第八章 遺傳
前言 人的相貌、膚色、高矮、豌豆花的 顏色等生物的特徵稱為性狀。 性狀可由親代傳給子代的現象稱為 遺傳。 探究生物的性狀如何由親代傳給子 代的科學就是遺傳學。
第一節 基因與遺傳 控制生物遺傳的基本物質是 DNA 。 基因是指控制某一性狀的 DNA 片段。 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，例如控制豌豆 的種子顏色、人的耳垂位置等的基因皆分別位 於成對的染色體上。 在減數分裂時，成對的同源染色體分離，因此 精子或卵中僅具有各對基因中的一個。
基因與染色體
第二節 遺傳法則 19 世紀末奧地利的孟德爾神父，在教堂 花圃中從事豌豆的雜交試驗，詳細紀錄 結果，再利用數學方法分析，歸納出遺 傳法則，而被尊稱為遺傳學之父。 孟德爾分別利用豌豆不同的八種性狀進 行雜交試驗
孟德爾的紫花和白花豌豆的雜交試驗
基因的顯、隱性 孟德爾在完成豌豆的遺傳試驗後，認為控制生 物遺傳性狀的基因有顯性與隱性之別，可分別 用英文字母的大寫及小寫來代表。 當顯性與隱性基因同時存在的情況下，只有顯 性基因控制的性狀才會表現出來。例如豌豆花 色的性狀有紫色和白色兩種，決定豌豆花色的 基因中，紫色基因 (P) 是顯性，而白色基因 (p) 是隱性。 所以純品系的紫花 (PP) 和白花 (pp) 豌豆交配後， 所生育出的第一子代皆為紫花 (Pp) 。
基因型與外表型的個數比 決定豌豆莖高的基因中，高莖基因 (T) 是 顯性，而矮莖的基因 (t) 是隱性，所以純 品系的高莖 (TT) 和矮莖 (tt) 豌豆交配後所 生育出的第一子代皆為高莖 (Tt) 。 不過，由第一子代 (Tt 和 Tt) 交配後，產生 的第二子代中卻兼有高莖 (TT 或 Tt) 和矮 莖 (tt) ，它們個體數的比是 3 ： 1 。 ：。
棋盤方格法 Tt TTTtTt tTtTtt
高莖及矮莖的豌豆雜交試驗
遺傳法則的歸納 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。
第三節 性別的遺傳 人類的染色體中，有一對能決定個體的性別， 所以被稱為性染色體。 男性的性染色體為 XY ； 女性的性染色體為 XX 。 在生殖時，人類染色體的變化為： 母方 (44 ＋ XX) 父方 (44 ＋ XY) 卵 (22 ＋ X) 精子 (22 ＋ X 或 22 ＋ Y) 44 ＋ XX( 女孩 ) 或 44 ＋ XY( 男孩 )
人類的染色體
生男？生女？的機率問題 22 ＋ X22 ＋ Y 22 ＋ X44 ＋ XX44 ＋ XY 22 ＋ X44 ＋ XX44 ＋ XY
第四節 突變 遺傳物質並不是永遠一成不變。若遺傳物質產 生變異而影響到生物的遺傳性狀，這樣的變異 稱為突變。 任何基因都可能發生突變，但它並不經常發生。 遺傳學家莫根的實驗室原本只有紅眼果蠅，有 一天卻發現一隻白眼雄果蠅，之後經實驗證明 白眼果蠅是由於基因突變而來的。 突變大多對個體本身或其後代有害，但偶爾也 會產生有利的新基因，人們常利用這些有益的 突變從事生物品種改良。
果蠅的眼睛
突變產生的途徑 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。 人為誘變 ~ 物理因素 ~X 光、紫外線、輻射線等。 化學因素 ~ 亞硝酸鹽、防腐劑、漂白劑、 色素等。
第五節 人類的遺傳 人類性狀的遺傳可以區分為兩大類： 單對基因遺傳 ~ 是指某一性狀的表現，是由一對基因所決定。 例如耳垂的位置、捲舌、美人尖等性狀。 多對基因遺傳 ~ 是指某一性狀的表現，是由兩對或兩對以上 的基因所決定。例如身高、體重、膚色等性狀。
人類血型的遺傳 IAIA IBIB i IAIA I A I A I B I A i IBIB IA IBIA IB I B I B i iIA IIA IIB iIB ii
第六節 遺傳諮詢和生物技術 許多人類的疾病，譬如色盲、血友病、蠶豆貧 血症和鐮刀型貧血症等都是遺傳性的疾病。怎 樣避免把這些會造成病變的遺傳基因引進家族 或傳送到其他家族，便成為遺傳諮詢的主題。 由於對基因的了解以及操作技術之進步，生物 技術已被引用到作物的育種和生物藥物的生產 方面。例如改良的番茄、大量製造胰島素、多 種人、畜疫苗以防治許多傳染性疾病，如肝炎、 口蹄疫等。
第七節 討論 中國人喜歡親上加親，但政府已在多年前制定法 律，禁止近親 ( 如表兄妹 ) 通婚。根據遺傳學的原理， 你認為這樣的規定有何道理？ 為什麼在計劃結婚時，要先做婚前健康檢查及遺 傳諮詢？ 為什麼人們一發現自己的住宅是輻射屋時，都應 立刻體檢，並儘速遷居？