41 非 洲 草 原 上, 獵 豹 母 子 凝 視 遠 方, 眼 神 一 樣 專 注 而 有 殺 氣 牠 們 鼻 子 兩 旁 淚 滴 形 的 黑 色 線 條 直 達 嘴 部, 是 獵 豹 獨 有 的 特 徵 獵 豹 是 現 今 陸 地 上 速 度 最 快 的 動 物, 全 速 奔 馳 時 比 百 米

CHAPTER 2 遺 傳 2-1 2-2 2-3 2-4 2- 孟 德 爾 的 遺 傳 法 則 基 因 與 遺 傳 活 動 2-1 超 級 比 一 比 活 動 2-2 遺 傳 機 率 的 模 擬 人 類 的 遺 傳 突 變 生 物 科 技

41 非 洲 草 原 上, 獵 豹 母 子 凝 視 遠 方, 眼 神 一 樣 專 注 而 有 殺 氣 牠 們 鼻 子 兩 旁 淚 滴 形 的 黑 色 線 條 直 達 嘴 部, 是 獵 豹 獨 有 的 特 徵 獵 豹 是 現 今 陸 地 上 速 度 最 快 的 動 物, 全 速 奔 馳 時 比 百 米 賽 跑 的 世 界 冠 軍 快 上 三 倍, 幼 豹 成 熟 後 也 將 具 備 此 能 力, 成 為 草 原 上 最 快 速 的 獵 捕 者 你 知 道 獵 豹 的 花 紋 與 奔 跑 能 力 是 如 何 代 代 相 傳 的 嗎? 本 章 將 帶 領 你 探 討 遺 傳 的 奧 妙

42 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 2 1 孟 德 爾 的 遺 傳 法 則 Warm Up 某 個 週 日 下 午, 大 雄 在 動 物 公 園 遛 狗 時, 看 到 三 隻 可 愛 的 幼 犬 ( 如 下 圖 ), 大 雄 興 致 勃 勃 地 在 眾 多 寵 物 犬 中 找 尋 這 三 隻 幼 犬 的 父 母 你 認 為 應 該 如 何 配 對? 甲 乙 丙 A 拉 不 拉 多 犬 B 德 國 狼 犬 C 喜 樂 蒂 1 孟 德 爾 的 遺 傳 法 則 1 豌 豆 的 自 花 授 粉 豌 豆 的 雄 蕊 和 雌 蕊 在 花 苞 還 沒 開 放 前, 就 已 經 成 熟, 而 且 雄 蕊 比 雌 蕊 早 成 熟, 先 產 生 花 粉, 當 雌 蕊 成 熟 時, 花 柱 會 伸 長 通 過 雄 蕊 而 沾 到 花 粉, 此 種 現 象 稱 為 自 花 授 粉 早 在 兩 千 多 年 前, 人 們 就 發 現 生 物 體 在 繁 殖 後 代 時, 親 代 的 特 徵 會 傳 給 子 代, 這 種 現 象 稱 為 遺 傳 至 於 遺 傳 現 象 發 生 的 機 制, 則 是 眾 說 紛 紜 直 到 十 九 世 紀, 奧 地 利 的 神 父 孟 德 爾 (Gregor Mendel, 1822 圖 2-1 孟 德 爾 ~1884)( 圖 2-1) 以 豌 豆 為 材 料, 進 行 雜 交 實 驗, 才 逐 步 揭 開 遺 傳 現 象 的 神 祕 面 紗 豌 豆 的 生 長 期 短, 方 便 大 量 繁 殖, 特 徵 明 顯 容 易 1 觀 察, 而 且 是 自 花 授 粉, 授 粉 的 過 程 可 人 工 控 制, 非 常 適 合 作 為 研 究 遺 傳 現 象 的 材 料

43 第 2 孟 德 爾 種 植 豌 豆 時, 發 現 豌 豆 的 同 一 性 狀 常 有 兩 種 不 同 的 特 徵, 例 如 : 莖 有 高 有 矮 種 子 有 黃 色 和 綠 色 花 色 有 紫 色 和 白 色, 而 高 莖 的 親 代 有 時 會 產 生 矮 莖 的 子 代 為 了 解 釋 這 種 奇 妙 的 現 象, 孟 德 爾 進 行 了 一 連 串 的 實 驗 以 莖 的 高 矮 為 例, 孟 德 爾 先 將 高 莖 豌 豆 雄 蕊 摘 除, 再 將 矮 莖 豌 豆 雄 蕊 的 花 粉 沾 在 高 莖 豌 豆 雌 蕊 的 柱 2 性 狀 生 物 體 可 遺 傳 的 特 性, 稱 為 性 狀 (character), 例 如 : 豌 豆 的 花 色 每 一 種 性 狀 的 差 異, 稱 為 特 徵 或 表 徵 (trait 或 variant), 例 如 : 豌 豆 的 花 色 可 能 是 紫 色 或 白 色 2 章 遺 傳 頭 上, 即 完 成 人 工 授 粉 ( 圖 2-2), 產 生 的 第 一 子 代 全 部 是 高 莖 相 反 地, 將 高 莖 豌 豆 的 花 粉 沾 在 矮 莖 豌 豆 的 柱 頭 上, 產 生 的 第 一 子 代 也 全 部 是 高 莖 接 著 孟 德 爾 讓 第 一 子 代 的 高 莖 豌 豆 自 花 授 粉, 產 生 的 第 二 子 代 中 有 高 莖 豌 豆 及 矮 莖 豌 豆, 比 例 大 約 是 3:1 根 據 實 驗 結 果, 孟 德 爾 將 第 一 子 代 出 現 的 高 莖 視 為 顯 性 特 徵, 沒 有 出 現 的 矮 莖 視 為 隱 性 特 徵 至 於 在 1 第 二 子 代 出 現 高 莖 與 矮 莖 的 比 例 大 約 等 於 3:1, 孟 德 爾 運 用 統 計 與 推 論 的 能 力, 提 出 了 以 下 的 解 釋 人 工 授 粉 高 莖 矮 莖 圖 2-2 高 莖 豌 豆 與 矮 莖 豌 豆 人 工 授 粉 示 意 圖

44 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 3 遺 傳 因 子 與 等 位 基 因 孟 德 爾 在 一 百 多 年 前 提 出 性 狀 是 由 遺 傳 因 子 控 制 的 概 念, 後 來 遺 傳 因 子 被 證 實 是 位 在 染 色 體 上 正 如 同 孟 德 爾 的 推 測, 在 雙 套 染 色 體 的 生 物 體 內, 遺 傳 因 子 是 成 對 存 在 的, 現 在 的 遺 傳 學 家 將 之 稱 為 等 位 基 因 (allele) 3 孟 德 爾 推 論 豌 豆 內 有 遺 傳 因 子 ( 現 稱 為 等 位 基 因 ) 可 以 決 定 性 狀 的 表 現, 遺 傳 因 子 有 顯 性 和 隱 性 兩 種, 顯 性 遺 傳 因 子 用 英 文 字 母 大 寫 表 示, 隱 性 遺 傳 因 子 則 用 英 文 字 母 小 寫 來 表 示 此 外, 孟 德 爾 認 為 控 制 性 狀 的 遺 傳 因 子 應 該 是 成 對 的, 在 形 成 配 子 時, 成 對 的 遺 傳 因 子 互 相 分 離, 配 子 中 只 具 有 每 對 遺 傳 因 子 中 的 一 個 配 子 結 合 時, 子 代 從 兩 親 代 分 別 獲 得 一 個 遺 傳 因 子, 若 子 代 得 到 一 個 顯 性 遺 傳 因 子 和 一 個 隱 性 遺 傳 因 子 時, 只 會 表 現 出 顯 性 遺 傳 因 子 控 制 的 特 徵 以 孟 德 爾 的 實 驗 為 例, 第 一 子 代 全 都 是 高 莖, 而 第 二 子 代 卻 出 現 矮 莖, 孟 德 爾 認 為 第 一 子 代 的 個 體 除 了 有 顯 性 遺 傳 因 子 T 之 外, 還 帶 有 隱 性 遺 傳 因 子 t, 親 代 TT tt 推 測 遺 傳 因 子 的 組 合 為 Tt( 圖 2-3) 配 子 T T t t 因 此, 第 一 子 代 的 配 子 可 能 帶 有 T 或 t, 當 第 一 子 代 自 花 授 粉 (Tt Tt) 時, 這 兩 種 配 子 隨 機 配 對 1 第 一 子 代 Tt Tt Tt Tt 圖 2-3 孟 德 爾 的 遺 傳 因 子 試 驗 第 二 子 代 的 遺 傳 因 子 就 可 能 出 現 TT Tt 或 tt 三 種 組 合, 其 中 TT 和 Tt 為 高 莖,tt 為 矮 莖, 因 此, 第 二 子 代 中 有 高 莖 也 有 矮 莖 的 個 體, 而 且 高 莖 和 矮 莖 的 比 例 約 為 3:1( 圖 2-4) 除 了 豌 豆 莖 的 高 矮, 孟 德 爾 對 豌 豆 的 豆 莢 形 狀 20 種 子 顏 色 和 花 的 顏 色 等 性 狀 進 行 實 驗 ( 表 2-1), 也 都 得 到 相 近 的 結 果 他 的 研 究 歷 程 從 觀 察 實 驗 分 析 數 據 到 推 論, 共 經 過 八 年 之 久, 終 於 在 西 元 186 年 發 表 研 究 成 果

4 第 章 遺傳 2 親代 TT 遺傳因子 的組合 TT tt 性狀的表現 高莖 矮莖 tt 第一子代 自花授粉 Tt 遺傳因子 的組合 Tt 性狀的表現 全部高莖 Tt 第二子代 TT Tt Tt 遺傳因子 的組合 TT Tt tt 1 2 1 性狀的表現 高莖 矮莖 3 1 tt 圖 2-4 高莖豌豆與矮莖豌豆雜交實驗示意圖 表 2-1 孟德爾以豌豆為材料選擇下列性狀進行雜交 性狀 種子形狀 種子顏色 豆莢形狀 豆莢顏色 花的顏色 花的位置 莖的高矮 圓形 黃色 飽滿 綠色 紫花 腋生 高莖 皺皮 綠色 皺縮 黃色 白花 頂生 矮莖 顯性 表徵 隱性 表徵

46 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 4 孟 德 爾 選 擇 豌 豆 並 非 偶 然 西 元 1790 年, 英 國 的 科 學 家 奈 特 (T. A. Knight, 179 ~ 1838) 進 行 多 次 紫 花 與 白 花 豌 豆 雜 交 他 發 現 紫 花 比 白 花 具 有 更 強 的 表 現 趨 勢, 但 是 他 沒 有 計 算 每 一 類 後 代 的 數 目 後 來, 孟 德 爾 重 做 了 奈 特 的 實 驗, 結 果 正 如 同 奈 特 的 描 述, 孟 德 爾 還 研 究 了 豌 豆 的 其 他 性 狀 ( 表 2-1) 也 得 到 相 似 的 結 果 不 同 的 是, 孟 德 爾 非 常 有 耐 心 地 記 錄 了 子 代 的 數 量, 發 現 第 二 子 代 顯 性 性 狀 和 隱 性 性 狀 的 比 例 都 非 常 接 近 3:1, 經 過 詳 細 的 比 較 和 分 析, 孟 德 爾 才 提 出 遺 傳 法 則 所 以 進 行 科 學 研 究 之 前, 先 蒐 集 並 閱 覽 文 獻 資 料 是 非 常 重 要 的 準 備 工 作, 孟 德 爾 為 我 們 做 了 很 好 的 示 範 孟 德 爾 的 偉 大 之 處, 在 於 他 進 行 研 究 並 提 出 理 論 時, 當 時 科 學 界 還 沒 有 具 體 觀 察 到 減 數 分 裂 時 染 色 體 的 變 化 孟 德 爾 憑 著 驚 人 的 毅 力 優 異 的 數 學 統 計 能 力, 歸 納 出 遺 傳 法 則 在 他 提 出 遺 傳 法 則 之 後 三 十 多 年, 陸 續 有 許 多 科 學 家 進 行 遺 傳 實 驗, 結 果 也 符 合 孟 德 爾 提 出 的 遺 傳 法 則, 因 此 後 人 尊 稱 孟 德 爾 為 遺 傳 4 學 之 父 2 棋 盤 方 格 法 由 於 遺 傳 因 子 的 組 合 有 很 多 種, 著 名 的 家 禽 遺 傳 學 家 龐 尼 特 (R. C. Punnett,187 ~ 1967) 提 出 棋 盤 方 格 法, 可 以 簡 易 計 算 親 代 交 配 後, 子 代 可 能 的 遺 傳 因 子 組 合 以 豌 豆 第 一 子 代 (Tt) 自 花 授 粉 為 例, 精 細 胞 含 有 的 遺 傳 因 子 可 能 是 T 或 t, 分 別 填 入 棋 盤 方 格 的 上 列 兩 格 ; 卵 含 有 的 遺 傳 因 子 也 可 能 是 T 或 t, 分 別 填 入 棋 盤 方 格 的 左 欄 兩 格 中 : 精 細 胞 卵 T t T t 接 著 將 精 細 胞 與 卵 的 遺 傳 因 子 進 行 組 合 : 精 細 胞 卵 T t T TT Tt t Tt tt 由 棋 盤 方 格 的 結 果 可 知, 第 二 子 代 的 遺 傳 因 子 組 合 有 TT Tt 和 tt 三 種, 比 例 為 1:2:1, 而 表 現 出 的 特 徵 有 高 莖 和 矮 莖 兩 種, 比 例 為 3:1 1

2 2 基 因 與 遺 傳 Warm Up 大 雄 為 幼 犬 找 到 父 母 後, 也 學 習 了 孟 德 爾 的 遺 傳 法 則, 了 解 性 狀 是 如 何 傳 給 後 代 大 雄 很 好 奇, 當 年 孟 德 爾 是 否 知 道 遺 傳 因 子 是 什 麼 物 質? 又 位 在 什 麼 地 方 呢? 47 第 2 章 遺 傳 孟 德 爾 雖 然 提 出 遺 傳 因 子 的 概 念, 並 歸 納 出 遺 傳 法 則, 但 是 當 時 的 孟 德 爾 與 科 學 家 們 並 不 知 道 遺 傳 因 子 究 竟 是 什 麼 物 質, 位 在 什 麼 地 方 隨 著 顯 微 鏡 技 術 的 進 步 和 細 胞 學 的 發 展, 生 物 學 家 終 於 能 觀 察 到 生 殖 過 程 中 染 色 體 的 變 化 二 十 世 紀 初, 科 學 家 發 現 減 數 分 裂 時 染 色 體 的 傳 遞 方 式, 和 孟 德 爾 提 出 的 遺 傳 因 子 傳 遞 方 式 十 分 吻 合, 因 此 推 測 遺 傳 因 子 應 該 位 在 染 色 體 上 接 著, 科 學 家 進 一 步 分 析 染 色 體, 發 現 染 色 體 由 雙 股 螺 旋 狀 DNA 和 蛋 白 質 組 成 ( 圖 2-), 而 DNA 上 某 些 能 夠 控 制 性 狀 表 現 的 片 段 就 是 遺 傳 因 子 ( 等 位 基 因 ) 染 色 體 上 有 許 多 不 同 的 等 位 基 因, 分 別 影 響 不 同 的 性 狀 原 來, 一 百 多 年 前 孟 德 爾 提 出 的 遺 傳 因 子, 也 就 是 現 稱 的 等 位 基 因, 就 位 在 染 色 體 上 染 色 體 DNA 蛋 白 質 圖 2- DNA 示 意 圖

48 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) A bc 同 源 染 色 體 d E f a B C d e F 控 制 性 狀 的 成 對 等 位 基 因 圖 2-6 等 位 基 因 與 染 色 體 的 關 係 : 控 制 性 狀 的 成 對 等 位 基 因 位 在 同 源 染 色 體 上 的 相 對 位 置, 每 一 對 染 色 體 上 有 許 多 對 等 位 基 因 基 因 是 控 制 性 狀 遺 傳 的 基 本 單 位 具 有 雙 套 染 色 體 的 生 物, 控 制 某 性 狀 的 基 因 通 常 包 含 成 對 的 等 位 基 因, 成 對 的 等 位 基 因 分 別 位 於 同 源 染 色 體 上 相 對 的 位 置 ( 圖 2-6) 當 討 論 個 體 的 某 一 性 狀 時, 它 所 表 現 出 來 的 特 徵 稱 為 表 現 型, 而 決 定 此 表 現 型 的 等 位 基 因 組 合 稱 之 為 基 因 型 以 豌 豆 為 例, 高 莖 或 矮 莖 是 表 現 型, 而 決 定 豌 豆 表 現 出 不 同 高 度 的 基 因 型 則 有 TT Tt 和 tt 三 種 形 式 親 代 藉 由 精 細 胞 或 卵 細 胞 將 等 位 基 因 傳 遞 給 子 代 當 親 代 進 行 減 數 分 裂 產 生 配 子 時, 由 於 同 源 染 色 體 互 相 分 離, 各 對 等 位 基 因 也 隨 之 分 離, 所 以 配 子 中 含 有 單 套 染 色 體, 也 只 具 有 各 對 等 位 基 因 中 的 一 個 當 精 卵 結 合 時, 親 代 雙 方 分 別 提 供 各 對 等 位 基 因 中 的 一 個, 組 合 起 來 才 是 子 代 的 基 因 型, 因 此 可 能 會 產 生 表 現 型 有 差 異 的 後 代 ( 圖 2-7) 1 親 代 雌 A a 雄 A a 減 數 分 裂 配 子 A 卵 a A 精 細 胞 a 受 精 作 用 子 代 A A A a A a a a 圖 2-7 有 性 生 殖 子 代 的 等 位 基 因 組 合 頭 腦 體 操 阿 明 有 美 人 尖 ( 基 因 型 Bb), 阿 明 的 太 太 小 芳 也 有 美 人 尖 ( 基 因 型 為 Bb), 阿 明 夫 婦 是 否 可 能 生 出 沒 有 美 人 尖 的 小 孩?

49 第 活 動 2 1 超 級 比 一 比 2 章 遺 傳 目 的 透 過 常 見 性 狀 的 觀 察 比 較, 以 了 解 同 學 間 性 狀 的 差 異 步 驟 1 檢 查 自 己 下 列 7 種 性 狀, 並 分 別 記 錄 在 紀 錄 簿 表 一 中 雙 眼 皮 單 眼 皮 拇 指 不 向 指 背 彎 曲 拇 指 會 向 指 背 彎 曲 舌 能 捲 曲 舌 不 能 捲 曲 食 指 較 無 名 指 長 食 指 較 無 名 指 短 左 手 拇 指 在 上 右 手 拇 指 在 上 美 人 尖 沒 有 美 人 尖 有 酒 窩 沒 有 酒 窩 常 見 的 7 種 性 狀 2 檢 查 完 畢, 由 老 師 指 導 全 班 同 學 站 起, 並 請 班 長 逐 項 報 告 自 己 檢 查 的 7 種 性 狀, 和 班 長 性 狀 不 同 的 同 學 坐 下 3 數 數 看, 最 後 仍 和 班 長 一 起 站 立 的 有 幾 位 同 學 問 題 與 討 論 1. 本 活 動 中, 能 否 找 到 7 種 性 狀 和 班 長 完 全 相 同 者? 如 果 有, 代 表 何 種 意 義? 2. 活 動 中, 最 先 坐 下 的 同 學, 他 們 的 7 種 性 狀 都 和 班 長 不 同 嗎? 3. 若 要 找 到 2 個 人 所 有 的 性 狀 完 全 相 同 的 機 率 為 何? 為 什 麼?

0 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 活 動 2 2 遺 傳 機 率 的 模 擬 目 的 透 過 情 境 模 擬, 了 解 等 位 基 因 如 何 隨 著 染 色 體 遺 傳 給 子 代, 並 探 討 人 類 的 性 狀 遺 傳 是 否 符 合 孟 德 爾 的 遺 傳 法 則 器 材 ( 以 組 為 單 位 ) 白 色 及 橘 色 乒 乓 球 ( 也 可 用 保 麗 龍 球 ) 各 2 個 不 透 明 的 袋 子 2 個 說 明 以 白 色 球 代 表 父 方 的 染 色 體, 橘 色 球 代 表 母 方 的 染 色 體 A 代 表 控 制 捲 舌 的 等 位 基 因,a 代 表 控 制 不 捲 舌 的 等 位 基 因 親 代 (Aa 和 Aa) 交 配 產 生 子 代 時, 可 能 傳 遞 A 或 a 給 子 代 步 驟 1 2 A a A a 兩 人 一 組, 父 方 在 袋 子 裡 放 2 個 白 色 球, 母 方 在 袋 子 裡 放 2 個 橘 色 球, 都 分 別 標 示 A 與 a 3 兩 人 分 別 由 自 己 的 袋 子 中 隨 機 取 出 一 個 球 4 A a 再 將 抽 出 的 兩 個 球 組 合 在 一 起, 表 示 產 生 了 一 個 子 代 將 結 果 記 錄 下 來 1. 重 複 20 次 後 統 計 數 據, 計 算 本 組 子 代 捲 舌 和 不 捲 舌 的 比 例 2. 接 著 統 計 全 班 所 有 組 別 的 20 個 數 據, 計 算 子 代 捲 舌 與 不 捲 舌 的 比 例 問 題 與 討 論 1. 為 何 只 能 從 自 己 的 袋 子 中 隨 機 取 出 一 顆 球? 2. 比 較 各 組 的 數 據 和 全 班 的 平 均 數 據, 何 者 比 較 接 近 理 論 值 ( 捲 舌 : 不 捲 舌 = 3:1)? 為 什 麼?

2 3 人 類 的 遺 傳 Warm Up 大 雄 和 小 靜 在 進 行 活 動 2-1 超 級 比 一 比 時, 發 現 同 學 的 美 人 尖 只 有 有 和 無 兩 種 情 形 ; 可 是 下 課 鐘 響 全 班 站 起 來 時, 大 雄 卻 發 現 同 學 們 的 身 高 是 高 高 低 低 參 差 不 齊 的, 他 就 很 困 惑 地 問 小 靜 : 為 什 麼 身 高 的 表 現 和 美 人 尖 的 表 現 不 同, 不 是 只 有 高 和 矮 兩 種 情 形 呢? 如 果 你 是 小 靜, 你 會 如 何 回 答 呢? 1 第 2 章 遺 傳 1 單 基 因 遺 傳 與 多 基 因 遺 傳 1 有 些 性 狀 由 一 對 等 位 基 因 控 制, 稱 為 單 基 因 遺 傳, 通 常 會 表 現 出 明 顯 對 比 的 特 徵 例 如 人 類 的 捲 舌 與 否, 只 會 出 現 捲 舌 與 不 捲 舌 兩 種 對 比 特 徵 有 些 性 狀 則 由 多 對 等 位 基 因 控 制, 稱 為 多 基 因 遺 傳, 這 類 性 狀 的 表 現 會 呈 現 連 續 性 的 差 異, 例 如 人 的 身 高 體 重 與 膚 色 等 以 人 的 身 高 遺 傳 為 例, 人 體 內 有 對 以 上 的 等 位 基 因 可 影 響 人 的 身 高, 各 等 位 基 因 表 現 時 會 產 生 累 加 性 的 影 響, 因 此 成 年 人 的 身 高 由 高 到 矮 呈 現 連 續 分 布 的 現 象, 而 不 是 單 純 的 只 有 高 和 矮 兩 種 表 現 型 大 部 分 中 學 生 的 身 高 落 在 平 均 值 左 右, 極 高 和 極 矮 的 人 數 比 較 少 其 他 多 基 因 遺 傳 的 性 狀 表 現, 也 會 呈 現 類 似 的 常 態 分 布 現 象 ( 圖 2-8) 圖 2-8 某 國 中 七 年 級 學 生 的 身 高 常 態 分 布 圖 人 數 3 30 人 2 ( ) 20 1 影 響 身 高 的 因 素 基 因 不 是 影 響 人 類 身 高 的 唯 一 因 素, 營 養 是 否 充 足 和 內 分 泌 是 否 正 常 都 會 影 響 身 高 的 發 育 蛋 白 質 維 生 素 D 和 鈣 質 是 最 直 接 影 響 身 高 發 育 的 養 分 ; 而 腦 垂 腺 分 泌 的 生 長 激 素 也 能 促 進 生 長 和 發 育 充 足 的 睡 眠 和 適 量 的 運 動 能 促 進 生 長 激 素 的 分 泌, 所 以 也 是 影 響 身 高 的 因 素 之 一 0 130 13 140 14 1 160 16 170 17 180 18 190 身 高 ( 公 分 )

2 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 6 人 類 的 血 型 目 前 已 知 人 類 的 血 型 分 類 法 有 很 多 種 其 中 常 被 討 論 到 的 是 ABO 血 型 和 Rh 血 型 白 種 人 約 有 8% 屬 Rh 陽 性, 1% 屬 Rh 陰 性 在 臺 灣 則 約 有 99.7% 的 人 口 屬 Rh 陽 性, 只 有 0.3% 是 Rh 陰 性 2 ABO 血 型 的 遺 傳 人 類 的 ABO 血 型 是 由 一 對 等 位 基 因 控 制 的 單 基 因 遺 傳 6, 但 是 控 制 此 血 型 的 等 位 基 因 有 I A I B 和 i 三 種 形 式 其 中 I A 和 I B 是 顯 性,i 是 隱 性 ( 圖 2-9) 當 基 因 型 是 I A I A 或 I A i 時, 血 型 的 表 現 型 為 A 型 ; 基 因 型 是 I B I B 或 I B i 時, 血 型 的 表 現 型 為 B 型 ; 基 因 型 是 ii 時, 血 型 的 表 現 型 則 為 O 型 ; 而 基 因 型 為 I A I B 時, 因 為 兩 個 等 位 基 因 都 是 顯 性, 故 血 型 的 表 現 型 為 AB 型 ( 表 2-2) I A I B i I A I B i I A I A I A I B I A i I A I B I B I B I B i I A i I B i ii 圖 2-9 基 因 型 的 組 合 方 式 表 現 型 基 因 型 A 型 I A I A 或 I A i B 型 I B I B 或 I B i AB 型 O 型 I A I B 表 2-2 ABO 血 型 的 各 種 等 位 基 因 組 合 ii 頭 腦 體 操 下 圖 為 大 雄 家 的 族 譜, 請 根 據 你 對 人 類 ABO 血 型 的 了 解 來 回 答 問 題 : 1. 試 推 論 雄 爸 和 雄 媽 的 基 因 型 2. 大 雄 和 靜 香 結 婚 之 後, 生 了 一 個 可 愛 的 小 女 娃 芬 達, 芬 達 的 血 型 是 否 可 能 為 O 型? 3. 小 聆 和 炯 哥 未 來 的 孩 子, 血 型 有 幾 種 可 能? 雄 爸 (A 型 ) 雄 媽 (B 型 ) 靜 香 大 雄 小 聆 炯 哥 (AB 型 ) (O 型 ) (A 型 ) (AB 型 ) 芬 達?

3 3 人 類 的 性 別 遺 傳 人 類 的 體 細 胞 內 有 23 對 染 色 體 ( 圖 2-) 由 染 色 體 圖 比 較, 可 以 發 現 男 女 染 色 體 的 差 別, 在 於 第 23 號 染 色 體 的 形 狀, 女 性 是 2 條 X 染 色 體, 而 男 性 則 是 1 條 X 染 色 體 和 1 條 Y 染 色 體,Y 染 色 體 比 較 短 由 於 這 1 對 染 色 體 的 組 合 與 人 類 的 性 別 決 定 有 關, 故 稱 為 性 染 色 體 其 他 22 對 染 色 體 ( 共 44 條 ), 稱 為 體 染 色 體 在 進 行 減 數 分 裂 產 生 配 子 時, 精 子 內 的 染 色 體 組 合 會 有 兩 種 可 能, 其 中 一 種 是 22 + X(22 條 體 染 色 體 加 1 條 X 染 色 體 ), 而 另 一 種 則 是 22 + Y; 但 卵 只 有 22 + X 一 種 當 卵 和 22 + Y 的 精 子 結 合, 會 生 下 男 孩, 而 卵 和 22 + X 的 精 子 結 合 則 會 生 下 女 孩 ( 圖 2-11 表 2-3) 因 此 生 男 生 女 的 機 率 皆 為 1 / 2 女 精 子 22+Y) 男 孩 (44+XY) 圖 2- 人 類 的 染 色 體 男 精 子 22+X) 男 性 (44+XY) 精 子 卵 X X XX Y XY 女 性 (44+XX) 卵 22+X) 女 孩 (44+XX) X XX XY 圖 2-11 人 類 的 性 別 遺 傳 示 意 圖 頭 腦 體 操 2012 年, 臺 灣 新 生 兒 的 男 女 比 例 大 約 是 1.07:1 你 認 為 此 現 象 是 什 麼 原 因 造 成 的 呢? 未 來, 這 樣 的 失 衡 比 例 可 能 會 衍 生 出 哪 些 問 題? 表 2-3 人 類 的 性 別 遺 傳 棋 盤 方 格

4 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 2 4 突 變 Warm Up 美 國 遺 傳 學 家 莫 根 (T. H. Morgan, 1866 ~ 194)( 圖 2-12) 利 用 果 蠅 進 行 遺 傳 學 實 驗, 他 用 X 光 照 射 野 生 種 的 紅 眼 果 蠅, 想 知 道 果 蠅 的 性 狀 會 不 會 產 生 變 化, 努 力 了 兩 年 之 後, 莫 根 終 於 得 到 一 隻 白 眼 果 蠅 ( 圖 2-13) 想 一 想, 除 了 X 光 之 外, 還 有 其 他 的 因 素 可 以 使 果 蠅 產 生 新 的 性 狀 嗎? 1 突 變 當 染 色 體 或 基 因 發 生 變 化 時, 生 物 體 的 性 狀 也 可 能 會 發 生 改 變, 這 樣 的 改 變 稱 為 突 變 突 變 的 發 生 有 兩 種 可 能 : 一 為 自 然 突 變, 另 一 為 人 為 誘 變 自 然 突 變 是 指 自 然 產 生 的 基 因 改 變, 通 常 發 生 率 極 低 ; 而 人 為 誘 變 包 括 因 物 理 因 素 ( 如 X 光 紫 外 線 圖 2-12 莫 根 紅 眼 白 眼 圖 2-13 果 蠅 的 眼 睛 顏 色 7 皮 膚 癌 日 光 中 的 紫 外 線 除 了 會 讓 皮 膚 晒 紅 和 晒 傷 外, 也 可 能 造 成 皮 膚 細 胞 突 變, 轉 變 成 癌 細 胞 皮 膚 癌 和 我 們 日 常 生 活 中 累 積 的 紫 外 線 曝 晒 程 度 有 關, 我 們 必 須 從 小 就 保 護 皮 膚, 避 免 在 陽 光 下 過 度 曝 晒, 以 減 低 日 後 發 生 皮 膚 癌 的 機 率 輻 射 線 等 ) 或 化 學 因 素 ( 如 防 腐 劑 及 戴 奧 辛 等 ) 所 導 致 的 基 因 突 變, 人 為 誘 變 一 般 都 較 自 然 突 變 率 高 若 長 期 暴 露 在 這 些 物 理 化 學 因 素 之 下, 容 易 引 發 7 突 變 而 造 成 疾 病, 因 此 日 常 生 活 中 要 避 免 接 觸 這 些 物 質 突 變 若 發 生 在 生 物 體 的 體 細 胞, 只 會 影 響 個 體 本 身, 不 會 影 響 下 一 代 ; 但 若 發 生 在 生 殖 細 胞, 便 有 機 會 遺 傳 給 子 代, 影 響 後 代 的 性 狀 表 現 突 變 對 個 體 本 身 或 其 後 代 大 多 有 害, 但 某 些 突 變 個 體 有 可 能 形 成 新 的 品 種, 而 有 利 生 物 的 演 化 人 類 有 時 也 會 運 用 突 變 的 原 理 篩 選 出 有 利 的 特 徵, 培 育 出 需 要 的 品 種, 應 用 在 農 漁 牧 業 的 育 種 1

2 遺 傳 性 疾 病 基 因 或 染 色 體 若 發 生 突 變, 可 能 會 造 成 疾 病, 藉 由 親 代 遺 傳 得 來 的 疾 病 稱 為 遺 傳 性 疾 病 許 多 造 成 遺 傳 疾 病 的 等 位 基 因 是 隱 性 的, 因 此, 同 時 得 到 兩 個 隱 性 致 病 等 位 基 因 的 人 才 會 罹 患 疾 病, 例 如 : 白 化 症 ( 圖 2-14 圖 2-1) 海 洋 性 貧 血 症 少 數 致 病 的 等 位 基 因 是 顯 性 的, 子 代 只 要 得 到 一 個 顯 性 的 致 病 等 位 基 因 就 會 罹 患 疾 病, 例 如 : 軟 骨 發 育 不 全 症 ( 圖 2-16) 若 親 代 在 形 成 配 子 的 過 程 中 發 生 錯 誤, 產 生 染 色 體 數 目 異 常 的 精 子 或 卵, 受 精 之 後 會 發 育 成 染 色 體 數 目 異 常 的 子 代, 也 屬 於 遺 傳 疾 病, 例 如 : 唐 氏 症 圖 2-16 罹 患 軟 骨 發 育 不 全 症 的 陳 攸 華 教 授 出 書 分 享 求 學 的 歷 程 第 2 章 遺 傳 圖 2-14 湯 雅 玲 老 師 克 服 白 化 症 的 限 制, 以 活 潑 的 教 學 贏 得 學 生 愛 戴 B 袋 鼠 A 孔 雀 C 松 鼠 圖 2-1 白 化 症 的 動 物

6 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 有 些 致 病 的 等 位 基 因 位 在 X 染 色 體 上, 例 如 : 8 血 友 病 血 友 病 是 受 到 X 染 色 體 上 等 位 基 因 控 制 的 隱 性 遺 傳 疾 病, 患 者 缺 乏 某 種 凝 血 因 子, 導 致 受 傷 時 出 現 血 液 無 法 凝 固 而 血 流 不 止 的 現 象 促 使 人 類 血 液 凝 固 的 過 程, 有 13 種 凝 血 因 子 參 與, 多 數 的 血 友 病 患 者 是 缺 乏 第 八 或 是 第 九 凝 血 因 子 血 友 病 患 者 在 出 血 時, 只 要 能 補 充 足 夠 的 凝 血 因 子, 就 能 消 除 症 狀 8 紅 綠 色 盲 和 血 友 病, 此 類 疾 病 稱 為 性 聯 遺 傳 疾 病 由 於 男 孩 只 有 一 個 X 染 色 體, 當 他 的 X 染 色 體 上 帶 有 隱 性 色 盲 等 位 基 因, 就 會 表 現 出 色 盲 而 女 孩 有 兩 個 X 染 色 體, 如 果 只 有 一 個 X 染 色 體 攜 帶 隱 性 的 色 盲 等 位 基 因, 並 不 會 表 現 出 病 徵, 必 須 兩 個 X 染 色 體 都 攜 帶 隱 性 的 色 盲 等 位 基 因, 才 會 表 現 出 色 盲 的 症 狀, 因 此 男 孩 的 罹 患 率 比 女 孩 更 高 ( 圖 2-17) 正 常 的 父 親 X Y 攜 帶 一 個 隱 性 等 位 基 因 的 母 親 X X 性 聯 遺 傳 疾 病 大 多 位 於 X 染 色 體 上, 攜 帶 一 條 隱 性 等 位 基 因 的 男 生, 表 現 型 是 異 常 的 父 母 X Y X XX XY X XX XY 顯 性 的 等 位 基 因 隱 性 的 等 位 基 因 正 常 的 女 兒 X X X X X Y X Y 攜 帶 一 個 隱 性 等 位 基 因 的 女 兒 正 常 的 兒 子 圖 2-17 性 聯 遺 傳 示 意 圖 罹 患 疾 病 的 兒 子

7 第 3 遺 傳 諮 詢 為 了 預 防 遺 傳 疾 病 的 發 生, 民 眾 可 以 利 用 各 大 醫 院 的 遺 傳 諮 詢 中 心 或 優 生 保 健 門 診, 了 解 胎 兒 罹 患 遺 傳 疾 病 的 機 率, 並 在 醫 師 的 協 助 下 採 取 適 當 的 措 施 尤 其 是 有 家 族 遺 傳 病 史 的 民 眾, 更 應 主 動 到 醫 院 尋 求 遺 傳 諮 詢 的 協 助, 作 為 將 來 生 育 的 參 考 政 府 實 施 優 生 保 健 法 後, 也 展 開 許 多 措 施, 例 如 : 婚 前 健 康 檢 查 婚 後 孕 前 健 康 檢 查 及 產 前 健 康 9 唐 氏 症 在 臺 灣, 每 800 名 新 生 兒 中, 會 有 一 位 是 唐 寶 寶 唐 氏 症 是 一 種 染 色 體 異 常 所 造 成 的 疾 病, 絕 大 多 數 患 者 的 第 21 號 染 色 體 多 一 條 唐 氏 症 者 常 見 的 問 題 主 要 是 智 能 障 礙, 肌 肉 張 力 低,30%~ 40% 伴 隨 有 先 天 性 心 臟 病 2 章 遺 傳 檢 查, 可 以 減 少 遺 傳 疾 病 的 發 生 機 會 另 外, 透 過 新 生 兒 篩 檢, 可 盡 早 發 現 新 生 兒 是 否 罹 患 先 天 性 遺 傳 疾 病, 若 發 現 罹 患 者 就 可 以 及 早 治 療, 或 是 利 用 改 變 飲 食 和 生 活 習 慣, 將 疾 病 的 傷 害 降 到 最 低, 例 如 : 蠶 豆 症 有 些 遺 傳 疾 病 會 造 成 智 能 的 損 傷, 例 如 : 唐 9 氏 症 等, 但 是 透 過 不 懈 的 努 力, 患 者 仍 能 激 發 潛 1 能, 開 創 屬 於 自 己 的 一 片 天 空 ( 圖 2-18) 頭 腦 體 操 1. 我 國 民 法 規 定 近 親 不 能 通 婚, 其 用 意 為 何? 2. 血 友 病 是 一 種 隱 性 的 性 聯 遺 傳 疾 病, 也 就 是 基 因 的 缺 陷 出 現 在 X 染 色 體 上 下 圖 是 小 傑 家 族 中 血 友 病 的 遺 傳 情 形, 則 米 特 的 染 色 體 是 否 有 攜 帶 血 友 病 等 位 基 因? 妮 琪 生 下 同 卵 雙 胞 胎 的 庫 拉 和 皮 卡, 庫 拉 與 皮 卡 同 時 患 有 血 友 病 的 機 率 為 何? 表 血 友 病 男 性 表 血 友 病 女 性 爸 爸 媽 媽 表 正 常 男 性 表 正 常 女 性 圖 2-18 范 晉 嘉 曾 獲 得 多 次 特 殊 奧 運 和 國 際 游 泳 比 賽 的 金 牌, 並 取 得 救 生 員 執 照, 他 勇 於 走 出 唐 氏 兒 的 限 制, 以 運 動 員 的 身 分 在 國 際 舞 臺 發 光 發 熱 妮 琪 西 索 米 特 金?? 庫 拉 皮 卡 奇 犽 小 傑

8 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 2 生 物 科 技 Warm Up 大 雄 利 用 週 末 下 午 去 逛 水 族 館, 在 水 族 箱 內 看 到 紅 的 綠 的 和 金 的 各 種 不 同 顏 色 的 螢 光 斑 馬 魚 ( 圖 2-19), 十 分 驚 奇 老 闆 指 著 隔 壁 魚 缸 說 : 斑 馬 魚 本 來 是 不 會 發 出 螢 光 的 喔! 大 雄 覺 得 很 奇 怪, 斑 馬 魚 是 怎 麼 變 成 螢 光 魚 的 呢? A 斑 馬 魚 B 螢 光 斑 馬 魚 圖 2-19 斑 馬 魚 細 菌 DNA 純 化 出 胰 島 素 人 類 製 造 胰 島 素 的 基 因 重 組 DNA 增 殖 圖 2-20 基 因 轉 殖 示 意 圖 在 對 DNA 的 構 造 與 功 能 有 進 一 步 了 解 之 後, 科 學 家 發 展 出 生 物 技 術, 應 用 於 疾 病 的 治 療 與 動 植 物 的 育 種 P61 例 如 : 糖 尿 病 的 患 者 需 要 注 射 胰 島 素 以 維 持 正 常 的 血 糖 濃 度 早 期 胰 島 素 的 取 得, 是 經 由 豬 或 牛 的 胰 臟 萃 取, 此 法 不 但 費 時, 且 成 本 高 品 質 不 易 控 制 因 此, 科 學 家 運 用 生 物 技 術, 將 人 類 製 造 胰 島 素 的 基 因 植 入 細 菌 中, 培 養 這 些 經 過 基 因 轉 殖 的 細 菌, 便 可 以 生 產 大 量 的 胰 島 素 基 因 轉 殖 是 以 人 工 的 方 式 將 某 一 段 外 來 的 基 因 片 段 轉 殖 入 某 生 物 的 細 胞 中 ( 如 圖 2-20), 若 生 物 透 過 基 因 轉 殖 技 術 而 得 到 新 的 特 性, 則 稱 為 基 因 改 造 生 物 (genetically modified organism, GMO), 其 體 內 含 有 其 他 生 物 的 基 因, 並 可 以 表 現 出 該 基 因 的 特 性, 例 如 : 螢 光 魚 木 瓜 凡 利 用 這 種 方 式 所 生 產 的 食 品, 稱 為 基 因 改 造 食 品, 例 如 : 基 因 改 造 黃 豆 所 製 成 的 豆 1

9 第 腐 乳 或 基 因 改 造 玉 米 所 製 成 的 玉 米 片 ( 圖 2-21) 目 前 基 因 轉 殖 技 術 的 應 用 十 分 廣 泛, 在 醫 療 上 可 以 大 量 製 造 激 素 或 疫 苗, 在 農 業 上 可 以 將 耐 乾 旱 或 是 抗 蟲 害 的 基 因 殖 入 作 物 體 內, 以 增 加 作 物 的 收 成 並 減 少 農 藥 與 殺 蟲 劑 的 使 用, 例 如 : 抗 輪 點 病 毒 木 瓜, 植 株 生 長 好, 果 實 產 量 高 臺 灣 近 年 發 展 的 螢 光 魚 ( 圖 2-19), 也 是 應 用 生 物 技 術, 將 水 母 的 螢 光 基 因 轉 殖 到 觀 賞 魚 體 內, 提 高 其 觀 賞 價 值 2 章 遺 傳 A 玉 米 B 黃 豆 C 番 茄 D 木 瓜 基 因 改 造 木 瓜 非 基 因 改 造 木 瓜 圖 2-21 常 見 的 基 因 改 造 食 品

60 國 中 自 然 與 生 活 科 技 ( 二 ) 基 因 轉 殖 成 功 的 複 製 生 物 酷 比 豬 民 國 91 年, 臺 大 動 物 科 技 系 鄭 登 貴 及 吳 信 志 教 授 的 研 究 團 隊 成 功 地 將 豬 乳 鐵 蛋 白 基 因 及 人 類 第 九 凝 血 因 子 基 因 轉 殖 到 豬 的 染 色 體 上, 再 利 用 此 母 豬 的 體 細 胞 培 育 出 3 隻 複 製 豬 此 項 實 驗 成 果 創 下 兩 項 世 界 第 一, 除 了 是 世 界 首 例 以 成 年 母 豬 耳 朵 皮 膚 細 胞 提 供 細 胞 核, 同 時 也 是 全 球 第 一 例 雙 基 因 轉 殖 複 製 豬 此 結 果 顯 示 臺 灣 的 生 物 科 技 發 展, 已 達 國 際 先 進 國 家 的 研 究 水 準 雖 然 基 因 轉 殖 技 術 在 醫 療 與 農 漁 業 育 種 方 面 有 許 多 貢 獻, 但 是 經 過 基 因 改 造 的 生 物, 若 散 布 到 自 然 界, 有 可 能 因 為 競 爭 力 與 適 應 力 都 比 野 生 種 強, 嚴 重 排 擠 野 生 種 的 生 存 ; 或 和 野 生 種 雜 交 會 改 變 野 生 種 的 基 因, 造 成 野 生 種 逐 步 消 失 因 此 在 應 用 生 物 技 術 的 同 時, 應 該 要 慎 重 考 慮 各 種 影 響, 避 免 造 成 日 後 生 態 的 浩 劫 除 了 基 因 轉 殖 之 外, 複 製 生 物 也 是 科 學 家 致 力 發 展 的 生 物 科 技 西 元 1996 年, 地 球 上 首 先 複 製 成 功 的 哺 乳 動 物 桃 莉 羊 誕 生, 開 啟 了 複 製 生 物 的 新 紀 元 P61 後 來, 世 界 各 國 投 入 複 製 生 物 的 研 究, 臺 灣 也 成 功 複 製 出 豬 羊 等 哺 乳 動 物 ( 圖 2-22) 但 是 目 前 的 複 製 技 術 未 臻 完 美, 可 能 發 生 基 因 改 變 畸 形 缺 陷 和 死 亡 的 問 題 複 製 生 物 和 其 他 生 物 技 術 一 樣, 存 在 許 多 隱 憂, 這 是 必 須 深 思 與 探 討 的 議 題 1 頭 腦 體 操 根 據 你 對 生 物 複 製 技 術 的 了 解, 你 認 為 科 學 家 有 沒 有 可 能 成 功 複 製 出 人 類? 你 贊 成 嗎? 目 前 有 些 國 家 ( 例 如 加 拿 大 ) 已 經 立 法 禁 止 複 製 人, 你 認 為 是 什 麼 原 因? 請 蒐 集 資 料, 並 提 出 你 的 看 法 A 複 製 豬 酷 比 豬 的 胎 記 都 位 在 相 同 位 置 B 複 製 羊 寶 吉 和 寶 祥 圖 2-22 臺 灣 的 複 製 生 物

知 識 廣 角 61 第 2 章 遺 傳 幹 細 胞 的 研 究 課 本 P8 幹 細 胞 (stem cell) 是 具 備 分 裂 與 分 化 能 力 的 細 胞, 幹 細 胞 分 裂 後 能 再 分 化 成 各 種 細 胞 組 織 或 器 官, 甚 至 長 成 個 體 受 精 卵 及 早 期 胚 胎 的 細 胞 是 屬 於 全 能 性 幹 細 胞 (totipotent stem cell), 可 分 裂 並 發 育 成 完 整 的 個 體 骨 髓 和 臍 帶 血 中 含 有 的 造 血 幹 細 胞 則 是 屬 於 多 功 能 性 幹 細 胞 (pluripotent stem cell), 雖 不 能 發 育 成 完 整 的 個 體, 但 是 可 以 製 造 紅 血 球 白 血 球 和 血 小 板 等 目 前, 科 學 家 對 造 血 幹 細 胞 的 了 解 較 清 楚, 在 臨 床 醫 療 上 的 應 用 也 最 多, 例 如 培 養 造 血 幹 細 胞 來 治 療 白 血 病 淋 巴 瘤 地 中 海 型 貧 血 及 血 液 再 生 不 良 疾 病 等, 也 可 以 用 在 癌 症 化 療 或 放 射 線 治 療 後, 幫 助 病 人 的 造 血 系 統 再 生 複 製 生 物 課 本 P60 西 元 1996 年 7 月 日, 史 上 第 一 隻 複 製 的 哺 乳 動 物 桃 莉 羊 (Dolly) 誕 生 了 英 國 魏 爾 邁 博 士 (Ian Wilmut) 領 導 的 研 究 團 隊, 先 從 一 隻 白 面 母 羊 取 出 乳 腺 細 胞, 再 從 另 一 隻 黑 面 母 羊 取 得 卵 細 胞, 並 去 除 此 卵 細 胞 的 細 胞 核 魏 爾 邁 研 究 團 隊 將 乳 腺 細 胞 與 去 核 的 卵 細 胞 融 合, 再 用 電 擊 的 方 式 促 使 卵 細 胞 進 行 細 胞 分 裂, 培 育 成 早 期 羊 胚 胎, 接 著 將 初 期 胚 胎 植 入 另 一 隻 黑 面 母 羊 的 子 宮 內 著 床 發 育 魏 爾 邁 研 究 群 共 複 製 了 276 個 羊 胚 胎, 在 經 歷 了 多 次 的 失 敗 後, 終 於 有 一 個 胚 胎 成 功 地 發 育 成 健 全 的 羊 黑 面 母 羊 在 懷 孕 約 天 後, 產 下 了 白 面 的 桃 莉 ( 如 下 圖 ), 此 創 舉 為 生 物 技 術 揭 開 了 嶄 新 的 一 頁 桃 莉 出 生 後, 相 當 受 到 世 人 的 矚 目, 牠 在 1998 年 也 自 然 受 孕, 產 下 了 一 頭 小 羊 邦 妮 (Bonnie), 成 為 母 親 然 而 桃 莉 的 健 康 狀 況 似 乎 不 佳, 牠 提 早 罹 患 了 關 節 炎, 有 些 科 學 家 認 為 桃 莉 有 提 早 老 化 的 現 象, 最 後 桃 莉 在 2003 年 2 月 14 日 死 於 肺 炎, 以 綿 羊 而 言, 可 謂 英 年 早 逝 啊! 桃 莉 羊 的 複 製 過 程

重 點 整 理 2-1 孟 德 爾 的 遺 傳 法 則 1. 孟 德 爾 遺 傳 法 則 : 优 生 物 的 性 狀 由 遺 傳 因 子 控 制 悠 遺 傳 因 子 有 顯 性 和 隱 性 兩 種 不 同 的 形 式 忧 顯 性 與 隱 性 遺 傳 因 子 同 時 出 現 時, 只 表 現 出 顯 性 遺 傳 因 子 所 控 制 的 性 狀 尤 遺 傳 因 子 在 傳 給 後 代 前, 會 先 各 自 分 離 而 進 入 配 子 ; 配 子 只 具 有 各 對 遺 傳 因 子 中 的 一 個 2-2 基 因 與 遺 傳 1. 基 因 : 优 基 因 是 控 制 性 狀 遺 傳 的 基 本 單 位 悠 雙 套 染 色 體 的 生 物, 控 制 某 性 狀 的 基 因 會 包 含 成 對 的 等 位 基 因 忧 控 制 一 種 性 狀 的 成 對 等 位 基 因, 分 別 位 於 同 源 染 色 體 的 相 對 位 置 上 2. 個 體 性 狀 表 現 的 特 徵 稱 為 表 現 型, 決 定 性 狀 的 等 位 基 因 組 合 稱 為 基 因 型 2-3 人 類 的 遺 傳 1. 有 些 性 狀 由 一 對 等 位 基 因 決 定, 稱 為 單 基 因 遺 傳 ; 若 性 狀 由 多 對 等 位 基 因 決 定, 稱 為 多 基 因 遺 傳 多 基 因 遺 傳 的 表 現 型 會 出 現 連 續 分 布 的 現 象 2. 人 類 ABO 血 型 基 因 型 與 表 現 型 的 關 係 : 表 現 型 基 因 型 A 型 I A I A I A i B 型 I B I B I B i AB 型 I A I B O 型 ii 3. 人 類 體 細 胞 中 有 23 對 染 色 體, 其 中 有 一 對 與 性 別 決 定 有 關, 稱 為 性 染 色 體 4. 人 類 性 別 的 決 定 : 精 子 (2 種 ) 22 + X 22 + Y 卵 (1 種 ) 44 + XX 44 + XY 22 + X ( 女 孩 ) ( 男 孩 ) 2-4 突 變 1. 遺 傳 物 質 發 生 改 變 稱 為 突 變 2. 突 變 產 生 的 途 徑 : 优 自 然 突 變 : 自 然 突 變 是 指 自 然 產 生 的 基 因 變 異, 通 常 發 生 率 極 低 悠 人 為 誘 變 : 是 指 因 物 理 因 素 或 化 學 因 素 所 造 成 的 突 變 3. 突 變 若 發 生 在 體 細 胞, 只 影 響 個 體 本 身 的 特 徵 ; 但 若 發 生 在 生 殖 細 胞, 突 變 的 基 因 可 能 會 傳 給 後 代, 影 響 後 代 的 性 狀 表 現 4. 目 前 各 大 醫 院 大 多 設 有 遺 傳 諮 詢 中 心 或 優 生 保 健 門 診, 提 供 遺 傳 疾 病 患 者 諮 詢, 使 病 患 得 到 適 當 的 照 顧 2- 生 物 科 技 1. 基 因 轉 殖 技 術 和 複 製 生 物 技 術 是 常 見 的 生 物 技 術 2. 生 物 技 術 的 發 展 雖 然 對 人 類 的 生 活 有 所 幫 助, 但 也 可 能 在 倫 理 道 德 生 態 平 衡 等 各 方 面 造 成 負 面 的 衝 擊

小 試 身 手 63 大 家 來 找 碴 ( 找 出 錯 在 哪 裡 ) 1. 高 莖 豌 豆 的 基 因 型 一 定 是 Tt (P.44) 2. 孟 德 爾 觀 察 並 研 究 染 色 體 的 行 為, 歸 納 出 遺 傳 法 則 (P.46) 3. DNA 上 能 控 制 性 狀 表 現 的 片 段, 稱 為 染 色 體 (P.47) 4. 人 類 的 ABO 血 型 是 屬 於 多 基 因 遺 傳, 所 以 表 現 型 不 只 兩 種 (P.2). 突 變 對 生 物 體 而 言 多 數 是 有 利 的, 所 以 可 以 應 用 於 作 物 的 育 種 (P.4) 6. 複 製 生 物 是 屬 於 基 因 轉 殖 技 術 的 範 疇 (P.60) 腦 內 大 革 命 ( 寫 出 正 確 答 案 ) 孟 德 爾 的 遺 傳 法 則 1. 有 一 開 紫 花 的 豌 豆, 其 基 因 型 為 Pp, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (P.44) 訟 該 豌 豆 只 會 產 生 含 有 P 等 位 基 因 的 生 殖 細 胞 訠 該 豌 豆 自 花 授 粉 後,p 等 位 基 因 所 控 制 的 特 徵 可 能 會 在 其 子 代 出 現 訡 該 豌 豆 若 和 開 白 花 的 豌 豆 (pp) 交 配, 子 代 出 現 開 白 花 的 豌 豆 機 率 為 1 / 4 訢 該 豌 豆 同 時 出 現 P 等 位 基 因 和 p 等 位 基 因 所 控 制 的 特 徵 基 因 與 遺 傳 2. 下 圖 有 兩 對 染 色 體 ( 甲 乙 丙 丁 ), a ~ f 代 表 等 位 基 因 位 置 在 正 常 狀 況 下, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (P.48) 訟 若 一 個 細 胞 中 同 時 存 在 甲 丙 兩 條 染 色 體, 此 細 胞 可 能 為 卵 細 胞 訠 乙 丁 皆 來 自 於 母 親 訡 c f 為 控 制 同 一 性 狀 的 一 對 等 位 基 因 訢 e f 為 控 制 同 一 性 狀 的 一 對 等 位 基 因 人 類 的 遺 傳 3. 下 圖 為 小 芸 家 族 成 員 的 血 型, 試 回 答 下 列 問 題 :(P.2) 炯 爸 ( A 型 ) 小 聆 炯 哥 ( A 型 ) ( AB 型 ) 炯 媽 ( B 型 ) 阿 媚 ( O 型 ) 小 芸? 优 炯 爸 的 基 因 型 是 : 阿 弘 ( AB 型 ) 悠 小 聆 的 基 因 型 為 I A I A, 則 小 芸 的 血 型 可 能 為 : 忧 阿 媚 和 阿 弘 生 出 B 型 男 孩 的 機 率 是 多 突 變 少 : 4. 下 列 有 關 突 變 的 敘 述, 何 者 正 確? (P.4) 訟 突 變 發 生 的 機 率 很 低, 因 此 懷 孕 的 婦 女 不 須 做 產 前 檢 查 訠 突 變 若 發 生 在 生 殖 細 胞, 才 有 可 能 傳 給 下 一 代 訡 突 變 是 指 一 對 外 表 正 常 的 表 兄 妹 結 婚, 卻 生 下 患 有 遺 傳 疾 病 小 孩 的 情 況 訢 X 光 和 紫 外 線 是 可 能 誘 發 突 變 的 化 學 因 素 生 物 科 技. 科 學 家 進 行 複 製 蛙 的 實 驗 過 程 如 下 : 將 綠 色 蛙 卵 細 胞 的 核 去 除 後, 植 入 灰 色 蛙 腸 道 細 胞 的 細 胞 核 以 此 方 式 孵 化 產 生 的 小 青 蛙 將 會 表 現 出 何 種 體 色? (P.61) 訟 灰 色 訠 綠 色 訡 灰 綠 色 訢 由 孵 化 的 溫 度 隨 機 決 定