高中必修生物、選修生物I_遺傳與生物工程_遺傳學_Part 3 或然率與遺傳法則_羅竹芳

各位同學好,在這第三單元中 我將談到孟德爾的偉大的學術成就 他如何將實驗與定量方法引入遺傳學中 首先我們看開紫花與開白花的彎豆單性狀雜交的實驗 清代分別為開紫花與開白花的彎豆植株 他們產生的第一代的紫袋全部都是開紫花 而不是混種的花色 第二紫袋則紫花與白花的比例為3比1 於是孟德爾運用數學的概念來解釋實驗的結果 孟德爾認為,控制特立性狀的遺傳因子是成對存在的 孟德爾的分離律指出 清代在形成配子的時候,成對基因會相互分離 紫袋只能獲得清代成對因子的其中的一個 若成對因子是由不同因子組成,我們就稱之為異型核子 則表徵表現出來的是顯性的表徵 不表現出來的表徵的因子是隱性 當第一代自花授粉 雄配子與雌配子分別有兩種 一個帶有隱性因子,另一個帶有顯性因子 這些配子依霍然律組合產生三種形式的核子 其中兩個隱性基因同時存在的情況下 表現出白花的隱性因子 所以孟德爾是運用數學的概念,驗證遺傳法則 孟德爾所發現的遺傳定律,反映數學霍然律規則 孟德爾豌豆實驗的學術成就 是將實驗與定量方法引入遺傳學 這是一個重要的科學里程 當你不知道顯性表徵的個體是同型核子或異型核子的時候怎麼辦? 孟德爾是利用視交與確認顯性表徵的個體是同型核子或異型核子 他將具顯性表徵的,但不知其基因型的個體與表徵為隱性的個體交配 並分析其子代的表徵 如果全開子花,就知道測試子株為同型核子 若白花和子花各半,則測試子株為異型核子 所以就是這麼簡單 孟德爾在豌豆單性狀雜交實驗之後 又進行了雙性狀的雜交實驗 他選擇了純系豌豆做雜交實驗 同時觀察兩種不同性狀的遺傳規則 他以種子為平滑以及黃色的純系豌豆植株 以種子為皺皮綠色的純系豌豆植株雜交為例 說明雙性狀雜交實驗第一代的表徵都是顯性型質 種子為平滑以及黃色 第一子代形成配置時 成對的A因子與成對的B因子會各自分離 且不會干擾另一對因子的分離 分離後的A以及B因子可自由組合在配置中 雌雄配置在自由組合到核子中 所以在這邊我們複習一下孟德爾的遺傳法則 顯影率、顯性因子 也就是今天我們所講的基因 只要有一個就能呈現出表徵 隱性基因或隱性因子則需成對存在才能呈現出表徵 分離率 成對的遺傳因子在形成配置時會分開 當配置受精的時候會再重新配對 獨立分配率 當兩對以上性狀同時遺傳時 各性狀相對因子各自分離 不同對的因子分離後會自由組合在同一個配置中 孟德爾的遺傳法則 也可用在包括人類以及其他生物上面 例如這小孩他的父母都是棕色眼睛 為什麼他的眼睛是藍色的呢? 同學們 你想一下為什麼 是的你已經學過孟德爾的遺傳學了 在這邊你或許可以推得出控制眼色的基因 它有是成對存在的 一個是棕色的是為顯性基因 藍色是為隱性基因 他父母都是異型核子 所以小孩有四分之一的機會 帶有兩個藍色眼睛的隱性基因 這是我的毛小孩 媽媽是阿肥 爸爸是拿破崙 他們生出哥哥小呆妹妹小娃 小呆像爸爸一樣忠厚老實 小娃會寫可愛 他們跟爸爸媽媽有點像又有點不像 雖然這對狗兄狗妹長得這麼像 但我們仍舊可以分辨得出他們 這就是每個生物都有其獨特性 是什麼造成個體間的差異呢? 遺傳學上又稱之為變異 生物的形狀是由大量的基因控制 基因又有顯影性 形成配子和核子時又有大量不同的組合方式 因此每一個子代都有它的獨特的特性 透過現代遺傳學 染色體學 知識結合後 我們能進一步瞭解孟德爾的遺傳學說 統整其概念如下 孟德爾的遺傳基本單元稱為遺傳因子 現今稱之為基因 每一個體的性狀由其基因座上的對偶基因來決定 對偶基因能讓個體的遺傳性狀呈現變異 有關人類遺傳學的研究 細譜分析是人類遺傳研究的基本方法 以追蹤家庭成員製成細譜 以人類既有的家庭結構替代雜交實驗 為了補足人類因子代過少 及無法與特定對象通婚的先天條件 所造成研究上的困難 因此人類的遺傳學的研究 是用觀察譜系來分析 再由觀察親代與子代的特定遺傳性狀的關聯性 以推測遺傳法則 譜系的表示方法 大家是有約定俗成 所以在這邊你可以看到 圓的是代表女性 方的是代表男性 紅的是代表具有特殊性狀 白的是正常的 譜系也有一定的方法表達家族成員的關聯性 例如一條線為一般同婚 雙線為精心同婚 羅馬數字代表代數 這就是一張某一性狀的相關的家族譜系 如果你瞭解譜系的表示方法與關聯性 你就可以推演出某一性狀的遺傳模式 接著我們以遺傳性聽障為例 做譜系的說明 造成遺傳性聽障的基因有很多種 可能是顯性也可能是隱性 由於系譜顯示 他的父母跟祖父母代都沒有聽障 因此可以推論此例聽障為隱性基因遺傳 他的父母分別帶有一個隱性基因 至於祖父母代的基因型 我們是無法從譜繫上推植 如果有基因標誌及各個成員的DNA 我們就可以將主譜中的完整的基因型畫出來 科學不斷的進步 新案例也不斷的發生 同學們你們有非常多的機會 伸展你的才華