2026 年 湖南农业大学考研真题 样题(含答案详解)

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2026 年 湖南农业大学考研真题 样题(含答案详解)

2026 年湖南农业大学 812 遗传学考研真题样题

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注意事项

  1. 考试科目为遗传学,科目代码 812,适用专业为遗传学;
  2. 考生需按试题顺序答题,所有答案必须做在答题纸上,做在试题纸上一律无效;
  3. 试卷满分 150 分,各题型分值分别为:名词解释 42 分、判断题 20 分、选择题 10 分、问答题 48 分、计算题 30 分。

一、名词解释(共计 42 分,每小题 3 分)

1. 隐性性状

答案解析

隐性性状是指在杂合子中不表现,仅在纯合子(隐性纯合)中才显现的性状,由隐性基因控制。例如豌豆杂交实验中,纯种高茎(DD)与纯种矮茎(dd)杂交,F₁代(Dd)均表现高茎(显性性状),F₁自交后 F₂代出现的矮茎即为隐性性状。隐性性状的表现需两个隐性基因纯合,其遗传遵循孟德尔分离定律,是区分显性与隐性遗传模式的核心标志。

2. 非等位基因

答案解析

非等位基因是指位于同源染色体不同位置,或非同源染色体上的基因,包括独立遗传的非等位基因(如豌豆的高茎 / 矮茎基因与圆粒 / 皱粒基因)和连锁的非等位基因(如同一染色体上的体色基因与翅形基因)。独立遗传的非等位基因遵循自由组合定律,减数分裂时随非同源染色体自由组合;连锁的非等位基因则因位于同一染色体,通常随染色体共同传递,仅通过交叉互换发生少量重组。

3. 表型

答案解析

表型又称表现型,是指生物个体表现出的可观察的形态、生理或行为特征,由基因型(遗传基础)和环境共同决定。例如玉米的株高表型,既受株高基因(基因型)控制,也受光照、水肥(环境)影响;同一基因型在不同环境中可能表现不同表型(如水稻在干旱环境中株高降低),而不同基因型也可能因环境修饰表现相似表型(如矮秆基因与干旱导致的矮化)。

4. 母性遗传

答案解析

母性遗传又称细胞质遗传,是指遗传物质(线粒体、叶绿体 DNA)通过母本卵细胞传递给后代,使后代表型仅由母本基因型决定的遗传方式。其核心特征为:正反交结果不同(如椎实螺外壳旋转方向,母本为右旋则后代均右旋)、后代无孟德尔分离比、遗传物质独立于核基因组。常见于植物叶绿体性状(如紫茉莉叶色)和动物线粒体性状(如人类线粒体疾病)的遗传。

5. 双单体

答案解析

双单体是指二倍体生物中,某两对非同源染色体各缺失一条,染色体组成为 2n-1-1 的个体,属于非整倍体的一种。例如人类 21 号染色体单体(2n-1)与 18 号染色体单体(2n-1)结合形成的双单体,因缺失两条不同染色体,通常表现出严重的生长发育缺陷,存活能力低。双单体多由减数分裂时两对染色体同时不分离导致,其遗传效应比单体更显著,是研究染色体数目变异的重要材料。

6. 遗传

答案解析

遗传是指生物亲代将自身的遗传物质(DNA 或 RNA)传递给子代,使子代获得与亲代相似性状的现象,是生物的基本特征之一。其分子基础是遗传物质的复制与传递,例如人类通过生殖细胞将核基因和线粒体基因传递给后代,使子女在肤色、血型等性状上与父母相似。遗传保证了物种的稳定性,但也会因基因突变、基因重组等产生变异,二者共同推动生物进化。

7. 转化

答案解析

转化是指受体细菌吸收供体细菌释放的游离 DNA 片段,整合到自身基因组中,从而获得供体细菌部分遗传性状的过程,是细菌基因转移的重要方式之一。例如格里菲斯的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的 R 型活菌吸收加热杀死的 S 型菌 DNA 后,转化为有毒性的 S 型活菌。转化的发生需受体细菌处于 “感受态”(细胞膜通透性增加),是分子遗传学中基因克隆、基因编辑的基础技术原理之一。

8. 近交系数

答案解析

近交系数是衡量个体因近交(如自交、兄妹交)导致同源染色体上基因纯合程度的指标,用 F 表示,取值范围 0~1。F=0 表示无近交,个体基因均为杂合或随机纯合;F=1 表示完全近交,所有基因均为纯合。例如自交一代的近交系数 F=0.5(杂合子自交后纯合子比例为 50%),兄妹交一代 F=0.25。近交系数可通过系谱图计算,用于评估近交对群体遗传结构(如纯合子比例、隐性遗传病发病率)的影响。

9. 臂间倒位染色体

答案解析

臂间倒位染色体是指染色体的两个臂(短臂和长臂)同时发生断裂,断裂片段旋转 180° 后重新连接形成的倒位染色体,倒位片段包含着丝粒。例如人类 9 号染色体臂间倒位(包含着丝粒的片段倒位),减数分裂时倒位杂合体的同源染色体联会形成 “倒位环”,交叉互换可能产生含重复和缺失的配子,导致流产或子代染色体异常。臂间倒位与臂内倒位(倒位片段不含着丝粒)的核心区别是是否包含着丝粒。

10. 数量性状

答案解析

数量性状是指由多对基因控制,表型呈连续变异(如身高、产量、体重),且受环境显著影响的性状。其核心特征为:表型变异呈正态分布(如人群身高从矮到高连续过渡)、无明显显隐性区分、遗传率(遗传因素占表型变异的比例)可量化、遵循多基因累加效应(每对基因效应微小且叠加)。数量性状的遗传需用数量遗传学方法(如方差分析、遗传率计算)研究,是作物育种(如高产育种)和人类复杂疾病(如高血压)研究的重点。

11. 限性遗传

答案解析

限性遗传是指性状仅在某一性别中表现,另一性别虽携带相关基因但不表现的遗传方式,由基因的表达受性别限制导致。例如奶牛的产奶量(仅雌性表现)、人类的胡须生长(仅雄性表现),控制这些性状的基因可在雌雄个体中传递,但因性别特异的激素(如雌激素、雄激素)或生理结构,仅在特定性别中表达。限性遗传与伴性遗传的区别是:伴性遗传性状在两性中均可能表现(如红绿色盲在男性中发病率高),而限性遗传仅在单一性别表现。

12. 广义遗传率

答案解析

广义遗传率(h_B²)是指数量性状的表型方差中,由遗传方差(包括加性方差、显性方差、上位性方差)占比的百分率,公式为 h_B²=(遗传方差 / 表型方差)×100%。其核心作用是衡量遗传因素对表型变异的总贡献,例如水稻产量的广义遗传率为 60%,表示产量变异的 60% 由遗传决定,40% 由环境决定。广义遗传率需通过亲子代回归、方差分析计算,是作物育种中选择优良亲本的重要依据,但因包含非加性方差(显性、上位性),对预测子代表型的准确性低于狭义遗传率。

13. 致死突变

答案解析

致死突变是指导致生物体死亡的基因突变,按致死程度可分为显性致死(杂合子即致死,如人类神经纤维瘤病)和隐性致死(纯合子才致死,如小鼠黄色皮毛基因);按致死时期可分为胚胎致死(如水稻的白化苗突变,幼苗期死亡)和成年致死(如人类亨廷顿舞蹈症,成年后发病死亡)。致死突变多因关键基因(如酶基因、发育基因)功能丧失导致,会降低群体存活率,是自然选择淘汰有害基因的重要机制,也可用于遗传学中基因功能的研究(如通过致死表型定位必需基因)。

14. 遗传漂移

答案解析

遗传漂移又称基因漂变,是指在小群体中,因配子随机抽样误差导致基因频率随机波动的现象,属于非选择性进化力量。其核心特征为:群体越小,漂移效应越显著(如 10 个个体的群体比 1000 个个体的群体基因频率波动更大)、无方向性(基因频率可能升高或降低)、可能导致有害基因固定或有益基因丢失。例如岛屿种群的血型基因频率与大陆种群差异,或濒危物种的基因多样性降低,均可能由遗传漂移导致,是小群体保护(如动物园濒危动物繁育)需重点关注的问题。

二、判断题(对的打 “√”,错的打 “×”,共计 20 分,每小题 2 分)

1. 减数分裂时染色体数目减半发生在减数分裂后期 II。(×)

答案解析

染色体数目减半发生在减数第一次分裂后期 I,而非后期 II。减数分裂 I 后期,同源染色体分离并移向两极,导致细胞两极各获得一套染色体(染色体数目减半,如 2n→n);减数分裂 II 后期仅发生姐妹染色单体分离,染色体数目不变(n→n)。该题混淆了减数分裂 I 和 II 的核心事件,故判断为错误。

2. 同源四倍体植物减数分裂形成的配子都是可育的。(×)

答案解析

同源四倍体(4n)减数分裂时,同源染色体需两两配对形成二价体,但若配对紊乱(如形成三价体、单价体),会导致配子染色体数目异常(如含 n+1 或 n-1 条染色体),这类配子与正常配子结合后形成的后代(如三倍体)通常不育。例如同源四倍体水稻,约 50% 的配子因染色体数目异常不可育,故并非所有配子都可育,判断为错误。

3. 回交将导致群体后代的基因型趋于纯合。(√)

答案解析

回交是指子代与亲本之一杂交(如 F₁与隐性亲本回交),每次回交都会增加后代中亲本基因型的比例。例如基因型 Aa 的 F₁与 aa 亲本回交,后代为 Aa(50%)和 aa(50%),再回交一次,aa 比例升至 75%,持续回交可使基因型逐渐纯合为 aa(隐性亲本基因型)。回交的纯合方向可控(趋向回交亲本基因型),与自交的随机纯合不同,故判断为正确。

4. 椎实螺外壳旋转方向的遗传是细胞质遗传的典型事例。(√)

答案解析

椎实螺外壳旋转方向由母本基因型决定:母本为右旋基因(D),无论父本基因型如何,后代均为右旋;母本为左旋基因(d),后代均为左旋,符合细胞质遗传(母性遗传)的核心特征 —— 正反交结果不同、表型由母本决定。该遗传现象由卵细胞质中的物质(受母本基因控制)影响早期胚胎发育导致,是细胞质遗传的经典案例,故判断为正确。

5. 基因突变是可逆的。(√)

答案解析

基因突变的可逆性表现为 “正向突变”(野生型基因→突变型基因,如 A→a)和 “回复突变”(突变型基因→野生型基因,如 a→A)。例如大肠杆菌的野生型基因(his⁺,能合成组氨酸)可突变为 his⁻(不能合成组氨酸),his⁻也可通过回复突变恢复为 his⁺。回复突变率通常低于正向突变率,但证明基因突变具有可逆性,故判断为正确。

6. 红色面包霉的八分子孢子在子囊中的排列顺序为 ++aa++aa,则说明该子囊孢子中 +/a 等位基因的分离形式为第一次分裂分离模式。(×)

答案解析

第一次分裂分离模式的子囊孢子排列为 “++++aaaa” 或 “aaaa++++”(减数分裂 I 时同源染色体分离,+/a 在减数分裂 I 分离);而 “++aa++aa” 的排列模式,是减数分裂 I 时 +/a 未分离,减数分裂 II 时姐妹染色单体分离,且发生了交叉互换,属于第二次分裂分离模式。该题混淆了两种分离模式的孢子排列特征,故判断为错误。

7. Hfr 细菌与 F⁻细菌杂交,可使 F⁻细菌转变为 Hfr 细菌。(×)

答案解析

Hfr 细菌的 F 因子整合在核基因组中,与 F⁻细菌杂交时,仅将部分核基因(随 F 因子片段)转移给 F⁻细菌,F 因子的完整片段极少转移,故 F⁻细菌通常仅获得部分基因,仍为 F⁻(而非 Hfr);只有 F⁺细菌与 F⁻细菌杂交时,F 因子可完整转移,使 F⁻转变为 F⁺。该题混淆了 Hfr 与 F⁺细菌的杂交结果,故判断为错误。

8. 染色体中间缺失杂合体在减数分裂的粗线期可形成缺失圈。(√)

答案解析

染色体中间缺失杂合体(一条染色体正常,一条染色体中间片段缺失)在减数分裂粗线期,同源染色体联会时,正常染色体的缺失对应片段因无同源片段配对,会形成向外突出的 “缺失圈”(或称为环)。该结构是鉴定染色体中间缺失的重要细胞学特征,而末端缺失杂合体通常不形成缺失圈,故判断为正确。

9. 错义突变是指由于 DNA 的碱基改变导致编码氨基酸的密码子突变成终止密码子。(×)

答案解析

错义突变是指 DNA 碱基改变导致编码的氨基酸发生改变(如 UUU→UUA,苯丙氨酸→亮氨酸);而碱基改变导致密码子突变为终止密码子(如 UAA、UAG)的突变称为无义突变,会使肽链合成提前终止。该题混淆了错义突变与无义突变的定义,故判断为错误。

10. 连锁基因之间的重组率大于其交换值。(×)

答案解析

重组率是指重组型配子占总配子的比例,交换值是指发生交叉互换的初级性母细胞比例的一半(因一个初级性母细胞发生交换产生 50% 重组配子)。当两基因距离较近时,重组率≈交换值;当距离较远时,可能发生双交换,双交换产生的配子仍为亲本型,导致重组率低于交换值(交换值包含单交换和双交换,重组率仅反映单交换产生的重组配子)。故重组率不会大于交换值,判断为错误。

三、选择题(共计 10 分,每小题 2 分)

1. 基因型为 AaBBCc 的个体自交后代群体中将出现( )种基因型。

A. 3 B. 6 C. 9 D. 12

答案解析

  • 解题关键:自交后代基因型种类 = 各独立遗传基因座基因型种类的乘积,需先判断各基因座是否独立遗传(本题无连锁信息,默认独立)。
  • 分步计算:
    1. Aa 自交:基因型有 AA、Aa、aa,共 3 种;
    2. BB 自交:基因型仅 BB,共 1 种;
    3. Cc 自交:基因型有 CC、Cc、cc,共 3 种;
  • 总基因型种类:3×1×3=9 种。
  • 答案:C

2. 玉米体细胞中有 10 对染色体(2n=20),则其卵细胞、胚、胚乳和根的染色体数目分别为( )。

A.10, 20, 20, 20 B. 10, 10, 30, 20 C. 20, 20, 30, 20 D. 10, 20, 30, 20

答案解析

  • 解题关键:明确不同组织的染色体数目来源:
    1. 卵细胞:配子,染色体数目为 n=10;
    2. 胚:受精卵发育而来(精子 n + 卵细胞 n),染色体数目为 2n=20;
    3. 胚乳:受精极核发育而来(两个极核 n+n + 精子 n),染色体数目为 3n=30;
    4. 根:体细胞,染色体数目为 2n=20;
  • 对应选项:卵细胞 10、胚 20、胚乳 30、根 20,与选项 D 一致。
  • 答案:D

3. 一位色觉正常的女性红绿色盲基因携带者与一位色盲正常的男性结婚,则他们的儿子为色盲的概率为( )。

A. 0 B. 50% C. 75% D. 100%

答案解析

  • 解题关键:红绿色盲为 X 连锁隐性遗传,女性携带者基因型为 XᴮXᵇ,正常男性基因型为 XᴮY。
  • 遗传分析:儿子的 X 染色体仅来自母亲(父亲提供 Y 染色体),母亲产生的配子为 Xᴮ(50%)和 Xᵇ(50%),故儿子基因型为 XᴮY(正常,50%)或 XᵇY(色盲,50%)。
  • 概率计算:儿子为色盲的概率为 50%。
  • 答案:B

4. 基因型为 AaBbCcdd 个体自交后代中,出现 AaBBccdd 的概率是( )。

A. 1/4 B. 1/16 C. 1/32 D. 1/64

答案解析

  • 解题关键:独立遗传基因的自交概率 = 各基因座目标基因型概率的乘积,dd 为纯合子,自交后代仍为 dd(概率 1)。
  • 分步计算:
    1. Aa 自交→Aa:概率 1/2;
    2. Bb 自交→BB:概率 1/4;
    3. Cc 自交→cc:概率 1/4;
    4. dd 自交→dd:概率 1;
  • 总概率:1/2 × 1/4 × 1/4 × 1 = 1/32。
  • 答案:C

5. 豌豆 2n=14,可产生( )种三体。

A. 7 B. 14 C. 21 D. 28

答案解析

  • 解题关键:三体是指某一对同源染色体多一条(2n+1),不同染色体的三体为不同类型,豌豆有 n=7 对同源染色体,每对染色体均可形成一种三体(如第 1 号染色体三体、第 2 号染色体三体…… 第 7 号染色体三体)。
  • 类型数量:共 7 种三体。
  • 答案:A

四、问答题(共计 48 分,每小题 6 分)

1. 简述减数分裂的遗传学意义。

答案解析

减数分裂是配子形成过程中的特殊分裂方式,其遗传学意义主要体现在三个方面:
  1. 保证物种染色体数目的稳定性:减数分裂使配子染色体数目减半(2n→n),受精作用时雌雄配子结合(n+n→2n),恢复亲代染色体数目,避免因有丝分裂导致的染色体数目逐代增加,保证物种遗传物质的稳定传递。
  2. 产生基因重组,增加遗传多样性:减数分裂 I 前期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,导致同源染色体上的连锁基因重组;后期 I 非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因重组。两种重组方式共同产生大量基因型不同的配子,为生物进化提供原材料。
  3. 为孟德尔遗传定律提供细胞学基础:减数分裂时同源染色体分离,解释了孟德尔分离定律(等位基因随同源染色体分离而分离);非同源染色体自由组合,解释了自由组合定律(非等位基因随非同源染色体自由组合而重组),是遗传学定律的核心细胞学依据。

2. 为什么染色体相互易位杂合体是半不育的?

答案解析

染色体相互易位杂合体是指两条非同源染色体发生片段交换,细胞内同时存在正常染色体和易位染色体的个体(如染色体为 AB、CD、AD、CB),其半不育性源于减数分裂时配子形成异常,具体机制如下:
  1. 联会形成 “十字形” 结构:减数分裂粗线期,正常染色体(AB、CD)与易位染色体(AD、CB)联会时,因同源片段配对,形成 “十字形” 联会复合体。
  2. 分离方式导致配子异常:减数分裂后期,“十字形” 结构的染色体有两种分离方式:
    • 相邻式分离:同源染色体的非相邻片段移向同一极(如 AB 与 CB 移向一极,AD 与 CD 移向另一极),形成的配子均含重复和缺失的染色体(如 AB+CB 含 B 片段重复、D 片段缺失),这类配子受精后多导致胚胎致死,不可育。
    • 交替式分离:同源染色体的相邻片段移向同一极(如 AB 与 CD 移向一极,AD 与 CB 移向另一极),形成的配子含完整的染色体组(无重复和缺失),可育。
  3. 分离概率导致半不育:相邻式分离与交替式分离的概率约为 1:1,即约 50% 的配子可育,50% 的配子不可育,故相互易位杂合体表现为半不育。

3. 水稻由花粉培育的单倍体是否可育,为什么?

答案解析

水稻由花粉培育的单倍体(n=12,水稻 2n=24)不可育,核心原因是减数分裂时染色体配对紊乱,无法形成正常配子,具体如下:
  1. 染色体配对紊乱:单倍体仅含一套染色体(n=12),减数分裂时无同源染色体可配对,导致染色体随机分布在细胞两极,形成的配子染色体数目各异(如含 5 条、7 条、10 条染色体等),均为非整倍体配子。
  2. 配子受精能力丧失:非整倍体配子因染色体数目异常,携带的基因不完整(如缺失关键生长发育基因),与正常配子结合后形成的受精卵(如 n+12=17 条染色体)无法正常分裂和发育,导致结实率极低(通常低于 1%)。
  3. 例外情况:若单倍体通过秋水仙素处理,染色体加倍形成二倍体(2n=24),则可恢复育性,但自然状态下花粉培育的单倍体均为非加倍状态,故不可育。

4. 简述 Hardy-Weinberg 遗传平衡定律的基本内容。

答案解析

Hardy-Weinberg 遗传平衡定律是指在无突变、无选择、无迁移、随机交配且群体足够大的理想条件下,群体的基因频率和基因型频率将世代保持稳定,不发生变化,其基本内容包括:
  1. 适用条件:需满足 5 个理想假设 ——①无基因突变;②无自然选择(所有基因型存活和繁殖概率相同);③无迁入迁出(群体封闭);④随机交配(个体间交配无偏好);⑤群体规模足够大(避免遗传漂移)。
  2. 核心公式:若某基因座有两个等位基因 A(频率 p)和 a(频率 q),且 p+q=1,则平衡时基因型频率为:AA=p²,Aa=2pq,aa=q²,且 p²+2pq+q²=1。
  3. 平衡特征:
    • 基因频率世代不变(pₙ=p₀,qₙ=q₀);
    • 基因型频率仅由基因频率决定,且世代保持 p²、2pq、q² 的比例;
    • 若群体初始不处于平衡状态,随机交配一代即可达到平衡。
  4. 实际意义:该定律为群体遗传学研究提供基准,现实中若群体偏离平衡,可推测存在突变、选择等进化力量,是分析遗传病发病率(如白化病)、制定育种策略的重要工具。

5. 基因突变有哪些基本特征?为什么会出现复等位基因?

答案解析

(1)基因突变的基本特征

  1. 随机性:基因突变可发生在生物个体发育的任何时期(如胚胎期、成年期)、任何细胞(体细胞或生殖细胞)以及染色体的任何位置,无固定时间和空间规律。
  2. 稀有性:自然状态下基因突变率极低,通常为 10⁻⁵~10⁻⁸/ 基因 / 世代(如人类血红蛋白基因的突变率约为 10⁻⁶)。
  3. 可逆性:基因突变可正向突变(野生型→突变型)和回复突变(突变型→野生型),如大肠杆菌的 his⁺→his⁻(正向)和 his⁻→his⁺(回复)。
  4. 多方向性:同一基因可向不同方向突变,产生多个等位基因,如小鼠毛色基因可突变为黑色、黄色、棕色等。
  5. 有害性:多数基因突变会导致基因功能丧失或异常,表现为有害性状(如人类镰状细胞贫血),少数为中性突变(如无义突变但位于非编码区)或有益突变(如抗药性突变)。

(2)复等位基因的形成原因

复等位基因是指同一基因座上存在三个或三个以上的等位基因(如人类 ABO 血型基因有 Iᴬ、Iᴮ、i 三个等位基因),其形成核心原因是基因突变的多方向性:
  • 同一基因的不同位点可发生独立突变,产生不同的突变型基因;
  • 同一基因的同一位点可发生不同类型的突变(如碱基替换、插入、缺失),导致基因功能差异;
  • 这些突变型基因与野生型基因共同存在于群体中,形成复等位基因。
  • 例如 ABO 血型基因中,Iᴬ(编码 A 抗原)、Iᴮ(编码 B 抗原)、i(不编码抗原)均为野生型基因的突变产物,共同构成复等位基因系统,遵循共显性遗传(Iᴬ与 Iᴮ共显性,i 为隐性)。

6. 简述染色体倒位杂合体连锁基因的重组率下降的原因。

答案解析

染色体倒位杂合体(一条染色体正常,一条染色体倒位)中,倒位区间内的连锁基因重组率下降,核心原因是倒位导致的 “重组抑制” 效应,具体机制如下:
  1. 联会形成 “倒位环”:减数分裂粗线期,正常染色体与倒位染色体联会时,倒位区间的同源片段需形成 “倒位环” 才能配对,倒位环内的非姐妹染色单体可能发生交叉互换。
  2. 交叉互换产生异常配子:倒位环内发生单交换后,会产生含重复和缺失的染色体(如倒位环内交换导致一条染色体含倒位片段 + 正常片段重复,另一条含倒位片段 + 正常片段缺失),这类配子受精后多导致胚胎致死,无法传递给后代。
  3. 重组型配子无法存活:倒位区间内的连锁基因若发生重组(由交叉互换产生),其对应的配子因染色体异常而不育,只有未发生交叉互换的亲本型配子(无重复和缺失)可育,导致后代中重组型个体比例显著降低,表现为连锁基因的重组率下降。
  4. 例外情况:倒位环内发生双交换时,可能产生正常配子,但双交换频率极低,对重组率的影响可忽略,故整体重组率仍显著低于正常个体。

7. 解释在缺失杂合体中有时会出现 “假显性” 现象的原因。

答案解析

“假显性” 是指缺失杂合体中,隐性基因因同源染色体的显性基因缺失而表现出显性性状的现象,其形成原因如下:
  1. 染色体缺失导致显性基因丢失:缺失杂合体的一条染色体含显性基因(如 A),另一条染色体因片段缺失,丢失了同源的显性基因 A,仅保留隐性基因 a(基因型为 A⁻a,“⁻” 表示缺失)。
  2. 隐性基因得以表达:正常情况下,杂合体 Aa 中显性基因 A 表达,隐性基因 a 不表达;但缺失杂合体 A⁻a 中,因显性基因 A 随染色体缺失而丢失,隐性基因 a 无显性基因抑制,得以表达,表现出与隐性纯合子(aa)相同的性状,即 “假显性”。
  3. 典型案例:果蝇的缺刻翅突变,若 X 染色体缺失包含红眼基因(W)的片段,杂合体雌果蝇(W⁻w)因 W 基因缺失,w 基因表达,表现为白眼(正常杂合体 Ww 为红眼),即为假显性现象。假显性可作为鉴定染色体缺失的遗传学标志,通过观察隐性性状的异常表达定位缺失片段。

8. 简述数量性状遗传的特点。

答案解析

数量性状(如身高、产量、体重)与质量性状(如花色、血型)不同,其遗传具有以下显著特点:
  1. 表型呈连续变异:数量性状的表型无明显分类界限,呈正态分布(如人群身高从 150cm 到 190cm 连续过渡,无 “高”“矮” 的绝对分界),需通过测量(而非计数)获取表型数据。
  2. 受多对基因控制:数量性状由多对微效基因控制,每对基因的效应微小且可累加(加性效应),例如水稻产量可能受 10 对以上基因控制,每对基因仅影响产量的 1%~2%。
  3. 显著受环境影响:基因型相同的个体在不同环境中表型差异显著,如同一水稻品种在高肥环境中产量高,在低肥环境中产量低;环境对表型的修饰作用可能掩盖基因型差异,需通过统计方法(如方差分析)区分遗传效应和环境效应。
  4. 无明显显隐性区分:多对基因的效应累加,无显性与隐性的绝对划分,杂合体的表型通常介于纯合子之间(如 AaBb 的株高介于 AABB 和 aabb 之间),表现为不完全显性。
  5. 遗传率可量化:通过亲子代回归、方差分析等方法,可计算遗传率(遗传方差占表型方差的比例),衡量遗传因素对表型变异的贡献,为育种选择提供依据(如高遗传率性状选择效率高)。

五、计算题(共计 30 分,每小题 15 分)

1. 将红色长形辣椒品种(CCLL)与黄色圆形辣椒品种(ccll)杂交,F₁代全部表现为红色长形辣椒。F₁代植株自交后,随机统计 F₂代 160 个植株,其中:87 株为红色长形辣椒,40 株为黄色长形辣椒,20 株为红色圆形辣椒,13 株为黄色圆形辣椒。(1)如果这两对性状的遗传符合孟德尔的自由组合规律,F₂代中 4 种表型(红色长形、红色圆形、黄色长形、黄色圆形)的预期数是多少?(2)请用卡平方测验,判断这两对性状的遗传是否符合孟德尔的自由组合规律。(注:当 n=3、χ²=7.815 时,p=0.05;当 n=3、χ²=11.345 时,p=0.01)。

答案解析

(1)计算 F₂代各表型的预期数

  • 步骤 1:确定显隐性及分离比
    F₁代(CcLl)自交,若符合自由组合规律,F₂代表型分离比应为红色长形(C_L_): 红色圆形(C_ll): 黄色长形(ccL_): 黄色圆形(ccll)=9:3:3:1。
  • 步骤 2:计算总预期比例
    总比例份数 = 9+3+3+1=16 份,F₂代总个体数 = 160 株,每份预期数 = 160/16=10 株。
  • 步骤 3:计算各表型预期数
    • 红色长形(9 份):9×10=90 株
    • 红色圆形(3 份):3×10=30 株
    • 黄色长形(3 份):3×10=30 株
    • 黄色圆形(1 份):1×10=10 株

(2)卡平方(χ²)测验判断是否符合自由组合规律

  • 卡平方测验公式:\(\chi^2 = \sum \frac{(O-E)^2}{E}\),其中 O 为观察数,E 为预期数。
  • 步骤 1:整理观察数(O)与预期数(E)
    表型 观察数(O) 预期数(E)
    红色长形 87 90
    红色圆形 20 30
    黄色长形 40 30
    黄色圆形 13 10
  • 步骤 2:计算各表型的(O-E)²/E
    • 红色长形:\(\frac{(87-90)^2}{90} = \frac{9}{90} = 0.1\)
    • 红色圆形:\(\frac{(20-30)^2}{30} = \frac{100}{30} ≈ 3.333\)
    • 黄色长形:\(\frac{(40-30)^2}{30} = \frac{100}{30} ≈ 3.333\)
    • 黄色圆形:\(\frac{(13-10)^2}{10} = \frac{9}{10} = 0.9\)
  • 步骤 3:计算 χ² 值\(\chi^2 = 0.1 + 3.333 + 3.333 + 0.9 ≈ 7.666\)
  • 步骤 4:确定自由度(n)与判断结果
    • 自由度 n = 表型种类数 - 1 - 参数估计数 = 4-1-0=3(无额外参数估计,故减 1)。
    • 对比临界值:当 n=3 时,p=0.05 的临界 χ² 值为 7.815,计算得到的 χ²≈7.666<7.815,说明 p>0.05。
    • 结论:在 0.05 的显著性水平下,观察数与预期数无显著差异,这两对性状的遗传符合孟德尔自由组合规律。

2. 假如 x、y、z 三个基因位于水稻的第 2 染色体上,用这三对基因均杂合的个体与三隐性个体测交,得到以下结果:+++ 59,++z 310,+y+ 3,+yz 98,x++ 110,x+z 2,xy+ 350,xyz 68,合计 1000。(1)计算 x-y、x-z、y-z 之间的重组率。(2)确定 x、y、z 三个基因在第 2 染色体上的排列顺序。(3)假定杂合体来自纯系亲本的杂交,写出两个亲本的基因型。

答案解析

(1)计算各基因间的重组率

  • 关键概念:测交后代中,亲本型配子数量最多,双交换型配子数量最少;重组率(RF)=(重组型配子数 / 总配子数)×100%,总配子数 = 1000。
  • 步骤 1:识别亲本型与双交换型配子
    • 亲本型(数量最多):++z(310)、xy+(350),共 660 个;
    • 双交换型(数量最少):+y+(3)、x+z(2),共 5 个;
    • 单交换型:+++(59)、xyz(68)、+yz(98)、x++(110)。
  • 步骤 2:计算 x-y 间的重组率(RFx-y)
    • x-y 间的重组型配子:双交换型(+y+、x+z)+ 单交换导致的重组型(+++、xyz);
    • 重组型配子数 = 3+2+59+68=132;
    • RFx-y=(132/1000)×100%=13.2%。
  • 步骤 3:计算 x-z 间的重组率(RFx-z)
    • x-z 间的重组型配子:单交换导致的重组型(+yz、x++);
    • 重组型配子数 = 98+110=208;
    • RFx-z=(208/1000)×100%=20.8%。
  • 步骤 4:计算 y-z 间的重组率(RFy-z)
    • y-z 间的重组型配子:双交换型(+y+、x+z)+ 单交换导致的重组型(+yz、x++);
    • 重组型配子数 = 3+2+98+110=213;
    • RFy-z=(213/1000)×100%=21.3%(或用 RFx-z=RFx-y+RFy-z-2× 双交换率,验证:20.8%=13.2%+21.3%-2×0.5%,符合)。

(2)确定三个基因的排列顺序

  • 关键方法:通过双交换导致的基因重组判断中间基因 —— 双交换会使中间基因与两端基因重组,亲本型与双交换型的表型差异仅在于中间基因。
  • 步骤 1:对比亲本型与双交换型配子的基因型
    • 亲本型:++z(基因型:+ + z /x y +,杂合体)、xy+;
    • 双交换型:+y+、x+z。
  • 步骤 2:分析基因重组
    • 亲本型中,x 与 y 连锁(xy+)、+ 与 + 连锁(++z);双交换后,x 与 + 连锁(x+z)、+ 与 y 连锁(+y+),说明 y 基因与 x、z 基因的连锁关系发生重组,即 y 是中间基因。
  • 步骤 3:确定排列顺序
    • 两端基因为 x 和 z,中间基因为 y,故排列顺序为x-y-z(或 z-y-x)。

(3)写出两个纯系亲本的基因型

  • 关键逻辑:杂合体(x y + / + + z)的两个同源染色体分别来自两个纯系亲本,一个亲本提供 “x y +” 染色体,另一个提供 “+ + z” 染色体。
  • 亲本基因型:
    • 提供 “x y +” 染色体的纯系亲本:基因型为xy+/xy+(表型为 x、y 显性,z 隐性);
    • 提供 “+ + z” 染色体的纯系亲本:基因型为 **++z/++z**(表型为 x、y 隐性,z 显性)。
  • 验证:两纯系亲本杂交,F₁代杂合体基因型为 xy+/++z,与测交结果中的杂合体基因型一致,符合题意。
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