12年級 班 號 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A、t、M
(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
Aa、Tt 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
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:AA、Aa、aa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)為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
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(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
AI
B則同時表 現A
及B
抗原為AB
型,即I
A與I
B互為等顯性,以大寫字母表示黑狗(C
BC
B)與白狗(C
WC
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
(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:IA、IB、i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
A、IB、i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) 若
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) 若
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
AI
A 的機率為 、I
Ai
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) 若
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
AI
A 的機率為 、IAi
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
置解題技巧:
(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,
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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4:4:1:1,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
與tn
為聯鎖基因,其互換率為40%,今使 TtNn
與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:(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+…)2 ,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+…)2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'
為(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
少?
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+…)2展開之後,求出後代表現型種類與機率
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(3) 每次依題目重新算出各種基因頻率,再利用(a+b+c+…)2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
與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: