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基因與遺傳

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圖中有一隻幼犬和兩對不同體型及特徵的成犬，你會如何判斷小狗與哪一對成犬的血緣關係較近呢？

你能猜得出來圖中的小狗是由左、右圖中的哪對狗所生

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染色體與遺傳 十九世紀末葉，生物學家

經由對細胞分裂和受精過程的研究，了解到染色體在遺傳過程中的重要性。因為生殖必定經過細胞分裂的過程，所以透過染色體的傳承，能讓下一代具有與上一代相似的性狀。

控制一種性狀的基因通常是成對的，分別位於同源染色體的相對位置上

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染色體與遺傳 2 親代在進行減數分裂後，成對的同源染色體分別進入配子中，成對基因也隨著染色體而分離，因此配子中僅具有成對基因中的一個，當雌雄配子結合時，親代的基因便經由配子的染色體而遺傳給子代

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染色體與遺傳 3

親代的基因會經由配子的染色體而遺傳給子代

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性狀可由親代傳給子代的現象稱為遺傳。

人的相貌、膚色、高矮，碗豆花的顏色等生物的特徵稱為性狀。

探究生物的性狀如何由親代傳給子代的科學就是遺傳學。

控制生物遺傳的基本物質是ＤＮＡ。

對偶基因：控制對偶性狀的基因，如 A和 a。

外表型：凡是個體外表所表現出來的遺傳性狀，如豌豆的高莖或矮莖。

基因型：個體內控制某種性狀的基因組合，如 TT或 tt 。

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基因與遺傳 基因位於染色體上。每一條染色體上有許多不同的

基因，它們分別控制不同的性狀。

控制一種性狀的基因通常是成對的，分別位於一對同源染色體的相對位置上。

減數分裂使精子或卵中僅具有各對基因中的一個。

當精子與卵結合，親代的基因便經由精子與卵的染色體而遺傳給子代。

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遺傳學之父 --孟德爾 人們很早就發現，生物在一代代的繁衍過程，性狀表現會有一定的相似性，是什麼物質控制著這些遺傳的特徵呢？遺傳的規則又是什麼？這個疑問直至十九世紀中，才由奧地利籍的神父孟德爾（ Gregor Johann Mendel ， 1822 ～1884 ），利用豌豆進行遺傳實驗，分析、歸納出基本的遺傳法則而獲得解決，孟德爾也因此被尊稱為「遺傳學之父」。

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孟德爾 --遺傳實驗 孟德爾的遺傳實驗，是利用黃色豌豆種子與綠色豌豆種子作為親代（用 P代表），分別栽種至開花，將此兩植株經人工授粉後，育出的第一子代（用 F1代表）種子皆為黃色。再由第一子代，在同一朵花中自行授粉，產生的第二子代（用 F2代表）則出現有黃色與綠色的種子，其中黃色種子與綠色種子的比例約為 3： 1

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黃、綠色豌豆經人工授粉的過程及結果

(YY)

(yy)

親代（ P) 第一子代（ F1）

人工授粉 同一花中

自行授粉

第二子代（ F2）

(Yy)

顏色顆數 6002 2001 比例 3 ： 1

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顯性與隱性基因 1根據實驗結果，孟德爾推測性狀的表現，由一對遺傳因子（也就是現今所稱的基因）所控制。親代的種子顏色有黃色與綠色之分，是因為雙方擁有不同的成對基因。

第一子代從親代分別得到一個基因，卻顯現出黃色種子的性狀，說明了控制黃色種子的基因占有優勢，可以稱為顯性基因，而控制綠色種子的基因則稱為隱性基因。

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顯性與隱性基因 2 基因的顯性與隱性，可分別用英文字母的大寫及小寫來代表。當顯性與隱性基因組合在一起時，會表現出顯性基因所控制的性狀，例如：決定豌豆種子顏色的基因中，黃色基因是顯性，用 Y代表；綠色基因是隱性，用 y代表。當基因組合為 Yy時，豌豆種子顏色會呈現黃色。

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生物學家把各種基因組成稱作基因型，而性狀所表現出來的不同類型稱作表現型。以豌豆種子顏色為例：

基因型　 表現型 YY （黃色） Yy （黃色） yy （綠色）

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遺傳法則 第一子代由親代各得到一個 Y基因及一個 y基因，成為 Yy的基因組合。在第二子代中，出現黃色種子 (YY， Yy)及綠色種子 (yy)兩種性狀表現，此結果顯示出成對的遺傳基因在形成配子時會彼此分離，分別進入不同的配子中。

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雙親基因型 子代基因型 子代莖高度TT×TT 全部 TT 全部高莖TT×Tt 1/2 TT+ 1/2Tt 全部高莖TT×tt 全部 Tt 全部高莖

Tt ×Tt 1/4TT+ 2/4Tt + 1/4Tt

3/4 高莖， 1/4 矮莖

Tt ×tt 1/2 Tt + 1/2tt 1/2 高莖， 1/2 矮莖

tt×tt 全部 tt 全部矮莖

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棋盤格練習 1

A A

A

A

AA

AA

AA

AA

a a

a

a

aa aa

aa aa

基因型：全為 AA外表型：全為顯性 基因型：全為 aa

外表型：全為隱性

1 2

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棋盤格練習 2

A a

a

a

Aa

Aa

aa

aa

A a

A

a

AA Aa

Aa aa

基因型： 1/4 為 AA 1/2 為 Aa 1/4 為 aa外表型： 3/4 為顯性 1/4 為隱性

基因型： 1/2 為 Aa 1/2 為 aa外表型： 1/2 為顯性 1/2 為隱性

3 4

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棋盤格練習 3

A A

a

a

Aa

Aa

Aa

Aa

A A

A

a

AA AA

Aa Aa

基因型： 1/2 為 AA 1/2 為 Aa外表型：全為顯性

基因型：全為 Aa外表型：全為顯性

5 6

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遺傳法則 由親代所得到的兩個基因並存於同一

個細胞核中，但彼此並不融合。 所以雜交試驗的第二子代才能出現隱

性的性狀，顯示出成對的遺傳基因彼此獨立不混合，並在形成配子時彼此分離。

可以利用隱性的個體與顯性的個體進行雜交試驗，若出現隱性的子代，則表示顯性的親代不是純品系。

親代的基因經過分配，再傳給子代，哪個基因和哪個基因配成一對，完全是隨機偶然發生的。

後天環境、工作造成的疾病是不會遺傳的，被細菌感染的疾病也不會遺傳。

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