1、0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-14-第 3 節基因與遺傳一、基因與染色體1、遺傳：種瓜得瓜，種豆得豆 、 龍生龍鳳生鳳是生物的生殖和遺傳的現象。生物的生殖，不只是產生子代，還有形狀、顏色等特徵的傳遞。2、性狀：生物的特徵稱為性狀，性狀由規代傳給子代的現象稱為遺傳。3、基因：控制生物遺傳的基本物質是DNA，DNA上控制某一種性狀的段落稱為基因。4、同源染色體：生物細胞內的染色體通常成對存在，且每種生物染色體數目一定，此成對且長度相同的染色體，彼此互稱為同源染色體。5、雙套(2N)：同源染色體同時存在於一細胞內。6、單套(N)：同源染色體僅存在其一於細胞
2、內。7、對偶基因(等位基因)：控制一種性狀的二個基因，分別位於同源染色體上的相對的位置，互稱為對偶基因。8、遺傳相關名詞A、基因型：個體內等位基因的組合。例如：AA、Aa、aa。B、表現型：個體所呈現的遺傳特性。例如：高莖、矮莖。C、同型合子(純種)：兩等位基因相同的個體，例如：AA、aa。D、異型合子(雜種)：兩等位基因不同的個體，例如：Aa。二、孟德爾遺傳實驗1、實驗背景：十九世紀初，英國的奈特將白花豌豆與紫花豌豆雜交，發現其後代全開紫花。若將這些紫花豌豆再進行雜交，其後代又會出現白花豌豆，可見紫花比白花有更強的表現趨勢。然而，奈特並無進一步的解釋及探討。2、選用豌豆作為遺傳實驗的材料，有
3、下列優點：A、花瓣閉合，可防異花授粉，並易於人工授粉。B、多代自花授粉後，易產生純品系。C、豌豆植株小、易生長、成熟快速。D、子代數目多。E、豌豆有多種差異明顯的外觀性狀，便於觀察。3、孟德爾重做了奈特的實驗，但做了以下修改A、首先他選出特定的觀察項目，包括花色、花的位置、種子的顏色與形0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-15-狀、豆莢的顏色與形狀，以及植株的高度，以便觀察其改變。B、其次使各品種自花授粉數代，以確保每個品種都是純品系，即自花授粉後仍會表現固定的性狀。C、對後代所呈現的特徵進行計量與分析。三、單性雜交實驗1、實驗過程A、生物的性狀很多，實驗
4、時若只選擇一種性狀的兩種相對特性生物當親代(P)進行雜交，稱一對因子遺傳實驗(單性雜交)。親代 高莖 X 矮莖親代雜交 第一子代(F1) 高莖第一子代自交 第二子代(F2) 高莖：矮莖3：10d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-16-B、親代：為純品系。例如：紫花 X 白花。C、第一子代(F1)：親代雜交所產生的子代，全部只表現出紫花。D、第二子代則(F2)：第一子代自交所產生的子代，紫花：白花，其比例約為3：1。E、孟德爾還研究了豆其他的性狀，也得到相似結果。2、孟德爾的解釋A、孟氏稱第一子代中會顯現的性狀為顯性，如豌豆的圓形種子、高莖等;不能顯現的性狀為
5、隱性，如豌豆的皺皮種子、矮莖等。B、他認為生物性狀是由成對的遺傳因子來控制(稱為對偶基因或等位基因)。C、為研究方便，用英文字母代表基因，大寫代表顯性基因，小寫代表隱性基因，例如T代表使豌豆具高莖的顯性基因，t代表使豌豆具矮莖的隱性基因。D、對偶基因組合的方式，稱為基因型，如豌豆莖的高度有TT、Tt、tt。三種基因型；其中TT或tt組合而成的個體，組成的兩個對偶基因相同，稱同型合子(純種)；而Tt其組成的兩個對偶基因相異，則為異型合子(雜種)。E、生物體所表現的遺傳性狀稱為外表型(表現型)，如TT和Tt基因型的豌豆，外表型為高莖；而tt基因型的豌豆，外表型則為矮莖。3、豌豆的高莖親代和矮莖親代
6、交配的遺傳過程A、當產生配子(G)時，其對偶基因便互相分離而各自進入配子中，受精後，受精卵又恢復為對偶基因並發育為F1。B、F1自交時產生配子，其對偶基因便再度互相分離而各自進入配子中，F，配子結合的合子，發育為第二子代(F2)。4、分離律：後人將孟氏一對因子雜交實驗所做的結論，稱之為分離律，其要點如下：A、生物的遺傳性狀係由基因所控制，控制一種性狀的基因有二種型式，一為顯性，一為隱性。B、個體內控制一種性狀的基因，是兩個成對存在，當形成配子時，這兩個基因便互相分離而至配子中。C、當顯性基因和隱性基因相遇時，只有顯性性狀才能表現出來。5、試交A、由於顯、隱性因子的表現不同，TT和Tt均表現出高
7、莖的性狀。要區分顯性外表型的個體，其基因型為同基因性(TT)或異基因性(Tt)個體，需以外表型為隱性(tt)的個體交配。B、若為TT X tt，則子代均為高莖(Tt)0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-17-C、若為Tt X tt，則子代有高莖(Tt)和矮莖(tt)二種可能，其比率為l：l。D、這種以隱性個體和未知基因型的顯性個體交配，利用子代外表型的比值，來確定未知個體的基因型，這種方法叫試交。試交子代中若有隱性個體出現，其顯性規代必為異基因型。6、互交：雌雄特徵交換的交配。如TT(雄) X tt(雌)和TT(雌) X tt(雄)，若二者結果相同，顯現精
8、、卵的遺傳貢獻是一樣的。四、雙性雜交實驗1、雙性雜交：實驗時選擇兩種對偶性狀的個體為親代的遺傳實驗，為兩對基因的遺傳稱為雙性雜交。例如：2、親代：黃色圓形種子的豌豆與純種的綠色皺皮種子的豌豆為親代的雜交。3、F1：皆為黃色圓形種子。4、F2：將F1雜交，獲得：黃圓：315，綠圓：108，黃皺：101，綠皺：32。將這四種外表型的數目簡化，其比率約為9:3:3:1。5、9:3:3:1的比例，很容易推想為(3:1) X (3:1) 9:3:3:1。因此，孟氏假設如下：A、F1的基因型為RrYy；當F1產生配子時，R與r以及Y與y各自分離，而這兩對不同的對偶基因在形成配子時，分離並互相組合形成四種配
9、子，0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-18-即RY、Ry、rY和ry。B、F1的雌、雄配子交配得F2，其基因型及外表型，其結果和孟氏實驗相符合。6、孟氏又將黃色圓形的F1與隱性的綠色皺皮種子的豌豆作試交實驗，其結果與理論值相同，均為l：l：l：l。7、上述二實驗說明這兩性狀的基因在形成配子時，有分離和自由配合的事實。8、後人將孟氏根據兩對因子遺傳雜交所得之結論，稱為自由配合律(自由分配律)，其要點如下：A、形成配子時，一對基因的分離，對另一對基因的分離沒有影響。例如：Rr 互相分離，產生 R 及 r 兩種配子。B、形成配子時，非對偶基因(等位基因)間會互
10、相組合而同至一配子中。例如：RrYy 個體可產生 RY、Ry 、rY 、ry 四種配子。五、試題經常出現的機率計算1、配子可能出現的種類2、單性雜交，子代的基因型、表現型、比例。3、單性雜交，連續生多個子代，其表現型之機率。0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-19-4、雙性雜交，子代的基因型、表現型、比例。5、一次觀察三個性狀的雜交實驗。0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-20-六、中間型遺傳1、有些實驗常無法重現孟德爾的實驗結果。顯示在異型合子中，並非所有性狀的表現均如 孟德爾的預測般呈現完全顯性，而會產生介於兩親代
11、性狀間的中間型性狀。2、在這種遺傳現象中，由於異型合子的等位基因皆對性狀的表現具有影響力，故無顯性、隱性之分。此種遺傳稱為中間型遺傳。3、中間型遺傳時，異型合子的性狀表現稱為不完全顯性或半顯性。4、中間型遺傳仍可以孟德爾定律預測其性狀的表現。以日本紫茉莉為例，紅花個體和白花個體雜交所產生的F1（皆為異型合子）皆開粉紅花。當F1彼此自交時，正如孟德爾遺傳定律所預測的，子代開紅花、粉紅花及白花的比例為 1：2：1。七、多基因遺傳1、又稱為量的遺傳或稱為連續變異遺傳。2、定義一種性狀由二對或二對以上的基因所控制，每一對基因，對性狀的影響力相等，且有累加作用，例如人的身高、智商、膚色以及植物果實的重量
12、及動物的產乳量等性狀通常都涉及量的多少，故亦稱為量的遺傳3、 多基因遺傳的發現A、一般基因型的研究，主要依賴一些對比明顯的外表型，其性狀對比明顯，如果蠅的紅、白眼，豌豆莖的高、矮等，然而在自然界中，絕大多數的族群，任何一種外表型皆可能有許多變異。B、遺傳學家尼爾遜發現麥粒穎果顏色亦呈現連續的差異0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-21-C、麥粒顏色實驗之結論：控制麥粒顏色的基因有二對，且基因表現性狀具有累積效應，使子代性狀呈常態分布曲線，該曲線呈鐘形。4、人類膚色的遺傳0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-22-5、小麥
13、果實重量的遺傳A、若aabbcc重2克B、每增加一個顯性基因則增加2克，故Aabbcc重4克C、AaBbcc、aaBbCc、AabbCc、AAbbcc、aaBBcc、aabbCC皆重6克D、有些多基因遺傳中，每對基因間雖有累加性，但效用不一定都相等，亦即並不是每個基因表現時都呈等差級數增減。0d028eab852c08fbb19de05704e70991.pdf-23-八、環境因子有時也會影響等位基因的表現1、許多等位基因表現的程度視環境而定，有些等位基因對熱及光極為敏感，只有在特定溫度下才會活化。2、以喜馬拉雅兔為例，催化毛中黑色素生成的酵素之基因表現受溫度調控，在高於33時呈不活化狀態，故其軀體表面及頭部呈白色，而末端構造如耳朵、鼻子、足部及尾部溫度較低，黑色素得以生成，故呈現黑色。若在其背部縛上冰袋降溫，會使其背部在換毛時長出黑色的毛。3、植物的性狀表現也會受到環境因素的影響，以大繡球花的花色為例，花青素的呈色情形會受到土壤酸鹼值的影響，使花色呈現藍色至紅色多種變化。
