美联社生物学:了解孟德尔

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例子问题

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例子问题1:理论和证据

孟德尔对生物学的贡献是什么?

可能的答案:

独立配货原则

群体遗传学定律

进化论

获得性性状的遗传假设

正确答案:

独立配货原则

解释

孟德尔被认为是现代遗传学之父,在遗传遗传、等位基因和遗传方面做了广泛的研究。他的主要研究对象是果蝇和豌豆。孟德尔的发现有助于我们理解基因是如何遗传和表达的。他的一个理论概述了这样一个观点:在减数分裂中四分体的形成过程中,染色体并不是由父系和母系分离排列的,而是独立于它们的亲代起源而组织起来的。这个理论被称为独立分类原理。

群体遗传学定律是由哈代和温伯格提出的。查尔斯·达尔文提出了进化论。拉马克提出了获得性性状遗传假设。

例子问题1:理论和证据

孟德尔最初提出了控制表型的“因素”的想法,并以隐性和显性的形式出现。下面哪个现代术语最恰当地描述了孟德尔的“因素”?

可能的答案:

染色质

基因

着丝粒

染色体

正确答案:

基因

解释

孟德尔的“因素”就是今天的基因。孟德尔在细胞生物学方面的知识有限,他能够通过观察表型来观察基因的作用。基因有多种形式,今天被称为等位基因,控制显性遗传和隐性遗传。

染色质是用来描述被蛋白质包装的DNA的术语。着丝粒是染色体上姐妹染色单体连接的区域。染色体不是一个可以接受的“因素”的描述,因为它是控制表型的特定基因,而不是整个染色体。

例子问题1:进化与遗传学

下列哪一种疾病符合经典孟德尔遗传?

可能的答案:

I型糖尿病

脆性X染色体综合征

囊性纤维化

唐氏综合症

正确答案:

囊性纤维化

解释

囊性纤维化发生在个体谁是纯合隐性的单一基因,遵循孟德尔遗传模式。

唐氏综合症是由三体引起的,不是通过特定的等位基因遗传的。这种紊乱是减数分裂过程中不分离事件的结果。当男性X染色体的一部分由于数十或数百次重复而延长时,就会发生脆性X染色体综合征。重复次数在代与代之间会发生变化,因此这是非孟德尔的。I型糖尿病通常是由一种尚不清楚的自身免疫性疾病引起的,在这种疾病中,免疫系统会攻击胰腺中负责产生胰岛素的细胞。潜在的自身免疫反应被认为部分是遗传的,部分是环境的。

例子问题1:理论和证据

下面哪一项不是孟德尔选择种植豌豆的原因?

可能的答案:

豌豆植株可以选择性地异花授粉

豌豆植株既可用于研究体细胞性状,也可用于研究性联性状

豌豆植株每一代产生大量的后代

豌豆植株的代际时间相对较短

正确答案:

豌豆植株既可用于研究体细胞性状,也可用于研究性联性状

解释

豌豆植株繁殖速度快,数量多。它们可以在一株植物中自花授粉,也可以通过昆虫进行异花授粉,还可以使用棉签等工具进行选择性异花授粉。豌豆植株包含独立的雄性和雌性部分,但每株植物都包含这两部分。在没有明确区分的男性和女性成员的生物体中,无法研究与性别相关的特征。从表型上看,豌豆植物物种没有雄性和雌性成员,因此不可能追踪与性别相关的表达。

例子问题1:理解孟德尔

以下哪一项是对等位基因最准确的定义?

可能的答案:

编码野生型表现型的基因

重组事件的结果

显性基因:基因的显性或隐性形式

一种特定基因的变异

正确答案:

一种特定基因的变异

解释

基因是由编码某些蛋白质的DNA序列决定的。有时,基因突变会导致被修饰的蛋白质保持与原始蛋白质相同或相似的功能。当这种经过修饰的基因遗传下去时,它被称为等位基因。最准确地说,等位基因是一种特定基因的变异。

大多数等位基因可以被认为是显性的或隐性的;然而,共支配和不完全支配的实例意味着存在一个支配谱。用这些参数来定义所有的等位基因并不是很准确。一些等位基因编码野生基因型,而另一些编码突变基因型。重组是遗传物质在同源染色体之间的转移,不会产生新的等位基因。新的等位基因需要突变事件来增加遗传多样性。

例子问题2:理解孟德尔

如果两株黄色杂合植物相互交配,后代中有百分之多少是绿色的?

可能的答案:

正确答案:

解释

杂合生物携带一个显性等位基因和一个隐性等位基因。显性等位基因表达于隐性等位基因之上,使生物体具有显性表型。如果问题中的杂合植物是黄色的,那么我们可以得出结论,黄色比绿色占优势。

这两种植物的交叉是:

父母:YyxYy

子女:YY(黄色),Yy(黄色),Yy(黄色),yy(绿色)

在四个可能的后代中,有一个会是绿色的,所以答案是:25%。

例子问题3:理解孟德尔

两株豌豆种子颜色编码基因是杂合的。如果这些植物杂交,有多少比例的后代会表现出显性表型?

可能的答案:

正确答案:

解释

对于这个问题,我们没有得到任何显性和隐性表型的信息。我们只知道我们研究的是两种杂合植物。仅凭这些信息,我们就能确定后代的基因型。

父母:Hh(主导)xHh(主要)

子女:HH(主导),Hh(主导),Hh(主导),hh(隐性)

我们不知道这些植株是高还是矮,但我们知道四个后代中有三个会表现出显性表型。所以答案是75%。

问题11:理论和证据

一种绿豌豆杂合子与一种黄豌豆杂合子杂交。后代中有百分之多少是黄色的?

可能的答案:

我们必须知道这种黄色植物的基因型才能找到答案

正确答案:

解释

杂合生物携带一个显性等位基因和一个隐性等位基因。显性等位基因表达于隐性等位基因之上,使生物体具有显性表型。如果问题中的杂合子植物有绿豌豆,那么我们可以得出结论,绿豌豆对黄豌豆是显性的。黄豌豆植株一定是纯合隐性的。

这两种植物的交叉是:

父母:x(绿色)(黄色)

后代:一半(绿色)和一半(黄色)

一半的后代将是杂合的,显示显性绿色表型,另一半将是纯合隐性的,显示隐性黄色表型。

例5:理解孟德尔

一个学生从孟德尔的花园里随机挑选了一株豌豆。她注意到这种植物的叶子是红色的,但花园里所有其他植物的叶子都是绿色的。她把植物拿给孟德尔看,孟德尔说他以前从未见过有红叶的植物。什么现象最有可能导致红叶表型?

可能的答案:

不完全显性

隐性等位基因

变异:产生新的等位基因的突变

一种重组事件,产生新的等位基因

正确答案:

变异:产生新的等位基因的突变

解释

红叶表型代表种群中的一个新的等位基因。其他植物都没有这种特征,该地区也没有其他已知的红叶植物。最有可能的是,新的表型是突变的结果。所有的等位基因都以突变开始,并随着突变被人群中更多的个体遗传而传播。

重组(交叉)可以导致现有等位基因的新组合,但不能创造新的性状。不完全显性会导致不可预测的表型,但会出现在所有具有杂合表型的生物中。种群中所有其他植物都是纯合子的可能性极小。尽管红叶是由隐性等位基因引起的可能性非常小,但考虑到样本量,这种可能性不大。

例子问题6:理解孟德尔

下列哪个原则是孟德尔提出的?

可能的答案:

基因组变异规律

隔离定律

二倍体定律

自然选择法则

正确答案:

隔离定律

解释

孟德尔的工作主要集中在识别基因遗传的机制和模式上。他被认为是三大基本法则的创造者:隔离法则、独立分类法则和支配法则。

分离法则指出,一个亲本生物体只能将每个等位基因的一个副本传递给它的后代。没有父母会传递两个相同基因的副本。独立分类法则指出,遗传下来的等位基因不是由过去的遗传模式联系在一起的,它们将彼此独立地分离。显性法则简单地说,显性性状会掩盖隐性性状。

自然选择定律被认为是查尔斯·达尔文在进化论中所起的作用。遗传变异定律和二倍体定律不是公认的科学原理。

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