內容來自 教輔主編王友祺。
基本定義與概念
基因
基因概念
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等位基因：位於同源染色體上的同一位置，控制同一對相對性狀的基因。
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非等位基因：
(1) 同源染色體上不同位置控制不同相對性狀的基因。（連鎖）
(2) 非同源染色體上的基因。（自由組合） -
復等位基因：控制同一對相對性狀的多種基因。完全顯性情況下，表型為顯隱關係更強者。
基因關係
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完全顯性：顯性雜合子體現為顯性。
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不完全顯性：顯性雜合子體現為中性。
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共顯性：兩種顯性基因同時表現。
例：設黑毛馬與白毛馬的遺傳因子分別為 \(A\) 與 \(a\)。現在有 \(AA \times aa\Rightarrow Aa\)。
完全顯性：後代為黑毛馬；不完全顯性：後代為灰毛馬；共顯性：後代黑白相間。
個體
基因型
純合子：同源染色體相同位置基因相同。
雜合子：同源染色體相同位置基因不同。
例：
- 二倍體生物（凡是由受精卵發育而來，且體細胞中含有兩個染色體組的生物個體）
純合：\(AA/aa/AABB/AAbb/...\) ；雜合：\(Aa/Aabb/AaBb/...\) 。 - 四倍體生物（是由受精卵發育來的體細胞中含有四個染色體組的生物個體）
純合：\(AAAA/AAAAbbbb/...\) ；雜合：\(AAaa/AaaaBbBb/...\) 。
表現型
具有一對相對性狀的兩個純合子進行交配，子一代中表現出來的叫顯性性狀，子一代表現不出的叫隱性性狀。
雜合子自交後代性狀分離 \(3:1\)，\(3\) 份為顯性，\(1\) 份為隱性。
表現型由基因型和環境因素控制。
遺傳操作
- 去雄：為了不讓其進行自花傳粉。
- 套袋：去雄完後套袋，這裡的套袋是為了避免其他植物的花葯粘到柱頭上導致受粉。
- 授粉：再從植株上採來所需要的基因型花粉，然後進行人工授粉。
- 套袋：最後再套袋，套袋的目的就是防止別的花粉跟它傳粉。
交配型別
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雜交：基因型不同的個體進行交配。
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自交：基因型相同的個體交配。
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測交：顯性個體 \(\times\) 隱性純合子。測交屬於雜交。測交測的是待測個體產生的配子種類及比例。可以透過待測個體產生配子種類及比例看出待測個體的基因型。
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正反交：正交與反交是相對的。假設正交中父本的表現型為 \(A\)，母本的表現型為 \(B\)，則該實驗對應的反交實驗中父本的表現型為 \(B\)，母本的表現型為 \(A\)。正反交可以檢測細胞質的遺傳以及判別染色體的位置。
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回交：子代個體與親本交配。回交可以保證細胞質基因不變的前提下置換細胞核基因，但一般需要透過連續多代的回交才能實現。
分離定律
孟德爾成功的原因
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選材優勢。
孟德爾選擇豌豆。豌豆是自花傳粉、閉花授粉植物，具有易於區分的相對性狀，易於操作，繁殖週期短。野生狀態下的豌豆幾乎都是純合子，因為連續多代自交會使得雜合子比例越來越小。
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實驗方法。
孟德爾使用假說演繹法。
假說：生物性狀由遺傳因子決定。體細胞中遺傳因子成對存在。生物體形成配子（生殖細胞）時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。受精時，雌雄配子隨機結合。
演繹：\(AA \times Aa\) 與 \(Aa \times aa\) 驗證了假說的合理性。
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資料分析
基因分離定律的實質
同源染色體上的等位基因伴隨同源染色體的分開而分離。
基因分離定律的驗證方法
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自交法
雜合子自交，若同源染色體無法分離，則後代分離比不能為 \(3:1\)。
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測交法
雜合子測交，若同源染色體無法分離，則後代分離比不能為 \(1:1\)。透過測交測出待測個體產生配子的種類及比例，間接驗證分離定律。
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花粉鑑定法
僅限用於水稻。水稻有糯性和非糯性的相對性狀，兩種產生的澱粉形態遇到碘液會形成不同的顏色（糯性：紅褐色；非糯性：藍黑色）。故可以直接使用花粉鑑定法測得水稻產生的配子及其筆比例。
\(3:1\) 性狀分離比的條件
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減數分裂正常。若減數分裂異常會出現三體問題（例：唐氏綜合症）。
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完全顯性且後代表型不受性別影響（從性遺傳：指由常染色體上基因控制的性狀，在表現型上受個體性別影響的現象）。
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配子、胚胎存活率相等。
減數分裂異常
減 I 異常
以 \(AA\) 異常為例。
減 I 同源染色體沒有分離，故產生了兩個 \(AA\) 的配子和兩個空配子。
三體如何產生配子？任意兩條聯會、分離，第三條隨機移向細胞的一極（取二留一）。
\(AAa\Rightarrow \{AA,a\},\{Aa,A\},\{Aa,A\}\Rightarrow Aa:A:AA:a=2:2:1:1\)。
減 II 異常
以 \(Aa\) 異常為例。
減 II 姐妹染色單體分離後進入同一個子細胞。故產生了 \(AA,aa\) 和兩個空配子。
顯 \(:\) 隱 = \(5:3\)。
“非”完全顯性
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不完全顯性
\(AA\) （紅花） \(\times aa\) （白花） \(\Rightarrow Aa\) （粉花）。
\(Aa \otimes Aa\Rightarrow 1AA:2Aa:1aa\)，性狀分離比 紅 \(:\) 粉 \(:\) 白 \(=1:2:1\)。