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第六章動物的生殖與遺傳

第六章動物的生殖與遺傳. 第 1 節動物的生殖 第 2 節人類的生殖和胚胎發育 第 3 節基因與遺傳 第 4 節人類的遺傳 第 5 節討　論. 第 3 節基因與遺傳. 基因與染色體 孟德爾遺傳實驗 單性雜交實驗 雙性雜交實驗 試題經常出現的機率計算 中間型遺傳 多基因遺傳 環境因子有時也會影響等位基因的表現. 基因與染色體. 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 。 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。

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第六章動物的生殖與遺傳

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Presentation Transcript

  1. 第六章動物的生殖與遺傳 第1節動物的生殖 第2節人類的生殖和胚胎發育 第3節基因與遺傳 第4節人類的遺傳 第5節討　論

  2. 第3節基因與遺傳 • 基因與染色體 • 孟德爾遺傳實驗 • 單性雜交實驗 • 雙性雜交實驗 • 試題經常出現的機率計算 • 中間型遺傳 • 多基因遺傳 • 環境因子有時也會影響等位基因的表現

  3. 基因與染色體 • 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。 • 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。 • 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。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。 • 雙套(2N)：同源染色體同時存在於一細胞內。 • 單套(N)：同源染色體僅存在其一於細胞內。 • 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。

  5. 遺傳相關名詞 • 基因型：個體內等位基因的組合。例如：AA、Aa、aa。 • 表現型：個體所呈現的遺傳特性。例如：高莖、矮莖。 • 同型合子(純種)：兩等位基因相同的個體，例如：AA、aa。 • 異型合子(雜種)：兩等位基因不同的個體，例如：Aa。

  6. 基因型與表現型

  7. 第3節基因與遺傳 • 基因與染色體 • 孟德爾遺傳實驗 • 單性雜交實驗 • 雙性雜交實驗 • 試題經常出現的機率計算 • 中間型遺傳 • 多基因遺傳 • 環境因子有時也會影響等位基因的表現

  8. 孟德爾遺傳實驗 • 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。

  9. 選用豌豆作為遺傳實驗的材料，有下列優點： • 花瓣閉合，可防異花授粉，並易於人工授粉。 • 多代自花授粉後，易產生純品系。 • 豌豆植株小、易生長、成熟快速。 • 子代數目多。 • 豌豆有多種差異明顯的外觀性狀，便於觀察。

  10. 孟德爾重做了奈特的實驗，但做了以下修改︰ • 首先他選出特定的觀察項目，包括花色、花的位置、種子的顏色與形狀、豆莢的顏色與形狀，以及植株的高度，以便觀察其改變。 • 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。 • 對後代所呈現的特徵進行計量與分析。

  11. 第3節基因與遺傳 • 基因與染色體 • 孟德爾遺傳實驗 • 單性雜交實驗 • 雙性雜交實驗 • 試題經常出現的機率計算 • 中間型遺傳 • 多基因遺傳 • 環境因子有時也會影響等位基因的表現

  12. 單性雜交實驗 • 實驗過程 • 生物的性狀很多，實驗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)。

  13. 一對因子雜交實驗 雜交 自交

  14. 親代：為純品系。例如：紫花 X 白花。 • 第一子代(F1)：親代雜交所產生的子代，全部只表現出紫花。 • 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。 • 孟德爾還研究了豆其他的性狀，也得到相似結果。

  15. 孟德爾的解釋 • 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;不能顯現的性狀為隱性，如豌豆的皺皮種子、矮莖等。 • 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)。 • 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。

  16. 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)。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)。 • 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。

  17. 豌豆的高莖規代和矮莖親代交配的遺傳過程 • 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。 • 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)。

  18. 豌豆的高莖親代和矮莖親代交配的遺傳過程 • 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。 • 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)。

  19. 分離律 • 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： • 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。 • 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。 • 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。

  20. 試交 • 試交 • 由於顯、隱性因子的表現不同，TT和Tt均表現出高莖的性狀。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。 • 若為TT X tt，則子代均為高莖(Tt) • 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。 • 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。

  21. 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、卵的遺傳貢獻是一樣的。

  22. 第3節基因與遺傳 • 基因與染色體 • 孟德爾遺傳實驗 • 單性雜交實驗 • 雙性雜交實驗 • 試題經常出現的機率計算 • 中間型遺傳 • 多基因遺傳 • 環境因子有時也會影響等位基因的表現

  23. 雙性雜交實驗 • 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： • 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。 • F1：皆為黃色圓形種子。 • 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。

  24. 兩對因子雜交實驗結果

  25. 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： • 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子，即RY、Ry、rY和ry。 • 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。

  26. 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。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。

  27. 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。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。 • 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： • 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。 • 形成配子時，非對偶基因間會互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。

  28. 第3節基因與遺傳 • 基因與染色體 • 孟德爾遺傳實驗 • 單性雜交實驗 • 雙性雜交實驗 • 試題經常出現的機率計算 • 中間型遺傳 • 多基因遺傳 • 環境因子有時也會影響等位基因的表現

  29. 配子可能出現的種類

  30. 單性雜交，子代的基因型、表現型、比例。

  31. 單性雜交，連續生多個子代，其表現型之機率。單性雜交，連續生多個子代，其表現型之機率。

  32. 雙性雜交，子代的基因型、表現型、比例。

  33. 一次觀察三個性狀的雜交實驗。

  34. 第3節基因與遺傳 • 基因與染色體 • 孟德爾遺傳實驗 • 單性雜交實驗 • 雙性雜交實驗 • 試題經常出現的機率計算 • 中間型遺傳 • 多基因遺傳 • 環境因子有時也會影響等位基因的表現

  35. 中間型遺傳 • 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性狀間的中間型性狀。 • 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。

  36. 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。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。 • 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。

  37. 第3節基因與遺傳 • 基因與染色體 • 孟德爾遺傳實驗 • 單性雜交實驗 • 雙性雜交實驗 • 試題經常出現的機率計算 • 中間型遺傳 • 多基因遺傳 • 環境因子有時也會影響等位基因的表現

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