DSE 生物｜遺傳與 DNA 技術備課指引（導師用）｜孟德爾比例、密碼子、限制酶、PCR 與 DNA 指紋

2026-11-03

學生背得出「3 比 1」，但一見測交、連鎖基因或 PCR 循環數就亂。這一堂把遺傳比例與 DNA 技術放在同一條因果鏈上：基因型決定表現型，技術只是切割、放大與讀取。

本堂目標　學生能夠：① 用 200 個子代與 3:1 比例算出 150 個顯性、50 個隱性，並講出測交為何得出 1:1；② 由 4 個鹼基組成的三聯體算出 64 個密碼子，指出 61 個編碼 20 種氨基酸、3 個是終止訊號，並解釋為何容許同義突變；③ 由 6 個鹼基的識別位算出平均每 4096 個鹼基有一個切位，用 20 個 PCR 循環算出約 1,048,576 倍，並用三個位點頻率 0.12、0.05、0.02 相乘得出約 8,333 分之一的配對機率。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
減數分裂	配子帶幾多個等位基因？	每個基因位點只得一個，親本兩個等位基因分開
蛋白質合成	幾個鹼基決定一個氨基酸？	三個，稱為密碼子
機率	兩個獨立事件同時發生的機率怎樣算？	相乘，不是相加
酶的特性	限制酶在哪裡切？	在特定鹼基序列，通常留下黏性末端

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–10 分	比例熱身	給 200 個子代，問 3:1 各幾多	150 與 50
10–22 分	測交與基因型	用 1:1 反推親本基因型	講出測交對象是隱性純合
22–32 分	密碼子	由 4 個鹼基推 64 個組合	61 個有義、3 個終止
32–44 分	切位與 PCR	6 個鹼基識別位、20 個循環	每 4096 個鹼基一個切位、1,048,576 倍
44–52 分	題型演練	一題比例、一題突變、一題切位、一題指紋	限時八分鐘獨立做
52–60 分	離場檢查	三題書面即場批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：3:1 是機率，不是定律

Aa 自交，每一胎有四種等機率組合，三個顯性一個隱性，所以 200 個子代的期望值是 150 比 50；但 4 個子代不會剛好 3 比 1，樣本越細偏離越大，所以要學生寫期望值而不是保證值。測交是把待測個體與隱性純合交配：若對方是 Aa，子代一半 Aa 一半 aa，即 1:1；若全顯性，對方是 AA。這一步同時解釋了為甚麼考試愛用測交——它把看不見的基因型變成看得見的比例。

要學生複述：測交為甚麼一定要配隱性純合？

第二幕：六十四個密碼子養二十種氨基酸

4 的 3 次方是 64，其中 3 個是終止訊號，61 個編碼 20 種氨基酸，所以同一個氨基酸可以由幾個密碼子代表，這就是冗餘。好處是單一鹼基替換常常不改變氨基酸（同義突變），但插入或缺失一個鹼基就會令之後全部讀框移位，後果嚴重得多。學生必須分清楚：替換看位置，插入缺失看讀框。

要學生複述：為甚麼插入一個鹼基比替換一個鹼基後果更嚴重？

第三幕：技術只是切割、放大與讀取

6 個鹼基的識別位在隨機序列中平均每 4096 個鹼基出現一次，所以選對酶就可以把 DNA 切成可預期的片段；凝膠電泳按長度分離，短片段跑得快。PCR 每循環倍增，20 個循環是 2 的 20 次方，約 1,048,576 倍，所以幾十個細胞都驗得出。DNA 指紋不是看整條 DNA，而是看多個重複位點：0.12 × 0.05 × 0.02 得約 8,333 分之一，位點越多越不可能撞中。

要學生複述：為甚麼 DNA 指紋要用多個位點而不是一個？

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
遺傳比例計算	200 個子代、3:1，求各表現型數目	① 總數除 4 ② 乘 3 與 1 ③ 寫明期望值	150 比 50
測交判斷	子代 1:1，親本基因型是甚麼	① 隱性純合必然提供 a ② 子代一半隱性 ③ 待測者為 Aa	Aa × aa
密碼子與突變	一段基因插入一個鹼基有甚麼後果	① 讀框移位 ② 之後氨基酸全變 ③ 通常提早出現終止	移碼突變，影響範圍大於替換
DNA 技術應用	20 個 PCR 循環、三個位點機率相乘	① 2 的循環次方 ② 頻率相乘 ③ 取倒數講機率	1,048,576 倍、約 8,333 分之一

合理性檢查（一定要教）：合理性檢查：表現型比例與基因型比例不可以混寫；子代數目一定是整數，150 與 50 相加要等於 200；有義密碼子 61 個一定少於 64 個；PCR 是倍增不是相加，20 個循環不是 20 倍；凝膠中短片段跑得遠，不要寫成「大碎片跑得快」；機率相乘結果一定比任何單一頻率更細。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
200 個子代、3:1 比例，顯性幾多個？	150 個	睇學生有無先除 4 再乘 3
4 個鹼基的三聯體有幾多種組合？	64 種	睇學生有無用 3 次方而不是乘 3
20 個 PCR 循環後 DNA 增加幾多倍？	約 1,048,576 倍	睇學生有無用 2 的次方

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把 3:1 當成必然	「四個子代一定係三個高一個矮」	3:1 是期望值，200 個子代才接近 150 比 50，樣本細會偏離。
基因型與表現型比例調亂	「Aa 自交基因型比例係 3:1」	基因型是 1 AA 比 2 Aa 比 1 aa；3:1 是表現型。
以為 64 個密碼子對應 64 種氨基酸	「六十四個密碼子即六十四種氨基酸」	只有 20 種氨基酸，三位是終止訊號，其餘重複使用。
PCR 當成線性增加	「二十個循環就係二十倍」	每循環倍增，20 個循環是 2 的 20 次方，約 1,048,576 倍。

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學生物章節索引　在索引頁抄下遺傳一章的三個關鍵詞並各寫一句定義
細胞週期與有絲分裂（S4 章節）　重做該頁獨立練習第 2 題，寫出減數分裂與有絲分裂在染色體數目上的分別
酶與影響因素（S4 章節）　用該頁的溫度曲線數據，解釋限制酶為何要在指定溫度操作

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
200 個子代、3:1，隱性幾多個？	50 個	錯：答 66 → 重教四等份
有義密碼子幾多個？	61 個	錯：答 64 → 重教終止訊號
凝膠電泳中哪個片段跑得最遠？	最短的片段	錯：答最長 → 重教電荷與篩孔

09　導師常問

適用哪一年級？

中六遺傳一章；中五可先練比例與密碼子，技術部分留待中六。

60 分鐘夠不夠？

夠；若學生機率弱，先用十分鐘練四等份與相乘，把 DNA 指紋題改家課。

有無配套練習？

家課欄連站內章節頁，獨立練習下面有答案。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。