第十三章 遺 傳 13-1 什麼是染色體學說？ 13-2 染色體怎樣發生變異？ 13-3 什麼是聯鎖與互換？ 第十三章　遺　傳 13-1　什麼是染色體學說？ 13-2　染色體怎樣發生變異？ 13-3　什麼是聯鎖與互換？ 13-4　性別與遺傳的關係如何？ 13-5　什麼叫做多基因遺傳？ 13-6　什麼叫做族群遺傳？ 回總目錄

什麼是染色體學說？ 染色體學說的內涵 孟德爾遺傳定律的染色體基礎 染色體的構造與數目 性染色體與體染色體有何不同？

染色體學說的內涵 1902年，洒吞和巴夫來提出遺傳的染色體學說 內涵： (1)遺傳的單位－基因，位在染色體上 (2)二倍體 2n 細胞中，染色體和對偶 基因成對存在

染色體學說的內涵 (3)減數分裂時 同源染色體和對偶基因皆各自分離 符合孟德爾的分離律 非同源染色體有自由組合的現象 　同源染色體和對偶基因皆各自分離 　符合孟德爾的分離律 　非同源染色體有自由組合的現象 　符合孟德爾的自由配合律 (4)受精作用使合子又成為二倍體 (5)染色體變異會影響個體的外表型態

孟德爾遺傳定律的染色體基礎 分離律的染色體基礎 自由配合律的染色體基礎

染色體的構造與數目 有絲分裂中期染色體的外形： (1)染色分體 (2)中心節：兩染色分體連接處 (3)著絲點： 在中心節側面 (3)著絲點：　在中心節側面 　　　　　與紡錘絲微管相連 染色體的數目： (1)因物種而異 (2)與演化的高、低等級無關

染色體的構造與數目 染色體的構造： (1)原核生物的1個染色體由1個DNA分子組成 (2)真核生物的染色體由DNA和蛋白質組成 (3)核體： 　是染色體的構造單位 　包含：8個組織蛋白和140個鹼基對 　成串核體　　染色質　　染色體 纏繞

性染色體與體染色體有何不同？ 性染色體決定性別，體染色體與性別無關 果蠅的染色體： (1)體染色體：第2～第4對 (2)性染色體：第1對 　　：XX 　　：XY 　　產生X精子或Y精子 　　只產生一種卵子X 　子代的性染色體型由精子決定

染色體怎樣發生變異？ 染色體數目的改變 染色體構造的改變

染色體數目的改變 包括整倍體與非整倍體兩類 整倍體：染色體套數改變 (1)正常：二倍體 (2)變異：單倍體、三倍體……多倍體 (3)多倍體多見於植物 　開花植物約有50%為多倍體 　多倍體植物通常較茁壯 　例如：無子西瓜為三倍體

染色體數目的改變 非整倍體：染色體個數改變 (1)單染色體生物： 某對染色體少了一個 染色體數目為2n-1 (2)三染色體生物： 　某對染色體少了一個 　染色體數目為2n-1 (2)三染色體生物： 　某對染色體多了一個 　染色體數目為2n+1

染色體數目的改變 造成染色體數目改變的原因： 染色體的無分離 (1)第一減數分裂的無分離現象 (2)第二減數分裂的無分離現象

第一或第二減數分裂時發生無分離

染色體數目的改變 因染色體數目改變而造成的疾病： (1)唐氏症： 患者的第21對染色體多了一個 三染色體生物 (2)透納症： 　　患者的第21對染色體多了一個 三染色體生物 (2)透納症： 　患者的性染色體只有一個X染色體 　外生殖器為女性生殖器 　內生殖器不成熟（子宮小、可能無卵巢） 　單染色體生物

染色體數目的改變 (3)克林費爾脫症：　 　患者的性染色體有三個：XXY 　患者為男性，但睪丸小，乳房似女性 　三染色體生物

染色體構造的改變 染色體構造的改變可分為四類： (1)缺失： 喪失部分的染色體 基因缺失 貓叫症：患者第五對染色體發生缺失 (2)倒位： 　喪失部分的染色體 　基因缺失 　貓叫症：患者第五對染色體發生缺失 (2)倒位： 　染色體的某一小段位置顛倒 　基因排列順序改變 　對個體表型少有影響 　減數分裂時，部分配子不能存活

染色體構造的改變 (3)易位： 兩對染色體中互換部分染色體 基因排列順序改變 對個體表型少有影響 減數分裂時部分配子不能存活 (4)重複： 　兩對染色體中互換部分染色體 　基因排列順序改變 　對個體表型少有影響 　減數分裂時部分配子不能存活 (4)重複： 　染色體部分倍增 　基因數增加 　可加強性狀的表現

什麼是聯鎖與互換？ 聯鎖與互換的發現 染色體互換產生基因重組 依據重組率描繪基因圖

聯鎖與互換的發現 染色體的聯鎖現象： (1)聯鎖群：位於同一染色體上 的基因 (2)聯鎖群基因不遵守孟德爾的 自由配合

聯鎖與互換的發現 聯鎖與互換的發現： (1)發現者：莫甘 (2)研究材料：果蠅 (3)實驗： F1做試交：（VvBbvvbb） 　結果不符合自由配合律 (4)結論：F1產生配子時涉及聯鎖和互換

染色體互換產生基因重組 互換： (1) 發生於減數分裂同源染色體聯會 （配對）時 　兩同源染色體在相同部位斷裂 　彼此交換此段斷裂的染色體

染色體互換產生基因重組

染色體互換產生基因重組 (2) 造成基因重組 基因重組配子的形成

染色體互換產生基因重組 重組率（互換率）＝　　　　　　　　　 100% 試交實驗的子代中數目少的即為基因重組型

基因重組率的計算

依照重組率描繪基因圖 史脫文依照基因重組率建造基因圖 (1)兩個基因相距愈遠，發生互換的可能性愈高 (2)以1%重組率為一個圖單位 　基因間的距離以圖單位來表示 　一個圖單位為一個分莫甘 (3)根據實驗資料，畫出基因圖 　基因圖又稱為染色體圖 　由基因圖可知基因的排列順序與距離

依照重組率描繪基因圖 根據此染色體圖，試問： (1)長觸角芒與灰身基因 相距48.5分莫甘 (2)灰身與正常翅基因相 距18.5分莫甘

性別與遺傳的關係如何？ 性別是怎樣決定的？ 什麼叫做性聯遺傳？ 人類的性聯遺傳

性別是怎樣決定的？ 動物的性別，通常由性染色體決定 (1)可分三型： X-Y型 X-O型 Z-W型 (2)性染色體上亦具有非控制性別的基因 (3)性染色體上的基因稱為性聯基因

性別是怎樣決定的？ X-Y型： (1)　：XX 　　：XY (2)雄性的精子有2種 (3)例如：人類、果蠅和多數 雌雄異體的動物

性別是怎樣決定的？ X-O型： (1) ：XX ：XO (2)雌性比雄性多一個性染色體 (3)雄性精子有兩種 一種含一個X染色體 　一種無性染色體 (4)例如：蚱蜢

性別是怎樣決定的？ Z-W型： (1)　：ZW　　：ZZ (2)雌性的卵有2種 (3)例如：蝶、蛾、鳥類

性別是怎樣決定的？ 缺乏性染色體的動物，性別如何決定？ (1)單倍體為雄性： 由未受精的卵，直接發育而來 (2)二倍體為雌性： 由受精卵發育而來 (3)例如：蜜蜂、螞蟻

什麼叫做性聯遺傳？ 莫甘發現果蠅眼色與性染色體有關 (1)實驗：親代：純品系紅眼白眼  F1：全為紅眼 F1自交 (2)因為F2的白眼皆為雄性，與孟德爾遺 傳法則不符，所以認為眼色基因在X 染色體上

什麼叫做性聯遺傳

什麼叫做性聯遺傳？ 莫甘證實果蠅眼色基因位於X染色體 實驗：親代：白眼  紅眼  F1： （紅眼）， （白眼） F1自交 實驗：親代：白眼　  紅眼　  F1：　（紅眼），　（白眼） F1自交 F2：　、　各有　紅眼，　白眼

什麼叫做性聯遺傳

人類的性聯遺傳 人類的X染色體含有五十多個基因 (1)常見的性聯遺傳疾病： X染色體上的隱性基因表現 例如：紅綠色盲、血友病…… 　例如：紅綠色盲、血友病…… (2)遺傳方式和果蠅的性聯遺傳相同

人類紅綠色盲的遺傳

人類的性聯遺傳 紅綠色盲： (1)患者無法分辨紅、綠，皆看成灰色 (2)譜系圖的分析 色盲在男性較多 男性的色盲基因來自母親 　色盲在男性較多 　男性的色盲基因來自母親 　女性的色盲基因來自父、母雙方

色盲遺傳的譜系圖

一個假設的血友病家族譜系圖

什麼叫做多基因遺傳？ 多基因遺傳： (1)定義：一個性狀由二對或二對以上的對偶基因 所控制的遺傳方式 (2)特徵： (1)定義：一個性狀由二對或二對以上的對偶基因 所控制的遺傳方式 (2)特徵： 　每個基因具有相同的影響力，且具有累加作用 　又稱為「量的遺傳」　在族群中呈常態分布 (3)例如： 　人的身高、膚色、智商 　植物果實的重量 　乳牛的產乳量

什麼叫做多基因遺傳？ 人的膚色： (1)涉及三對基因的控制： 　顯性基因愈多，膚色愈深 　三種基因對膚色的影響是相同的 　可決定7種外表型

什麼叫做多基因遺傳？ (2)機率問題： 中間膚色的一對夫婦（AaBbCcAaBbCc） 欲生一個和父母同為中間膚色的孩子，機 率為多少？ 　欲生一個和父母同為中間膚色的孩子，機 　率為多少？ 　　和父母同膚色，　有三個顯性基因 　全部的情況：2  2  2  2  2  2＝64 　三個顯性的情況：　＝　　　 ＝20 　機率為 

什麼叫做多基因遺傳？ 這對夫婦所生的孩子，基因型有幾種可能？ Aa  Aa有3種基因型 Bb  Bb 有3種基因型  　Cc  Cc 有3種基因型 　有3  3  3＝27種基因型 

什麼叫做族群遺傳？ 「族群遺傳」所研究的對象，是一個族群的遺傳架構 (1)族群，是指同一時間、同一空間 的同一種生物 (1)族群，是指同一時間、同一空間 的同一種生物 (2)族群的成員彼此間可隨機交配

什麼叫做族群遺傳？ 基因庫： (1)定義：一個族群的所有個體的所有基因， 也就是一個族群的「基因組成」 (2)基因庫內的基因，可分為兩種： (1)定義：一個族群的所有個體的所有基因， 也就是一個族群的「基因組成」 (2)基因庫內的基因，可分為兩種： 　隨機交配的基因－例如：血型 　不隨機交配的基因－例如：身高、 　膚色等 (3)在隨機交配下，基因庫的組成不會改變

什麼叫做族群遺傳？ 哈地－溫伯格法則： (1)由哈地（G. Hardy）和溫伯格 （W.Weinberg）所提出： 用來說明基因庫不會改變 　用來說明基因庫不會改變 　推測基因庫中基因型的頻率 (2)假設前提： 　不受外在因子擾亂 　隨機交配

什麼叫做族群遺傳？ (3)內容： 假設一族群中的兩個對偶基因A和a， 是隨機交配的 若已知： A在族群中出現的頻率為p 　若已知： 　　A在族群中出現的頻率為p 　　a在族群中出現的頻率為q 　則p+g=1 　　AA基因型的出現頻率為p2 　　Aa基因型的出現頻率為2pq 　　aa基因型的出現頻率為q2

什麼叫做族群遺傳? 哈溫法則實例演算: (1)白化症： 白化症就是白子，不同種族的人 （黃種人、白種人、黑種人等）都 有可能發生 　白化症就是白子，不同種族的人 　（黃種人、白種人、黑種人等）都 　有可能發生 　因為缺乏酪胺酸　，使皮膚、頭髮、 　眼睛不能形成黑色素 　是一種體染色體隱性的遺傳疾病

什麼叫做族群遺傳? 已知大約每2萬個新生兒中，就會出現一個同型隱性合子（aa），由此 可推算基因攜帶者（Aa）的頻率 因為aa頻率為q2＝ p＝1－　　＝ 故基因攜帶者（Aa）的頻率 為2pq＝2　　  　　＝

什麼叫做族群遺傳? (2)苯酮尿症（PKU）： 是一種體染色體隱性的遺傳疾病 　是一種體染色體隱性的遺傳疾病 　患者缺少使苯丙胺酸變為酪胺酸 　的酵素苯丙胺酸或轉變為苯丙 　酮酸累積在血液和組織中或隨 　尿液排出 　苯丙酮酸會傷害神經組織的機能 　，使患者有愚呆的症狀

什麼叫做族群遺傳？ 已知美國人中，每一萬人就有1人患病（aa），由此推算約有多少%的美國人為PKU基因攜帶者？ aa的頻率＝q2＝ q＝ 　故基因攜帶者的頻率為 　2 　　　　＝　　　≒ 2% 

什麼叫做族群遺傳？ 哈溫法則所描述的族群： (1)無外在因子擾亂 (2)隨機交配 (3)族群將達到遺傳平衡： 無突變發生 族群無限大 　無突變發生 　族群無限大 　所有基因型具有相等的生殖力 　和交配力（即隨機交配） 　不進行演化的族群

生物(下)總目錄 第八章 激素與協調作用 第九章 神經系統與行為 第十章 生物對外界刺激的感應 第十一章 人類的防禦系統 第八章　激素與協調作用 第九章　神經系統與行為 第十章　生物對外界刺激的感應 第十一章　人類的防禦系統 第十二章　主宰生命奧秘的分子 第十三章　遺傳 第十四章　演化

孟德爾分離律的染色體基礎 BACK

孟德爾自由配合律的染色體基礎 BACK

染色體的外形 資料來源：Solomon, E. P. and L. R. Berg. 1995. Biology. Sauders College Publishing, p.191, Fig.10-4 BACK

染色體的構造 資料來源：Solomon, E. P. and L. R. Berg. 1995. Biology. Sauders College Publishing, p.249, Fig.13-9 BACK

多倍體 BACK

染色體構造改變－缺失 BACK

染色體構造改變－倒位 BACK

染色體構造改變－易位 BACK

染色體構造改變－重複 BACK

聯鎖與互換 BACK

動物性別決定的類型－XY型 BACK

動物性別決定的類型－XO型 BACK

動物性別決定的類型－ZW型 BACK

動物性別決定的類型 單倍體－二倍體型 BACK

常態分布曲線 BACK

AaBBCC、AABbCC、AABBCc 3 外表型 基因型 基因型數 最黑（6個顯性） AABBCC 1 次黑（5個顯性） AaBBCC、AABbCC、AABBCc 3 再次黑（4個顯性） aaBBCC、 AAbbCC 、AABBcc、 AaBbCC、 AABbCc、 AaBBCc 6 中間色（3個顯性） AABbcc、 AAbbCc、 AaBBcc、 AaBbCc、 AabbCC、 aaBBCc、 aaBbCC 7 再次白（2個顯性） AAbbcc 、aaBBcc、 aabbCC、 AaBbcc、 aaBbCc、 AabbCc 次白（1個顯性） Aabbcc、 aaBbcc、 aabbCc 最白（0個顯性） aabbcc BACK