靜寧二中生物競(jìng)賽輔導(dǎo)系列

1、.靜寧二中生物競(jìng)賽輔導(dǎo)系列PAGE ：.； 5 - 第九章 遺傳與進(jìn)化二、典型例題例1 根據(jù)遺傳學(xué)的有關(guān)知識(shí)，分析回答以下問題：1噬菌體X174是單鏈DNA生物，當(dāng)它感染宿主細(xì)胞時(shí)，首先構(gòu)成復(fù)制型RF的雙鏈DNA分子。假設(shè)該生物DNA的堿基構(gòu)成是：0.27A，0.31G，0.22T和0.20C。那么，RF及與親鏈互補(bǔ)的DNA鏈的堿基構(gòu)成將會(huì)怎樣？2假設(shè)某高等生物的蛋白質(zhì)由600個(gè)氨基酸組成，那么，為該蛋白質(zhì)編碼的基因至少有多長(zhǎng)單位：米？分析 1l根據(jù)DNA雙鏈構(gòu)成中的堿基互補(bǔ)規(guī)律推知，與親鏈互補(bǔ)的單鏈DNA，其堿基構(gòu)成應(yīng)與親鏈DNA中與之互補(bǔ)的堿基含量對(duì)應(yīng)相等，即0.22A，0.20G，0.2

2、7T和0.31C。而RF的堿某構(gòu)成應(yīng)是ATE0.270.22/ 20.245；CG0.310.20/ 20.255。2由于每一種氨基酸的密碼子為mRNA上的三個(gè)相鄰堿基，而mRNA上三個(gè)相鄰堿基還有能夠成為終止密碼，即不編碼對(duì)應(yīng)的氨基酸。因此為600個(gè)氨基酸編碼的mRNA堿基數(shù)目至少為60031800個(gè)，那么轉(zhuǎn)錄該mRNA的基因至少有1800個(gè)堿基對(duì)。根據(jù)DNA雙螺旋構(gòu)造模型，臨近堿基對(duì)之間的間隔 為3.4，1 1010m18003.410106.12107米【參考答案】1RF的堿基構(gòu)成是：0.245A，0.255G，0.245T，0.255C；與親鏈互補(bǔ)的DNA鏈的堿基構(gòu)成是：0.22A，0

3、.20G，0.27T，0.31C。2編碼該蛋白質(zhì)的基因長(zhǎng)度至少為 6. 12107米例2 一對(duì)夫婦生了4個(gè)孩子基因型分別為iiRRLMLN，IAiRrLNLN，iiRRLNLN，IBirrLMLM。試推斷出該夫婦的基因型。分析 此題涉及了人類的三種血型系統(tǒng)，即ABO血型系統(tǒng)、MN血型系統(tǒng)和Rh血型系統(tǒng)。這三種血型系統(tǒng)均屬于孟德爾式遺傳，其中Rh系統(tǒng)為典型的完全顯性，MN系統(tǒng)表現(xiàn)為并顯性，惟ABO血型為復(fù)等位基因系列?，F(xiàn)對(duì)上述4個(gè)孩子的雙親基因型推斷如下：由此可見，孩子雙親的基因型為IAiRrLMLN與IBiRrLMLN?！緟⒖即鸢浮吭摲驄D的基因型為IAiRrLMLN和IBiRrLMLN。例3

4、NilssonEhle用兩種燕麥雜交，一種是白穎，一種是黑穎。F1全是黑穎，F(xiàn)1自交得到F2，統(tǒng)計(jì)F2的表型及數(shù)量為黑穎418，灰穎106，白穎36。試回答：1闡明穎色的遺傳方式。2寫出F2中白穎和灰穎的基因型該黑穎基由于A，灰穎基由于B3進(jìn)展x2檢驗(yàn)，實(shí)得結(jié)果與他的假設(shè)相符合嗎？分析 1從標(biāo)題給出的條件來看，F(xiàn)2的表型及比例為：黑穎灰穎白穎418106361231，這個(gè)比數(shù)即9331，為9331的變形。由此可推知，穎色性狀是由兩對(duì)非同位基因控制的，其遺傳方式遵照基因的自在組合規(guī)律。在表型關(guān)系上，呈顯性上位。2假設(shè)A為黑穎基因，B為灰穎基因，那么上述雜交結(jié)果是：F2： 3根據(jù)公式x2，先求出預(yù)

5、期數(shù)后，再對(duì)上述假設(shè)進(jìn)展x2檢驗(yàn)。F2各表型的預(yù)期數(shù)分別為：黑穎(41810636) 12/36420，灰穎5603/16，白穎5601/1635。那么：x20.048又由于自在度普通多于子代分類數(shù)減一，故此題的自在度n312，即x220.048，查表得：0.95p0.99，以為差別不顯著，即符合實(shí)際比率。因此，上述假設(shè)是正確的?！緟⒖即鸢浮恳姺治鲞^程。例4 在玉米中，有三個(gè)顯性基因A、C和R對(duì)種子著色是必需的。基因型A C R 是有色的；其他基因型皆無色。有色植株與三個(gè)測(cè)試植株雜交，獲得如下結(jié)果：與aaccRR雜交，產(chǎn)生50%的有色種子；與aaCCrr雜交，產(chǎn)生25%的有色種子；與AAccr

6、r 雜交，產(chǎn)生50%的有色種子。問這個(gè)有色植株的基因型是什么？分析 依題意可知，有色植株的基因型中必需是三個(gè)顯性基因同時(shí)存在，即為A B C 。該有色植株分別與三個(gè)雙隱性植株測(cè)交時(shí)，后代均出現(xiàn)有色種子和無色種子兩種類型，由此推斷該有色植株一定不是三對(duì)顯性基因的純合體。從第一個(gè)雜交分析，測(cè)試親本基因型為aaccRR，有色植株基因型中含R ，即使是RR或Rr，那么子代基因型中必含R基因。于是，這對(duì)基因不再是影響種子分別的要素。因此，實(shí)踐成為A C aacc測(cè)交組合。從種子著色的分別比看，有色無色11，可知在A和C這二對(duì)基因中必有一對(duì)雜合。同理，從第三個(gè)雜交推知，C R 二對(duì)基因中必有一對(duì)為雜合。再

7、從第二雜交組合來看，在A R aarr的測(cè)交中，從有色種子為1 / 4推知，A R 雙雜合，那么有色植株的基因型為AaC Rr。最后從第一和第三兩個(gè)測(cè)交后代種子著色的分別比可知，假設(shè)已一定有色植株Aa、Rr兩對(duì)基因是雜合形狀，那么C 這對(duì)基因中必定為CC。至此，該有色植株的基因型為AaCCRr。【參考答案】這個(gè)有色植株的基因型為AaCCRr。例5 在番茄中，基因O、P和S是在第二染色體上。對(duì)這三個(gè)基因是雜合的F1用三隱性個(gè)體進(jìn)展測(cè)交，得到以下結(jié)果：測(cè)交子代類型數(shù)目SPPSOOSOPOPS733482961102306631這三個(gè)基因在第2號(hào)染色體上的順序如何？2兩個(gè)純合親本的基因型是什么？3這

8、些基因間的圖距是多少？4并發(fā)系數(shù)是多少？分析 依題意可知，這三對(duì)基因雜合的個(gè)體F1 HYPERLINK ks5u/Subject/shengwu.html 產(chǎn)生了8種類型的配子，且比例差別懸殊，闡明這三基因中，在兩個(gè)連鎖間各有單交換發(fā)生，同時(shí)也有雙交換發(fā)生。而且在8種類型的配中，親本類型的配子數(shù)最多，雙交換類型的配子數(shù)最少，因此S和OP十為親本類型的配子，P、OS那么為雙交換類型的配子。在雙交換中，只需位于中間的基因互換，所以前兩組比較推知，基因O在中間。于是，三基因的順序應(yīng)為POS，而二純會(huì)親本的基因型是PO/PO和SS，兩個(gè)連鎖間區(qū)的重組值或交換值分別是RFPO9611022/ 10002

9、1%，RFOS736322/100014%因此這三個(gè)基因的連鎖圖應(yīng)為右圖。并發(fā) HYPERLINK ks5u/Subject/shengwu.html 系數(shù)并發(fā)率察看到的雙交換百分率/ 兩個(gè)交換百分率的乘積100%，并發(fā)系數(shù)13.6%?！緟⒖即鸢浮恳姺治鲞^程。例6 在野生大腸桿菌中多肽P是由169個(gè)氨基酸組成的，由N末端算起第161到165位上的氨基酸序列是 。有一株大腸桿菌，其多肽P的構(gòu)造基因發(fā)生了突變，結(jié)果多肽P突變后的P僅含有165個(gè)氨基酸。前160個(gè)氨基酸的序列與野生型的一樣，其他序列如下： 。在以下問題中假定突變種的mRNA與野生型的mRNA僅有一個(gè)核苷酸之差。試回答：1寫出野生型和

10、突變型的mRN中161至165的氨基酸密碼子來對(duì)于每一種氨基酸，只需一個(gè)密碼是正確的，色氨酸的密碼子為UGG。2大腸桿菌其多肽P的構(gòu)造基因發(fā)生了突變，該突變屬于以下哪種類型？ A 置換交換突變 B 插入突變 C 缺失突變 D 反復(fù)突變3在突變的mRNA中，密碼165之后緊接著什么字母？分析 基因突變可以分為以下兩種類型：堿基交換突變，即DNA分子中一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘌呤所替代，或一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶所替代。移碼突變，即在DNA分子中插入或缺失一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)時(shí)，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄將使mRNA上的 HYPERLINK ks5u/Subject/shengwu.html 原有密碼系列的位置發(fā)生改動(dòng)。因此交換突

11、變只改動(dòng)單個(gè)密碼，而移碼突變可改動(dòng)一系列密碼。此題由于只需三個(gè)核苷酸之差導(dǎo)致多肽P中從162到165四個(gè)氨基酸發(fā)生改動(dòng)，即改動(dòng)了四個(gè)氨基酸的密碼，故不能夠發(fā)生交換突變，而只能夠發(fā)生了移碼突變，而且挪動(dòng)應(yīng)該發(fā)生在第162號(hào)密碼子。野生型大腸桿菌第162號(hào)是組氨酸密碼子CAU或CAC，假設(shè)發(fā)生缺失突變，無論短少哪一個(gè)堿基都不能解釋此題所述的結(jié)果，那么只能夠發(fā)生插入突變，在野生型161號(hào)和162號(hào)密碼子之間插入1個(gè)腺嘌呤核苷酸A，那么野生型162到165號(hào)密碼子序列CAU組AUG甲硫GAG谷UAU或UAC酪將移碼ACA蘇UAU酪GGA甘GUA纈。野生型中165號(hào)酪氨酸UAU移碼突變成纈氨酸GUA后，

12、在突變型mRNA上除編碼 165號(hào)纈氨酸后，剩一個(gè)U堿基尿苷酸，因此在突變型中緊接165號(hào)密碼子之后的字母應(yīng)是U，它剛好是166號(hào)密碼子的第一個(gè)核苷酸，這樣就使得166號(hào)能夠成為一個(gè)終止密碼子UAA、UAG或UGA?！緟⒖即鸢浮?野生型密碼子為 ；突變型密碼子為 。2B。3在突變的mRNA中，緊接著密碼子165的是U字母。例7 囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。在歐洲的人群中，每2500個(gè)人就有一人患此病。如一對(duì)安康的夫婦有一個(gè)患有此病的孩子，以后，該婦女又與一安康男子再婚。問：再婚的雙親生一孩子患該病的幾率是多少？分析 依題意，該病應(yīng)屬于常染色體隱性遺傳。設(shè)囊性纖維變性由隱性基因a控制，其基

13、因頻率為q，正常的顯性基由于A，其基因頻率為P，群體呈遺傳平衡，那么患者aa頻率q21 / 2500，q1 / 50，那么P1q1一1504950。群體中雜合體Aa的幾率為2pq98 / 2500一對(duì)安康夫婦生有一個(gè)患病的孩子，那么該夫婦必為雜合體。該雜合體婦女再與一個(gè)安康男子婚配時(shí)，只需當(dāng)該安康男子亦為雜合體時(shí)，他們才能夠生出患病的孩子。由于該孩子的父親是雜合體的幾率為98 / 2500，故該孩子為患病孩子的幾率應(yīng)為98 / 25001 / 40.98%【參考答案】再婚的雙親生出患病孩子的幾率為0.98%。例8 下表所列舉的A、B、C、D鳥中，哪種鳥將得到更多的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)？ 鳥數(shù)目產(chǎn)卵孵出繁衍后代A982B222C993D751分析 鳥類的產(chǎn)卵率和孵出率高，但存活率低，繁衍后代數(shù)較少，闡明該物種的個(gè)體對(duì)環(huán)境的順應(yīng)才干較低，它只能依賴其高繁衍才干多產(chǎn)卵量來維持種族延續(xù)。相反，假設(shè)鳥類的產(chǎn)卵量較低，而孵出率和后代的存活率繁衍后代數(shù)較高，闡明該物種的個(gè)體對(duì)環(huán)境的順應(yīng)