第十三章-生物(下)

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1.1902年，洒吞和巴夫來提出遺傳的染色體學說2.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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1.分離律的染色體基礎2.自由配合律的染色體基礎染色體的構造與數目1.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：在中心節側面與紡錘絲微管相連2.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3.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纏繞性染色體與體染色體有何不同？1.性染色體決定性別，體染色體與性別無關2.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1.包括整倍體與非整倍體兩類2.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3.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：某對染色體多了一個染色體數目為2n+1染色體數目的改變4.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5.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1.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：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：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1.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2.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1.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全部子代數目基因重組型子代數目基因重組率的計算依照重組率描繪基因圖1.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2.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？1.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？2.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？3.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？4.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？5.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？1.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F2：紅眼，白眼（全為）(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4341什麼叫做性聯遺傳什麼叫做性聯遺傳？2.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F2：、各有紅眼，白眼2121什麼叫做性聯遺傳人類的性聯遺傳1.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……(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2.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？1.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：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？2.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？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C63!3)!36(!6　6420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？1.「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(2)族群的成員彼此間可隨機交配什麼叫做族群遺傳？2.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：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？3.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pa在族群中出現的頻率為q則p+g=1AA基因型的出現頻率為p2Aa基因型的出現頻率為2pqaa基因型的出現頻率為q2什麼叫做族群遺傳?4.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＝所以q＝＝p＝1－＝故基因攜帶者（Aa）的頻率為2pq＝2＝2000114111411200011411401411401411701什麼叫做族群遺傳?(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＝p＝故基因攜帶者的頻率為2＝≒2%10000110011000019810099100991001什麼叫做族群遺傳？5.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BACK資料來源：Solomon,E.P.andL.R.Berg.1995.Biology.SaudersCollegePublishing,p.191,Fig.10-4染色體的構造資料來源：Solomon,E.P.andL.R.Berg.1995.Biology.SaudersCollegePublishing,p.249,Fig.13-9BACK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外表型基因型基因型數最黑（6個顯性）AABBCC1次黑（5個顯性）AaBBCC、AABbCC、AABBCc3再次黑（4個顯性）aaBBCC、AAbbCC、AABBcc、AaBbCC、AABbCc、AaBBCc6中間色（3個顯性）AABbcc、AAbbCc、AaBBcc、AaBbCc、AabbCC、aaBBCc、aaBbCC7再次白（2個顯性）AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AaBbcc、aaBbCc、AabbCc6次白（1個顯性）Aabbcc、aaBbcc、aabbCc3最白（0個顯性）aabbcc1BACK