[原创]中国科学院考研题2

1993年试题与参考答案fficeffice" />

    一、名词解释

1．基因频率(alleles frequency)：在一个二倍体的某特定基因座位上某一等位基因占该座位上等位基因总数的比率定义为该基因的频率。基因型频率(genotype frequency)：群体中某特定的基因型个体的数目占个体总数目的比率。

2．自发突变(spontaneous mutation)：是在自然状况下产生的突变。诱发突变(induced mutation)：是有机体暴露在诱变剂中引起的遗传物质的改变。

3．累加作用(cumulative effect)：每个有效基因的作用按一定数值与尽余值(无效基因的基本值)相加或相减。

倍加作用(product effect)：每个有效基因的作用按一定数值与尽余值相乘或相除。

4．完全连锁(complete linkage)：在同一染色体上的连锁基因100％联系在一起传递到下一代。例如雄果蝇、雌蚕。

不完全连锁(incomplete linkage)：由于同源染色体之间的交换，使位于同一对染色体上的连锁基因发生部分的重新组合，重组型远远小于亲本型，这种现象被称为不完全连锁。

5．转化(transformation)：一个细菌品系的细胞由于吸收了另一细菌品系分离得来的DNA(称为转化因子)而发生的遗传性状改变的现象。转导(transductant)：以病毒作为载体把遗传信息从一个细菌细胞传到另一个细菌细胞的过程。转导可分为普遍性转导和局限性转导。

二、某小麦群体中，染病性植株(rr)有9％，抗病性植株(朋或Rr)为91％。抗病性植株可正常生长、开花和结实。而染病性植株的幼苗致死。经三代随机交配后，该小麦群体中染病性植株的百分比是多少?

答：此题为选择对隐性纯合体不利的群体分析。

在原始群体中，基因频率分别为：r为0．3，R为0．7。所以，在群体中各基因型的概率分别为：RR=0．72=0．49；Rr：2×0．7×0．3=0．42；rr=0．32=0．09。由于选择对隐性纯合体完全淘汰，所以此时S(选择系数)为1，亲本经淘汰后，基因R、r的概率分别为：

    r：2×0．3×0．7／(1—1×0．32)=0．46，R=0．54

随机交配一代后，基因R、r的概率分别为：

    r：2×0．54×0．46／(1—1×0．462)=0．63；R=0．37

随机交配二代后，基因R、r的概率分别为：

    r=2×0．37×0．63／(1—1×0．632)=0．77；R=0．23

所以，随机交配三代后，基因型rr(染病性植株)的频率可达0．772=0．5929，即59．2％。

 三、为什么白花授粉的四倍体植物比白花授粉的二倍体植物子代隐性表型的频率低?

    答：在白花授粉植物中，Aa自交后，产生1：2：1的分离比，其中隐性纯合个体占1／4；四倍体AAaa自交后，会产生35A_ _ _：laaaa的分离比，其中隐性纯合个体占1／36；四倍体AAAa自交后，会产生AA与Aa两种配子，自交后代无隐性个体；四倍体Aaaa自交后，会产生Aa与aa两种配子，且分离比为1：1，自交后隐性纯合个体占1／4。综合以上三种情况，杂合四倍体自交后所产生的隐性纯合个体的比例小于杂合二倍体自交后所产生的隐性纯合个体的比例。

   

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 四、人们曾偶然发现过玳瑁色雄猫，此猫不育。试解释玳瑁色雄猫何以出现?fficeffice" />

    答：玳瑁猫也叫三色猫，是由一对X连锁基因O与o制约的，在不是黄色和黑色的地方表现出白色。白色是由常染色体上不完全显性基因S决定的。由于哺乳动物雌性个体的两个X染色体中，有一个在个体发育早期异染色质化，在这个染色体上的基因随之处于失活状态，而只有处于活化状态的染色体可以表达出该染色体上基因控制的性状，因而表现出花斑状。在个别情况下，由于雌猫在形成配子过程中，X染色体不分离，产生了XX型配子，且两条染色体分别带有O和。基因，这种配子与Y型配子结合后就形成了XXY型个体，性别为雄性，可以表现出玳瑁猫的特征，但是由于性染色体的不均衡，导致个体不育。  

    五、何谓上位?它与显性有何区别?举例说明上位的机制。

    答：所谓上位是指某对等位基因的表现受到另一对等位基因的影响，随着后者的不同而不同，这种现象叫做上位效应。上位可分为显性上位和隐性上位。而显性是指一对等位基因中，当其处于杂合状态时，只表现一个基因所控制的性状，该基因为显性基因，这种现象叫做显性。所以上位是指不同对等位基因间的作用，而显性是指一对等位基因内的作用方式。例如家兔毛色的遗传是一种隐性上位的表现形式，灰兔与白兔杂交，子一代为灰色，子二代出现9灰兔：3黑兔：4白兔的比例。这是由于基因G和g分别为灰色与黑色的表现，但此时必须有基因C的存在，当基因型为cc时，兔毛色白化，所以为隐性上位。

    P        灰色    ×    白色

          CCGG    ↓    ccgg

    F1         灰色CcGg

                  ↓

    F2       灰色    黑色    白色    白色

         9C_G_    3C_gg    3ccG_    lccgg

    六、用基因型Aabb的玉米植株的花粉给基因型为aaBb的玉米植株授粉，根据胚乳的基因型将籽粒分类。预期将形成哪些类型的籽粒?它们的比例如何?

    答：基因型为Aabb的植株可以产生的花粉粒类型有Ab和ab，而基因型为aaBb的个体可以产生的卵细胞类型有aB和ab，一个胚囊中极核的组成为aBaB或abab，所以胚乳的类型有AaaBBb、aaaBBb、Aaabbb和aaabbb四种类型，比例为1：1：1：1。

    七、在番茄中，基因O、P、S位于第二染色体上。对这三个基因是杂合的Fl代用：隐性个体进行测交，得到如下结果：

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    1．这三个基因在第二染色体上的顺序如何?

    答：因为亲本型为OP+，++S，双交换型为+P+，O十S，所以三基因的顺序为P-O-S或S-O-P。

    2．交换值各多少?

    答：交换值分别为：P-O之间=(110+96+4)／1000=21％

    O-S之间=(73+63+4)／1000=14％

    O-P之间=(110十96+73+63十2×4)／1000=35％。

    3．这些基因间的图距是多少?

    答：这些基因间的图距是：P……………21……………O…14…S

                           …………………………35………………S

    4．并发系数是多少?

    答：并发系数=0．4％／(21％×14％)=13．6％。

    八、为何红绿色盲的患者中男性比女性多，而在抗维生素D佝偻病(一种显性伴性遗传病)的患者中女性比男性多?

    答：红绿色盲为隐性伴性遗传病。假设色盲基因在群体中的频率为q，且假设人群为一个理想群体，则男性中患病率为q，基因型为XBY，女性中患病率为q2，基因型为XbXb，因为q小于1，所以q2小于q，即女性患者少于男性患者。同理，由于抗维生素D佝偻病为显性伴性遗传病，所以在男性中xDY为患者频率为1—q，在女性中，基因型XDXD和xDxd均为患者，频率为1—q2，由于q2小于q，所以(1—q2)大于(1—q)，因此女性患者多于男性患者。

    九、阐述自交繁殖的遗传效应及其在育种上的意义。

    答：自交是近亲繁殖中最极端的一种方式，自交使基因快速纯合，杂合体迅速减少，以至趋于零，最后，纯合体的频率分别等于它们相应的基因频率。并且，自交降低群体基因型值的平均值。自交对群体均值的影响程度与近交系数、显性程度以及基因频率三个因素呈正比，白交还可以使群体发生分化。在育种过程中，自交加选择是提高杂种优势的重要手段。通过人工选择，可以选择保留理想的纯合体，淘汰不理想的纯合体。自交可以较快地加大群体间的基因频率差异，因而也成为提高杂种优势的有利手段。

    十、杂交稻是利用哪些遗传学理论和技术培育出来的?简述杂交水稻研究和利用的现状。

    答：我国的杂交水稻主要是在袁隆平教授的主持下研究成功的。他提出了通过选育水稻雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径，利用水稻的杂种优势，打破了“水稻等白花受粉作物没有杂种优势”的传统观念，丰富了遗传育种理论和技术，具有很高的学术价值。

    我国水稻育种经历了三次突破：20世纪50年代矮杆水稻的培育成功，将水稻单产由每公顷6000kg提高到7500 kg左右；70年代杂交水稻的研究成功，将单产水平提高到9000kg左右；现在正在进行的第三次突破，即“超级杂交稻”的研究，把株型育种和远源杂种优势结合起来，可以使单产水平提高到12 000kg以上。我国目前杂交稻的种植量占水稻种植的50％，杂交稻产量占水稻总产量的六成以上。

 

1992年试题与参考答案fficeffice" />

    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(Ary)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：

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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：

 

 

 

 

 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十n)受精结合成的胚乳核(3，2)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十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；eF1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