试卷为双语(马来文/英文);课程以英语授课。

中五 · 遗传与遗传技术

遗传

遗传是特征通过基因从亲代传给子代。本章讲授单因子与双因子遗传、基因与等位基因,以及人类中的遗传,如性别决定与血型。

庞纳特方格与正确的遗传术语必不可少,遗传工具页面提供额外练习。

测交用于判断表现出显性表型的个体是纯合子还是杂合子:将其与隐性纯合子个体杂交,后代的表型比例便能揭示这一未知基因型。若所有后代都表现显性表型,被测个体为显性纯合子;若约一半表现隐性表型,则为杂合子。

并非所有性状都遵循简单的显性-隐性模式。ABO 血型系统表现出共显性与复等位基因:IA 与 IB 等位基因同时存在时都完全表达,产生 AB 血型,而等位基因 i 对两者都是隐性。

某些病症,如红绿色盲与血友病,属于性连锁遗传,位于 X 染色体上,这也是它们在男性中比女性常见得多的原因。

不完全显性则不同:两个等位基因都不完全显性,因此杂合子表现出混合或中间型的表型。例如,红花与白花金鱼草杂交会产生粉红花的后代,因为红色与白色等位基因都不能完全掩盖对方。

携带某病症一个隐性等位基因、自身却不表现该病症的人称为携带者。两名携带者父母各自都可能把显性或隐性等位基因传给子女,因此预测某个孩子遗传该病症的机会,所用的庞纳特方格逻辑与任何其他单因子杂交完全相同。

本章的内容标准

  1. 26.1 单基因杂交遗传
  2. 26.2 双基因杂交遗传
  3. 26.3 基因与等位基因
  4. 26.4 Inheritance in Humans

关键概念

基因与等位基因
基因是编码某特征的一段 DNA;等位基因是其不同版本,来自双亲各一。
显性与隐性
显性等位基因只要存在就在表型中显现;隐性等位基因只有在两个等位基因都是隐性时才显现。
基因型与表型
基因型是生物所具有的等位基因;表型是显现出来的特征。
单因子遗传
单一特征的遗传,用庞纳特方格计算以预测比例。
双因子遗传
两个特征同时遗传,在典型杂交中得到 9:3:3:1 的比例。
人类中的遗传
性别由 X 与 Y 染色体决定;血型与某些性状遵循特定遗传模式。
测交
把表现显性表型的生物与隐性纯合子个体杂交,可根据后代中是否出现隐性表型,揭示未知亲本是纯合子还是杂合子。
共显性与复等位基因
在共显性中,两个不同的等位基因在杂合子中都完全表达,如 ABO 血型系统所示,该基因有三种可能的等位基因(IA、IB 与 i),而不只是两种。
性连锁遗传
由 X 染色体上的基因控制的性状,如红绿色盲或血友病,称为性连锁;由于男性只有一条 X 染色体,一个隐性等位基因就足以在男性中产生隐性表型。
系谱图
系谱图是显示哪些亲属具有某种性状或病症的家族树,用于追溯某一性状,尤其是性连锁或隐性性状,如何跨代遗传。
不完全显性
与简单显性不同,两个等位基因都不完全压过对方表达,因此杂合子表现出中间型表型,例如红色与白色亲本杂交产生粉红色花朵。
携带者
携带者对某病症拥有一个显性与一个隐性等位基因,自身不表现该病症,但可以把隐性等位基因传给后代,若后代从双亲各获得一个隐性等位基因,便可能表现该病症。

本章如何考查

SPM 生物通过三张试卷评估。试卷一有40道客观题(40分),时长1小时15分钟;试卷二为100分,分 A、B、C 部分,时长2小时30分钟;试卷三是考查科学过程技能的实作卷。本章内容可能出现在其中任何一张,因此课程为试卷一训练记忆、为试卷二训练结构化作答。

常见考法

  • 完成庞纳特方格并给出基因型与表型比例。
  • 解释性别决定或血型遗传。
  • 精确定义遗传术语。
  • 解读测交以确定未知基因型。
  • 为 ABO 血型系统或其他共显性性状完成庞纳特方格。
  • 解释为什么性连锁隐性病症在男性中比女性更常见。
  • 利用给定的杂交区分不完全显性与共显性。
  • 计算两名携带者父母的孩子表现隐性病症的概率。

常见错误

学生常写: 混淆基因型与表型。

能得分的写法: 基因型是等位基因(如 Tt);表型是可见特征(如高)。

学生常写: 写隐性性状在一个隐性等位基因时显现。

能得分的写法: 隐性性状只有在两个等位基因都是隐性时才显现(如 tt)。

学生常写: 把 3:1 当作基因型比例。

能得分的写法: 单因子杂交给出 3:1 的表型比例,但 1:2:1 的基因型比例。

学生常写: 大小写字母使用随意。

能得分的写法: 显性等位基因用大写、隐性用同一字母的小写,如 T 与 t。

学生常写: 认为测交总是使用另一个表现显性表型的个体。

能得分的写法: 测交总是使用隐性纯合子个体,因为只有这种基因型才能根据后代比例可靠地揭示未知亲本的等位基因。

学生常写: 写 AB 血型说明一个等位基因对另一个是显性。

能得分的写法: AB 血型的出现是因为 IA 与 IB 等位基因共显性,两者一起表达,谁都不掩盖谁。

学生常写: 认为性连锁病症在男女中同样常见。

能得分的写法: X 染色体上的隐性等位基因在男性中更常产生隐性表型,因为男性只有一条 X 染色体,没有第二个等位基因可以掩盖它。

学生常写: 把系谱图与庞纳特方格混淆。

能得分的写法: 系谱图记录的是谁具有某性状的真实家族历史;庞纳特方格预测的是特定杂交后代基因型的概率。

学生常写: 把不完全显性与共显性混淆。

能得分的写法: 不完全显性中杂合子表现出混合的中间型表型(如粉红色);共显性中两种表型一起、完全地表达,不混合(如 AB 血型)。

学生常写: 认为携带者会表现出该病症的轻微形式。

能得分的写法: 携带者完全不表现该病症,因为其一个显性等位基因已足以产生正常表型;他只是携带隐性等位基因并可能传给后代。

学生常写: 认为一个人可以同时携带全部三种 ABO 等位基因(IA、IB 与 i)。

能得分的写法: 一个人对某个基因始终只携带两个等位基因,各来自父母一方,尽管 ABO 基因在整个群体中共有三种可能的等位基因。

学习本章

常见问题

基因型与表型有何区别?
基因型是生物对某特征所具有的一对等位基因,用 TT、Tt 或 tt 等字母表示。表型是实际显现的特征,如高或矮。两个生物可以基因型不同(TT 与 Tt)但表型相同(都高),因为 T 是显性。
如何预测单因子杂交的后代?
写出双亲的基因型,算出各自能产生的配子,并在庞纳特方格中组合。方格显示所有可能的后代基因型及其比例。由此读出表型比例(常为 3:1)与基因型比例(两个杂合子杂交时常为 1:2:1)。
婴儿的性别如何决定?
性别由性染色体决定。女性有两条 X 染色体(XX),男性有一条 X 与一条 Y(XY)。所有卵都带 X,而精子带 X 或 Y。若带 X 的精子使卵受精,婴儿为女性(XX);若带 Y 的精子,则为男性(XY)。两者机会均等。
测交是如何进行的?
测交是把基因型未知但表现显性表型的个体,与隐性纯合子个体杂交。若未知亲本是显性纯合子,所有后代都会表现显性表型,因为隐性亲本只能提供隐性等位基因。若未知亲本是杂合子,预期约一半后代会表现隐性表型,因为其一半配子携带隐性等位基因。因此,后代表型的实际比例便揭示了未知的基因型。
为什么像色盲这样的性连锁病症在男性中更常见?
色盲是由 X 染色体上携带的隐性等位基因引起的。女性有两条 X 染色体,因此一条 X 上的单个隐性等位基因通常会被另一条 X 上的显性等位基因掩盖,意味着她需要两个副本才会色盲。男性只有一条 X 染色体(与 Y 配对),因此他唯一的 X 染色体上的单个隐性等位基因就足以导致色盲,没有第二个等位基因可以掩盖它。这就是为什么这种病症在男性中远比女性常见的原因。
不完全显性与共显性有什么区别?
在不完全显性中,两个等位基因都不能完全压过对方,因此杂合子的表型是两者的混合,产生某种中间型,例如红色与白色亲本产生粉红色花朵。相比之下,在共显性中,两个等位基因在杂合子中都完全且各自独立地表达,而不是混合,例如 AB 血型的人红细胞上同时表现出 A 与 B 两种抗原。两者的关键区别在于混合,还是两种表型完全一起出现。
两名携带者父母如何生出患有隐性病症的孩子?
每名携带者父母都拥有一个显性与一个隐性等位基因,自身不表现该病症,但各自都可能把任一等位基因传给孩子。用两个杂合子杂交的庞纳特方格可见,四分之一的可能后代基因型为隐性纯合子,意味着两名携带者父母的孩子平均每四人中有一人预期会表现该病症,不过每次怀孕都是独立事件,具有相同的四分之一概率。
一个人能同时拥有全部三种 ABO 等位基因吗?
不能。尽管 ABO 基因在人类群体中共有三种可能的等位基因,即 IA、IB 与 i,但每个人只会遗传其中两个,各来自父母一方。一个人的基因型可能是 IA IA、IA i、IB IB、IB i、IA IB 或 ii,分别对应 A、B、AB 或 O 血型,但绝不会在一个人身上同时出现全部三种等位基因。

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