基礎遺傳學
基礎基因是 DNA 上控制性狀的片段，等位基因分顯性和隱性；用基因型、表現型、純合與雜合等概念配合 Punnett 方格，可預測雜交後代的性狀比例（如 3:1），測交可反推基因型，而性染色體 XX 與 XY 決定後代性別、男女機會均等。
- 基因是 DNA 上控制性狀的片段，同源染色體同一位置的成對基因互為等位基因。
- 顯性基因在雜合時也表現，隱性基因只在純合時表現；基因型是內在組合，表現型是外顯性狀。
- 孟德爾分離定律：等位基因在形成配子時分離，F1 自交得 F2 表現型 3:1、基因型 1:2:1。
文體小知識：科學知識說明文——用孟德爾豌豆雜交引入等位基因、顯隱性和 Punnett 方格，解釋性狀怎樣按固定比例遺傳，並說明性染色體怎樣決定性別。
§課文原文 Passage
1遺傳是親代把性狀傳給子代的現象，控制性狀的基本單位是基因——DNA 上攜帶遺傳信息的片段。染色體成對存在，同一位置上的成對基因稱為等位基因，例如豌豆的高莖基因與矮莖基因互為等位基因。等位基因有顯性和隱性之分，習慣以大寫字母代表顯性（如 T），小寫字母代表隱性（如 t）。
2基因型是個體攜帶的基因組合，分為純合（TT 或 tt）與雜合（Tt）；表現型則是觀察得到的性狀。TT 與 Tt 的表現型同為高莖，因為顯性基因掩蓋了隱性基因的作用；只有 tt 才表現矮莖。孟德爾以豌豆做雜交實驗，從精確的數據中歸納出分離定律，成為遺傳學的開端。
3把純種高莖與純種矮莖雜交，所得的 F1 全部為雜合高莖；F1 自花傳粉產生 F2，性狀發生分離，高莖與矮莖的比例為 3:1。用 Punnett 方格把雌雄配子逐一列出、組合成格，即可驗證這一比例。測交則把表現顯性性狀的個體與隱性純合個體雜交，從後代有沒有分離反推其基因型。
4人類有 23 對染色體，其中 22 對為常染色體，第 23 對為性染色體。女性的性染色體是 XX，男性是 XY。母親的卵子只帶 X，父親的精子則帶 X 或 Y 各佔一半，與卵結合後分別發育為女性或男性，所以生男育女由精子的類型決定，機會均等。
5同一物種的個體之間存在變異。連續變異如身高，呈連續分布、受多個基因和環境共同影響；不連續變異如血型，可用清晰類別劃分。變異的來源包括遺傳信息、環境因素和突變，它既是家庭成員各有面貌的原因，也是後續進化課題的材料。
1重點摘要 Summary
基因是 DNA 上控制性狀的片段，等位基因分顯性和隱性；用基因型、表現型、純合與雜合等概念配合 Punnett 方格，可預測雜交後代的性狀比例（如 3:1），測交可反推基因型，而性染色體 XX 與 XY 決定後代性別、男女機會均等。
2生字卡 Vocabulary
DNA 上攜帶遺傳信息、控制某一性狀的片段。
同源染色體同一位置上控制同一性狀的不同形式基因，如高莖與矮莖基因。
在雜合個體中也能表現的等位基因，習慣以大寫字母表示。
只有在純合時才表現的等位基因，被顯性基因掩蓋，以小寫字母表示。
個體就某一性狀所攜帶的基因組合，如 TT、Tt 或 tt。
個體實際表現出來的性狀，由基因型和環境共同決定。
一對等位基因相同的基因型（TT 或 tt），純種生物的基因型屬純合。
一對等位基因不同的基因型（如 Tt），表現顯性性狀但會分離出隱性。
把親本配子行列排列、逐一組合的方格圖，用來預測雜交後代的基因型和表現型比例。
決定性別的一對染色體，女性為 XX，男性為 XY。
3逐步講解 Steps
- 第一步：基因與等位基因細胞核內的染色體由 DNA 組成，DNA 上一段控制性狀的序列就是基因，例如控制豌豆莖高度的基因。人類體細胞的 23 對染色體成對存在，每對中一條來自父親、一條來自母親；同一位置上控制同一性狀的成對基因互為等位基因。舉個例子：豌豆第某對染色體上的莖高基因，可以存在高莖（T）和矮莖（t）兩種形式，一株豌豆便由 TT、Tt 或 tt 三種組合之一構成其基因型。
- 第二步：顯性、隱性、基因型與表現型等位基因之間有強弱之分：顯性基因只要存在便表現作用，隱性基因只有在純合時才表現。基因型 TT 與 Tt 的表現型都是高莖，只有 tt 表現矮莖，可見同一表現型可以對應多個基因型。舉個例子：兩株高莖豌豆外表無異，一株是純種（TT）、一株是雜種（Tt），從外表無法分辨，這正是要用測交檢驗基因型的原因。基因型是內在的組合，表現型是外在的結果，答題時切勿混淆。
- 第三步：孟德爾實驗與分離定律孟德爾用純種豌豆做雜交：純種高莖（TT）與純種矮莖（tt）雜交，所得 F1 全部高莖，說明高莖對矮莖為顯性；F1 自花傳粉得到 F2，高莖與矮莖同時出現，比例恆為 3:1。由此他提出分離定律：成對的等位基因在形成配子時彼此分離，每個配子只得到其中一個。舉個例子：Tt 產生含 T 和含 t 的配子各一半，受精時隨機組合，比例便自然浮現，這是遺傳學最基本的規則。
- 第四步：Punnett 方格的畫法Punnett 方格是預測雜交結果的標準工具，畫法有三步：先寫出雙親的基因型，再列出各自產生的配子種類，最後把兩方配子在方格中逐一組合。以 F1 自交 Tt×Tt 為例：配子為 T 與 t 各半，方格四格得 TT、Tt、Tt、tt，即基因型比例 1:2:1，表現型比例高莖:矮莖 = 3:1。舉個例子：考試畫方格時，先把四個格子填齊再數比例，可以避免漏算；方格本身就等於完整的推理過程，步驟分就在其中。
- 第五步：測交——反推基因型表現顯性性狀的個體基因型可以是純合或雜合，肉眼無法分辨，測交是解決辦法：把它與隱性純合個體（tt）雜交，再由後代比例反推。若後代全部表現顯性，親本為純合（TT）；若後代出現約 1:1 的分離，親本為雜合（Tt）。舉個例子：育種家想確認一株高莖豌豆是否純種，便把它與矮莖豌豆雜交，後代全高便是純種，若有一半矮莖便是雜種，應立即淘汰以免拖累品系。
- 第六步：性別決定人類第 23 對染色體是性染色體，決定性別：女性為 XX，男性為 XY。母親的卵子只帶 X；父親的精子帶 X 或 Y，比例各半。卵子與 X 精子結合發育為女性（XX），與 Y 精子結合發育為男性（XY），兩種組合的機會均為二分之一。舉個例子：畫 Punnett 方格，以母親 X 配父親 X、Y，可見四格中兩格 XX、兩格 XY——生男育女由精子的類型決定，與卵子無關，重男輕女毫無科學根據。
- 第七步：變異及其來源同一物種的個體之間存在變異。連續變異呈連續分布、無法切成清晰類別，如身高和體重，由多個基因與環境共同塑造；不連續變異則可分為明確類別，如血型和能否捲舌，由單一或少數基因決定。變異來源包括遺傳信息的重組、環境因素（營養、光照）和突變。舉個例子：同卵雙胞胎基因相同，若一人長期運動一人久坐，體型和健康狀況仍會漸行漸遠，可見環境對表現型的塑造力量。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題：豌豆高莖（T）對矮莖（t）為顯性。現把純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆雜交得 F1，再讓 F1 自花傳粉得 F2。(1) 寫出 F1 的基因型和表現型；(2) 畫 Punnett 方格解釋 F2 的 3:1 比例；(3) 若把 F2 中的高莖植株與矮莖植株雜交，寫出後代可能的性狀比例。
- 親本為 TT×tt：純種高莖產生含 T 的配子，純種矮莖產生含 t 的配子，受精後 F1 全部為 Tt，表現型全為高莖。
- F1 自交 Tt×Tt：各產生 T 與 t 兩種配子，Punnett 方格四格為 TT、Tt、Tt、tt，基因型比例 1:2:1。
- 表現型統計：TT 與 Tt、Tt 均為高莖，tt 為矮莖，即高莖:矮莖 = 3:1，與孟德爾實驗結果吻合。
- F2 高莖植株中，13 為 TT、23 為 Tt：TT×tt 的後代全部高莖；Tt×tt 的後代為 1 高莖:1 矮莖。
- 答案：F1 基因型全部為 Tt，表現型全部高莖。F2 由 Tt×Tt 得基因型 TT:Tt:tt = 1:2:1，表現型高莖:矮莖 = 3:1。把 F2 高莖分別與矮莖雜交：TT 親本後代全高，Tt 親本後代高:矮 = 1:1。答遺傳題時，配子種類、方格與比例三項都要寫清楚，比例要註明是基因型還是表現型。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，後代一半高莖、一半矮莖。親本高莖的基因型是什麼？
Q2兩個雜合高莖豌豆（Tt×Tt）交配，後代出現矮莖的機會是多少？
Q3一對夫婦已育有兩名女兒，第三胎是男孩的機會是多少？
Q4基因型與表現型有什麼分別？試各舉一例。
Q5什麼是測交？怎樣從結果判斷親本基因型？
8重點回顧 Recap
- 基因是 DNA 上控制性狀的片段，同源染色體同一位置的成對基因互為等位基因。
- 顯性基因在雜合時也表現，隱性基因只在純合時表現；基因型是內在組合，表現型是外顯性狀。
- 孟德爾分離定律：等位基因在形成配子時分離，F1 自交得 F2 表現型 3:1、基因型 1:2:1。
- Punnett 方格按配子逐一組合，是預測雜交結果的標準方法；測交可反推顯性個體的基因型。
- 性染色體女性 XX、男性 XY，生男育女由精子決定、機會均等；變異分連續與不連續，來源有遺傳、環境和突變。