朱軍遺傳學(xué)（第三版）習(xí)題答案第三章 遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)1.半保留復(fù)制： DNA分子的復(fù)制，首先是從它的一端氫鍵逐漸斷開，當雙螺旋的一端已拆開為兩條單鏈時，各自可以作為模板，進行氫鍵的結(jié)合，在復(fù)制酶系統(tǒng)下，逐步連接起來，各自形成一條新的互補鏈，與原來的模板單鏈互相盤旋在一起，兩條分開的單鏈恢復(fù)成DNA雙分子鏈結(jié)構(gòu)這樣，隨著DNA分子雙螺旋的完全拆開，就逐漸形成了兩個新的DNA分子，與原來的完全一樣這種復(fù)制方式成為半保留復(fù)制　　岡崎片段：在DNA復(fù)制叉中，后隨鏈上合成的DNA不連續(xù)小片段稱為岡崎片段　　轉(zhuǎn)錄：由DNA為模板合成RNA的過程RNA的轉(zhuǎn)錄有三步：　　　　 ① RNA鏈的起始；② RNA鏈的延長；③ RNA鏈的終止及新鏈的釋放　　翻譯：以RNA為模版合成蛋白質(zhì)的過程即稱為遺傳信息的翻譯過程　　小核RNA：是真核生物轉(zhuǎn)錄后加工過程中RNA的剪接體的主要成分，屬于一種小分子RNA，可與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核酸剪接體　　不均一核RNA：在真核生物中，轉(zhuǎn)錄形成的RNA中，含有大量非編碼序列，大約只有25%RNA經(jīng)加工成為mRNA，最后翻譯為蛋白質(zhì)因為這種未經(jīng)加工的前體mRNA在分子大小上差別很大，所以稱為不均一核RNA。

　　遺傳密碼：是核酸中核苷酸序列指定蛋白質(zhì)中氨基酸序列的一種方式，是由三個核苷酸組成的三聯(lián)體密碼密碼子不能重復(fù)利用，無逗號間隔，存在簡并現(xiàn)象，具有有序性和通用性，還包含起始密碼子和終止密碼子　　簡并：一個氨基酸由一個以上的三聯(lián)體密碼所決定的現(xiàn)象　　多聚核糖體：一條mRNA分子可以同時結(jié)合多個核糖體，形成一串核糖體，成為多聚核糖體　　中心法則：蛋白質(zhì)合成過程，也就是遺傳信息從DNA-mRNA-蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，以及遺傳信息從DNA到DNA的復(fù)制過程，這就是生物學(xué)的中心法則2．答：DNA作為生物的主要遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)：　　 （1）每個物種不論其大小功能如何，其DNA含量是恒定的　　 （2）DNA在代謝上比較穩(wěn)定3） 基因突變是與DNA分子的變異密切相關(guān)的　　　DNA作為生物的主要遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)：　　 （1）細菌的轉(zhuǎn)化已使幾十種細菌和放線菌成功的獲得了遺傳性狀的定向轉(zhuǎn)化，證明起轉(zhuǎn)化作用的是DNA；　　 （2）噬菌體的侵染與繁殖 主要是由于DNA進入細胞才產(chǎn)生完整的噬菌體，所以DNA是具有連續(xù)性的遺傳物質(zhì)　　 （3）煙草花葉病毒的感染和繁殖說明在不含DNA的TMV中RNA就是遺傳物質(zhì)。

3．答：根據(jù)堿基互補配對的規(guī)律，以及對DNA分子的X射線衍射研究的成果，提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)　　特點：（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，平行的環(huán)繞于同一軸上，很像一個扭曲起來的梯子2） 兩條核苷酸鏈走向為反向平行3） 每條長鏈的內(nèi)側(cè)是扁平的盤狀堿基4） 每個螺旋為3.4nm長，剛好有10個堿基對，其直徑為2nm5） 在雙螺旋分子的表面有大溝和小溝交替出現(xiàn)4．答：A-DNA是DNA的脫水構(gòu)型，也是右手螺旋，但每螺旋含有11個核苷酸對比較短和密，其平均直徑是2.3nm大溝深而窄，小溝寬而淺在活體內(nèi)DNA并不以A構(gòu)型存在，但細胞內(nèi)DNA-RNA或RNA-RNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，卻與A-DNA非常相似　　B-DNA是DNA在生理狀態(tài)下的構(gòu)型生活細胞中極大多數(shù)DNA以B-DNA形式存在但當外界環(huán)境條件發(fā)生變化時，DNA的構(gòu)型也會發(fā)生變化　　Z-DNA是某些DNA序列可以以左手螺旋的形式存在當某些DNA序列富含G-C，并且在嘌呤和嘧啶交替出現(xiàn)時，可形成Z-DNA其每螺旋含有12個核苷酸對，平均直徑是1.8nm，并只有一個深溝現(xiàn)在還不清楚Z-DNA在體內(nèi)是否存在5.答：染色質(zhì)是染色體在細胞分裂的間期所表現(xiàn)的形態(tài)，呈纖細的絲狀結(jié)構(gòu)，故也稱染色質(zhì)線。

其基本結(jié)構(gòu)單位是核小體、連接體和一個分子的組蛋白H1每個核小體的核心是由H2A、H2B、H3和H4四種組蛋白各以兩個分子組成的八聚體，其形狀近似于扁球狀DNA雙螺旋就盤繞在這八個組蛋白分子的表面連接絲把兩個核小體串聯(lián)起來，是兩個核小體之間的DNA雙鏈　　細胞分裂過程中染色線卷縮成染色體：現(xiàn)在認為至少存在三個層次的卷縮：第一個層次是DNA分子超螺旋轉(zhuǎn)化形成核小體，產(chǎn)生直徑為10nm的間期染色線，在此過程中組蛋白H2A、H2B、H3和H4參與作用第二個層次是核小體的長鏈進一步螺旋化形成直徑為30nm的超微螺旋，稱為螺線管，在此過程中組蛋白H1起作用最后是染色體螺旋管進一步卷縮，并附著于由非組蛋白形成的骨架或者稱中心上面成為一定形態(tài)的染色體6．答：原核生物DNA聚合酶有DNA聚合酶I、DNA聚合酶II和DNA聚合酶III　　DNA聚合酶I ：具有5'-3'聚合酶功能外，還具有3'-5'核酸外切酶和5'-3'核酸外切酶的功能　　DNA聚合酶II ：是一種起修復(fù)作用的DNA聚合酶，除具有5'-3'聚合酶功能外，還具有3' -5'核酸外切酶，但無5'-3'外切酶的功能　　DNA聚合酶III：除具有5'-3'聚合酶功能外，也有3'-5'核酸外切酶，但無3'-5'外切酶的功能。

7．答：（1）真核生物DNA合成只是發(fā)生在細胞周期中的S期，原核生物DNA合成過程在整個細胞生長期中均可進行2）真核生物染色體復(fù)制則為多起點的，而原核生物DNA復(fù)制是單起點的 （3）真核生物DNA合成所需的RNA引物及后隨鏈上合成的岡崎片段的長度比原核生物的要短4）在真核生物中，有α、β、γ、δ和ε5種DNA聚合酶，δ是DNA合成的主要酶，由DNA聚合酶α控制后隨鏈的合成，而由DNA聚合酶δ控制前導(dǎo)鏈的合成既在真核生物中，有兩種不同的DNA聚合酶分別控制前導(dǎo)鏈和后隨鏈的合成在原核生物DNA合成過程中，有DNA聚合酶I，DNA聚合酶II和DNA聚合酶III，并由DNA聚合酶III同時控制兩條鏈的合成5）真核生物的染色體為線狀，有染色體端體的復(fù)制，而原核生物的染色體大多數(shù)為環(huán)狀8．答：RNA的轉(zhuǎn)錄有三步：（1） RNA鏈的起始：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δ因子在RNA鏈伸長到8－9個核苷酸后被釋放，然后由核心酶催化RNA鏈的延長。

2）RNA鏈的延長：RNA鏈的延長是在δ因子釋放以后，在RNA聚合酶四聚體核心酶催化下進行因RNA聚合酶同時具有解開DNA雙鏈，并使其重新閉合的功能隨著RNA鏈的延長，RNA聚合酶使DNA雙鏈不斷解開和閉合RNA轉(zhuǎn)錄泡也不斷前移，合成新的RNA鏈3）RNA鏈的終止及新鏈的釋放：當RNA鏈延伸到終止信號時，RNA轉(zhuǎn)錄復(fù)合體就發(fā)生解體，而使新合成的RNA鏈得以釋放9．答：真核生物轉(zhuǎn)錄的特點：（1）在細胞核內(nèi)進行 （2）mRNA分子一般只編碼一個基因3）RNA聚合酶較多4）RNA聚合酶不能獨立轉(zhuǎn)錄RNA　　原核生物轉(zhuǎn)錄的特點：（1）原核生物中只有一種RNA聚合酶完成所有RNA轉(zhuǎn)錄2）一個mRNA分子中通常含有多個基因10．答：蛋白質(zhì)的合成分為鏈的起始、延伸和終止階段：鏈的起始：不同種類的蛋白質(zhì)合成主要決定于mRNA的差異在原核生物中，蛋白質(zhì)合成的起始密碼子為AUG編碼甲?；琢虬彼岬鞍踪|(zhì)合成開始時，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)合形成第一個復(fù)合體同時，核糖體小亞基與起始因子IF3和mRNA結(jié)合形成第二個復(fù)合體接著兩個復(fù)合體在始因子IF1和一分子GDP的作用下，形成一個完整的30S起始復(fù)合體。

此時，甲?；琢虬滨RNA通過tRNA的反密碼子識別起始密碼AUG，而直接進入核糖體的P位（peptidyl，P）并釋放出IF3最后與50S大亞基結(jié)合，形成完整的70核糖體，此過程需要水解一分子GDP以提供能量，同時釋放出IF1和IF2，完成肽鏈的起始　　鏈的延伸：根據(jù)反密碼子與密碼子配對的原則，第二個氨基酰tRNA進入A位隨后在轉(zhuǎn)肽酶的催化下，在A位的氨基酰tRNA上的氨基酸殘基與在P位上的氨基酸的碳末端間形成多肽鍵此過程水解與EF-Tu結(jié)合的GTP而提供能量最后是核糖體向前移一個三聯(lián)體密碼，原來在A位的多肽tRNA轉(zhuǎn)入P位，而原在P的tRNA離開核糖體此過程需要延伸因子G（EF-G）和水解GTP提供能量這樣空出的A位就可以接合另一個氨基酰tRNA，從而開始第二輪的肽鏈延伸　　鏈的終止：當多肽鏈的延伸遇到UAA UAG UGA等終止密碼子進入核糖體的A位時，多肽鏈的延伸就不再進行對終止密碼子的識別，需要多肽釋放因子的參與在大腸桿菌中有兩類釋放因子RF1和RF2，RF1識別UAA和UAG，RF2識別UAA和UGA在真核生物中只有釋放因子eRF，可以識別所有三種終止密碼子第四章 孟德爾遺傳1．答：（1）親本基因型為：PP×PP；PP×Pp；　　　　（2）親本基因型為：Pp×Pp；　　　　（3）親本基因型為：Pp×pp。

2．答：（1）F1的基因型：Aa； F1的表現(xiàn)型：全部為無芒個體　?。?）F1的基因型：AA和Aa； F1的表現(xiàn)型：全部為無芒個體　?。?）F1的基因型：AA、Aa和aa； F1的表現(xiàn)型：無芒：有芒=3∶1　?。?）F1的基因型：Aa和aa； F1的表現(xiàn)型：無芒：有芒=1∶1　?。?）F1的基因型：aa； F1的表現(xiàn)型：全部有芒個體3．答：F1的基因型：Hh，F(xiàn)1的表現(xiàn)型：全部有稃　　　　F2的基因型：HH：Hh：hh=1∶2∶1，F(xiàn)2的表現(xiàn)型：有稃：無稃=3∶14．答：由于紫花×白花的F1全部為紫花：即基因型為：PP×pp→Pp　　而F2基因型為：Pp×Pp→PP：Pp：pp=1∶2∶1，共有1653株，且紫花：白花=1240∶413=3∶1，符合孟得爾遺傳規(guī)律5．答：（1）為胚乳直感現(xiàn)象，在甜粒玉米果穗上有的子粒胚乳由于精核的影響而直接表現(xiàn)出父本非甜顯性特性的子實原因：由于玉米為異花授粉植物，間行種植出現(xiàn)互相授粉，并說明甜粒和非甜粒是一對相對性狀，且非甜粒為顯性性狀，甜粒為隱性性狀（假設(shè)A為非甜?；颍琣為甜?；颍　。?）用以下方法驗證：　　測交法：將甜粒玉米果穗上所結(jié)非甜玉米的子實播種，與純種甜玉米測交，其后代的非甜粒和甜粒各占一半，既基因型為：Aa×aa=1∶1，說明上述解釋正確。

　　自交法：將甜粒玉米果穗上所結(jié)非甜玉米的子實播種，使該套袋自交，自交后代性狀比若為3∶1，則上述解釋正確 6．答：見下表：雜交基因型親本表現(xiàn)型配子種類和比例F1基因型F1表現(xiàn)型TTrr×ttRR厚殼紅色薄殼紫色Tr；tRTtRr厚殼紫色TTRR×ttrr厚殼紫色薄殼紅色TR；trTtRr厚殼紫色TtRr×ttRr厚殼紫色薄殼紫色TR∶tr∶tR∶Tr=1∶1∶1∶1；tR∶tr=1∶1TtRR∶ttRr∶TtRr∶ttRR∶Ttrr∶ttrr=1∶2∶2∶1∶1∶1 厚殼紫色：薄殼紫色：厚殼紅色：薄殼紅色=3∶3∶1∶1ttRr×Ttrr薄殼紫色厚殼紅色tR∶tr=1∶1； Tr∶tr=1∶1TtRr∶Ttrr∶ttRr∶ttrr=1∶1∶1∶1厚殼紫色∶厚殼紅色∶薄殼紫色∶薄殼紅色 =1∶1∶1∶17．答：番茄果室遺傳：二室M對多室m為顯性，其后代比例為：　　二室∶多室＝（3/8+1/8）∶（3/8+1/8）=1∶1，因此其親本基因型為：Mm×mm　　番茄果色遺傳：紅果Y對黃果y為顯性，其后代比。