(shí)際上在生活細(xì)胞內(nèi)， B－ DNA一螺圈也并不是正好 10個(gè)核苷酸對(duì)，而平均一般為 。生活細(xì)胞中極大多數(shù) DNA以 B－ DNA形式存在。 4．一般將瓦特森和克里克提出的雙螺旋構(gòu)型稱這 B－ DNA。()長，剛好含有 10個(gè)堿基對(duì)，其直徑約為 20197。上下堿基對(duì)之間的距離為 。 (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(jí)一級(jí)的梯子橫檔。即一條鏈磷酸二脂鍵為 5’－ 3’方向，而另一條為 3’－ 5’方向，二者剛好相反。 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(gè)扭曲起來的梯子。發(fā)現(xiàn)在第一種情況下，基本上全部放射活性見于細(xì)菌內(nèi)而不被甩掉并可傳遞給子代。因?yàn)?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。 （ 2）噬菌體的侵染與繁殖試驗(yàn) T2噬菌體的 DNA在大腸桿菌內(nèi)，不僅能夠利用大腸桿菌合成 DNA的材料來復(fù)制自己的DNA，而 且能夠利用大腸肝菌合成蛋白質(zhì)的材料，來合成其蛋白質(zhì)外殼和尾部，因而形成完整的新生的噬菌體。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。由此可見，中心法則所闡述的是基因的兩個(gè)基本屬性：復(fù)制與表達(dá)。此過程可以多次重 復(fù)，因此一條 mRNA分子可以同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，形成一串核糖體，稱為多聚核糖體 (polyribosome 或者 polysome)。 簡并：一個(gè)氨基酸由一個(gè)以上的三聯(lián)體密碼所決定的現(xiàn)象，稱為簡并 (degeneracy)。因?yàn)檫@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)。 小核 RNA：真核生物轉(zhuǎn)錄后加工過程中 RNA剪接體 (spliceosome)的主要成份。 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。而另一條先沿 5’－ 3’方向合成一些片段，然后再由連接酶將其連起來的鏈，稱為后隨鏈 (lagging strand)，其合成是不連續(xù)的。 DNA的這種復(fù)制方式對(duì)保持生物遺傳的穩(wěn)定具有非常重要的作用。 DNA的這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制 (semiconservative replication)，因?yàn)?通過復(fù)制所形成的新的 DNA 分子，保留原來親本 DNA雙鏈分子的一條單鏈。 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)。 五、 染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是什么 ?現(xiàn)有的假說是怎樣解釋染色質(zhì)螺旋化為染色體的 ? 六、 原核生物 DNA聚合酶有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 七、 真核生物與原核生 物 DNA合成過程有何不同？ 八、 簡述原核生物 RNA的轉(zhuǎn)錄過程。 六、 1．減數(shù)分裂前期有同源染色體配對(duì)（聯(lián)會(huì)）； 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(dú)立分離，而有絲分裂則著絲點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)分別排列于赤道板兩側(cè)，而有絲分裂時(shí)則整齊地排列在赤道板上。 ? 另一方面，非姊妹染 色單體間的交叉導(dǎo)致同源染色體間的片段交換 (exchange of segment)，使子細(xì)胞的遺傳組成更加多樣化，為生物變異提供更為重要的物質(zhì)基礎(chǔ) (染色體片斷重組， rebination of segment)。 （ 2）為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。 ? 雙親性母細(xì)胞 (2n)經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生性細(xì)胞 (n)，實(shí)現(xiàn)了染色體數(shù)目的減半； ? 雌雄性細(xì)胞融合產(chǎn)生的合子 (及其所發(fā)育形成的后代個(gè)體 )就具有該物種固有的染色體數(shù)目 (2n)，保持了物種的相對(duì)穩(wěn)定。 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