遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。遗传：是指亲代与子代相似的现象。如种瓜得瓜、种豆得豆。变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。如高秆植物品种可能产生矮杆植株：一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。
为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素？生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
遗传的细胞学基础
原核细胞：一般较小，约为1~10mm。细胞壁是由蛋白聚糖（原核生物所特有的化学物质）构成，起保护作用。细胞壁内为细胞膜。内为DNA、RNA、蛋白质及其它小分子物质构成的细胞质。细胞器只有核糖体，而且没有分隔，是个有机体的整体；也没有任何内部支持结构，主要靠其坚韧的外壁，来维持其形状。其DNA存在的区域称拟核，但其外面并无外膜包裹。各种细菌、蓝藻等低等生物由原核细胞构成，统称为原核生物。真核细胞：比原核细胞大，其结构和功能也比原核细胞复杂。真核细胞含有核物质和核结构，细胞核是遗传物质集聚的主要场所，对控制细胞发育和性状遗传起主导作用。另外真核细胞还含有线粒体、叶绿体、内质网等各种膜包被的细胞器。真核细胞都由细胞膜与外界隔离，细胞内有起支持作用的细胞骨架。染色体：含有许多基因的自主复制核酸分子。细菌的全部基因包容在一个双股环形DNA构成的染色体内。真核生物染色体是与组蛋白结合在一起的线状DNA双价体；整个基因组分散为一定数目的染色体，每个染色体都有特定的形态结构，染色体的数目是物种的一个特征。染色单体：由染色体复制后并彼此靠在一起，由一个着丝点连接在一起的姐妹染色体。着丝点：在细胞分裂时染色体被纺锤丝所附着的位置。一般每个染色体只有一个着丝点，少数物种中染色体有多个着丝点，着丝点在染色体的位置决定了染色体的形态。细胞周期：包括细胞有丝分裂过程和两次分裂之间的间期。其中有丝分裂过程分为： （1）DNA合成前期（G1期）；（2）DNA合成期（S期）； （3）DNA合成后期（G2期）；（4）有丝分裂期（M期）。
同源染色体：生物体中，形态和结构相同的一对染色体。异源染色体：生物体中，形态和结构不相同的各对染色体互称为异源染色体。无丝分裂：也称直接分裂，只是细胞核拉长，缢裂成两部分，接着细胞质也分裂，从而成为两个细胞，整个分裂过程看不到纺锤丝的出现。在细胞分裂的整个过程中，不象有丝分裂那样经过染色体有规律和准确的分裂。有丝分裂：包含两个紧密相连的过程：核分裂和质分裂。即细胞分裂为二，各含有一个核。分裂过程包括四个时期：前期、中期、后期、末期。在分裂过程中经过染色体有规律的和准确的分裂，而且在分裂中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。单倍体：具有一组基本染色体数的细胞或者个体。二倍体：具有两组基本染色体数的细胞或者个体。联会：减数分裂中，同源染色体的配对过程。胚乳直感：植物经过了双受精，胚乳细胞是3n，其中2n来自极核，n来自精核，如果在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，这种现象称为胚乳直感。果实直感：植物的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，称为果实直感。
一般染色体的外部形态包括哪些部分？ 染色体形态有哪些类型？一般染色体的外部形态包括：着丝粒、染色体两个臂、主溢痕、次溢痕、随体。一般染色体的类型有：V型、L型、棒型、颗粒型。
植物的10个花粉母细胞可以形成：多少花粉粒？ 多少精核？ 多少管核？ 又10个卵母细胞可以形成：多少胚囊？多少卵细胞？多少极核？多少助细胞？多少反足细胞？花粉粒：10×4=40个；精核：
40×2=80个；管核：40×1=40个。胚囊：10×1=10个；卵细胞：10×1=10个；极核：10×2=20个；助细胞：10×2=20个；反足细胞：10×3=30个。
玉米体细胞里有10对染色体，写出叶、根、胚乳、胚囊母细胞、胚、卵细胞、反足细胞、花药壁、花粉管核（营养核）各组织的细胞中染色体数目。叶2n=20（10对）根2n=20（10对）. 胚乳：3n=30 胚囊母细胞：2n=20（10对）胚：2n=20（10对）卵细胞 ：n=10反足细胞n=10花药壁 ：2n=20（10对）花粉管核（营养核）：n=10
假定一个杂种细胞里有3对染色体，其中A、B、C来表示父本、A'、B'、C'来自母本。通过减数分裂可能形成几种配子？写出各种配子的染色体组成。能形成2n=23=8种配子：ABC ABC' AB'C A'BC A'B'C A'BC' AB'C' A'B'C'
有丝分裂和减数分裂有什么不同？用图表示并加以说明。答：有丝分裂只有一次分裂。先是细胞核分裂，后是细胞质分裂，细胞分裂为二，各含有一个核。称为体细胞分裂。减数分裂包括两次分裂，第一次分裂染色体减半，第二次染色体等数分裂。细胞在减数分裂时核内，染色体严格按照一定的规律变化，最后分裂成为 4个子细胞，发育成雌性细胞或者雄性细胞，各具有半数的染色体。也称为性细胞分裂。减数分裂偶线期同源染色体联合称二价体。粗线期时非姐妹染色体间出现交换，遗传物质进行重组。双线期时各个联会了的二价体因非姐妹染色体相互排斥发生交叉互换因而发生变异。有丝分裂则都没有。减数分裂的中期I 各个同源染色体着丝点分散在赤道板的两侧，并且每个同源染色体的着丝点朝向哪一板时随机的，而有丝分裂中期每个染色体的着丝点整齐地排列在各个分裂细胞的赤道板上，着丝点开始分裂。细胞经过减数分裂，形成四个子细胞，，染色体数目成半，而有丝分裂形成二个子细胞，染色体数目相等。
有丝分裂和减数分裂意义在遗传学上各有什么意义？答：有丝分裂在遗传学上的意义：多细胞生物的生长主要是通过细胞数目的增加和细胞体积的增大而实现的，所以通常把有丝分裂称为体细胞分裂，这一分裂方式在遗传学上具有重要意义。首先是核内每个染色体准确地复制分裂为二，为形成两个在遗传组成上与母细胞完全一样的子细胞提供了基础。其次是复制后的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞中去，使两个细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。对细胞质来说，在有丝分裂过程中虽然线粒体、叶绿体等细胞器也能复制、增殖数量。但是它们原先在细胞质中分布是不恒定的，因而在细胞分裂时它们是随机而不均等地分配到两个细胞中去。由此可见，任何由线粒体、叶绿体等细胞器所决定的遗传表现，是不可能与染色体所决定的遗传表现具有同样的规律性。这种均等方式的有丝分裂既维持了个体的正常生长和发育，也保证了物种的连续性和稳定性。植物采用无性繁殖所获得的后代能保持其母本的遗传性状，就在于它们是通过有丝分裂而产生的。减数分裂在遗传学上的意义：在生物的生活周期中，减数分裂是配子形成过程中的必要阶段。这一分裂方式包括两次分裂，其中第二次分裂与一般有丝分裂基本相似；主要是第一次分裂是减数的，与有丝分裂相比具有明显的区别，这在遗传学上具有重要的意义。首先，减数分裂时核内染色体严格按照一定规律变化，最后经过两次连续的分裂形成四个子细胞，发育为雌雄性细胞，但遗传物质只进行了一次复制，因此，各雌雄性细胞只具有半数的染色体（n）。这样雌雄性细胞受精结合为合子，又恢复为全数的染色体（2n），从而保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性，为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础；同时保证了物种相对的稳定性。其次，各对同源染色体在减数分裂中期I排列在赤道板上，然后分别向两极拉开，各对染色体中的两个成员在后期I分向两极时是随机的，即一对染色体的分离与任何另一对染色体的分离不发生关联，各个非同源染色体之间均可能自由组合在一个子细胞里。n对染色体，就可能有2n种自由组合方式。例如，水稻n=12，其非同源染色体分离时的可能组合数既为212 =4096。这说明各个细胞之间在染色体上将可能出现多种多样的组合。不仅如此，同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段还可能出现各种方式的交换，这就更增加了这种差异的复杂性。因而为生物的变异提供的重要的物质基础，有利于生物的适应及进化，并为人工选择提供了丰富的材料。 何谓无融合生殖？它包含有哪几种类型？答：无融合生殖是指雌雄配子不发生核融合的一种无性生殖方式，被认为是有性生殖的一种特殊方式或变态。它有以下几种类型：⑴. 营养的无融合生殖；⑵. 无融合结子：包括 ①. 单倍配子体无融合生殖；②. 二倍配子体无融合生殖；③. 不定胚；⑶. 单性结实。
以红色面包霉为例说明低等植物真菌的生活周期，它与高等植物的生活周期有何异同？答：红色面包霉的单倍体世代（n=7）是多细胞的菌丝体和分生孢子。由分生孢子发芽形成为新的菌丝，属于其无性世代。一般情况下，它就是这样循环地进行无性繁殖。但是，有时也会产生两种不同生理类型的菌丝，一般分别假定为正（+）和（-）两种结合型，它们将类似于雌雄性别，通过融合和异型核的接合而形成二倍体的合子（2n=14），属于其有性世代。合子本身是短暂的二倍体世代。红色面包霉的有性过程也可以通过另一种方式来实现。因为其\"+\"和\"-\"两种接合型的菌丝都可以产生原子囊果和分生孢子。如果说原子囊果相当于高等植物的卵细胞，则分生孢子相当于精细胞。这样当\"+\"接合型（n）与\"-\"接合型（n）融合和受精后，便可形成二倍体的合子（2n）。无论上述的那一种方式，在子囊果里子囊的菌丝细胞中合子形成以后，可立即进行两次减数分裂（一次DNA复制和二次核分裂），产生出四个单倍体的核，这时称为四个孢子。四个孢子中每个核进行一次有丝分裂，最后形成为8个子囊孢子，这样子囊里的8个孢子有4 个为\"+\"接合型，另有4个为\"-\"接合型，二者总是成1：1的比例分离。低等植物和高等植物的一个完整的生活周期，都是交替进行着无性世代和有性世代。它们都具有自己的单倍体世代和二倍体世代，只是低等植物的世代的周期较短（它的有性世代可短到10天），并且能在简单的化学培养基上生长。而高等植物的生活周期较长，配子体世代孢子体世代较长，繁殖的方式和过程都是高等植物比低等植物复杂得多。
孟德尔遗传
性状：生物体所表现的形态特征和生理特性。相对性状：指同一单位性状的相对差异。单位性状：个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。质量性状：表现不连续变异的性状；它的杂种后代的分离群体中，对于各个所具有相对性状的差异，可以明确的分组，求出不同组之间的比例。杂交：指通过不同个体之间的交配而产生后代的过程。异交：亲缘关系较远的个体间随机相互交配。 近交：亲缘关系相近个体间杂交，亦称近亲交配。自交：指同一植株上的自花授粉或同株上的异花授粉。测交：是把被测验的个体与隐性纯合亲本杂交，以验证被测个体的基因型。 显性：F1表现出来的性状。不完全显性：F1表现的性状为双亲的中间型。共显性：F1同时表现双亲性状，而不是表现单一的中间型。相引组：甲乙两个显性性状连系在一起遗传，而甲乙两个隐性性状连系在一起遗传的杂交组合。相斥组：甲显性性状和乙隐性性状连系在一起遗传与乙显性性状和甲隐性性状连系在一起遗传的杂交组合。显性性状：是指具有一对相对性状的两个亲本杂交后，能在F1表现出来的那个性状。隐性性状：是指具有一对相对性状的两个亲本杂交后，不能在F1表现出来的那个性状。基因型：个体的基因组合。表现型：植株所表现出的单位性状，是可以观测的。如红花，白花。基因型：个体的基因组合即遗传组成，如花色基因型 CC、Cc、cc。纯合基因型：成对的基因型相同，如CC、cc。或称纯合体，纯质结合。杂合基因型：成对的基因不同，如Cc。或称杂合体，为杂质结合。等位基因：位于同源染色体对等位点上的成对基因。复等位基因：指一个群体中在同源染色体的相同位点上可能存在的三个或三个以上等位基因的总称。主基因：是指控制质量性状、对表现型影响较大的基因。微效基因：是指控制数量性状、每个基因对表现型影响较小的基因。修饰基因：是指能够增强或削弱主基因对表现型的作用、但每个基因对表现型影响微小的基因。一因多效：指一个基因控制多种不同性状表现的现象。多因一效：指多个基因控制一种性状表现的现象。互补作用：两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合显性状态时共同决定一种性状的发育；当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，则表现为另一种性状，F2产生9:7的比例。积加作用：两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时能分别表示相似的性状，两种基因均为隐性时又表现为另一种性状，F2产生
9:6:1的比例。重叠作用：两对或多对独立基因对表现型能产生相同影响，F2产生15:1的比例。重叠作用也称重复作用，只要有一个显性重叠基因存在，该性状就能表现。显性上位作用：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用；起遮盖作用的基因是显性基因，F2的分离比例为12:3:1。隐性上位作用：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用；在两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用，F2的分离比例为9:3:4。抑制作用：在两对独立基因中．其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用，这对基因称显性抑制基因。F2的分离比例为13:3 。基因内互作：指同一位点上等位基因的相互作用，为显性或不完全显性和隐性。基因间互作：指不同位点非等位基因相互作用共同控制一个性状，如上位性和下位性或抑制等。
纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜粒玉米果穗上结有非甜玉米的子实，而非甜玉米果穗上找不到甜粒的子实，如何解释这一现象？怎么样验证解释？答：⑴.为胚乳直感现象，在甜粒玉米果穗上有的子粒胚乳由于精核的影响而直接表现出父本非甜显性特性的子实。原因：由于玉米为异花授粉植物，间行种植出现互相授粉，并说明甜粒和非甜粒是一对相对性状，且非甜粒为显性性状，甜粒为隐性性状（假设A为非甜粒基因，a为甜粒基因）。⑵.用以下方法验证：测交法：将甜粒玉米果穗上所结非甜玉米的子实播种，与纯种甜玉米测交，其后代的非甜粒和甜粒各占一半，既基因型为：Aa×aa=1：1，说明上述解释正确。自交法：将甜粒玉米果穗上所结非甜玉米的子实播种，使该套袋自交，自交后代性状比若为3：1，则上述解释正确。
光颖、抗锈、无芒（ppRRAA）小麦和毛颖、感锈、有芒（PPrraa）小麦杂交，希望从F3选出毛颖、抗锈、无芒（PPRRAA）的小麦10株，在F2群体中至少应选择表现型为毛颖、抗锈、无芒（P_R_A_）小麦几株？答：要从F3 选出表现型为毛颖、抗锈、无芒的纯合小麦株系（PPRRAA），首先需要在F2群体中获得纯合基因型的植株(PPRRAA)。因为F2中只有基因型为PPRRAA植株的后代，在F3株系中才能表现为纯合的毛颖、抗锈、无芒株系(PPRRAA)，即在F3株系中其性状不会产生分离。由于F2群体中能够产生PPRRAA的概率为1/27，所以在F2群体中至少应选择表现为(P_R_A_)的小麦植株：1/27 = 10 X X=10×27=27（株） 假定某个二倍体物种含有4个复等位基因（如a1、a2、a3、a4），试决定在下列三种情况下可能有几种基因组合？ ⑴. 一条染色体；⑵. 一个个体；⑶. 一个群体。答：a1、a2、a3、a4为4个复等位基因，故：⑴.一条染色体上只能有a1或a2或a3或a4；⑵.一个个体：正常的二倍体物种只含有其中的两个，故一个个体的基因组合是a1a1或a2a2或a3a3或a4a4或 a1a2或a1a3或a1a4或a2a3或a2a4或a3a4；⑶.一个群体中则a1a1、a2a2、a3a3、a4a4、a1a2、a1a3、a1a4、a2a3、a2a4、a3a4等基因组合均可能存在。
连锁遗传规律和性连锁
加性效应：基因座（locus）内等位基因（allele）的累加效应。显性效应：基因座内等位基因之间的互作效应。上位性效应：非等位基因间的互作效应。主效基因：对某一性状的表现起主要作用、效应较大的基因。微效基因：指一性状受制于多个基因，每个基因对表现型的影响较小、效应累加、无显隐性关系、对环境敏感，这些基因称为微效基因。修饰基因：对性状的表现的效应微小，主要是起增强或减弱主基因对表现型的作用。表现型值：是指基因型值与非遗传随机误差的总和即性状测定值。广义遗传率：通常定义为总的遗传方差占表现型方差的比率。狭义遗传率：通常定义为加性遗传方差占表现型方差的比率。基因型与环境互作：数量基因对环境比较敏感，其表达容易受到环境条件的影响。因此，基因型与环境互作是基因型在不同环境条件下表现出的不同反应和对遗传主效应的离差。数量性状基因位点：即QTL，指控制数量性状表现的数量基因在连锁群中的位置。杂种优势：指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1，在生长势、生活力、繁殖力、产量等方面优于双亲的现象。近亲繁殖：是指血统或亲缘关系相近的两个个体间的交配，即两个基因型或相近的个体之间的交配。超亲遗传：指两个遗传基础不同的亲本杂交后在某一性状上超过其亲本的现象。
试述交换值、连锁强度和基因之间距离三者的关系。交换值是指同源染色体的非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率，或等于交换型配子占总配子数的百分率。交换值的幅度经常变动在0~50%之间。交换值越接近0%，说明连锁强度越大，两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越少。当交换值越接近50%，连锁强度越小，两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越多。由于交换值具有相对的稳定性，所以通常以这个数值表示两个基因在同一染色体上的相对距离，或称遗传距离。交换值越大，连锁基因间的距离越远；交换值越小，连锁基因间的距离越近。
试述连锁遗传与独立遗传的表现特征及细胞学基础。独立遗传的表现特征：如两对相对性状表现独立遗传且无互作，那么将两对具有相对性状差异的纯合亲本进行杂交，其F1表现其亲本的显性性状，F1自交F2产生四种类型：亲本型：重组型：重组型：亲本型，其比例分别为9：3：3：1。如将F1与双隐性亲本测交，其测交后代的四种类型比例应为1:1:1:1。如为n对独立基因，则F2表现型比例为（3：1）n的展开。独立遗传的细胞学基础是：控制两对或n对性状的两对或n对等位基因分别位于不同的同源染色体上，在减数分裂形成配子时，每对同源染色体上的每一对等位基因发生分离，而位于非同源染色体上的基因之间可以自由组合。连锁遗传的表现特征：如两对相对性状表现不完全连锁，那么将两对具有相对性状差异的纯合亲本进行杂交，其F1表现其亲本的显性性状，F1自交F2产生四种类型：亲本型、重组型、重组型、亲本型，但其比例不符合9：3：3：1，而是亲本型组合的实际数多于该比例的理论数，重组型组合的实际数少于理论数。如将F1与双隐性亲本测交，其测交后代形成的四种配子的比例也不符合1：1：1：1，而是两种亲型配子多，且数目大致相等，两种重组型配子少，且数目也大致相等。连锁遗传的细胞学基础是：控制两对相对性状的两对等位基因位于同一同源染色体上形成两个非等位基因，位于同一同源染色体上的两个非等位基因在减数分裂形成配子的过程中，各对同源染色体中非姐妹染色单体的对应区段间会发生交换，由于发生交换而引起同源染色体非等位基因间的重组，从而打破原有的连锁关系，出现新的重组类型。由于F1植株的小孢母细胞数和大孢母细胞数是大量的，通常是一部分孢母细胞内，一对同源染色体之间的交换发生在某两对连锁基因相连区段内；而另一部分孢母细胞内该两对连锁基因相连区段内不发生交换。由于后者产生的配子全是亲本型的，前者产生的配子一半是亲型，一半是重组型，所以就整个F1植株而言，重组型的配子数就自然少于1：1：1：1的理论数了。
大麦中，带壳（N）对裸粒（n）、散穗（L）对密穗（l）为显性。今以带壳、散穗与裸粒、密穗的纯种杂交，F1表现如何？让F1与双隐性纯合体测交，其后代为：带壳、散穗201株，裸粒、散穗18株，带壳、密穗 20株，裸粒、密穗203株。试问，这两对基因是否连锁？交换值是多少？要使F2出现纯合的裸
粒散穗 20株，至少要种多少株？答：F1表现为带壳散穗(NnLl)。测交后代不符合1：1：1：1的分离比例，亲本组合数目多，而重组类型数目少，所以这两对基因为不完全连锁。交换值% =（（18+20）/（201+18+20+203））×100%=8.6% F1的两种重组配子Nl和nL各为8.6% / 2=4.3%，亲本型配子NL和nl各为（1-8.6%）/2=45.7%；在F2群体中出现纯合类型nnLL基因型的比例为：
4.3%×4.3%=18.49/10000，因此，根据方程18.49/10000=20/X计算出，X＝10817，故要使F2出现纯合的裸粒散穗20株，至少应种10817株。
在杂合体ABy//abY内，a和b之间的交换值为6%，b和y之间的交换值为10%。在没有干扰的条件下，这个杂合体自交，能产生几种类型的配子？在符合系数为0.26时，配子的比例如何？答：这个杂合体自交，能产生ABy、abY、aBy、AbY、ABY、aby、Aby、aBY 8种类型的配子。在符合系数为0.26时，其实际双交换值为：0.26×0.06×0.1×100=0.156%，故其配子的比例为：ABy42.078：abY42.078：aBy2.922：AbY2.922：ABY4.922：aby4.922：Aby0.078：aBY0.078。
a和b是连锁基因，交换值为16%，位于另一染色体上的d和e也是连锁基因，交换值为8%。假定ABDE和abde都是纯合体，杂交后的F1又与双隐性亲本测交，其后代的基因型及其比例如何？答：根据交换值，可推测F1产生的配子比例为（42％AB：8％aB：8％Ab：42％ab）×（46％DE：4％dE：4％De：46％de），故其测交后代基因型及其比例为：
AaBbDdEe19.32：aaBbDdEe3.68：AabbDdEe3.68：aabbDdEe19.32： AaBbddDEe1.68：aaBbddEe0.32：AabbddEe0.32：aabbddEe1.68： AaBbDdee1.68：aaBbDdee0.32：AabbDdee0.32：aabbDdee1.68： AaBbddee19.32：aaBbddee3.68：Aabbddee3.68：aabbddee19.32。
已知某生物的两个连锁群如下图，试求杂合体AaBbCc可能产生的类型和比例。
答：根据图示，bc两基因连锁，bc基因间的交换值为7%，而a与bc连锁群独立，因此其可能产生的配子类型和比例为：
ABC23.25:ABc1.75:AbC1.75:Abc23.25:aBC23.25:aBc1.75:abC1.75:abc23.25
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种表型、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，而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 基因a、b、c、d位于果蝇的同一染色体上。经过一系列杂交后得出如下交换值： 基因 交换值 a与c 40% a与d 25% b与d 5% b与c 10%
试描绘出这4个基因的连锁遗传图。
答：其连锁遗传图为：
脉孢菌的白化型（al）产生亮色子囊孢子，野生型产生灰色子囊孢子。将白化型与野生型杂交，结果产生：129个亲型子囊-孢子排列为4亮4灰，141个交换型子囊----孢子排列为2:2:2:2或2:4:2问al基因与着丝点之间的交换值是多少？
答：交换值=[141/（141+129）] ×100%×1/2=26.1%
果蝇的长翅（Vg）对残翅（vg）是显性，该基因位于常染色体上；红眼（W）对白眼（w）是显性，该基因位于X染色体上。现让长翅红眼的杂合体与残翅白眼的纯合体交配，所产生的基因型如何？ 答：假如杂合体为双杂合类型，则有两种情况： (1) ♀ vgvgXwXw × VgvgXWY ♂ ↓
VgvgXWXw vgvgXWXw VgvgXwY vgvgXwY (2) ♀ VgvgXWXw × vgvgXwY ♂ ↓
VgvgXWXw VgvgXwXw vgvgXWXw vgvgXwXw VgvgXWY VgvgXwY vgvgXWY vgvgXwY
何谓伴性遗传、限性遗传和从性遗传？人类有哪些性状是伴性遗传的？
答：伴性遗传是指性染色体上基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象。限性遗传是指位于Y染色体（XY型）或W染色体（ZW型）上的基因所控制的遗传性状只局限于雄性或雌性上表现的现象。从性遗传是指不含于X及Y染色体上基因所控制的性状，而是因为内分泌及其它因素使某些性状或只出现雌方或雄方；或在一方为显性，另一方为隐性的现象。人类中常见的伴性遗传性状如色盲、A型血友病等。 设有两个无角的雌羊和雄羊交配，所生产的雄羊有一半是有角的，但生产的雌羊全是无角的，试写出亲本的基因型，并作出解释。
答：设无角的基因型为AA，有角的为aa，则亲本的基因型为： XAXa（无角） × XAY（无角） ↓
XAXA（无角） XAY（无角） XAXa（无角） XaY（有角）
从上述的基因型和表现型看，此种遗传现象属于伴性遗传，控制角的有无基因位于性染色体上，当有角基因a出现在雄性个体中时，由于Y染色体上不带其等位基因而出现有角性状
染色体变异
染色体结构变异：指在某些情况下染色体发生断裂，在再次接合时改变了原来的顺序、或与其它染色体的断片接合，导致染色体在断裂和接合前后结构不一致的现象。缺失：染色体的某一区段丢失。假显性：指在染色体结构变异中，由于某种原因缺失了一小段载有显性基因的染色体区段，使得F1中的隐性基因得以表现的现象。重复：染色体多了与自己相同的某一区段。顺接重复：指某区段按照自己在染色体上的正常顺序重复。反接重复：指某区段在重复时颠倒了自己在染色体上的正常直线顺序。基因的剂量效应：细胞内某基因出现次数越多，表现型效应越显著。基因的位置效应：因基因位于染色体的不同位置上而表现出不同的表现型效应。倒位：染色体某一区段的正常顺序颠倒了。臂内倒位：倒位区段发生在染色体的某一臂上。臂间倒位：倒位区段涉及染色体的两个臂，倒位区段内有着丝点。易位：染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上。相互易位：两个非同源染色体中，各产生一个断裂；它们之间相互交换由断裂形成的片段。相互易位中的互换单位，可以是染色体，也可以是染色单体。相互易位的两个染色体片段可以是等长或不等长。 染色体组：维持生物体生命活动所需的最低限度的一套基本染色体（即指物种内合子染色体的基数），以 X 表示。单倍体：指仅具有该物种配子染色体数（n=X）的个体。一倍体：包含有该物种单个染色体组的个体。二倍体：该物种的合子染色体数是基数的两倍，即具有两套染色体组。整倍体：是指具有正常合子染色体数（2n）的植株，具有按染色体组基数成倍增加的特点。非整倍体：指某些比该物种的正常合子染色体数（2n）多或少一个以至若干个染色体的植株。同源多倍体：指增加的染色体组来自同一物种的生物体，一般是由二倍体的染色体直接加倍而成。异源多倍体：指增加的染色体组来自不同物种的生物体，一般是由不同种、属间的杂交种的染色体加倍而成。同源联会：指来自同一物种的二条染色体联会。如异源六倍体小麦（6X=AABBDD=21Ⅱ）进行减数分裂时，一般1A与1A、1B与1B、1D与1D、……配对，这种联会方式称为同源联会。异源联会：在特殊情况下，如异源六倍体小麦缺少某一染色体（如1A）的母细胞中，1A找不到另一个1A，就可能与部分同源的1B或1D进行联会，称为异源联会。超倍体：在非整倍体中，染色体数比正常二倍体（2n）多的个体。亚倍体：在非整倍体中，染色体数比正常二倍体（2n）少的个体。单体：指比正常二倍体（2n）缺少一个染色体的个体。缺体：指比正常二倍体（2n）缺少二个相同染色体的个体。双体：为了同各种非整倍体区别，通常称2n的正常个体为双体。 三体：指比正常二倍体多一个染色体的个体。四体：指比正常二倍体多二个相同染色体的个体。
植株是显性AA纯合体，用隐性aa纯合体的花粉给它授粉杂交，在500株F1中，有2株表现为aa。如何证明和解释这个杂交结果？答：这有可能是显性AA株在进行减数分裂时，有A 基因的染色体发生断裂，丢失了具有A基因的染色体片断，与带有a基因的花粉授粉后，F1缺失杂合体植株会表现出a基因性状的假显性现象。可用以下方法加以证明：⑴.细胞学方法鉴定：①. 缺失圈；②. 非姐妹染色单体不等长。⑵.育性：花粉对缺失敏感，故该植株的花粉常常高度不育。⑶.杂交法：用该隐性性状植株与显性纯合株回交，回交植株的自交后代6显性：1隐性。
玉米植株是第9染色体的缺失杂合体，同时也是Cc杂合体，糊粉层有色基因C在缺失染色体上，与C等位的无色基因c在正常染色体上。玉米的缺失染色体一般是不能通过花粉而遗传的。在一次以该缺失杂合体植株为父本与正常的cc纯合体为母本的杂交中，10%的杂交子粒是有色的。试解释发生这种现象的原因。答：这可能是Cc缺失杂合体在产生配子时，带有C基因的缺失染色体与正常的带有c基因的染色体发生了交换，其交换值为10%，从而产生带有10%C基因正常染色体的花粉，它与带有c基因的雌配子授粉后，其杂交子粒是有色的。
假设某植物的两个种都有4对染色体：以甲种与乙种杂交得F1，问F1植株的各个染色体在减数分裂时是怎样联会的？绘图表示联会形象。
甲种 乙种
答：F1植株的各个染色体在减数分裂时的联会。
玉米第6染色体的一个易位点（Ｔ）距离黄胚乳基因（Ｙ）较近，Ｔ与Ｙ之间的重组率为20％。以黄胚乳的易位纯合体与正常的白胚乳纯系（yy）杂交，试解答以下问题：⑴.F1和白胚乳纯系分别产生哪些有效配子？图解分析。⑵.测交子代（F1）的基因型和表现型（黄粒或白粒，完全不育或半不育）的种类和比例如何？图解说明。
曾使叶基边缘有条纹（f）和叶中脉棕色（bm2）的玉米品系（ffbm2bm2），叶基边缘和中脉色都正常的易位纯合体（FFBm2Bm2TT）杂交，F1植株的叶边缘和脉色都正常，但半不育。检查发现该F1的孢母细胞在粗线期有十字形的四分体。使全隐性的纯合亲本与F1测交，测交子代（F1）的分离见下表。已知Ｆ-f和Bm2-Bm2本来连锁在染色体１的长臂上，问易位点（Ｔ）与这两对基因的位置关系如何？
育 性 叶基边缘有无白条纹 中脉色 半不育 36（无） 37（有） 38（无） 39（有） 正常 棕色 棕色 正常 99 1 67 1 全育 6 40 12 53 答：⑴. 叶基边缘有无白条纹的比例为1：1：1：1。易位使连锁在同一条染色体上的F-f和Bm2-bm2基因改变为分属于不同的染色体，呈现自由组合规律。因此易位点T在这两基因的中间。 ⑵.易位点T与正常基因之间的遗传距离：F-T为7.16%、Bm2-T为45.52%。
其中：F t Bm2和f F bm2为双交换，则： 双交换值=（（6＋1）/ 279）＝2.51%
单交换值：F-T＝（（12＋1）/ 279）＋2.51%＝7.16% Bm2-T＝（（53＋67）/ 279）＋2.51%＝45.52%
育 性 叶基边缘有无白条纹 中脉色 半不育(T) 36（F） Bm2 99 全育(t) 6 37（f） 38（F） 39（f） bm2 bm2 Bm2 1 67 1 40 12 53 某同源四倍体为AaaaBBbb杂合体，A-a所在染色体与B-b所在染色体是非同源的，而且A为a的完全显性，B为b的完全显性。试分析该杂合体的自交子代的表现型比例（设染色体随机分离）。
答： AaaaBBbbF2表现型比例：
自交
配子 5AaB- 5aaB- 1Aabb 1aabb 5AaB- 25AaB-AaB- 25aaB-A-B- 5AabbA-B- 5aabbA-B- 5aaB- 25AaB- aaB- 25aaB- aaB- 5A-abb aaB- 5aabb aaB- 1Aabb 5AaB- A-bb 5aaB- A-bb 1Aabb A-bb 1aabb A-bb 1aabb 5AaB- aabb 5aaB- aabb 1Aabb aabb 1aabb aabb 故表型总结为：105A---B--- ：35aaaaB--- ：3A---bbbb ：1aaaabbbb
普通小麦的某一单位性状的遗传常常是由3对独立分配的基因共同决定的，这是什么原因？用小麦属的二倍体种、异源四倍体种和异源六倍体种进行电离辐射处理，哪个种的突变型出现频率最高？哪个最低？为什么？答：这是因为普通小麦是异源六倍体，其编号相同的三组染色体（如1A1B1D）具有部分同源关系，因此某一单位性状常常由分布在编号相同的三组染色体上的3对独立基因共同决定。如对不同倍数的小麦属进行电离辐射处理，二倍体种出现的突变频率最高，异源六倍体种最低。因为异源六倍体有三组染色体组成，某组染色体某一片段上的基因诱发突变，其编号相同的另二组对应的染色体片段上的基因具有互补作用，可以弥补其辐射带来的损伤。
使普通小麦与圆锥小麦杂交，它们的F1植株的体细胞内应有哪几个染色体组和染色体？该F1植株的孢母细胞在减数分裂时，理论上应有多少个二价体和单价体？F2群体内，各个植株的染色体组和染色体数是否还能同F1一样？为什么？是否还会出现与普通小麦的染色体组和染色体数相同的植株？答：F1植株体细胞内应有AABBD 5个染色体组，共35条染色体,减数分裂时理论上应有14II＋7I。F2群体内各植株染色体组和染色体数绝大多数不会同F1一样，因为7个单价体分离时是随机的，但也有可能会出现个别与普通小麦的染色体组和染色体数相同的植株。因为产生雌雄配子时，有可能全部7 I都分配到一个配子中。
马铃薯的2n=48，是个四倍体。曾经获得马铃薯的单倍体，经细胞学的检查，该单倍体在减数分裂时形成12个二价体。据此，你对马铃薯染色体组的组合成分是怎样认识的？为什么？答：马铃薯是同源四倍体，只有这样，当其是单倍体时，减数分裂才会形成12个二价体。如是异源四倍体话，减数分裂时会形成24个单价体。
三体的n+1胚囊的生活力一般远比n+1花粉强。假设某三体植株自交时参与受精的有50%为n+1胚囊，而参与受精的花粉中只有10%是n+1，试分析该三体植株的自交子代群体里，四体所占的百分数、三体所占的百分数和正常2n个体所占的百分数。 答：该三体自交后代的群体为：
♂ ♀ 90% n 50% n 50% n+1 45% 2n 45% 2n+1 10% n+1 5% 2n+1 5% 2n+2 该三体自交后代的群体里四体（2n+2）、三体（2n+1）、二体（2n）所占的百分数分别为5%、50%、45%。
以番茄正常叶型的第6染色体的三体（2n+I6）为母本，以马铃薯叶型（cc）的正常番茄（2n）为父本进行杂交，试问：（1）假设c基因在第6染色体上，使F1群体的三体植株与马铃薯叶型的正常番茄试交，试交子代的染色体数及其表现型（叶型）种类和比例如何？（2）倘若c基因不在第6染色体上，上述试交子代的表现型种类和比例各如何？ 答：⑴.假若c基因在第6染色体上，则 (n-1)II+6III×(n-1)II+6II ↓
(n-1)II+6III×(n-1)II+6II ↓
1(n-1)II+6III+2(n-1)II+6III+2(n-1)II+6II+1(n-1))II+6II 其表现型比例为：正常叶：马铃薯叶=5：1 染色体数比例为：三体：正常=1：1 ⑵.假若c基因不在第6染色体上，则 (n-1)II+6III×(n-1)II+6II ↓
(n-1)II+6III×(n-1)II+6II ↓
1(n-1)II+6III+1(n-1)II+6II+2(n-1)II+6III+2(n-1)II+6II+1(n-1)II+6III+1(n-1)II+6II+2(n-1)II+6III+2(n-1)II+6II
其后代表现型比例为：正常叶：马铃薯叶=1：1 染色体数比例为：三体：正常 = 1：1
cc
cc
cc
Cc
Cc
Cc
Cc
cc
Cc
cc
CC
cc
CCc
Ccc
Cc
cc
CCc
cc
CCC
cc
玉米的淀粉质胚乳基因（Su）对甜质胚乳基因（su）为显性。某玉米植株是甜质纯合体（susu），同时是第10染色体的三体（2n+I10）。使该三体植株与粉质纯合的正常玉米（2n）杂交，再使F1群体内的三体植株自交，在F2群体内有1758粒是淀粉质的，586粒是甜质的，问Su-su这对基因是否在第10染色体
上？（设染色体随机分离）答：根据题意，F2群体淀粉质：甜质=1758：586=3：1，可推知这对基因不在第10染色体上。解释：
（n-1）II + 10III ×（n-1）II + 10II ↓ （n-1）II
Susu
susu
SuSu
+ 10III
↓自交
(n-1)I+10I (n-1)I+10II (n-1)I+10I (n-1)I+10II susuSuSu（n-1）I+10I Su（n-1）I+10II Su（n-1）I+10I su（n-1）I+10II su 淀粉质：甜质=3：1 如在第10染色体上，则 （n-1）II + 10III
sususu
×（n-1）II + 10II
SuSu
↓ （n-1）II ＋ 10III ↓自交
Sususu
1(n-1)I+10I 1(n-1)I+10II susuSu1(n-1)I+10I Su1(n-1)I+10II susu2(n-1)I+10I su2(n-1)I+10II Susu 淀粉质：甜质=27：9=3:1 2(n-1)I+10I 2(n-1)I+10II Sususu上述是假定三体10III
Sususu
的分离中n+1和n以同等的比例授精，但实际上三体n+1的配子参与受精的要
少于n配子，n+1的花粉更少，因此不可能达到刚好是3：1的比例。因此不在第10染色体上。
一般都认为烟草是两个野生种Nicotiana sylvestris（2n=24=12II=2X=SS）和N.tomentosiformis（2n=24=12II=2X=TT）合并起来的异源四倍体（2n=48=24II=SSTT）。某烟草单体（2n-1=47）与N. sylvestris杂交的F1群体内，一些植株有36个染色体，另一些植株有35个染色体。细胞学的检查表明，35个染色体的F1植株在减数分裂时联会成11个二价体和13个单价体，试问：该单体所缺的那个染色体属于S染色体组，还是属于T染色体组？如果所缺的那个染色体属于你所解答的那个染色体组的另一个染色体组，上述的35个染色体的F1植株在减数分裂时应该联会成几个二价体和单价体？ 答:（1）该单体所缺的那个染色体属于S染色体组，因为具有35个染色体的F1植株在减数分裂时形成了11二价体和13个单价体。（2）假若该单体所缺的那个染色体属于T染色体组，则35个染色体的F1植株在减数分裂时会形成12二价体和11个单价体。
白肋型烟草的茎叶都是乳黄绿色，基因型是yb1yb1yb2yb2隐性纯合体。某植株的基因型内只要有yb1的显性等位基因Yb1或yb2的显性等位基因Yb2中之一个即为正常绿色。曾使白肋型烟草与9个不同染色体（从M到U）的单体杂交，得9个杂交组合的F1，再使白肋型烟草分别回交9个F1群体内的单体植株，得到下表所列的回交子一代。试问Yb1-yb1或Yb2-yb2在哪条染色体上？为什么？
回交子一代的表现种类和株数 F1单体的单体染色体 绿株 M N O P Q R S T U 36 28 19 33 32 27 27 28 37 白肋株 9 8 17 9 12 12 4 8 8 答：Yb1-yb1或Yb2-yb2位于O染色体上。下面以Yb2-yb2是否位于O染色体上作相关解释：
⑴.如果Yb2在O染色单体上， （n-2）II + II
yb1yb1
+M-UII
yb2yb2
×（n-2）II + II
Yb1Yb1
+OI
Yb2yb2
↓ （n-2）II + II （n-2）II + II
Yb1yb1
+ OII
yb2
Yb2yb2
；
yb1yb1
Yb1yb1
+OI×（n-2）II + II+OII
yb2yb2
↓
（n-2）II + II（n-2）II + II（n-2）II + II（n-2）II + II
Yb1yb1Yb1yb1yb1yb1yb1yb1
+OI +OII +OII
Yb2yb2yb2yb2
yb2
1绿
1绿 1白 1白
+OI
yb2
则正常株和白肋株的比例为1：1，而上表中只有O染色体单体后代表现为19：17接近于理论比例1：1，故推测Yb2基因位于O染色体上。同理如Yb1基因位于单体染色体上，也表现为相同的遗传规律，因此Yb1基因也可位于O染色体上。
⑵.如果不在O染色单体上，则 （n-2）II + II
yb1yb1
+II
yb2yb2
×（n-3）II + II
Yb1Yb1
+II
Yb2Yb2
+ OI
↓
（n-2）II+ II
Yb1yb1
+ II+ II
Yb2yb2
；
+ OI ×（n-2）II + II
yb1yb1
（n-3）II + II
Yb1yb1Yb2yb2
+II
yb2yb2
↓
（（n-3）II +OI）（n-2）II + II（（n-3）II +OI）（n-2）II + II（（n-3）II +OI）（n-2）II + II（（n-3）II +OI）（n-2）II + II
Yb1yb1Yb1yb1yb1yb1yb1yb1
+II +II +II +II
Yb2yb2yb2yb2Yb2yb2yb2yb2
1绿株 1绿株 1绿株 1白肋株
则正常株和白肋株的比例为3：1，而上表中只有除O染色体株之外其它染色体单体后代的表现接近于这一理论比例。
细菌和病毒的遗传
F-菌株：未携带F因子的大肠杆菌菌株。F+菌株：包含一个游离状态F因子的大肠杆菌菌株。Hfr菌株：包含一个整合到大肠杆菌染色体组内的F因子的菌株。F因子：大肠杆菌中的一种附加体，控制大肠杆菌接合过程而使其成为供体菌的一种致育因子。F'因子：整合在宿主细菌染色体上的F因子，在环出时不够准确而携带有染色体一些基因的一种致育因子。烈性噬菌体：侵染宿主细胞后，进入裂解途径，破坏宿主细胞原有遗传物质，合成大量的自身遗传物质和蛋白质并组装成子噬菌体，最后使宿主裂解的一类噬菌体。温和性噬菌体：侵染宿主细胞后，并不裂解宿主细胞，而是走溶原性生活周期的一类噬菌体。溶原性细菌：含有温和噬菌体的遗传物质而又找不到噬菌体形态上可见的噬菌体粒子的宿主细菌。部分二倍体：当F+和Hfr的细菌染色体进入F-后，在一个短时期内，F-细胞中对某些位点来说总有一段二倍体的DNA状态的细菌。
为什么说细菌和病毒是研究遗传学的好材料？答：与其他生物体相比，细菌和病毒能成为研究遗传学的好材料，具有以下7个方面的优越性：（1）世代周期短：每个世代以min或h计算，繁殖速度快，大大缩短了实验周期。（2）易于管理和进行化学分析 个体小，繁殖方便，可以大量节省人力、物力和财力；且代谢旺盛，繁殖又快，累积大量的代谢产物。（3）便于研究基因的突变 细菌和病毒均属于单倍体，所有突变都能立即表现出来，不存在显性掩盖隐性的问题。（4）便于研究基因的作用 通过基本培养基和选择培养基的影印培养，很容易筛选出营养缺陷型，利于生化研究。（5）便于基因重组的研究 通过细菌的转化、转导和接合作用，在一支试管中可以产生遗传性状不相同的后代。（6）便于用于研究基因结构、功能及调控机制的材料 细菌和病毒的遗传物质简单，基因定位和结构分析等易于进行且可用生理生化方法进行基因的表达和调控分析。（7）便于进行遗传操作 细菌质粒和病毒作为载体，已成为高等生物的分子遗传学研究和生物工程的重要工具。
试比较大肠杆菌和玉米的染色体组。答：大肠杆菌属于原核生物、而玉米是真核生物，二者基因组存在很大的区别：⑴.基因组大小不同：大肠杆菌DNA以单个染色体的形式存在，长约1100μm，分子量约为2.6×109；玉米以10对染色体存在（n=10），基因组非常庞大。⑵.染色体组成不同：大肠杆菌DNA不与组蛋白结合，也不形成核小体结构，是一个封闭的大环结构；而玉米DNA与组蛋白结合，形成典型的核小体结构，呈直线排列，并多级折叠成光学显微镜下可见的染色体结构。⑶.大肠杆菌的基因发生突变，在
当代个体中即可表现出来，而在玉米中基因组中则存在基因的显隐性关系。⑷.DNA合成时期不同：大肠杆菌DNA在整个细胞生长过程中都可进行，而玉米DNA只在细胞周期的S期合成。⑸.复制起点不同：大肠杆菌只有一个复制起点，在而玉米存在多个复制起点。⑹.DND组成不同：大肠杆菌中一般由单一序列组成，且基因的排列方式非常紧凑，存在重叠基因现象；而玉米中则存在大量的重复序列，许多基因以基因家族方式存在。
对两个基因的噬菌体杂交所测定的重组频率如下：
a-b+×a+b- a-c+×a+c- b-c+×b+c-
3.0% 2.0% 1.5%
试问:（1）a、b、c 3个突变在连锁图上的次序如何？为什么它们之间的距离不是累加的？（2）假定三因子杂交，ab+c×a+bc+，你预期哪种类型的重组体频率最低？（3）计算从 ⑵ 所假定的三因子杂交中出现的各种重组类型的频率。
答：⑴.a、b、c3个突变在连锁图上的次序为右图，由于噬菌体的DNA是环状结构，而不是
线状排列，因此它们之间的距离不是累加的。⑵.根据⑴的三个基因间的连锁距离可知，基因间重组率较低的是ac和bc，因此ab+c+和a+bc两种类型的重组体频率最低。
⑶. 根据 ⑴ 的重组率可知：c基因在中间： bc间单交换产生acb和a+ c+b+的频率共为1.5%；ac间单交换产生c+b的频率共为2.0%；双交换a c+b+和a+cb的频率共为
a+cb+和a 0.03%。
噬菌体三基因杂交产生以下种类和数目的后代：
+++ pq+ +q+ +qr 235 62 40 4 pqr p++ p+r ++r 共： 270 7 48 60 726 试问：（1）这一杂交中亲本噬菌体的基因型是什么？（2）基因次序如何？（3）基因之间的图距如何？答：（1）这一杂交中亲本基因型是+++和pqr；（2）根据杂交后代中双交换类型和亲本基因型，便可推断出基因次序为：qpr或rpq；（3）基因之间的图距：
类型 亲本类型 基因型 +++ 数目 比例(％) 重组率(％) 235 505 单交换型I 单交换型II 双交换型 共： pqr pq+ ++r p+r +q+ p++ +qr 270 62 122 60 48 88 40 7 11 4 726 16.8 √ √ 12.1 √ √ 1.5 √ √ 18.3 13.6 28.9 pr之间的遗传距离为18.3遗传单位；pq之间的遗传距离为13.6遗传单位；因为有双交换的存在，qr之间的遗传距离为：28.9＋2×1.5=31.9遗传单位。
试比较转化、接合、转导、性导在细菌遗传物质传递上的异同。答：这四种现象的相同之处是：都是细菌的遗传物质DNA在不同的细菌细胞之间传递，从而使受体细胞遗传物质发生重组。不同之处是：转化是裸露的DNA直接与处于感受态的细胞之间的互作，进入受体细胞，发生重组；接合是由于F因子的整合产生Hfr菌株，在F因子进行转移时，供体菌遗传物质也被带入受体菌，实现重组；性导是Hfr菌株中F因子的错误环出，产生了携带有供体菌遗传物质的F'因子，接合时随F'因子的转移而使供体菌遗传物质导入到受体菌中；转导是细菌的一段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内，并通过感染而转移到另一个受体菌内。
假定你证明对过去一个从未描述过的细菌种有遗传重组，如使ab+菌株与a+b菌株混合培养，形成a+b+、ab的重组类型，试说明将采用哪种方式来确定这种重组是转化、转导还是接合的结果。答：参照戴维斯的U型管试验，将两菌株放入培养，后代中发现如无重组类型，则该遗传重组类型为接合产生的；后代中如有重组类型，可能是转化或转导产生的；可进一步试验，在U型管中加入DNA酶，检测后代有无重组，如无重组则为该类型为转化产生的，如有则是转导产生的。
s
s
在接合实验中，Hfr菌株应带有一个敏感的位点（如azi或str），这样，在发生接合后可用选择培养基消除Hfr供体。试问这个位点距离Hfr染色体的转移起点（O）应该远还是近，为什么？答：这个位点距离Hfr染色体的转移起点（O）应该是远。因为如这个敏感位点距转移起点（O）近情况下，Hfr菌株的基因从原点处开始进入受体菌，使得敏感位点较早地重组进受体菌中，在中断杂交后，除去Hfr菌株的同时也除去了重组有敏感位点的重组个体，这样就无法检测敏感位点之后的基因重组距离了。
S
S
R
S
供体菌株为Hfr arg- leu+ azi str，受体菌株F- arg+ leu- azi str。为检出和收集重组体F- arg+ leu+ azi，应用下列哪一种培养基可以完成这一任务，为什么其它的培养基不可以？⑴. 基本培养基加链霉素，⑵. 基本培养基加叠氮化钠和亮氨酸，⑶. 基本培养基加叠氮化钠，⑷. 选择培养基中不加精氨酸和亮氨酸，加链霉素，⑸. 基本培养基加链霉素和叠氮化钠。答：3号培养基合适，因为：1号培养基，所有菌株均为链霉素敏感，在该培养基中将抑制所有的菌株；2号培养基，无法区分重组体和受体
R
菌；3号培养基，加叠氮化钠可以抑制供体菌的生长，同时又不加亮氨酸，受体菌也无法生长；4号培养基中，加链霉素将抑制所有菌株；5号培养基，加链霉素也将将抑制所有菌。
大肠杆菌3个Hfr菌株利用中断交配技术，分别与营养缺陷型F-菌株交配，获得下表结果：
供体位点 gal+ thr+ xyl+ lac+ his+ ilu+ arg+ 进入时间（min） HfrP4X 11 94 73 2 38 77 62 HfrKL98 67 50 29 58 94 33 18 HfrRa-2 70 87 8 79 43 4 19 试利用上述资料建立一个大肠杆菌染色体图，包括以min表示的图距。并标出各Hfr菌株F因子的插入位点及转移方向。
答：根据上表结果可知各基因位点在不同菌株中的排列顺序：
菌株 HfrP4X HfrKL98 HfrRa-2 lac+ arg+ ilu+ gal+ xyl+ xyl+ his+ ilu+ arg+ 供体位点 arg+ thr+ his+ xyl+ lac+ gal+ ilu+ gal+ lac+ thr+ his+ thr+
利用大肠杆菌菌株杂交，一个是a+b+c-d+，另一个是a-b-c+d-。从重组体中选择b+c+基因，而不选a及d的等位基因，当检查b+c+时，大部分都是a-d-。试问：⑴.哪一个菌株是供体？⑵.从这个实验可以得到什么结论？答：（1）一般重组类型占比例比亲本类型少，当检查b+c+时，大部分都是a-d-，因此a-b-c+d-基因型为受体菌。（2）本实验说明了F因子插入位点位于b c 之前，而离ad较远。
如果把一个大肠杆菌放在含λ的培养基上它并不裂解，你是否认为这个大肠杆菌是溶原性的？答：这个原始大肠杆菌是溶原性的。因为：当溶原性的大肠杆菌放入含λ噬菌体的培养基中时，由于大肠杆菌本
身存在抗超数感染性质，因此不裂解；另外λ噬菌体是温和性噬菌体，侵染大肠杆菌之后，进入溶原状态，并不马上走裂解途径。
Hfr met+ thi+ pur+×F- met- thi- pur-杂交。中断杂交试验表明，met+最后进入受体。所以只在含thi和pur 的培养基上选择met+接合后重组体。检验这些接合后体存在的thi+和pur+，发现各基因型个体数如下：
met+ thi+ pur+ met+ thi- pur+
280 6
met+ thi+ pur- met+ thi- pur-
0 52
试问：（1）选择培养基中为什么不考虑met?（2）基因次序是什么？（3）重组单位的图距有多大？（4）这里为什么不出现基因型met+ thi+ pur-的个体？答：（1）因为met+最后进入受体，易于检测出。（2）基因次序是thi+ pur+ met+。（3）重组单位的图距是：
（4）在三个位点间发生双交换才有可能发生met+ thi+ pur-的个体，由于中断杂交的时间短或者所筛选的群体小，未能发现该个体。
大肠杆菌中3个位点ara、leu和ilvH是在1/2min的图距内，为了确定三者之间的正确顺序及图距，用转导噬菌体P1侵染原养型菌株ara+leu+ilvH+，然后使裂解物侵染营养缺陷型菌株ara-leu-ilvH-，对每个有选择标记基因进行实验，确定其未选择标记基因的频率，获下表结果：
实验 1 2 3 选择的标记基因 ara+ ilvH+ ara+ilvH+ 未选择的标记基因 60%leu+ 1%ilvH+ 5%ara+ 0%leu+ 0%leu+ 根据上表3个实验结果，试说明：（1）三个基因间的连锁顺序如何？（2）这个转导片段的大小。答：⑴. 三个基因间的连锁顺序：由实验1可知，ara基因距leu基因近，而距ilvH基因远；由实验2可知，ilvH基因距ara基因近，而距leu基因远；由实验3进一步验证，ilvH基因与ara基因间，无leu基因。因此三个基因的连锁顺序为：
⑵. 这个转导片段的大小：ilvH基因与ara基因间的并发转导中有1~5％，与leu基因间未发生过转导，因此，这个转导片段的大小是从ilvH位点到ara和leu位点之间。
肺炎双球菌中基因型为strmtl（mtl为发酵甘露醇（mannitol）的基因，mtl不能发酵甘露醇）的细菌在一个试验中由具有strmtl的DNA进行转化，在另一个试验中由具有strmtl的以及具有strmtl的两种DNA混合物进行转化，其结果如下：
R
+
R
-S
+
S-+-
转化产生的基因型的百分数 供体DNA strmtl strmtl Strmtl＋strmtl R-S-R-R-strmtl 0.40 0.85 S+strmtl 0.17 0.0066 R+4.3 2.8 试问：（1） 上表中第一横行所列结果说明了什么？为什么？（2） 上表中第二横行所列结果说明了什么？为什么？答：⑴. strmtl的比例很小，说明这两个位点的相距较远。因为，DNA转化只能以小片段的形式进入受体，距离远的两个基因同时位于同一个片段的机会小，并发转化的机会也小。⑵. 两基因位于不同的片段上，并发转化的概率是两个位点单个转化的概率的乘积，因此产生strmtl基因型的个体更少，且明显少于共存于同一染色体上的两个位点的共转化。
R
+
R
+
在普遍性转导中，供体大肠杆菌细胞的基因型是trpC+pyrF-trpA-，受体细胞的基因型是trpC-pyrF+trpA+。由P1噬菌体媒介转导，对trpC+进行选择，用选择的细胞进一步检查其它基因的转导情况，得到以下的结果：
基因型 trpC+ pyrF- trpA- trpC+ pyrF+ trpA- trpC+ pyrF- trpA+ trpC+ pyrF+ trpA+ 后代数目 274 279 2 46 试问：（1）这3个基因的次序是什么？（2）TrpC和pyrF以及trpC和trpA的合转导频率是多少？（3）假定P1染色体长为10mm，这些基因之间的物理距离是多少？
答：⑴. 这3个基因的次序：由上表可知，后代数目最少的基因型为trpC+ pyrF- trpA+，因为三个基因位点中，只有发生了双交换的频率是最少的，可以推断基因顺序为：trpC trpA pyrF；⑵. TrpC和pyrF以及trpC和trpA的合转导频率：
TrpC和pyrF的合转导频率是：
trpC和trpA的合转导频率是：
⑶. 假定P1染色体长为10mm，这些基因之间的物理距离： TrpC和pyrF的物理距离是：
trpC和trpA的物理距离是：
大肠杆菌Hfr gal+lac+（A）与F-gal-lac-（B）杂交，A向B转移gal+比较早而且频率高，但是转移lac+迟而且效率低。菌株B的gal+重组体仍旧是F-。从菌株A可以分离出一个变体叫做菌株C，菌株C向B转移lac+早而且频率高，但不转移gal+。在C×B的杂交中，B菌株的lac+重组体一般是F+。问菌株C的性质是什么？答：根据题意可推断，Hfr菌株A是高频同源重组菌株，F因子插入的位置是位于gal+lac+之间，且gal+基因靠近于F因子转移的起点，lac+基因则相反，因此A向转移gal+比较早而且频率高，但是转移lac+迟而且效率低。由于细菌染色体很长，一般容易中断，很难转移完整的一个F因子，因此，菌株B的gal+重组体仍为F-。从菌株A的变体菌株C，可推断为，由于lac+基因靠近F因子的另一端，F因子环出时错误地包装了lac+基因而未包裹gal+基因，因此，C×B的杂交中，B菌株的lac+重组体一般是F+。菌株C向B转移lac+早，而且频率高，但不转移gal+。
在大肠杆菌中发现了一个带有麦芽糖酶基因（mal）的F'因子。将F'mal+引入F-mal-菌株。这样所产生的细胞多数能转移F'mal+到F-细胞中，偶然有些细胞可以从mal-基因开始把整个细菌染色体转移到F-中。这些细胞可分为两类：（a）转移mal+很早，mal-很迟；（b）转移mal-很早，mal+很迟。 画出F'因子与染色体相互作用的图，表明（a）型细胞最大的可能是如何产生的，（b）型细胞又是如何产生的。
答：有些细胞可以从mal-基因开始把整个细菌染色体转移到F-中，那么这些细胞肯定是Hfr类型，假定F'因子带有A、B、C、D四个区域，转移切口（O）发生在C和D之间，mal+基因位于A与B之间，则（a）型细胞产生最大的可能是：F'mal+整合在细胞染色体上，位置恰好相邻于mal-基因，而mal+基因紧挨着转移切口位点，而mal-基因则相反，具体见下图。
（b）型细胞产生最大的可能是：F'mal+先与细胞染色体上的mal-基因发生同源重组，产生F'mal-因子，
该因子再与主染色体发生整合，位置同（a），具体过程见下图。
基因表达与调控
结构基因：指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列。调控基因：指其表达产物参与调控其它基因表达的基因。标记基因：指与目标性状紧密连锁、同该性状共同分离且易于识别的可遗传的等位基因变异。重叠基因：指同一段DNA编码顺序，由于阅读框架的不同或终止早晚的不同，同时编码两个或两个以上多肽链的基因。隔裂基因：指一个基因内部为一个或多个不翻译的编码顺序（如内含子）所隔裂的现象。内含子：在DNA序列中，不出现在成熟mRNA中的片段。外显子：在DNA序列中，出现在成熟mRNA中的片段。跳跃基因：即转座因子，指染色体组上可以转移的基因。实质是可作为插入因子和转座因子移动位置的DNA片断(序列）。假基因：同已知的基因相似，处于不同的位点，因缺失或突变而不能转录或翻译，是没有功能的基因。反式调控：调控蛋白质发生突变，形成的蛋白质不能与这个基因的启动子结合，影响到与这个蛋白质结合的所有等位基因位点，导致这些基因不能表达的现象。渐渗杂交：一个物种的基因引进到另一物种的基因库中的现象。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以发生逆转。
有一个双突变杂合二倍体，其基因型是 + a // b + ，如果有互补作用表示什么？如果无互补作用，表示什么？答：有互补作用：表示该表现型为野生型，a、b两突变不是等位的，是代表两个不同的基因位点。无互补作用：表示该表现型为突变型，a、b两突变是等位的，是代表同一个基因位点的两个基因座。
用T4噬菌体一个特殊基因区的不同突变体研究互补作用，获得下列资料。试根据这个资料判断，本区应有几个顺反子？
1 2 3 4 5 6 1 - + - + - - 2 + - + - + + 3 - + - + - - 4 + - + - + + 5 - + - + - - 6 - + - + - - +为互补，-为无互补；
答：从第一行可以看出，突变体1与突变体3、5、6不互补，隶属于同一个基因位点，即为同一个顺反子；而与突变体2、4不互补，不在同一个基因位点上；第三、五、六行则进一步验证了第一行的推断。从第二、四行可以看出，突变体２、４不互补，隶属于同一个基因位点，即为同一个顺反子；而与突变体1、3、5、6互补，不在同一个基因位点上，即分属于不同的顺反子。结论：本区共有两个顺反子，突变体1、3、5、6同属于一个顺反子；突变体2、4同属于一个顺反子。
举例说明基因是如何控制遗传性状表达的。答：基因对于遗传性状表达的作用可分为直接与间接两种形式。(1)如果基因的最后产品是结构蛋白或功能蛋白，基因的变异可以直接影响到蛋白质的特性，从而表现出不同的遗传性状。例如人的镰形红血球贫血症。红血球碟形HbA型产生两种突变体Hbs、Hbc红血球镰刀形。血红蛋白分子有四条多肽链：两条α链（141个氨基酸/条）、两条β链（146个氨基酸/条）。HbA、Hbs、Hbc氨基酸组成的差异在于β链上第6位上氨基酸，HbA第6位为谷氨酸（GAA）、Hbs第6位为缬氨酸（GUA）、Hbc第6位为赖氨酸（AAA）。基因突变会最终影响到性状改变，产生贫血症的原因：仅由单个碱基的突变，引起氨基酸的改变，导致蛋白质性质发生变化，直接产生性状变化。由正常的碟形红血球转变为镰刀形红血球， 缺氧时表现贫血症。(2)更多的情况下，基因是通过酶的合成，间接影响生物性状的表达，例如豌豆：圆粒（RR）×皱粒（rr）产生F1圆粒（Rr），自交产生F2，1/4表现为皱粒（rr）。rr的表现型为皱粒，是因为缺少一种淀粉分支酶（SBE）所致。SBE控制淀粉分支点的形成，rr豌豆的SBE不正常，带有一段0.8kb的插入片段，结果形成异常mRNA，不能形成淀粉分支酶。在种子发育过程中，不能合成淀粉导致积累蔗糖和大量的水分。随着种子的成熟，皱粒基因型（rr）种子比圆粒基因型种子失水快，结果形成皱粒种子表现型。而F1圆粒（Rr）杂合体中，有一个正常的R基因，可以产生SBE酶，能够合成淀粉，表现为圆粒。本例说明R与r基因控制豌豆子粒的性状不是直接的，而是通过指导淀粉分支酶的合成间接实现的。
基因工程和基因组学
基因工程：在分子水平上，采取工程建设方式，按照预先设计的蓝图，借助于实验室技术将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去，使外源基因正确表达，定向获得新遗传性状的一门技术。限制性内切酶：一种水解DNA的磷酸二脂酶，遗传工程中重要工具。限制：降解外源DNA，防御异源遗传信息进入的手段。粘性末端：指遗传工程中，酶解时所产生的带有互补碱基配对顺序、可以自动接合成为环状DNA的单链尾巴。重组DNA分子：基因工程中用限制性内切酶切割\"目的\"基因和载体DNA分子后，使两者都产生粘性末端，再把两者连接起来形成DNA分子。 运载工具：将“目的”基因导入受体细胞的运载工具。 质粒：细菌细胞内独立于细菌染色体而自然存在的、能自我复制、易分离和导入的环状双链DNA分子。质粒具有重组表型检测标记，检测是否携带外源DNA片段。 核基因库：将某生物全部基因组DNA酶切后与载体连接构建而成的基因库。理想的核基因库应能包括全部基因组序列。染色体基因库：将基因组的一部分如一条染色体构建而成的基因库，可选择特异基因以及分析染色体结构和组织。cDNA库：以mRNA为模板，经反转录酶合成互补DNA构建而成的基因库。人工合成基因：根据已知的基因或氨基酸序列，将化学合成寡核苷酸的方法与酶促合成DNA的方法相结合合成的基因。 植物基因转化：是指将外源基因转移到植物细胞内、并整合到植物基因组中稳定遗传和表达的过程。DNA芯片技术：核酸分子杂交的原理和方法与半导体技术相结合发展形成的一门新技术。这一技术可使许多分子杂交反应同时进行。分子标记辅助选
择：饱和基因组图谱可用来确定与任何一个目的基因紧密连锁的分子标记，根据图谱间接选择目的基因，可降低连锁累赘，加速目的基因的转移与利用，提高育种效率。基因组学：从整体水平上研究一个物种所有遗传信息的结构与功能的一门学科。蛋白质组学：是从蛋白质水平来研究基因组的基因表达，分析基因组的蛋白质类型、数量、空间结构变异以及相互作用机制的学科。生物信息学：是一种用计算机贮存原始资料，分析生物信息，将DNA芯片以及蛋白质双向电泳结果转变成为可读的遗传学信息的学科。生物信息学是现代生物技术与计算机科学的结合，收集、加工和分析生物资料和信息。
简述基因工程的施工步骤。答：基因工程的施工由以下这些步骤：⑴.从细胞和组织中分离DNA；⑵.利用能识别特异DNA序列的限制性核酸内切酶酶切DNA分子，制备DNA片段；⑶.将酶切的DNA片段与载体DNA（载体能在宿主细胞内自我复制连接），构建重组DNA分子；⑷.将重组DNA分子导入宿主细胞，在细胞内复制，产生多个完全相同的拷贝，即克隆；⑸.重组DNA随宿主细胞分裂而分配到子细胞，使子代群体细胞均具有重组DNA分子的拷贝；⑹.从宿主细胞中回收、纯化和分析克隆的重组DNA分子；⑺.使克隆的DNA进一步转录成mRNA、翻译成蛋白质，分离、鉴定基因产物。
说明在DNA克隆中，以下材料起什么作用。(1)载体；(2)限制性核酸内切酶；(3)连接酶；(4)宿主细胞；(5)氯化钠 答：⑴. 载体：经限制性酶酶切后形成的DNA片段或基因，不能直接进入宿主细胞进行克隆。一个DNA片段只有与适合的载体DNA连接构成重组DNA后，在载体DNA的运载下，才可以高效地进入宿主细胞，并在其中复制、扩增、克隆出多个拷贝。可作为DNA载体的有质粒、噬菌体、病毒、细菌和酵母人工染色体等。⑵. 限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶是基因工程的基石。在细菌中这些酶的功能是降解外来DNA分子，以限制或阻止病毒侵染。这种酶能识别双链DNA分子中一段特异的核苷酸序列，在这一序列内将双链DNA分子切断。⑶. 连接酶：将外源DNA与载体相连接的一类酶。⑷. 宿主细胞：能使重组DNA进行复制的寄主细胞。⑸. 氯化钠：主要用于DNA提取。在pH为8左右的DNA溶液中，DNA分子是带负电荷的，加入一定浓度的氯化钠，使钠离子中和DNA分子上的负电荷，减少DNA分子之间的同性电荷相斥力，易于互相聚合而形成DNA钠盐沉淀。另外，氯化钠也是细菌培养基的成分之一。
有一个带有氨苄青霉素和四环素抗性的质粒，在其四环素抗性基因内有一个该质粒惟一的EcoRI酶切点，今欲用EcoRI位点克隆果蝇DNA，构建一个基因库，连接的产物转化大肠杆菌菌株DH5 ，试问：⑴. 在培养基中加入哪一种抗生素用于选择阳性克隆？⑵. 对哪一种抗生素有抗性的质粒携带外源果蝇DNA片段？⑶. 如果有的克隆可抗两种抗生素，如何解释？答：⑴.在培养基中加入四环素结合影印法可用于选择阳性克隆。⑵.对氨苄青霉素有抗性的质粒携带外源果蝇DNA片段。⑶.这种克隆是没有受到EcoRI酶解的原始质粒或这些克隆都是自连形成的非重组体。
在构建一个真核生物核DNA库时，需要考虑哪些因素？答：核基因库是将某一生物的全部基因组DNA酶切后与载体连接构建而成的。通常方法是，尽量提取大分子量的核DNA，用限制性酶酶切后，分离选择具有一定长度（大于15kb）的DNA片断，与适宜的载体连接构成重组DNA分子，根据所用的载体，选择相应的宿主细胞用于克隆。若载体是质粒，则将连接的重组DNA分子转化感受态细胞，收集所有的菌落即成为质粒基因库。如果载体是噬菌体或粘粒（cosmid），则将重组DNA分子体外包装成噬菌体后，感染细菌细胞，将所得到的所有重组噬菌体集中即是基因库。如果载体为BAC或YAC，将重组人工染色体导入相应的宿主细胞，收集得到的所有细胞即成为基因库。真核生物的核DNA大，因此在构建核基因库时，通常要选
择能够接受较大片段的载体，以减少克隆数量。若构建的基因库是以分离结构基因为主要目的的，通常选用λEMBL，λGEM，或粘粒。而那些将用于基因组作图和分析的基因库，则多选择BAC或YAC为载体。
根据下列凝胶电泳分析的结果，构建一个限制性酶图谱，并表明酶切位点及片段的碱基数，片段总长度为1300bp。电泳分析结果如下：
内切酶 I II I和II DNA片段长度(bp) 350，950 200，1100 150，200，950 答：限制性酶切图谱从左到右是，200个碱基对位置是酶II的切点；350个碱基对位置是酶I的切点；图谱总长是1300个碱基对。
在下列6种限制性酶图谱中，有一种排列方式与凝胶电泳的带型是一致的。3种酶分别是：E： EcoRI、N：NcoI、A：AatII。
试回答：⑴.根据电泳中DNA带型，选择正确的图谱并说明原因。⑵.在将这块凝胶转移后进行Southern杂交分析，带星点的是与pep基因杂交的信号带，说明pep在图谱中的位置。答：⑴.从上到下的第五条应该为正确的图谱，因为经过上述三种酶切后，与左面的电泳图完全一致。⑵.根据Southern结果和酶切图的位置，pep应该在第五条图谱的3与4之间。
基因突变
基因突变：指染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化，与原来基因形成对性关系。 重演性：同一生物不同个体间可以多次发生同样的突变。突变：是一种遗传状态，可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变，所有的突变都是DNA结构中碱基所发生的改变。突变的平行性: 亲缘关系相近物种因遗传基础近似，常发生相似的基因突变。突变体：由于基因突变而表现出突变性状的细胞或个体。突变
率：突变个体数占总个体数的比数。形态突变：主要影响生物体的外在可见的形态结构的突变，如形状、大小、色泽等的改变，故又称可见突变。生化突变：影响生物的代谢过程的突变，导致一个特定的生化功能改变或丧失。 致死突变：影响生物体的生活力、导致个体死亡的一类突变。等位基因：是指位于同源染色体相对应位点上的一对基因。 复等位基因：指位于同一基因位点上的多个等位基因的总称。 突变的多方向性：一个基因可以向不同方向发生突变。即它可以突变为一个以上的等位基因。突变的平行性：亲缘关系相近的物种因其遗传基础比较近似而发生相似的基因突变的现象。 自交不亲和性：指自花授粉不结实、而株间授粉可以结实的现象。转座遗传因子：又叫可移动因子，是指一段可在染色体组内移动，从一个位点切除，插入到另一个新的位点、引起基因的突变或染色体重组的特定DNA序列。
细胞质遗传
细胞质遗传(核外遗传)：指由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律。细胞质基因组：所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。前定作用：由受精前母体卵细胞状态决定子代性状表现的母性影响。母性影响：由核基因的产物积累在卵细胞中所引起的一种遗传现象,其特点为下一代表现型受上一代母体基因的影响。质粒：泛指染色体外一切能进行自主复制的遗传单位，包括共生生物、真核生物的细胞器和细菌中染色体以外的单纯DNA分子。孢子体不育：是指花粉的育性受孢子体（植株）基因型所控制、与花粉本身所含基因无关。配子体不育：是指花粉的育性直接受配子体（花粉）本身的基因所决定。雄性不育性：植物花粉败育的现象称为雄性不育性。核不育型：这是一种由核内染色体上基因决定的雄性不育类型。质–核不育型：是由细胞质和核基因互作所控制的不育类型。
什么叫细胞质遗传？它有哪些特点？试举例说明之。答：细胞质遗传指由细胞质内的遗传物质即细胞质基因所决定的遗传现象和规律，又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传。细胞质遗传的特点：⑴. 遗传方式是非孟德尔式的；杂交后一般不表现一定比例的分离。⑵. 正交和反交的遗传表现不同；F1通常只表现母体的性状，故又称母性遗传。⑶. 通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换掉，但母本的细胞质基因及其所控制的性状仍不消失。⑷. 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。举例：罗兹（Rhoades M. M.）报道玉米的第7染色体上有一个控制白色条纹的基因（ij），纯合的ijij植株叶片表现为白色和绿色相间的条纹。以这种条纹株与正常绿色进行正反杂交，并将F1自交其结果如下：当以绿色株为母本时,F1全部表现正常绿色与非绿色为一对基因的差别,纯合隐性(ijij）个体表现白化或条纹，但以条纹株为母本时，F1却出现正常绿色、条纹和白化三类植株，并且没有一定的比例，如果将F1的条纹株与正常绿色株回交，后代仍然出现比例不定的三类植株，继续用正常绿色株做父本与条纹株回交，直至ij基因被全部取代，仍然没有发现父本对这个性状的影响，可见是叶绿体变异之后的细胞质遗传方式。
何谓母性影响？试举例说明它与母性遗传的区别。答：由于母本基因型的影响，使子代表现母本性状的现象叫做母性影响，又叫前定作用。母性影响所表现的遗传现象与母性遗传十分相似，但并不是由于细胞质基因组所决定的，而是由于核基因的产物在卵细胞中积累所决定的，故不属于母性遗传的范畴。举例：如椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋，这对相对性状是母性影响。把这两种椎实螺进行正反交，F1外壳的旋转方向都与各自的母体相似，成为右旋或为左旋，但其F2却都有全部为右旋，到F3世代才出现右旋和左旋的分离。这是由一对基因差别决定的，右旋（S+）对左旋（S）为显性，某个体的表现型并不由本身
的基因型直接决定，而是由母体卵细胞的状态所决定，母本卵细胞的状态又由母本的基因型所决定。F1的基因型（S+S）决定了F2均为右旋，而F2的三种基因型决定了F3的二种类型的分离，其中S+S+和S+S的后代为右旋，SS后代为左旋。
如果正反交试验获得的F1表现不同，这可能是由于 ⑴. 性连锁；⑵. 细胞质遗传；⑶. 母性影响。你如何用试验方法确定它属于哪一种情况？答：正反杂交获得的F1分别进行自交或近亲交配，分析F1和F2性状分离与性别的关系，如群体中性状分离符合分离规律，但雌雄群体间性状分离比例不同者为性连锁；若正交F1表现与母本相同，反交不同，正交F1与其它任何亲本回交仍表现为母本性状者，并通过连续回交将母本的核基因置换掉，但该性状仍保留在母本中，则为细胞质遗传。若F1表现与母本相似，而自交后F2表现相同，继续自交其F3表现分离，且符合分离规律，则为母性影响。
细胞质遗传的物质基础是什么？答：所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质均为细胞质遗传的物质基础。细胞器基因组包括：线粒体基因组、叶绿体基因组、动粒基因组、中心粒基因组、膜体系基因组等；非细胞器基因组包括细胞共生体基因组、细胞质粒基因组等。
细胞质基因与核基因所何异同？二者在遗传上的相互关系如何？答：共同点：虽然细胞质基因在分子大小和组成上与核基因有某些区别，但作为一种遗传物质，在结构上和功能上与核基因有许多相同点：⑴. 均按半保留复制；⑵. 表达方式一样：DNA-mRAN核糖体-蛋白质；⑶. 均能发生突变，且能稳定遗传，其诱变因素亦相同。不同点：细胞质基因突变频率大，具有较强的定向突变性；正反交不一样，基因通过雌配子传递；基因定位困难；载体分离无规律，细胞间分布不均匀；某些基因有感染性。而核基因突变频率较小，难于定向突变性；正反交一样，基因通过雌雄配子传递；基因可以通过杂交方式进行定位；载体分离有规律、细胞间分布均匀；基因无感染性。 遗传学中通常把染色体基因组控制的遗传现象和遗传规律称为核遗传，把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞质遗传，两者在遗传上相互协调和制约，反映了核与质两个遗传体系相互依存和联系的统一关系。一般情况下，核基因在遗传上处于主导的地位，但在某些情况下表现出细胞质基因的自主遗传作用。
植物雄性不育主要有几种类型？其遗传基础如何？答：植物雄性不育主要有核不育性、质核不育性、质不育性三种类型：⑴.核不育型是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型，一般受简单的1-2对隐性基因所控制，纯合体表现雄性不育。也发现由显性雄性不育基因所控制的显性核不育，它只能恢复不育性，但不能保持不育性。⑵.质核不育型是由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型，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存在时，个体才能表现不育，只有细胞质或细胞核存在可育基因时能够表现为可育。根据不育性的败育发生的过程可分为：孢子体不育，指花粉的育性受孢子体（植株）基因型所控制，与花粉本身所含基因无关；配子体不育，指花粉育性直接受雄配子体（花粉）本身的基因所决定。不同类型需特定的恢复基因。⑶.质不育型是由细胞质基因所控制的不育类型，只能保持不育性，但不能恢复育性。如IRRI运用远缘杂交培育的雄性不育系IR66707A (Oryza perennis细胞质，1995) 和IR69700A (Oryza glumaepatula细胞质，1996) 均具有异种细胞质源，其细胞质完全不同于目前所有的水稻雄性不育系。 这两个不育系属于细胞质型不育系，故其不育性都只能被保持而不能被恢复。
一般认为细胞质的雄性不育基因存在于线粒体DNA上，为什么？答：⑴.在20世纪60年代已发现玉米不育株的线粒体亚显微结构与保持系有明显的不同，从而推断雄性不育性可能与线粒体的变异有关；⑵.分子生物学上发现，玉米的4种类型的细胞质，正常可育型N和不育型T、C、S。它们的线粒体DNA分子组成有明显的区别，而叶绿体DNA并没有明显的差别，且以这4种类型线粒体DNA作模板，在体外合成蛋白质，N型合成的蛋白质与其它3种均不相同，也推断存在于线粒体的基因组中；⑶.已完成的玉米N型和T型的mt DNA限制性内切酶图谱表明，N型mt DNA分别含有6组和5组重复序列，但只有其中的2组是两种mt DNA所共有的。就限制性位点的分布及Southern杂交的结果看，N型和T型所特有的碱基序列分别为70kb（N）和40kb（T），其余500kb的序列相同，且已从T型mt DNA中分离出一个专化玉米T型胞质不育基因Furf13。⑷.Northern blot ting 分析表明，玉米正常株与C型不育株的mt DNA基因atpa ,atpb和 ckx*的转录产物的长度和数目不同，可能与C型雄性不育型的表现有直接关系。⑸.除玉米外，在甜菜，矮牵牛，水稻等植物中，也发现不育系与可育系在叶绿体DNA的结构上没有差异，但在线粒体上有明显差别。
如果你发现了一株雄性不育植株，你如何确定它究竟是单倍体、远缘杂交F1、生理不育、核不育还是细胞质不育？答：如果这植株是单倍体，那么这植株矮小，并伴有其它不良性状，雌雄均为不育，PMC减数分裂中期大多数染色体为单价体；而如果这是远缘杂交F1植株就较高大，营养生长旺盛，PMC减数分裂中期染色体配对异常，雌雄配子均不育但雌性的育性强于雄性。生理不育是不可遗传的。核不育和细胞质不育均为雄性不育，雌配子正常可育，但核不育材料与其它材料杂交的F1一般为可育，F2的育性分离呈现出明显的规律性；而细胞质不育的杂交后代可以保持不育（父本为保持系）或恢复可育（父本为纯合恢复系）。因此，可以从植株性状的遗传、植株形态、花粉母细胞镜检和杂交试验进行确定和区分。
用某不育系与恢复系杂交，得到F1全部正常可育。将F1的花粉再给不育系亲本授粉，后代中出现90株可育株和270株不育株。试分析该不育系的类型及遗传基础。
答：该不育系类型为孢子体不育S(r1r1r2r2) S(r1r1r2r2)×N(R1R1R2R2) S(r1r1r2r2)×S(R1r1 R2 r2)r2)+ S(R1r1 r2 r2))
F1 S(R1r1 R2 r2)全部正常可育
F1 1可育(S(R1r1 R2 r2))+3不育(S(r1r1r2r2)+S(r1r1 R2
该不育系的不育类型的遗传基础为：其恢复基因有两个，存在基因互作。无论是杂交还是回交后代中，个体基因型中只有同时存在两个显性恢复基因时，才能起到恢复育性的作用。因此，在回交后代中出现1：3可育株与不育株的分离。
现有一个不育材料，找不到它的恢复系。一般的杂交后代都是不育的。但有的F1不育株也能产生极少量F2花粉，自交得到少数后代，呈3：1不育株与可育株分离，将F1不育株与可育亲本回交，后代呈1：1不育株与可育株的分离，试分析该不育材料的遗传基础。答：该不育材料是由单显性基因控制的不育系，其基因型为（MSMS）。该材料与可育材料（msms）杂交，其杂合体后代均为不育。一旦F1个体中出现少量可育花粉，自交后代即产生3：1的不育株与可育株的育性分离。F1不育株与可育亲本回交，即产生1：1的 育性分离。至于F1不育株出现少量可育花粉可能是该材料的育性表现受环境条件（日照和温度等）的影响，在某一特定条件下，杂合体表现为可育。
数量遗传
广义遗传率：通常定义为总的遗传方差占表现型方差的比率。狭义遗传率：通常定义为加性遗传方差占表现型方差的比率。近交系数：是指个体的某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率。共祖系数：个体的近交系数等于双亲的共祖系数。数量性状基因位点：即QTL，指控制数量性状表现的数量基因在连锁群中的位置。主效基因：对某一性状的表现起主要作用、效应较大的基因。微效基因：指一性状受制于多个基因，每个基因对表现型的影响较小、效应累加、无显隐性关系、对环境敏感，这些基因称为微效基因。修饰基因：对性状的表现的效应微小，主要是起增强或减弱主基因对表现型的作用。表现型值：是指基因型值与非遗传随机误差的总和即性状测定值。基因型与环境互作：数量基因对环境比较敏感，其表达容易受到环境条件的影响。因此，基因型与环境互作是基因型在不同环境条件下表现出的不同反应和对遗传主效应的离差。
质量性状和数量性状的区别在哪里？这两类性状的分析方法有何异同？答：质量性状和数量性状的区别主要有：①. 质量性状是有一个或少数几个基因控制，而数量性状是有微效多基因控制。②. 质量性状的变异是呈间断性，杂交后代可明确分组；数量性状的变异则呈连续性，杂交后的分离世代不能明确分组。③. 质量性状不易受环境条件的影响；数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异，而这种变异一般是不能遗传的。④. 质量性状在不同环境条件下的表现较为稳定；而控制数量性状的基因则在特定时空条件下表达，不同环境条件下基因表达的程度可能不同，因此数量性状普遍存在着基因型与环境互作。对于质量性状一般采用系谱和概率分析的方法，并进行卡方检验；而数量性状的研究则需要遗传学方法和生物统计方法的结合，一般要采用适当的遗传交配设计、合理的环境设计、适当的度量手段和有效的统计分析方法，估算出遗传群体的均值、方差、协方差和相关系数等遗传参数等加以研究。
叙述表现型方差、基因型方差、基因型×环境互作方差的关系。估计遗传协方差及其分量在遗传育种中有何意义？答：表现型方差由基因型方差(VG)、基因型×环境互作方差(VGE)和环境机误方差(Ve)构成，即
，其中基因型方差和基因型×环境互作方差是可以遗传的，而纯粹的环境方差是不
能遗传的。由于存在基因连锁或基因的一因多效，生物体的不同数量性状之间常存在不同程度的相互关连。在统计分析方法中常用协方差来度量这种相互关联的变异程度。由于遗传方差可以进一步区分为基因型方差和基因型×环境互作方差等不同的方差分量，故遗传协方差也可进一步区分为基因型协方差和基因型×环境互作协方差等分量。在作物遗传改良过程中，对某一性状进行选择时常会引起另一相关性状的变化，为了取得更好地选择效果, 并使一些重要的性状能够得到同步改良, 有必要进行性状间的协方差即相关性研究。如基因加性效应对选择是有效的, 细胞质效应亦可通过母本得以传递，因此当育种的目标性状不易测定或遗传率较低、进行直接选择较难取得预期效果时, 利用与其具有较高加性相关和细胞质相关的其它性状进行间接选择, 则较易取得育种效果。显性相关则是控制性状的有关基因的显性效应相互作用而产生的相关性, 杂交一代中表现尤为强烈, 在杂种优势利用中可以加以利用。但这种显性相关会随着世代的递增和基因的纯合而消失, 且会影响选择育种中早代间接选择的效果, 故对于显性相关为主的成对性状应以高代选择为主。所以, 进行各种遗传协方差分析更能明确性状间相关性的遗传本质, 有利于排除环境因素对间接选择的影响，取得更好的选择效果，对于作物的选择育种具有重要的指导意义。
叙述主效基因、微效基因、修饰基因对数量性状遗传作用的异同。答：主效基因、微效基因、修饰基因在数量性状遗传中均可起一定的作用，其基因表达均可控制数量性状的表现。但是它们对数量性状所起的作用又有所不同，主效基因的遗传效应较大，对某一数量性状的表现起着主要作用，一般由若干个基因共同控制该性状的遗传；修饰基因的遗传效应微小，主要是对主效基因起修饰作用，起增强或减弱主基因对表现型的作用；而微效基因是指控制数量性状表现的基因较多，而这些基因的遗传效应较小，它们的效应是累加的，无显隐性关系，对环境条件的变化较敏感，且具有一定的多效性，对其它性状有时也可能产生一定的修饰作用。
什么是基因的加性效应、显性效应及上位性效应？它们对数量性状遗传改良有何作用？答：基因的加性效应（A）：是指基因位点内等位基因的累加效应，是上下代遗传可以固定的分量，又称为“育种值”。显性效应（D）：是指基因位点内等位基因之间的互作效应，是可以遗传但不能固定的遗传因素，是产生杂种优势的主要部分。上位性效应（I）：是指不同基因位点的非等位基因之间相互作用所产生的效应。上述遗传效应在数量性状遗传改良中的作用：由于加性效应部分可以在上下代得以传递，选择过程中可以累加，且具有较快的纯合速度，具有较高加性效应的数量性状在低世代选择时较易取得育种效果。显性相关效应则与杂种优势的表现有着密切关系，杂交一代中表现尤为强烈，在杂交稻等作物的组合选配中可以加以利用。但这种显性效应会随着世代的递增和基因的纯合而消失, 且会影响选择育种中早代选择的效果, 故对于显性效应为主的数量性状应以高代选择为主。上位性效应是由非等位基因间互作产生的，也是控制数量性状表现的重要遗传分量。其中加性×加性上位性效应部分也可在上下代遗传，并经选择而被固定；而加性×显性上位性效应和显性×显性上位性效应则与杂种优势的表现有关，在低世代时会在一定程度上影响数量性状的选择效果。
什么是基因的加性×环境互作效应、显性×环境互作效应及上位性×环境互作效应？它们对数量性状遗传改良作用与基因的遗传主效应有何异同？答：加性×环境互作效应（AE）：是指基因加性效应与环境互作产生的遗传效应，是一部分可以在上下代传递、并加以固定的遗传效应，但会因环境条件的变化而产生较大差异。显性×环境互作效应（DE）：是指基因显性效应与环境互作产生的遗传效应，是一部分可以遗传、但不能固定的遗传效应，主要与杂种的优势表现有关，这部分效应也会因环境的变化而异。上位性×环境互作效应（IE）：是指基因上位性效应与环境互作产生的遗传效应，在不同环境中会有较大差异。其中加性×加性上位性互作效应部分经选择可被固定；而加性×显性上位性互作效应和显性×显性上位性互作效应与杂种优势的表现有关，在低世代时会在一定程度上影响数量性状的选择效果。不同的环境互作效应与遗传主效应的作用一样，对数量性状的遗传改良起着重要作用，可以影响数量性状的表现和选择效果。但两者也有较大的差异，特别是一些受基因加性、显性或上位性等遗传主效应控制的数量性状在遗传改良中较为稳定，不同环境条件对这些数量性状的选择效果影响较小，通过选择容易获得适合不同年份或不同地点的育种材料或组合。相反，某一数量性状的基因型与环境互作效应越强，该性状的遗传表现就越容易受到环境变化的影响，通过选择一般可以获得适合某一特定年份或某一特定环境的育种材料。因此不同环境下的基因型稳定性对作物种子品质育种目标的制定非常重要。
群体遗传与进化
群体遗传学：是研究一个群体内基因传递情况及其频率改变的科学。 孟德尔群体：通过个体间的相互交配的结果，孟德尔遗传因子可以各种方式从一代传递给另一代的群体称为孟德尔群体。该群体不是一些个体的简单集合体，而是在各个体间有相互交配关系的集合体。 基因库：是指一个群体中全部个体所共有的全部基因称为基因库。 基因型频率：任何一个遗传群体都是由它所包含的各种基因型所组成的，在一个群体内某特定基因型所占的比例就是基因型频率。 等位基因频率：是指一群体内特定基因座中某一等位基因占该基因座等位基因总数的比率，或称基因频率。 遗传漂变：在一个小群体内，每代从基因库抽样形成下一代个体的配子时，会产生较大的抽样误差，由这种误差引起群体等位基因频率的偶然变化，叫做随机遗传漂变，或简称遗传漂变。 迁移：是指在一个大群体内，由于每代有一部分个体新迁入而导致其基因频率的变化的现象，个体的迁移同样也是影响群体基因频率的一个因素。 哈德–魏伯格定律：在一个完全随机交配的群体内，如果没有其它因素(如突变、选择、迁移等)干扰时，则基因频率和各种基因型频率常保持一定，各代不变。这一现象由德国医生魏伯格（Weinberg W.）和英国数学家哈德（Hardy G. H.）在1908年发现，所以称为“哈德一魏伯格定律”。 适合度：是成熟个体经自然选择后的生存率，属于遗传群体的一个重要参数。 物种：具有一定形态和生理特征以及一定自然分布区的生物类群。是生物分类的基本单元，是生物繁殖和进化中的基本环节。 群体：所谓群体，是指一群可以相互交配的个体。 生殖隔离：是指防止不同物种的个体相互杂交的环境、行为、机械和生理的障碍。生殖隔离可以分为两大类：①.合子前生殖隔离，能阻止不同群体的成员间交配或产生合子；②.合子后生殖隔离，是降低杂种生活力或生殖力的一种生殖隔离。这两种生殖隔离最终达到阻止群体间基因交换的目的。 地理隔离：是由于某些地理的阻碍而发生的，例如海洋、大片陆地、高山和沙漠等，使许多生物不能自由迁移，相互之间不能自由交配，不同基因间不能彼此交流。 隔离屏障：同地生存的两个不同的种，它们之间没有或者只有很有限的基因交流，也就是说它们之间有着某种隔离屏障或隔离机制。进化树：采用物种之间的最小突变距离构建而成的一种树状结构，可以表示不同物种的进化关系和程度，也称为种系发生树。一般是当不同物种蛋白质的氨基酸差异进一步以核苷酸的改变来度量时可用最小突变距离表示。进化速率：进化速率是指在某一段绝对时间内的遗传改变量，一般可用不同物种的蛋白质、DNA和mtRNA等大分子的差异来估算进化速率。分子进化钟：利用不同物种的蛋白质、DNA和mtRNA等大分子的差异估算出的分子进化速率，进而可以推断不同物种进化分歧的时间。遗传多态现象：同一群体中存在着两种以上变异的现象，称为遗传多态现象。通常不同变异型间易于区别，不存在中间类型，而且遗传方式清楚。例如人的ABO血型就是遗传多态，这个血型系统由同一基因座上的3个复位基因决定，各型间区分明确，在同一地区有一定的频率分布。
什么是遗传的平衡定律？如何证明？答：在一个完全随机交配的群体内，如果没有其它因素（如突变、选择、迁移、遗传漂变等）干扰，则等位基因频率及三种基因型频率始终保持一定，各代不变。此事实为德国医生魏伯格和英国数学家哈迪在1908年分别发现，故称为“哈迪-魏伯格定律”。
证明：设一群体的等位基因A1和A2的频率分别为p1和p2 （p1+p2=1），3种基因型的频率分别是：
A1A1 A1A2 A2A2 如果进行随机交配，这个群体就能达到平衡。因为这3种基因型产生配子频率是：
A1：
A2：
如果个体间的交配是随机时，配子间的结合也是随机的，于是可得到以下结果：
雄配子及其频率 雄配子及其频率 A1：p1 A1：p1 A2：p2 下代3种基因型的频率分别是：
A1A1 A1A2 A2A2 A1A1：p1 X p1 = A2：p2 A1A2：p1 X p2 = p1p2 A2A2：p2 X p2 = A1A2：p1 X p2 = p1p2 这个频率是和上代3种基因型的频率完全一样，所以就这对基因而言，该群体已经达到平衡。
有那些因素影响基因频率？答：在自然界和栽培条件下，有着许多可以影响群体遗传平衡的因素，如突变、选择、迁移和遗传漂变等。这些因素都是促使生物发生进化的原因，其中突变和选择是主要的，遗传漂变和迁移也有一定的作用。
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