第二章 Mendel 定律

1. 第二章 Mendel 定律

2. 1. a.能品尝苯硫脲是一种常染色体显性表型、不能品尝出该化合物的表型是隐性的。一位妇女的父亲是非品尝者，而自己具有尝味能力。一位男子有过无尝味能力的女儿，若这两个人结婚，则他们的第一个孩子为①一个无尝味能力的女儿②一个有尝味能力的孩子③一个有尝味能力的儿子的概率各有多大？ b.他们的头两个孩子均为品尝者的概率有多大？ 解 a:(1) 他们第一个孩子为无尝味能力的女儿的概率是1/8; (2) 他们第一个孩子为有尝味能力的孩子的概率是3/4; (3) 他们第一个孩子为有尝味能力儿子的概率是3/8。 b：他们的头两个孩子均为品尝者的概率为9/16。

3. 2. 甲和乙准备要一个孩子，但甲的哥哥有半乳糖血症（一种常染色体隐性遗传疾病）。而且乙的外祖母也有此病。乙的姐姐的3个孩子都未患此病。那么甲和乙的第一个孩子患半乳糖血症的概率有多大？ 解：已知半乳糖血症是常染色体隐性遗传。因为甲的哥哥有半乳糖症，甲的父母必然是致病基因携带者，而甲表现正常，所以甲有2/3的可能为杂合体。乙的外祖母患有半乳糖血症，乙的母亲必为杂合体，乙有1/2的可能为杂合体，二人结婚，每个孩子都有1/12的可能患病。

4. 3.下面的系谱图是关于一种很少见但较温和的皮肤遗传疾病。 a.       这种产品税理显性遗传还是隐性遗传？说明理由。 b.      用你自己指定的符号来表示系谱中个体的基因型。 c.       考虑Ⅲ-4和Ⅲ-5所生的四个无病孩子，在这种基因型的父母所生的孩子中，应有多少是不患该病的？ 题解： a:该病是常染色体显性遗传病。 因为该系谱具有常显性遗传病的所有特点： （1）患者的双亲之一是患者； （2）患者同胞中约1/2是患者，男女机会相等； （3）表现连代遗传。 b：设致病基因为A，正常基因a，则该家系各成员的可能基因型如图中所示 c：1/2

5. 4图中所示的是一个罕见的常染色体隐性遗传疾病苯丙酮尿症（PKU）的系谱图： a. 尽可能多地列出各成员的基因型。 b. 如果A和B结婚，则他们的第一个孩子患PKU的概率有多大？ c.  如果他们的第一个孩子是正常的，则他们的第二个孩子患PKU的概率有多大？ d. 如果他们的第一个孩子患病，则他们的第二个孩子正常的概率有多大？ 题解 a：系谱中各成员基因型见下图 b：1/4X1/3X1/4=1/48 c：1/48 d：3/4 I II III IV

6. 5. 在西红柿中，红色果实对黄色果实是显性，双子房果实对多子房果实是显性，高蔓对矮蔓是显性。一位育种者有两个纯种品系：红色、双子房、矮蔓和黄色、多子房、高蔓。由此他想培育出一种新的纯种品系：黄色、双子房、高蔓。他应当怎么办？（不但愿写明杂交是如何进行的，也应指明在每一次杂交后应取多少后代作为样本？） 题解：将红色、双子房、矮蔓纯合体(RRDDtt)与黄色、单子房、高蔓纯合体(rrddTT)杂交，在F2中只选黄、双、高植株((rrD-T-))。而且，在F2中至少要选9株表现黄、双高的植株。分株收获F3的种子。次年，分株行播种选择无性状分离的株行。便是所需黄、双、高的纯合体。

7. 6. 大部分普通果蝇身体呈褐色（YY），具有纯合隐性等位基因yy的个体呈黄色。但是，即使是纯合的YY品系，如果用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色。这就称为“表型模写”，是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表型。如果你有一只黄色的果蝇，你如何判断它是属于纯合yy还是“表型模写”？（你能否说出一些人类中表型模写的例子？） 题解： 正常情况：YY褐色(显性)；yy黄色(隐性)。 用含银盐饲料饲养：YY褐色→黄色（发生表型模写）因为表型模写是环境条件的影响，是不遗传的。 将该未知基因型的黄色与正常黄色在不用含银盐饲料饲养的条件下,进行杂交,根据子代表型进行判断。如果子代全是褐色，说明所测黄色果蝇的基因型是YY。表现黄色是表型模写的结果。如果子代全为黄色，说明所测黄色果蝇的基因型是yy。无表型模写。

8. 7. 从事玉米研究的遗传学家有3个纯种品系，其基因型分别是：aaBBCC，aabbCC，AABBcc。由等位基因a、b、c所决定的性状会提高玉米的市场价值，他想由此培育出纯种品系aabbcc。 a. 设计一个有效的杂交方案。 b. 在方案实施的每一个步骤中，详细标明植株的不同表型出现的频率以及哪些表型应被选择出来作下一步分析。 c. 存在多个方案？批出最好的一种。 （假定3个基因是独立分配的，玉米可以方便地自交或杂交。） 题解: a：设计一个有效方案。 用基因型分别为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc的三个纯合体杂交，培育优良纯合体aabbcc。由于三对隐性基因分散在三个亲本中。其方法是第一年将两个亲本作杂交。第二年将杂合体与另一纯合亲本杂交。第三年，将杂种自交，分株收获。第四年将自交种子分株行播种。一些株行中可分离出aabbcc植株。

9. b：第一年将两个亲本作杂交。子代全为两对基因杂合体（AaBbCC或AaBBCc或AABbCc），表现三显性 。第二年将杂合体与另一纯合亲本杂交，杂交子代有4种基因型，其中有1/4的子代基因型是AaBbCc。第三年，将杂种自交，分株收获。第四年将自交种子分株行播种。观察和统计其株行的表型和分离比。有三对基因杂合体的自交子代有8种表型，约有1/64的植株表现aabbcc。 c：有多种方案。上述方案最好。时间最短，费工最少。

10. 8 a.某个一年生的植物群体，其基因型均为aa，有一年，洪水冲来了许多AA和Aa种子，不久群体基因型频率变为55%AA、40%Aa和5%aa。由于这一地区没有给这种植物传粉的昆虫，所有植株一般都是自花传粉的。计算在3代自交后，群体中AA、Aa、aa的频率是多少？ b.假定一种植物40%的基因是杂合的，则在3代自交后有多少基因仍是杂合的？ c．问题a、b有什么关系？ 题解：因为纯合体自交,子代全是纯合体,而一对基因的杂合体每自交一代,杂合体减小50%。杂合体减少的比例是纯合体增加的比例。所以，该群体自交3代后，三种基因型的比例分别为： Aa：0.4 X(1/2)3 =0.05 =5% AA: 0.55+(0.4-0.05)/2=0.725=72.5% aa: 0.05+ (0.4-0.05)/2=0.225=22.5% B: 40% X(1/2)3 =0.05 =5%

11. 9. 两个表型正常的果蝇交配, 在后代中有202个雌性个体和98个雄性个体。 a. 这个结果有什么特征性？ b. 对这个结果从遗传学的角度作出解释。 c. 提供一种方法来验证你的假设。 题解： a：结果与性别有关。 b：是由于X染色体上的隐性纯合致死。 c：将F1中的202只雌蝇与野生型的雄果蝇进行单对杂交。将有一半的杂交组合的子代的性比表现1：1。将有一半的杂交组合的子代的性比表现2雌：1雄。

12. 10．在小鼠中，等位基因A引起黄色皮毛，纯合时不致死。等位基因R可以单独引起黑色皮毛。当A和R在一起时，引起灰色皮毛；当a和r在一起时，引起白色皮毛。一个灰色的雄鼠和一个黄色的雌鼠交配F1的表型如下：3/8黄色小鼠；3/8灰色小鼠；1/8白色小鼠。请写出亲本的基因型。10．在小鼠中，等位基因A引起黄色皮毛，纯合时不致死。等位基因R可以单独引起黑色皮毛。当A和R在一起时，引起灰色皮毛；当a和r在一起时，引起白色皮毛。一个灰色的雄鼠和一个黄色的雌鼠交配F1的表型如下：3/8黄色小鼠；3/8灰色小鼠；1/8白色小鼠。请写出亲本的基因型。 题解： 亲本基因型：AaRr；Aarr。

13. 11. 果蝇中野生型眼色的色素的产生必须显性等位基因A。第二个独立的显性基因P使得色素呈紫色，但它处于隐性地位时眼色仍为红色。不产生色素的个体的眼睛呈白色。两个纯系杂交，结果如下： P    红眼雌性    ×    白眼雄性 ↓ F1             紫眼雌性                红眼雄性 F1  ×  F1                    ↓ F2     3/8紫眼  3/8红眼   2/8白眼 解释它的遗传模式，并写出亲本、F1及F2的基因型。 题解：两对基因的自由组合。A，a基因位于常染色体，P，p位于X染色体上。亲本红眼雌果蝇的基因型为：AApp，亲本白眼雄果蝇的基因型为：aaPY

14. 12. 一条真实遗传的褐色狗和一条真实遗传的白色狗配，所有F1的表型都是白色的。F1自交得到的F2中有118条白色狗、32条黑色狗和10条棕色狗。给出这一结果的遗传学解释。 题解: 已知: F2: 118白色:32黑色:10棕色。根据F2的类型 的分离比,非常近12:3:1。表现显性上位的基因互作类型。经χ2检验，P＞0.5，符合显性上位的基因互作。

15. 13．假设在矮牵牛的花瓣中存在着两种色素，红色和蓝色，者混合呈现出正常的紫色。两种色素的生化合成途径如下的示。“白色”是指该复合物不是色素。（白色的花瓣是完全缺乏色素的结果。）红色素是由一个黄色的中间产物形成的，这个中间产物的浓度在有颜色的花瓣中的含量是很少的。 第三条途径中的复合物不影响红色素和蓝色素途径，正常情况下也不参与花瓣中的色素，但是当它的中间产物之一的浓度积累到一定程度时，可能会转变为红色素合成途径中的黄色中间产物。 下图中，A到E代表酶：它们相应的基因可以用同一字母来表示，假设这些基因是非连锁的。 途径1       …→白色1 →蓝色 途径2   …→白色2 →黄色 →红色 C↑ 途径3           …→白色3 白色 假设野生型的基因是显，并且有编码酶的功能，隐性基因表示缺乏这种功能。若已知F2的表型及其比率如下，试推断杂交的亲本的基因型是怎样的组合方式。 a.       9紫色∶3绿色∶4蓝色 b.      9紫色∶3红色∶3蓝色∶1白色 c.    13∶3蓝色 d.    9紫色∶3红色∶3绿色∶1黄色 （注意：蓝色和黄色混合形成绿色；假设所有的突变都是非致死的。）

16. 13 题解 a: 根据题意，F2分离比为 9紫色:3绿色:4兰色，是两对自由组合基因间的互作。其中一对基因对另一对基因表现隐性上位。两杂交交本的基因型是：AABBEECCDD × aabbEECCDD 或 AAbbEECCDD × aaBBEECCDD b: 根据题意，F2分离比为 9紫色:3红色:3兰色：1白色。因为1/16白色植株的基因型是aaBBee. 因此两杂交亲本的基因型是: AABBEECCDD × aaBBeeCCDD 或 AABBeeCCDD ×aaBBEECCDD c: 根据题意，F2表现:13紫色:3兰色，是D基因突变对途径2产生抑制作用.因此两杂交亲本的基因型是: AADDCCBBEE × aaddCCBBEE 或 AAddCCBBEE × aaDDCCBBEE d: 根据题意，F2表现9紫色:3红色:3绿色:1黄色。由于F2中有1/16的黄色,其基因型只能AAbbee。 因此两杂交亲本的基因型是: AABBEECCDD ×AAbbeeCCDD 或 AABBeeCCDD × AAbbEECCDD

17. 14．某种植物的两个开白花的品系Aabb和aaBB杂交，F1自交的F2中有95株开紫花的，75株开白花的。写出这项杂交试验的F1和F2的表型及基因型。 设计一个假想的生物合成途径来说明基因产物是如何相互作用的。 14 题解：由于 F2中有95株紫花，75株白花。分离比很接近9:7，表现两个显性基因互补。F1的基因型为AaBb，开紫花。F2中有9/16的A_B_ ,开紫花，有3/16A_bb3/16aaB_1/16aabb全部开白花。两基因在生物合成途径中的互作如下： A基因 B基因 ↓ ↓ 前体物(白色)→ A物质（白色）→ 紫色素