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114-2生物講義 2.1 解開遺傳的奧秘(孟德爾的遺傳法則) 1. 遺傳是指生物親代將【性狀】(=先天特徵)的特徵經由【生殖】作用傳給子代的現象。 請勿攜自日 2. 十九世紀時,奧地利神父【孟德爾】藉由豌豆的雜交實驗,歷時八年,終於逐步歸納出遺傳的基 法則,被後世尊稱為遺傳學之父。 3. 豌豆適合用於遺傳實驗的特性包括:①(特徵明顯;易觀察、區分: ② [ 生長期短 可連續劇 察多個世代: ③【子代眾多,易獲得大量數據利於統計、分析;④自然環境中的授粉方式大多為 【自花授粉,在人為干預前多維持純品系(純種)、容易以人工授粉的方式控制雜交。 4.孟德爾遺傳法則: ①生物體內有遺傳因子】(現今稱為[ 基因)或對偶基因)可調控性狀。 ② 【遺傳因子】有顯性與隱性的分別(分別以英文字母的【大寫】及【小寫)表示,通常 以顯性特徵英文拼字的第一個字母表示,ex豌豆花紫色為顯性,便以【P】代表顯性。 ③個體表現出的性狀特徵為【 基因形 】/表徵,現認為【基因 】(gene)是控制性狀表現的基本單位, 】遺傳因子,此兩遺 對有雙套染色體(2N)的生物而言,控制某一性狀的基因通常包括兩個 傳因子位於【同源染色體的【相對】位置上,稱為【對偶基因 ④等位/對偶基因的組合型式稱為【基因型】,以豌豆的高、矮莖為例~ 】 (allele)。 決定性狀所表現特徵的基本規則 [豌豆的高/矮莖 基因型 豆莖性狀的表現型 |顯性等位基因+顯性等位基因→表現出(顯性】表徵 TT 高藝 |顯性等位基因+隱性等位基因→表現出【顯性】表徵 It 高盛 |隱性等位基因+隱性等位基因→表現出【隱性】表徵 tt 矮莖 ⑤ 體細胞內的遺傳因子通常會【成對】存在,並在進行【细胞分裂】時互相分離,因此配子中 只具有各對遺傳因子中的【一個】,在【父配】時會重新組合成對。 5.遺傳學家龐尼特提出【棋盤方格】法,可推算親代交配後子代可能的基因型及性狀表現。 6. 在已生下非常多子代的前提下,以A、a表示等位基因,回答以下問題(組合內容全對才算對): ①能生出三種不同基因型子代的親代,其基因型組合必為: (Aax Aa ②子代表現性狀的個體數~顯性:隱性=1:1,其親代的基因型組合最可能為: [Aaxaa ③子代表現性狀的個體數~顯性:隱性=3:1,其親代的基因型組合最可能為: 【AùxAa ④除非突變,無法生出表現顯性性狀的子代,此對親代的基因型組合必為: 【aaxad 】的組合,因 7. 欲判定某性狀的顯、隱性時,關鍵是要找出「雙親此,性狀皆與某子代不同 除非突變,否則【兩個皆表現隱性的雙親生不出顯性,若雙親此性狀皆與某子代不同, 則此子代表現必為【隱】性(基因型【aa]),而此雙親必為【頁】性(基因型(Aa IX(Aa]) 8.依照孟德爾的遺傳法則,判斷下列相關遺傳的敘述是否正確(以OX表示,並修正有誤的敘述 ○ ①凡表現出顯性性狀者,其體細胞內控制此性狀的成對等位基因中至少有一個是顯性。 ①②③凡表現出隱性性狀者,其體細胞內控制此性狀的成對等位基因必定皆為隱性。 X ③若雙親皆表現出顯性性狀,則除了突變外,不會生下表現隱性性狀的子代。(AaxAa可生 O 若雙親皆表現出隱性性狀,則除了突變外,不會生下表現顯性性狀的子代。出aa) ○ ⑤表現出隱性性狀的個體,其雙親必定都帶有隱性等位基因。 6 將父親與母親的基因型互相對調,通常不會對子代的基因型或性狀表現造成影響。 不一定 X ⑦顯性的性狀通常對生物生存較為有利不一定,軟骨發育不全,丁頓舞蹈症都是顯性 X8族群中表現出顯性性狀的個體數一定比表現出隱性性狀的個體多? 不一定,它有性又指,不比 X 9若控制某性狀的等位基因有A及a兩種,則此性狀最多有兩種基因型、三種表現型 ○ 1⑩基因型為Aa的人,只會表現出「A」的性狀。 0 三種 兩種 1① 基因型為Aa 的人,會產生含「A」或「a」兩種不同等位基因的配子。 伍播 2 Ha 12基因型為 Aa 的人,則除了突變外,不會生下表現「a」性狀的子代。配偶為Ah or add 9. 細胞中的等位基因、染色體及細胞核的大小關係:【細胞核】>【染色體】>【等位基因 ] 10. 細胞內的染色體、等位基因、性狀的數量關係: 【 等位基因】>【性狀】>【染包體 請好好確認自己的筆記內容是正確的,以免耽誤學習! p7 關於「學習」這件事,沒有奇蹟,只有累積~ ;
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114-2 生物講義 ☆棋盤格法之練習 1. 親代基因型:父AA母AA 2.1 孟德爾遺傳法則(棋盤格) 版權所有: 請勿廈自印! 2.親代基因型:父AA母Aa 3.親代基因型:父AA母aa 拼配子 A A 雄配子 雄配子 雄配子 A A 雄配子 雄配子 A A A AA AA A AA AA AA:Aa:aa= A AAAA ☆子代基因型比例 ★子代表現型比例 a Aa Aa 1:0 :0 1:0 : 1 :0 a Aa Aa a Aa Aa | ☆子代基因型比例 AA:Aa:aa= ★子代表現型比例 0:1 :0 1:0 顯性:隱性=_ 4.親代基因型:父Aa母AA 雄配子 A 雄配子 A Aa | ☆子代基因型比例 AA:Aa:aa= ★子代表現型比例 顯性:隱性= 1:0 15.親代基因型:父Aa母Aa 雄配子 a 雌配子 A A 顯性:隱性= 6.親代基因型:父Aa母aa 雄配子 A a 雌配子 AA Aa Aa aa A Aa Aa ☆子代基因型比例 AA:Aa:aa= 1 : 1 ★子代表現型比例 Aa a ☆子代基因型比例 AA:Aa:aa= ★子代表現型比例 :0 顯性:隱性 = ( :0 7.親代基因型:父aa母AA a 顯性:隱性= : 2 3:1 18.親代基因型:父aa母Aa a a Aa aa a Aa ☆子代基因型比例 AA:Aa:aa= ★子代表現型比例 顯性:隱性= da : : 19.親代基因型:父aa母aa a 雄配子 a 【雌配子 a 雄配子 a 雌配子 a Aa a aa aa a aa aa a aa aa Aa Aa 雄配子 雞配子 A A Aa Au ☆子代基因型比例 AA:Aa:aa= 0:1:0 ★子代表現型比例 顯性:隱性= 1:0 ☆原則歸納 A Aa ☆子代基因型比例 AA:Aaaa=0:1: ★子代表現型比例 顯性:隱性= [: ☆☆子代基因型比例 AA:Aaaa= 0:0: ★子代表現型比例 顯性:隱性= 0:1 ①滿父與母的基因型對調,其子代之基因型及性狀表現通常【相同】(如同(不)(見上表 284、387、688) ②【AuxA】是唯一能生出三種不同基因型子代的親代組合(上表5) ③子代數眾多且表徵之顯、隱性比例為3:1時,親代的基因組合最可能是【顯性 】(上表5) ]),子代表徵的顯、隱性機率【各一半】(上表688) ④雙親之遺傳因子共一大三小(即【Aaxaa ③若無突變,表徵皆為隱性的雙親生不出【顯性】表徵子代!(上表9)所以,欲判斷表徵之顯、隱性時, : 【 雙親表徵背與某子代不同此子必為【隱性】而父母必皆為【顯性】 ⑥ 由上表1、2、3、4、7可知,欲生出隱性表徵之子代,需得父母雙方各至少帶有一個【隱性】因子, 亦即,若無突變,本身基因型為【AA】的人生不出隱性表徵子代。 *棋盤格推算之「理論值」與少數個體的實際生殖狀況不見得完全符合;數量愈多時,實際值會愈趨近理論值。 威力彩宜立口統由將早119,但單買9張不見得定有1張中獎,很多張的平均中獎率會較接近1/9)
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114-2 生物講義 2.1 孟德爾遺傳法則(推算技巧) ☆孟得爾遺傳法則之遺傳機率推算(請詳列推算過程及原因! 下同 因除非突變,否則 坡巧一:欲判定某性状蘭、陽性時,其雙親,此性狀表現皆與某子伐不 【兩個皆表現隱性的雙親生不出顯性若子代表徵與雙親皆不同,則此子代表徵必為 [隱】性(基因型[Q]),而此雙親表徵必皆為【 頁 】 性(基因型(Aa】×【Au ))。 1. 天竺鼠毛色遺傳實驗過程如右,依此回答下列問題,若可能的基因型不只一種,需全寫出才算對: ①圈出其中可協助判定顯隱性的親子組合。」 ②可知毛色白色為【顯】性; 黑色為【隱】性。 親代 ③若以A、a表示毛色基因,親代黑色的基因型是【QQ】;第一子代白色 第一子代 的基因型是【AA】:第二子代白色的基因型是【AaXAa】。 第二子代 黑色×白色 白色 白色+黑色 2. 豚鼠毛色遺傳實驗情形如右表,已知毛色由一對遺傳因子控制,請分別檢視各組結果可否直接判定對 毛為顯性,褐毛為隱性?(勾選並解釋) 甲: 又可不可,因為: 隱顯也可能生出隱性,尤 組別 其子代數不是很多時~bbXBb→Bbbb. 親代婚配 子代數目(雙) 情形 褐色 黑色 甲 黑毛×褐毛 0 4 丙: 可不可,因為:墨毛為顯性或顯性或隱性都 黑毛×黑毛 說的通,無法直接判定黑毛為顯性還是隱性 乙: 因可(不可,因為:毛為顯性或隱性都說得 乙 黑毛x褐毛 通,無法直接判定黑為顯性還是隱性! 4 3 丙 黑毛×黑毛 .0 6 1 5 丁: √可不可,因為:顯顯可能生出隱,但隱隱生不出顯!所以毛必為顯性 3. 承上題,丁組親代的基因型組合應是: 【Au] [Aa】;若持續繁殖,以右列 A 棋盤格推算其褐毛子代的比例應漸趨近多少%?【251% 4.開花植物各生殖構造內含之遺傳物質分析: 構造名稱 細胞歸屬/遺傳物質來源 染色體套數 花瓣 親代體細胞 >N 花粉 父方生殖细胞 N 種種皮/胚珠壁 母方體細胞 2N 胚 子 胚乳或子葉 太複雜了,留給高中老師解釋~ 卵 母方生殖細胞 N 珠 胚芽/受精卵子化體細胞 2N 果實 母方體細胞 2N A a A A Au a Au ①豌豆豆莢綠色對黃色為顯性,以純種會結綠萊 的豌豆花粉對純種會結黃莢的豌豆雌蕊授粉,授 粉後長出綠色豆莢的機率應是【0]%,因為 【果實由雌蕊發育而來,而雌蕊來自黃】 ②承上,以Gg表示控制豆莢顏色的等位基因, 其種子控制此性狀的基因型應是【Gog】,此種 子長大後結出綠色豆莢的機率應如何?(勾選) 口100% √3/4_1/20 視授粉對象而定 技巧二:算整體機率時,若需同時符合兩個條件(既OO且XX),則將兩個條件的各別機率相乘】: 若僅需符合其中一個條件即可(OO 或XX都可以),則將兩個條件的各別機率【相加】。 5.一對白羊生出一隻黑羊,在不考慮突變的情形下: ②此親代白羊的基因型應是【AD】×【AL】 ①黑應是隱】性性狀/表徵,基因型為【aa】 A a A AA Aa ③ 以右列棋盤格推算,同對白羊第二胎生出白羊的機率是: 175% ] a Aa ad ④ 第二胎生白羊,且第三胎生黑羊的機率是: 【X: ⑤第二、三胎,其中一隻白、一隻黑的機率是[+ I 技巧三:顯性表徵的基因型通常有【2】種可能((AuXAA】),欲確認是何者,應使其與基因型為【Aa】 (表徵為(隱】性)之個體交配~此稱為【試交】(Testcross),亦稱為「檢定交配」。 > 被測個體若帶有a(基因型(Aa]),其子代就有【三】的機率為隱性; > 試交後若生了眾多子代卻沒出現任何一個隱性表徵,表示被測個體的基因型較可能是【AA】。 6.已知果蠅的身體顏色由一對位於體染色體上的對偶基因控制:灰身B對黑身b為顯性,欲確認某灰 身果蠅之基因型時,應使其與【黑身】表徵、基因型為【B】的果蠅交配。 ] 請好好確認自己的筆記內容是正確的,以免耽誤學習! p9 關於「學習」這件事,沒有奇蹟,只有累積~
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114-2 生物講義 2.1 孟德爾遺傳法則(推算技巧) 版權所有, 請勿擅自翻印 技巧四:遺傳物質在細胞進行分裂情人【染包體】為單位移動,同條【染色體)上所有【基因】會 技 起行動:【同源染色劃】 在形成配子時必分離,so 只有分佈在【 不同對同源】染色體上的 基因彼此可自由搭配,形成較多不同基因組合;所以,在不考慮突變的情形下,對對偶基因~ >若皆位於同一對同源染色體上,所形成配子最多會有【2】種不同的基因組合; > 若分別位於N對同源染色體上,所形成配子最多會有【2N】種不同的基因組合; ★計算配子共有幾種不同基因組合時,可將不同對同源染色體的「選擇數」(x2=4]。 7. 甲、乙兩種細胞內之染色體及等位基因示意如右,依此回答下列問題: ①行減數分裂後,甲、乙分別可產生哪幾種配子?(需列出基因組合情形) 甲: QB - Ab 等,共【2】種一對兩條不同,選擇數有【2】 乙: AB AbaB. ab : 共 【4】種兩對各兩條不同:選擇數有 ②甲產生的配子中同時有A、B的機率是多少? 12x2=41 at. 想法一:【產生的配子只有Ab²aB兩種,沒有AB.所以機率為 Atta Bttb Z 想法二:【同源染色體不會出現在同一配子中,所以AB的機率為。; ③乙產生的配子中同時有A、B的機率是多少? 想法一C產生的4個配子中有一種同時有AD,機率市 想法二:1名產生配子時,第一對主×第二對立,機率市 8.人類每條染色體(除Y外)都帶著數百】~(數千個不同基因,且基因間可能有調控序列和非 編碼 DNA 區段,所以兩條同源染色體所攜「遺傳訊息」完全相同的可能性很低】,依此推論~ ①正常情況下,由同一個人類女性所產生的卵,其內所攜帶的遺傳訊息共有幾種不同的組合情形? ) 人有3對染色體,每對2條染色體上的數百個遺傳訊息,通常不會相同,也就 是每對染色體都有2種不同選擇組合情形2×2×2....×2×2, 123種 ②已知一個成熟的人類女性一生共可排出約460個卵,其中染色體組合完全相同的機率應有多少? (列式後以「分數」及「次方」形式回答) 2 9. 已知單/雙眼皮及有/無美人尖皆受基因調控,某人有雙眼皮(Aa)也有美人尖(Bb), 其細胞行分裂過程中某時期如右(以兩對染色體示意),1~7代表等位基因的位置, 請在不考慮突變的前提下,推算下列問題(若答案不只一個,需都完整列出): ①成對的等位基因應位於【同源染色體的(相對位置】上~ ②若A位於1號位置,與其配對的a就該在【3or4】號位置上 ③承上,2號位置的等位基因必為【A】,因為1與2號彼此是【原來】與【複製來】的關係 ④當A位於1號,且B位於5號位置時,此人孩子可自他身上同時遺傳到雙眼皮A和美人尖基因B 的機率有多少?(先畫簡圖再推算 15號不是同源染 25% 1÷4=0.25 At ta 色體,可自由搭用合一配子有AB-Aba5ab4種,機率25&B+6 ⑤當A位於1號,而B位於7號位置時,此人孩子可自他身上同時遺傳到雙眼皮A和美人尖基因B 的機率有多少?(先畫簡圖再推算) 1.2=0.5 7% 1-7號位於同一條染色體,不可分離 配子有AB、ab2種,其中一種同時有AB,所以機率為50% 10. 某生物細胞內之染色體及基因情形如右圖所示,依此回答下列問題: ①此生物本身可表現出哪幾種顯性性狀(需列出)2A、B、E、HAT 5種 ②就遺傳訊息而言,此生物共可產生幾種不同基因組合的配子? 2x2x1=4 ③此生物所產生的配子必皆帶有的等位基因有哪些(需列出)? 請好好確認自己的筆記內容是正確的,以免耽誤學習! 種 A: E · i 拾 EQUE ABBA p10 關於「學習」這件事,沒有奇蹟,只有累積~
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