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Academic year: 2023

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全文

(1)

       12年級 姓名

遺傳學基本概念

1.

遺傳:指透過生殖作用傳給後代(DNA)的結果

2.

生殖作用分為:無性生殖與有性生殖

a

無性生殖:後代基因只來自自己本身,性狀與親代相同

b

有性生殖:後代基因有來自他人的加入(配子結合),性狀需考慮親代的 基因型

3.

名詞解釋

(1) 親代(P):遺傳實驗中,拿來作為實驗以提供配子者。

(2) 第一子代

(F1)

:遺傳實驗中,由實驗的親代所得到的後代。

(3) 第二子代(F2):由

F1

自交所產生的後代。

(4) 性狀:生物的特徵可以用觀察、測量、計數等方法所得的結果。如顏色、大小、

重量等。

(

性狀由蛋白質表現出來,蛋白質由

DNA

轉錄和轉譯而來

)

(5) 表現型(表型):個體外表所表現出來的遺傳性狀。如耳垂分離、耳垂緊貼

(6) 基因:能決定遺傳性狀者,其為

DNA

的片段。通常以英文字母表示,如

AtM

(7) 基因型:個體內控制某種性狀的基因組合。如

AA

Tt

ss

(8) 配子:生物體行有性生殖時,所產生的生殖細胞。如精子、卵

(9) 合子:兩不同的生殖細胞結合而成的新細胞。如受精卵(精子與卵結合而成)

(10) 同型合子(同基因型):對位偶基因相同者。如

AA

tt

(11) 異型合子(異基因型):對位基因不相同者。如

AaTt 4.

重要觀念

異型合子(Aa)中,兩個相異基因皆會表現,因其表現結果不同,分為顯隱性遺 傳

(

孟氏遺傳

)

、中間型遺傳

(

半顯性遺傳

)

和等顯性遺傳

遺傳題目計算通則

※1.

所有遺傳學題目計算,皆需用基因型來計算;若推算其可能有

2

種以上的基因 型機率,則每一種基因型機率皆相同(平分),其所有結果的機率相加,必 須為『1』,否則就是算錯

※2.所有遺傳學題目計算,在推算其產生配子的機率、後代基因型與表現型的機率,

其所有結果的機率相加,必須為『1』,否則就是算錯

※3.所有遺傳學題目計算,在推算符合兩種以上的條件時,若為「或」則其機率為兩

者「相加」;若為「且」則其機率為兩者「相乘」

※4.所有遺傳學題目計算的方法,1

對基因用「棋盤方格法」;2對基因(含)以上

者,用「何氏科學計算法」

※5.所有遺傳學題目計算,要應用上述通則時,必須要有大量數據(後代數量),

才能符合推算出的結果(機率)

6.名詞解釋

(1) 雜交

(

單性雜交

)

:在遺傳實驗中,選擇具有單一相對遺傳性狀的兩純品系生物 做親代,所進行的交配。如豌豆高莖

X

矮莖;現今泛指遺傳的有性生殖

(2) 兩性雜交:在遺傳實驗中,選擇具有兩種相對遺傳性狀的兩純品系生物做親代,

所進行的交配。如豌豆種子黃色圓形

X

綠色皺皮

(3) 自交

(

自花受粉

)

:原指豌豆的自花受粉,後來用於同基因型的兩個體的雜交

(4) 試交(檢定雜交、試驗雜交):以隱性性狀個體與未知基因型之顯性個體做雜交。

其主要目的在探討顯性個體之基因型。例如試交的後代若有隱性性狀出現,則

(2)

親代產生配子的種類和機率

畫出

1

對染色體的減數分裂

前期 中期

1 後期 1 末期 1 中期 2 後期 2 末期 2 1.

一對基因型:AAAaaa減數分裂後的結果與機率(分離率)

AA

Aa

aa

2.

一對染色體(聯鎖)AaBb 減數分裂後的結果與機率

AB

連鎖:

Ab

連鎖:

3.

性聯遺傳:

X

隱性性聯遺傳,例如色盲、血友病 畫出其染色體圖

♂正常

;♂有病 ;♀正常 ♀有病

4.

一對染色體(聯鎖 + 互換)AaBb 重組率(互換率)

X% 減數分裂後的

結果與機率

AB

連鎖:

Ab

連鎖:

5.

二對染色體

AaBb,減數分裂後的結果與機率(分離率

&

獨立分配律)

6.

三對染色體

AaBbCc,減數分裂後的結果與機率(分離率&獨立分配律)

7.

多對染色體

AaBbCCddEe

,減數分裂後的結果與機率(分離率

&

獨立分配 律)

後代基因型與表現型的種類和機率 一、性狀由雙親

1

對染色體決定

1.

顯隱性遺傳(孟德爾遺傳、孟氏遺傳):

顯隱性遺傳(孟氏遺傳):指異型合子中,只表現其中之一的基因性狀(顯性基 因),另一隱性基因則不表現。如個體

Tt

表現高莖(

T

名詞解釋

(3)

       12年級 姓名

(1) 顯性:異型合子中,能表現出來的遺傳性狀。如耳垂分離基因對耳垂緊貼基因 為顯性

(2) 顯性基因:異型合子中,能表現出來的遺傳性狀其所控制的基因。一般以大寫 字母表示。如耳垂分離基因代號為

A

(3) 隱性:異型合子中,不能表現出來的遺傳性狀

(4) 隱性基因:異型合子中,不能表現出來的遺傳性狀其所控制的基因。一般以小 寫字母表示。如耳垂分離基因代號為

a

人類的黑尿症為尿液中含有尿黑酸,故尿液置於空氣中會呈現黑色,已知罹病基 因為隱性(a),今有基因型為

Aa×Aa

之夫婦

生三個小孩皆正常的機率為 ;生二個小孩正常一個生病的機率為 ; 生一個小孩正常的機率為 ; 生三個小孩皆生病的機率為 ;

解題技巧:

(1) 基因型與性狀的關係:性狀正常基因型 ;生病基因型 ;

(2) 親代產生配子基因型種類與機率

(3) 利用棋盤方格&排列組合求出後代表現型種類與機率

2.

中間型遺傳(半顯性遺傳):

中間型遺傳(半顯性遺傳):指異型合子中,顯性基因對隱性基因並不完全佔優勢,

其所表現出來的性狀是介於兩性狀之間。如紅花

X

白花→粉紅花 紅毛公牛

(RR)

與白毛母牛

(R'R')

交配,其

F1

皆呈栗色毛,

(1)

兩隻栗色毛牛的子代表現型有 種;比例為 ;

(2)若紅毛公牛與栗色毛母牛交配,子代表現型有

種;比例為 ; 解題技巧:

(1) 基因型與性狀的關係:紅毛基因型 、白毛基因型 、栗色毛基因型

(2) 親代產生配子基因型種類與機率

(3) 利用棋盤方格&排列組合求出後代表現型種類與機率

3.

等顯性遺傳:

等顯性遺傳:指異型合子中,兩不相同的對偶基因皆表現出其性狀。如人類 血型基因

I

A表現

A

抗原為

A

型,

I

B表現

B

抗原為

B

型,而

I

A

I

B則同時表 現

A

B

抗原為

AB

型,即

I

A

I

B互為等顯性,以大寫字母表示

黑狗(C

B

C

B

)與白狗(C

W

C

W

)所生的子代全為黑白相間之花狗

(1) 花狗和黑狗交配,子代為花狗的機率為 ;

(2) 花狗和花狗交配,子代為花狗的機率為 解題技巧:

(1) 基因型與性狀的關係:黑狗基因型 、白狗基因型 、花狗基因型

(2) 親代產生配子基因型種類與機率

(4)

(3) 利用棋盤方格

&

排列組合求出後代表現型種類與機率

4.

複等位基因遺傳:IAIBi

複等位基因:指決定一種遺傳性狀的等位基因有二個以上者,其亦位於同源染 色體相對位置。如人類血型基因

I

AIBi

畫出各種血型的可能組合,並寫出其血型

血型 血型 血型 血型 血型 血型 血型

A

型血的男生和

O

型血的女生結婚,請計算生下的小孩血型機率為何?

(1)

A

型男生的父親為

O

型血,O型女生的父母親不知血型,則其下一代中

A

的機率為 、

B

的機率為 、

AB

的機率為 、

O

的機率為

(2)

A

型男生的父親為

O

型血,O型女生的父親為

A

型血,則其下一代中

A

的機率為 、B的機率為 、AB的機率為 、O的機率為

(3) 若不知

A

型男生的父親與母親的血型,則其下一代中

A

型男生的基因型

I

A

I

A 的機率為 、

I

A

i

的機率為

下一代

A

的機率為 、

B

的機率為 、

AB

的機率為 、

O

的機率為

(4)

A

型男生的父親與母親皆為

A

型血,則

A

型男生的基因型

I

A

I

A 的機率為 、IA

i

的機率為 解題技巧:

(1)基因型與性狀的關係:A

型基因型 ;B型 ;AB型 ;O型

(2)親代產生配子基因型種類與機率

(3)

利用棋盤方格

&

排列組合求出後代表現型種類與機率

5.

聯鎖:

聯鎖:指一條染色體上有許多不同的基因,當生物產生配子時,這些基因 只能隨染色體一起進入同一配子中,而無法分離。如人類的色盲、血友 病基因同時在

X

染色體上

果蠅的長翅(V)對殘翅(v)為顯性,灰身(B)對黑身(b)為顯性。一 異型合子的長翅灰身果蠅作試交時,後代出現四種表型;長翅 灰身、殘翅黑身、殘翅灰身及長翅黑身,其比例為

0

0

1

1,請畫出此異型合子的長翅灰身果蠅的基因在染色體上的位

解題技巧:

(1)

2

種性狀只產生2種子代,推論為聯鎖

(2) 親代產生配子基因型種類與機率

6.

性聯遺傳:

性聯遺傳:指性狀遺傳的基因位於性染色體上。即性狀遺傳與性別有直接關係,

(5)

       12年級 姓名

如人類的色盲、血友病、肌肉萎縮、鱗皮症等。

一色盲男子與一父親患色盲而本身健康的女子結婚,請回答下列問題:

(1) 他們的第一胎為男孩且患色盲的機率是

(2) 第二胎生出色盲男孩的機率為 解題技巧:

(3) 基因型與性狀的關係:健康男子基因型   、色盲男子基因型   、健 康女子基因型   、色盲女子基因型  

(4) 親代產生配子基因型種類與機率

(5) 利用棋盤方格&排列組合求出後代表現型種類與機率

7.

聯鎖

+

互換

(1) 互換:指細胞進行減數分裂在聯會階段時,同源染色體在相 對部位會斷裂,隨後彼此交換斷裂的染色體,稱為互換。即 聯會時,同源染色體互相交換一部分染色體。

(2) 互換率(重組率):指染色體上聯鎖的兩基因互換的機率,

互換率=

(

互換的配子個數

/

全部配子個數

) × 100

%,互換率最多為

50﹪

。互換率即為互換單位,與兩基因的距離成正相關。

(3) 染色體區域圖(染色體圖、基因圖):將聯鎖在同一染色體上的基因,按其 順序及相對距離繪製而成的圖形。此圖乃利用異形合子作試交,根據後代互 換率得知其相對順序及距離所繪製而成。

果蠅的長翅(V)對殘翅(v)為顯性,灰身(B)對黑身(b)為顯性。一異型合子的長 翅灰身果蠅作試交時,後代出現四種表型;長翅灰身、殘翅黑身、殘翅灰身及 長翅黑身,其比例為

4

4

1

1

,請回答下列問題:

(1)試交時應選取那一基因型的果蠅?

表現型為何?

(2)若基因無聯鎖,分別位在 2

對染色體上,則上述試交實驗的後代出現四種表

型;長翅灰身、殘翅黑身、殘翅灰身及長翅黑身,其比例理論上應為?

(3)控制翅長基因和翅形基因之間的距離為何?

解題技巧:

(1)

2

種性狀產生

4

種子代,但是彼此之間差異大

4411,推論為聯鎖+

互換

(2) 比例多的為聯鎖結果;比例少為互換結果

(3) 畫出親代基因在染色體上的位置,並寫出產生配子基因型種類 與機率

(4) 利用棋盤方格&排列組合求出後代表現型種類與機率

已知

TN

tn

為聯鎖基因,其互換率為

40%,今使 TtNn

ttnn

相交配,其 子代基因型 種;表現型 種;TTNn的機率為 ;ttnn的機率為 解題技巧:

(6)

(2) 利用棋盤方格&排列組合求出後代表現型種類與機率

8.

族群遺傳(隨機『哈弟--溫伯格定律』):

理想族群遺傳(哈溫定律):當一族群數量很大,無基因突變&無天擇篩選&

無族群基因的進出,且生殖方式為隨機任意交配時,理論上其下一代遺傳 結果的基因頻率不會改變,且基因頻率總和為

1。下一代基因出現頻率的

計算方式為(a+b+c+…) ,其中

a+b+c+…=1;a、 b、 c、

…為決定 同

1

性狀的對偶基因

假設一群學生接受

PTC

辨味試驗,識味者為

84

%,不識味者為

16

%,

依哈溫定律的推算,此學生中

T

的基因頻率為 ;t的基因頻率為

,學生中基因型

TT

Tt

tt=

解題技巧:

(1) 為族群遺傳,算出各種基因頻率

(2) 利用(a+b+c+…)展開之後,求出後代表現型種類與機率

9.

族群遺傳(隨機

+

致死基因):

正常血球基因型為

(AA)

;鐮形血球基因攜帶者為異基因型(

AA'

),鐮形血 球貧血症者(A'A')幼年即死亡

(1) 鐮形血球性狀遺傳是屬於哪一種遺傳方式 遺傳;理由為:

(2) 在某一成人族群中,若鐮形血球基因攜帶者占

20%,

a.在該族群中,正常血球基因 A

的基因頻率為 ;鐮形血球基因頻率

A'為

b.這些成人的下一代未成年的兒女中,出現正常血球的機率是

;鐮形

血球基因攜帶者的機率是 ;鐮形血球貧血患者的機率是

(3) 承上題,此新生代滿

20

歲時的族群中,鐮形血球基因攜帶者占 ;正 常血球基因

A

的基因頻率為 ;鐮形血球基因頻率

A'

(4) 承上題,此新生代滿

20

歲時的族群,結婚所生的下一代中,未成年的兒女,

出現正常血球的機率是 ;鐮形血球基因攜帶者的機率是 ;鐮形 血球貧血患者的機率是

(5) 承上題,我們發現經過生殖作用後,鐮形血球基因頻率

A'將會增加?不變?減

?

有何種方法可以不讓

A'

基因頻率維持不變?甚至增加

?

解題技巧:

(1) 為族群遺傳,算出各種基因頻率

(2) 利用(a+b+c+…)展開之後,求出後代表現型種類與機率

(7)

       12年級 姓名

(3) 每次依題目重新算出各種基因頻率,再利用(a+b+c+…)展開求解

兩對以上後代基因型與表現型的種類和機率

1.

兩對染色體(兩種性狀)

a.有關孟德爾的兩對因子遺傳實驗,若親代為 RRYY × rryy,若 F1

自交,則:

F2

表型共 種;

F2

表型的比例是 ;

F2

基因型共 種;

F2

出 現

RrYy

之機率為 ;

b.若 F1

試交,F2表型共 種;F2表型的比例是 ;F2基因型共 種;F2出現

RrYy

之機率為 ;

解題技巧:

為多對基因遺傳,以「何氏科學計算法」求解

2.

三對以上遺傳題目:

a.有一豌豆的種子,它的基因型是 AaBbCc。這三對基因分別在三對染色體上,

則它能夠產生 種配子;

b.自花授粉時能夠產生

種不同基因型的子代; 種不同表現型的子代;

AaBbCc

基因型的機率是 ;三種性狀皆為顯性的機率是 ;性狀二 顯一隱的機率是 ;性狀一顯二隱的機率是 ;三種性狀皆為隱性的機 率是

解題技巧:

為多對基因遺傳,以「何氏科學計算法」求解

3.

多基因遺傳(量的遺傳)

多基因遺傳(量的遺傳):性狀的決定係由二對(或二對以上)基因共同所控制,

這些相關基因對該性狀的影響力皆相同且具有累加作用(與顯性基因的總數 有關)。其子代性狀的表現,呈現出量的差異(等差級數),機率分佈呈現 常態分布曲線

(

鐘形曲線

)

。常見於人的膚色、身高、植物果實的重量等。

南瓜的重量為多基因遺傳,

aabb

的南瓜重

2

公斤,每具一顯性基因增加 重量

0.2

公斤,今有南瓜

Aabb

AABb

異花授粉,則子代表現型有 種,基因型有 種;子代的表型中最重者為 公斤,機率為 ; 最輕者為 公斤;機率為 ;機率最多的子代重 公斤;機率 為

解題技巧:

(1) 為多對基因遺傳,以「何氏科學計算法」求解

(2) 確定顯性基因的總數與性狀的關係 譜系題目解法:

a.先判斷為何種遺傳方式(顯隱性、性聯遺

(8)

b.

寫出已知的基因型

i.

顯隱性: 顯性:AA、Aa ;隱性:aa

ii. X

隱性性聯遺傳:♂正常:XY、♂有病:ӾY;♀正常:XX、XӾ ;♀有病:

ӾӾ

iii. X

顯性性聯遺傳:♂正常

--XY

、♂有病

--ӾY

;♀正常—

XX

;♀有病—

XӾ、 ӾӾ iv. Y

染色體遺傳:只和男生有關

c.

驗證

i.

親代將

1

個基因給後代

ii.

子代

2

個基因,1個來自父親,1個來自母親

iii.

2

種基因型皆有可能,則

2

種基因型機率各為

1

參考文獻

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