高考申論題
112年
[動物技術] 動物育種學
第 一 題
📖 題組：
在飼養規模 100 頭牛群中，發現 19 頭罹患遺傳缺陷牛隻。若已知該遺傳缺陷是一種體染色體顯性交替基因（allele）所致，且符合孟德爾遺傳模式。在哈溫平衡（Hardy-Weinberg equilibrium）假設前提下，請回答與計算下列各子題，並說明之。 (一)該牛群中，上述遺傳缺陷發生率與導致該遺傳缺陷之顯性交替基因頻率（p）各為何？（10 分） (二)自該牛群中，隨機選取一頭罹患遺傳缺陷牛隻，則其攜帶隱性交替基因之機率為何？（5 分） (三)若畜主將該牛群中，19 頭罹患遺傳缺陷牛隻全部淘汰後，應用逢機配種所繁衍之 F1 代中，該遺傳缺陷發生率與隱性交替基因頻率（q）各為何？（10 分）
在飼養規模 100 頭牛群中，發現 19 頭罹患遺傳缺陷牛隻。若已知該遺傳缺陷是一種體染色體顯性交替基因（allele）所致，且符合孟德爾遺傳模式。在哈溫平衡（Hardy-Weinberg equilibrium）假設前提下，請回答與計算下列各子題，並說明之。 (一)該牛群中，上述遺傳缺陷發生率與導致該遺傳缺陷之顯性交替基因頻率（p）各為何？（10 分） (二)自該牛群中，隨機選取一頭罹患遺傳缺陷牛隻，則其攜帶隱性交替基因之機率為何？（5 分） (三)若畜主將該牛群中，19 頭罹患遺傳缺陷牛隻全部淘汰後，應用逢機配種所繁衍之 F1 代中，該遺傳缺陷發生率與隱性交替基因頻率（q）各為何？（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
該牛群中，上述遺傳缺陷發生率與導致該遺傳缺陷之顯性交替基因頻率（p）各為何？（10 分）
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此題測驗群體遺傳學中哈溫平衡（Hardy-Weinberg equilibrium）的基礎應用。解題關鍵在於釐清「缺陷為顯性遺傳」，因此患病個體包含顯性同型合子與異型合子（p² + 2pq），而正常個體必為隱性同型合子（q²）。從正常個體頻率反推基因頻率是本題的計算捷徑。
小題 (二)
自該牛群中，隨機選取一頭罹患遺傳缺陷牛隻，則其攜帶隱性交替基因之機率為何？（5 分）
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看到這題要馬上聯想到條件機率的計算。由於缺陷為顯性遺傳，患病牛隻包含同型合子（PP）與異型合子（Pq）。題目要求求出患病牛隻中攜帶隱性基因（即異型合子）的機率，只要將哈溫平衡算出的基因頻率代入公式 ( \frac{2pq}{p^2+2pq} ) 即可得解。
小題 (三)
若畜主將該牛群中，19 頭罹患遺傳缺陷牛隻全部淘汰後，應用逢機配種所繁衍之 F1 代中，該遺傳缺陷發生率與隱性交替基因頻率（q）各為何？（10 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應先釐清「淘汰顯性缺陷個體」在遺傳上的意義。因為缺陷為顯性（AA、Aa），淘汰所有缺陷個體等於清除了群體中所有的顯性交替基因（A），剩餘作為種畜的個體全為隱性同型合子（aa）。由隱性同型合子逢機交配產生的後代，自然不再帶有顯性致病基因。