ERIC BIOLOGY 2-2 性狀的遺傳 焦點 9 孟德爾遺傳定律 一 孟德爾遺傳定律 : 遺傳定律 豌豆實驗 主要內容 1 一種性狀由一對基因控制, 分離律 基因有二種型式 : 一為顯性 一為隱性單性雜交 2 個體內的基因成對存在, 形成配子時互相分離 3 顯性基因和隱性基因相遇時, 只有顯性性狀表現出來 1 相對性狀的遺傳, 分別由二對基因控制, 而每對基因的遺傳規律仍各自遵循分離律自由配合律兩性雜交 2 形成配子時, ( 獨立分配律 ) 一對基因的分離, 對另一對基因的分離沒有影響 3 形成配子時, 非對偶基因會互相組合至同一配子 17
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二 豌豆的兩性雜交 : 三 試交 :( 檢定雜交 ) 四 遺傳機率 : 子代基因型產生的機率, 可用 乘法原理 加以預測 : 遺傳機率 a b 兩獨立事件同時發生的機率 =(a 事件單獨發生的機率 ) (b 事件單獨發生的機率 ) 公式 :(x+y) n 公式 (1) 顯隱性遺傳 :x= 顯性機率,y= 隱性機率,n= 子代個數 (2) 生男或生女 :x= 生女機率,y= 生男機率,n= 子女個數 19
1. 豚鼠的單性雜交 : 2. 豚鼠的兩性雜交 : 20
試題範例 17. 高莖 (T) 腋生花 (A) 的豌豆與高莖 (T) 頂生花 (a) 的豌豆雜交, 第一子代 (F 1 ) 的表現型為高莖腋生花 高莖頂生花 矮莖腋生花及矮莖頂生花的比例為 3:3:1:1 下列哪些選項正確?( 大寫代表顯性, 小寫代表隱性 ) (A) 親代基因型為 TtAa Ttaa (B) 高莖與腋生花互為相對的特性 (C)F 1 中兩基因皆為同型合子的機率為 1/4 (D)F 1 中兩種性狀皆為隱性性狀的機率為 1/8 (E)F 1 中高莖腋生花基因型可能為 TTAA 98 指考 答案 (A)(C)(D) 詳解 (A) 親代 P TtAa Ttaa (1)Tt Tt TT:Tt:tt=1:2:1, 高莖 : 矮莖 =3:1 (2)Aa aa Aa:aa=1:1, 腋生花 : 頂生花 =1:1 (1) (2) 得 F 1 高莖腋生花 : 高莖頂生花 : 矮莖腋生花 : 矮莖頂生花 =3:3:1:1 (B) 高莖與矮莖互為相對的特性 ; 腋生花與頂生花互為相對的特性 1 1 1 1 1 (C)F 1 中兩基因皆為同型合子 (Ttaa 或 ttaa) 的機率 = + = 4 2 4 2 4 1 1 1 (D)F 1 中兩種性狀皆為隱性性狀 ( 矮莖頂生花 ) 的機率 = = 4 2 8 (E)F 1 中高莖腋生花的基因型為 TTaa 或 Ttaa 18.R 基因與 Y 基因各自獨立且顯性, 若基因型 RrYY 和 rryy 兩個親代交配, 理論上, 下列哪些敘述正確? 97 指考 (A) 每個親代各產生四種配子, 比例為 1:1:1:1 (B) 子代共有四種外表型, 比例為 9:3:3:1 (C) 子代兩對基因皆為同基因型的機率為 1/4 (D) 子代兩對基因皆表現顯性性狀的機率為 1/2 (E) 子代兩對基因皆表現隱性性狀的機率為 1/2 21
答案 (C)(D) 詳解 P RrYY rryy 1Rr rr Rr:rr=1:1, 基因型 2 種, 表現型 2 種 2YY Yy YY:Yy=1:1, 基因型 2 種, 表現型 1 種 1 2 得子代 : 基因型 =2 2=4 種, 表現型 =2 1=2 種 (A)RrYY 可產生二種配子,rrYy 可產生 2 種配子 (B) 子代共有二種表現型, 比例為 1:1 (E) 子代兩對基因皆表現隱性性狀的機率為 0 焦點 10 半顯性 等顯性 半顯性與等顯性的性狀均無顯性與隱性的區別 未完全符合孟德爾遺傳之分離律 (1) 控制性狀的對偶基因無顯隱性之分紫茉莉花色半顯性 (2) 異型合子 : 表現型呈中間型性狀短角牛毛色 (3) 別稱 : 中間型遺傳 不完全顯性血型 AB 型等顯性控制性狀的對偶基因組合一起時, 各個基因的性狀皆可表現血型 MN 型 試題範例 19. 下列有關生物遺傳的敘述, 何者正確? (A) 孟德爾使用豌豆為實驗材料, 其主要原因之一是豌豆係異花授粉, 易獲得純種品系的植物 (B) 以基因型 Rr 為例,r 為 R 的對偶基因 (C) 男子的色盲是直接由父親遺傳而來 (D) 每一種遺傳的性狀皆由單一個特定的基因所決定 (E) 紫茉莉的花色是屬於中間型遺傳的結果 答案 (B)(E) 詳解 (A) 豌豆為自花授粉 (C) 男子的色盲來自於母親的遺傳 (D) 每一性狀通常由二個或二個以上的基因所決定 22
20. 紫茉莉的花色是中間型遺傳,RR 為紅花,rr 為白花, 而 Rr 為粉紅花 若一白花紫茉莉與一粉紅花紫茉莉雜交, 則其子代的基因型應為何? (A) 基因型全部為 Rr (B) 基因型全部為 rr (C) 基因型為 Rr,rr (D) 基因型為 RR,Rr,rr 答案 (C) 親代 P 白花 rr 粉紅花 Rr 子代 F Rr:rr=1:1 焦點 11 複等位基因遺傳 ABO 血型 : 血型 A 型 B 型 O 型 AB 型 紅血球表面抗原 A B 無 A B 血漿中的特殊抗體 b a a b 無 基因型 I A I A I A i I B I B I B i ii I A I B (1) 等顯性 :I A I B 之紅血球同時具有抗原 A 和抗原 B (2) 複等位基因 ( 複對偶基因 ): 由 I A I B i 三個等位基因中的任意二個基因互相組 合以決定個體之血型 (3) 血型檢驗原理 ( 抗原抗體反應 ): 紅血球表面的抗原與血清中的抗體結合 產生 凝結現象 23
試題範例 21. 下列有關人類血型的敘述, 何者正確? (A) 血漿中的 A 抗體是基因 I A 的表現型 (B) 紅血球表面的 B 抗原是基因 I B 的表現型 (C) 同時表現 A B 抗原的 AB 型者為中間型遺傳 (D) 血型性狀由 I A I B i 等位基因控制, 為多基因遺傳 99 指考 答案 (B) 詳解 (A) 紅血球表面的 A 抗原是基因 I A 的表現型 (C) 同時表現 A B 抗原的 AB 型者為等顯性遺傳 (D) 血型性狀由 I A I B I 等位基因控制, 為複對偶基因 ( 複等位基因 ) 遺傳 22. 某血型檢驗室利用抗 A 血清 抗 B 血清 O 型個體的血清及 AB 型個體的血清等四種血清, 對甲 乙 丙三人進行血液凝集反應測試, 其結果如下表所示 (+ 表示凝集反應,- 表示無凝集反應 ), 試依據實驗結果, 回答下列問題 (1) 甲的血液為何會與 O 型個體的血清產生凝集反應? (2) 甲 乙 丙人中, 何者的血清中不含抗 A 及抗 B 抗體? (3) 參與上述凝集反應的抗原位於血液中何處? (4) 血液中哪一細胞製造參與上述凝集反應的抗體? 94 指考 答案 (1) 因為甲的紅血球表面具有 A 抗原, 可以和 O 型血清中的 a 抗體結合, 而引起凝集反應 (2) 乙 (3) 紅血球表面 (4) 淋巴球 B 細胞 ( 漿細胞 ) 詳解 抗 A 血清 - 具有 a 抗體, 抗 B 血清 - 具有 b 抗體,O 型血清 - 具有 a 抗體和 b 抗體,AB 型血清 - 無 a 抗體 亦無 b 抗體 ; 甲 -A 型 ( 具有 A 抗原 ), 乙 -AB 型 ( 具有 A 抗原和 B 抗原 ), 丙 -O 型 ( 無 A 抗原 亦無 B 抗原 ) 24
焦點 12 性聯遺傳 性聯遺傳 : (1) 控制性狀的基因位於性染色體上性聯遺傳的基因 (2) 性狀與性別決定無關 但性狀在遺傳時與性別有關聯 (3) 大多為隱性, 位於 X 染色體上 ;Y 染色體上無性聯遺傳基因 顯性的性聯遺傳躁鬱症 血脂肪偏高紅綠色盲 血友病 肌肉萎縮症 蠶豆症 黏多醣症 隱性的性聯遺傳男性發生率高於女性, 男性的性聯遺傳基因來自於母親兒子的色盲基因來自母親 紅綠色盲若女兒色盲, 則父親必為色盲 缺乏凝血因子 傷口的血液凝結速率慢而危及生命血友病 30% 血友病起因於基因突變 部分血友病患無家族病史缺乏代謝某種單醣之酵素 ( 葡萄糖 -6- 磷酸去氫酶 ) 蠶豆症 1 新生兒有黃疸 急性溶血性貧血 慢性溶血性貧血 2 蠶豆製品 紫藥水 樟腦丸 磺胺類藥物 造成急性溶血性貧血 試題範例 23. 右圖為人類某性聯隱性遺傳疾病之族譜, 圓形表女性, 方形表男性, 實心為呈現此遺傳疾病者 若第二世代中箭頭標示的個體與一正常男性結婚, 其所生小孩的相關敘述, 哪些正確? (A) 所有男孩都正常 (B) 所有女孩都正常 (C) 所有男孩都會得此遺傳疾病 (D) 所有女孩皆為突變基因攜帶者 (E) 男孩得此遺傳疾病之機率是 1/2 100 指考 答案 (B)(E) 詳解 第二世代中箭頭標示的個體( X X ) 與一正常男性 (XY) 結婚, 其所生女孩都正常 (XX 或 X X ); 男孩為 XY 或 X Y, 罹病遺傳疾病的機率為 1/2 (A)(C) 男孩為 XY 或 X Y, 罹病遺傳疾病的機率為 1/2 (D) 女孩為 XX 或 X X,1/2 為突變基因攜帶者 25
24. 右圖為某性聯遺傳疾病家族的遺傳圖譜, 白色圓形代表正常女性, 白色正方形代表正常男性, 黑色圓形代表疾病女性, 黑色正方形代表疾病男性 根據右圖資料, 下列哪些選性正確? 98 指考 (A) 此疾病的等位基因為隱性 (B) 和此疾病相關的基因位於 Y 染色體上 (C) 僅有一個疾病等位基因的男性會表現疾病性狀 (D) 僅有一個疾病等位基因的女性會表現疾病性狀 (E) 第二代的 3 號個體帶有此疾病等位基因的機率為 1/2 答案 (A)(C) 詳解 (B) 性聯遺傳的基因位於 X 染色體上 (D) 具有二個疾病等位基因的女性會表現疾病性狀 ; 僅有一個疾病等位基因的女性不會表現疾病性狀 (E) 第二代的 3 號個體之父親為第二代的 2 號個體 (X 染色體帶有疾病等為基因 ), 因此第二代的 3 號個體必定帶有此疾病等位基因 ( 帶有此疾病等位基因的機率為 1) 焦點 13 多基因遺傳 26
一 多基因遺傳 : (1) 性狀沒有明顯的對比 呈連續性的差異 ( 多型性 ) (2) 一種性狀由二對或二對以上的對偶基因共同控制 (3) 各個基因對性狀的影響力皆相同, 且有累加作用特性 多基因遺傳又稱為量的遺傳 連續差異性遺傳 (4) 多基因遺傳的每對基因間雖具有累加性 但效用不一定相等 ( 並非每個基因都成等差級數的增減 ) (5) 常以統計學方法分析計算性狀在子代出現的機率分佈多基因遺傳在族群中的分佈情形 呈常態分佈曲線 ( 鐘形曲線圖 ) 人類的身高體重 智商 膚色舉例植物果實的顏色 重量, 動物的產乳量 二 人類膚色遺傳 小麥顏色遺傳人體膚色遺傳 P AABB aabb 小麥顏色遺傳 F 1 均為黑白中間色 F 1 AaBb F 1 均為粉紅色 F 1 F 1 AaBb AaBb F 1 F 1 F 2 表現型 F 2 基因型 F 2 頻率 F 2 表現型 黑色 AABB 1/16 紅色 深色 AaBB,AABb 4/16 深粉紅色 黑白中間色 AaBb,AAbb,aaBB 6/16 粉紅色 淺色 Aabb,aaBb 4/16 淺粉紅色 白色 aabb 1/16 白色 試題範例 25. 已知南瓜重量由三對基因控制, 最重者 AABBCC 為 12 磅, 最輕者 aabbcc 為 3 磅 若 AaBBcc AaBbcc, 則其子代 : (1) 基因型有幾種? 表現型有幾種? (2) 最重者之重量為何? 或然率為何? 27
答案 (1) 基因型 6 種, 表現型 4 種 (2) 最重者為 9 磅, 佔 1/8 詳解 設 x 為顯性,y 為隱性 Aa Aa AA+2Aa+aa xx+2xy+yy=(x+y) 2 BB Bb BB+Bb xx+xy=x(x+y) cc cc cc yy=y 2 基因型 =3 2 1=6 種 AaBBcc AaBbcc (x+y) 2 x(x+y) y 2 =x 4 y 2 +3x 3 y 3 +3x 2 y 4 +xy 5 表現型 =4 種最重者 =x 4 y 2 1 1 =3+4 1.5=9 磅, 或然率 = = 1+ 3 + 3 + 1 8 26. 下列有關多基因遺傳的敘述, 哪些選項正確? (A) 人類膚色的遺傳是多基因遺傳 (B) 羅倫左所罹患的腎上腺白質退化症 (adrenoleukodystrophy) 屬於多基因遺傳 (C) 多基因遺傳控制的性狀呈現不連續差異 (D)ABO 血型為 I A I B i 基因共同控制的多基因遺傳 (E) 多基因遺傳的外表型比例呈常態分佈 97 指考 答案 (A)(E) 詳解 (B) 羅倫左所罹患的 ALD 屬於性聯遺傳 (C) 多基因遺傳所控制的性狀呈連續性差異 (D)ABO 血型屬於複對偶基因遺傳 28