第五章 連鎖遺傳和性連鎖 習題參考答案
第五章 連鎖遺傳和性連鎖
1．試述交換值、連鎖強度和基因之間距離三者的關係。
答：交換值是指同源染色體的非姐妹染色單體間有關基因的染色體片段發生交換的頻率，或等於交換型配子佔總配子數的百分率。交換值的幅度經常變動在0~50%之間。交換值越接近0%，說明連鎖強度越大，兩個連鎖的非等位基因之間發生交換的孢母細胞數越少。當交換值越接近50%，連鎖強度越小，兩個連鎖的非等位基因之間發生交換的孢母細胞數越多。由於交換值具有相對的穩定性，所以通常以這個數值表示兩個基因在同一染色體上的相對距離，或稱遺傳距離。交換值越大，連鎖基因間的距離越遠；交換值越小，連鎖基因間的距離越近。
2．試述連鎖遺傳與獨立遺傳的表現特徵及細胞學基礎。
答：獨立遺傳的表現特徵：如兩對相對性狀表現獨立遺傳且無互作，那麼將兩對具有相對性狀差異的純合親本進行雜交，其F1表現其親本的顯性性狀，F1自交F2產生四種類型：親本型：重組型：重組型：親本型，其比例分別為9：3：3：1。如將F1與雙隱性親本測交，其測交後代的四種類型比例應為1：1：1：1。如為n對獨立基因，則F2表現型比例為（3：1）n的展開。
獨立遺傳的細胞學基礎是：控制兩對或n對性狀的兩對或n對等位基因分別位於不同的同源染色體上，在減數分裂形成配子時，每對同源染色體上的每一對等位基因發生分離，而位於非同源染色體上的基因之間可以自由組合。
連鎖遺傳的表現特徵：如兩對相對性狀表現不完全連鎖，那麼將兩對具有相對性狀差異的純合親本進行雜交，其F1表現其親本的顯性性狀，F1自交F2產生四種類型：親本型、重組型、重組型、親本型，但其比例不符合9：3：3：1，而是親本型組合的實際數多於該比例的理論數，重組型組合的實際數少於理論數。如將F1與雙隱性親本測交，其測交後代形成的四種配子的比例也不符合1：1：1：1，而是兩種親型配子多，且數目大致相等，兩種重組型配子少，且數目也大致相等。
連鎖遺傳的細胞學基礎是：控制兩對相對性狀的兩對等位基因位於同一同源染色體上形成兩個非等位基因，位於同一同源染色體上的兩個非等位基因在減數分裂形成配子的過程中，各對同源染色體中非姐妹染色單體的對應區段間會發生交換，由於發生交換而引起同源染色體非等位基因間的重組，從而打破原有的連鎖關係，出現新的重組類型。由於F1植株的小孢母細胞數和大孢母細胞數是大量的，通常是一部分孢母細胞內，一對同源染色體之間的交換髮生在某兩對連鎖基因相連區段內；而另一部分孢母細胞內該兩對連鎖基因相連區段內不發生交換。由於後者產生的配子全是親本型的，前者產生的配子一半是親型，一半是重組型，所以就整個F1植株而言，重組型的配子數就自然少於1：1：1：1的理論數了。
3．大麥中，帶殼（N）對裸粒（n）、散穗（L）對密穗（l）為顯性。今以帶殼、散穗與裸粒、密穗的純種雜交，F1表現如何？讓F1與雙隱性純合體測交，其後代為：帶殼、散穗201株，裸粒、散穗18株，帶殼、密穗 20株，裸粒、密穗203株。試問，這兩對基因是否連鎖？交換值是多少？要使F2出現純合的裸粒散穗 20株，至少要種多少株？
答：F1表現為帶殼散穗(NnLl)。
F2不符合9：3：3：1的分離比例，親本組合數目多，而重組類型數目少，所以這兩對基因為不完全連鎖。
交換值% =（（18+20）/（201+18+20+203））×100%=8.6%
F1的兩種重組配子Nl和nL各為8.6% / 2=4.3%，親本型配子NL和nl各為（1-8.6%）/2=45.7%；
在F2群體中出現純合類型nnLL基因型的比例為：
4.3%×4.3%=18.49/10000，
因此，根據方程18.49/10000=20/X計算出，X＝10817，故要使F2出現純合的裸粒散穗20株，至少應種10817株。
4.在雜合體ABy//abY內，a和b之間的交換值為6%，b和y之間的交換值為10%。在沒有干擾的條件下，這個雜合體自交，能產生幾種類型的配子？在符合係數為0.26時，配子的比例如何？
答：這個雜合體自交，能產生ABy、abY、aBy、AbY、ABY、aby、Aby、aBY 8種類型的配子。
在符合係數為0.26時，其實際雙交換值為：0.26×0.06×0.1=0.00156，故其配子的比例為：
雙交換型配子：Aby 與aBY 各佔0.078% (0.00156÷2×100%)
單交換型配子：AbY與 aBy 各佔2.922%((0.06-0.00156)÷2×100%)
ABY與aby各佔4.922%((0.1-0.00156)÷2×100%)
親本型配子： ABy與abY 各佔42.078%((50-0.078-2.922-4.922)×100%)
5．a和b是連鎖基因，交換值為16%，位於另一染色體上的d和e也是連鎖基因，交換值為8%。假定ABDE和abde都是純合體，雜交後的F1又與雙隱性親本測交，其後代的基因型及其比例如何？
答：根據交換值，可推測F1產生的配子比例為（42%AB：8%aB：8%Ab：42%ab）×（46%DE：4%dE：4%De：46%de），F1配子基因型及比例(%)如下表：
| AB (42) |
aB (8) |
Ab (8) |
ab (42) |
|
| DE (46) |
ABDE (19.32) |
aBDE (3.68) |
AbDE (3.68) |
abDE (19.32) |
| dE (4) |
ABdE (1.68) |
aBdE (0.32) |
AbdE (0.32) |
abdE (1.68) |
| De (4) |
ABDe (1.68) |
aBDe (0.32) |
AbDe (0.32) |
abDe (1.68) |
| de (46) |
ABde (19.32) |
aBde (3.68) |
Abde (3.68) |
abde (19.32) |
故其測交後代基因型及其比例為：
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。
6．a、b、c 3個基因都位於同一染色體上，讓其雜合體與純隱性親本測交，得到下列結果：
| + + + |
74 |
a + + |
106 |
| + + c |
382 |
a + c |
5 |
| + b + |
3 |
a b + |
364 |
| + b c |
98 |
a b c |
66 |
試求這3個基因排列的順序、距離和符合係數。
答：根據上表結果，++c和ab+基因型的數目最多，為親本型；而+b+和a+c基因型的數目最少，因此為雙交換類型，比較二者便可確定這3個基因的順序，a基因位於中間。
則這三基因之間的交換值或基因間的距離為：
ab間單交換值=((3+5+106+98)/1098)×100%=19.3%
ac間單交換值=((3+5+74+66)/1098)×100%=13.5%
bc間單交換值=13.5%+19.3%=32.8%
其雙交換值=((3+5)/1098)×100%=0.73%
符合係數=0.0073/(0.193×0.135)=0.28
這3個基因的排列順序為：bac； ba間遺傳距離為19.3%，ac間遺傳距離為13.5%，bc間遺傳距離為32.8%。
7．已知某生物的兩個連鎖群如下圖，試求雜合體AaBbCc可能產生配子的類型和比例。
答：根據圖示，bc兩基因連鎖，bc基因間的交換值為7%，而a與bc連鎖群獨立，因此其可能產生的配子類型和比例(%)為：
| A (50) |
a (50) |
|
| BC (46.5) |
ABC (23.25) |
aBC (23.25) |
| Bc (3.5) |
ABc (1.75) |
aBc (1.75) |
| bC (3.5) |
AbC (1.75) |
abC (1.75) |
| bc (46.5) |
Abc (23.25) |
abc (23.25) |
8．純合的匍匐、多毛、白花的香豌豆與叢生、光滑、有色花的香豌豆雜交，產生的F1全是匍匐、多毛、有色花。如果F1與叢生、光滑、白花又進行雜交，後代可望獲得近於下列的分配，試說明這些結果，求出重組率。
匍、多、有 6% 叢、多、有 19%
匍、多、白 19% 叢、多、白 6%
匍、光、有 6% 叢、光、有 19%
匍、光、白 19% 叢、光、白 6%
答：從上述測交結果看，有8種表型、兩類數據，該特徵反映出這3個基因有2個位於同一染色體上連鎖遺傳，而另一個位於不同的染色體上獨立遺傳。又從數據的分配可見，匍匐與白花連鎖，而多毛為獨立遺傳。匍匐與白花的重組值為24%。假定其基因型為：匍匐AA、多毛BB、白花cc，叢生aa、光滑bb、有色花CC。則組合為：
AABBcc×aabbCC
↓
AaBbCc×aabbcc
↓
AaBbCc6:AaBbcc19:aaBbCc19:aaBbcc6:AabbCc6:Aabbcc19:aabbCc19:aabbcc69．基因a、b、c、d位於果蠅的同一染色體上。經過一系列雜交後得出如下交換值：
| 基因 |
交換值 |
| a與c |
40% |
| a與d |
25% |
| b與d |
5% |
| b與c |
10% |
試描繪出這4個基因的連鎖遺傳圖。
答：其連鎖遺傳圖為：
10．脈孢菌的白化型（al）產生亮色子囊孢子，野生型產生灰色子囊孢子。將白化型與野生型雜交，結果產生：
129個親型子囊-孢子排列為4亮4灰，
141個交換型子囊----孢子排列為2:2:2:2或2:4:2
問al基因與著絲點之間的交換值是多少？
答：交換值=[141/（141+129）] ×100%×1/2=26.1%
11．果蠅的長翅（Vg）對殘翅（vg）是顯性，該基因位於常染色體上；紅眼（W）對白眼（w）是顯性，該基因位於X染色體上。現讓長翅紅眼的雜合體與殘翅白眼的純合體交配，所產生的基因型如何？
答：假如雜合體為雙雜合類型，則有兩種情況：
(1) ♀ vgvgXwXw × VgvgXWY ♂
↓
VgvgXWXw vgvgXWXwVgvgXwY vgvgXwY
(2) ♀ VgvgXWXw × vgvgXwY ♂
↓
VgvgXWXw VgvgXwXwvgvgXWXw vgvgXwXw
VgvgXWY VgvgXwYvgvgXWY vgvgXwY
12．何謂伴性遺傳、限性遺傳和從性遺傳？人類有哪些性狀是伴性遺傳的？
答：伴性遺傳是指性染色體上基因所控制的某些性狀總是伴隨性別而遺傳的現象。
限性遺傳是指位於Y染色體（XY型）或W染色體（ZW型）上的基因所控制的遺傳性狀只局限於雄性或雌性上表現的現象。
從性遺傳是指不含於X及Y染色體上基因所控制的性狀，而是因為內分泌及其它因素使某些性狀或只出現雌方或雄方；或在一方為顯性，另一方為隱性的現象。
人類中常見的伴性遺傳性狀如色盲、A型血友病等。
13．設有兩個無角的雌羊和雄羊交配，所生產的雄羊有一半是有角的，但生產的雌羊全是無角的，試寫出親本的基因型，並作出解釋。
答：設無角的基因型為AA，有角的為aa，則親本的基因型為：
XAXa（無角） × XAY（無角）
↓
XAXA（無角） XAY（無角）
XAXa（無角） XaY（有角）
從上述的基因型和表現型看，此種遺傳現象屬於伴性遺傳，控制角的有無基因位於性染色體上，當有角基因a出現在雄性個體中時，由於Y染色體上不帶其等位基因而出現有角性狀
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