生物 · · 12 分鐘

DSE Bio 遺傳與進化攻略|HKEAA 38 小時 Topic II 必背+陷阱+真題拆解

Topic II 遺傳與進化由 HKEAA 分配 38 小時,分基礎遺傳、分子遺傳、生物多樣性三個 sub-section。本篇拆解孟德爾、Punnett square、ABO、X-linked、轉錄翻譯、DNA fingerprinting 同真題 walkthrough。

DSE Bio 遺傳與進化

Topic II 遺傳與進化喺 HKEAA 官方指引拎到 38 小時 — 課時唔算最長,但佢係 Paper 1B 最穩定出 structured question 嘅 topic,每屆至少一條族譜、一條分子遺傳。原因好簡單:呢個 topic 嘅 concept 有「可計算」特性(Punnett、概率),方便考評局出到有明確 scoring points 嘅題。

呢個 topic 嘅最大伏位,唔係孟德爾本身難(小學都識 3:1 比例),而係當考評局將分離定律、X-linked、ABO 共顯性、概率規則四樣嘢疊埋一齊問,考生就會亂。分子遺傳嗰半更加難 — 轉錄翻譯嘅方向、密碼子 vs 反密碼子、突變後果,每年都係評卷員報告點名嘅失分熱點。呢篇會幫你拆清三個 sub-section 嘅考法。


HKEAA 呢 topic 要求:三個 sub-section

官方指引要求嘅能力層次喺呢個 topic 特別清楚:由「了解孟德爾定律」、「運用孟德爾遺傳定律解答遺傳問題」(計算層),去到「分辨染色體突變和基因突變」、「概述蛋白質合成的過程」(理解 + 描述)。考評局擺明車馬要考生會計、會推、會解釋因果鏈。

指引要求學生「分析譜系以研究特徵的遺傳」、「描述染色體、基因和核酸在構造和功能上的關係」、「明白重組 DNA 技術和 DNA 指紋分析的應用」,並以系統發生方法引入分類,強調進化證據來自分子遺傳學。

— 撮要自 HKEAA《生物課程及評估指引》Topic II 遺傳與進化
Topic II · 38 hr 遺傳與進化 a. 基礎遺傳學 孟德爾 / ABO / X-linked 族譜分析 / 變異 b. 分子遺傳學 DNA / 轉錄翻譯 突變 / 生物工程 c. 生物多樣性與進化 達爾文 / 自然選擇 分類 / 物種起源 Exam focus:計算題(Punnett / 概率)+ 因果鏈題(mutation → protein → phenotype) 2019-2024 每屆 Paper 1B 必有 1 條族譜 + 1 條分子遺傳
Topic II 三個 sub-section 嘅考法分佈
題型 常見問法 頻率
MC 基因型比例、DNA 鹼基配對、突變類型 每年 4–6 題
Structured 族譜分析、Punnett square、轉錄 / 翻譯題 每年 1–2 題
Essay 比較 gene mutation vs chromosomal mutation、自然選擇實例 2021 出過
Experimental DNA 提取、凝膠電泳結果詮釋 2019、2023

必背 flashcard · 8 張核心

① 遺傳名詞五件套
Gene(基因)= DNA 上決定性狀嘅一段;Allele(等位基因)= 同一基因嘅不同版本;Genotype(基因型)= 等位基因組合(AA/Aa/aa);Phenotype(表現型)= 外觀;Homozygous(純合子)AA、aa;Heterozygous(雜合子)Aa。
陷阱:考試寫 genotype 要寫字母組合,寫 phenotype 要寫實際表現(如「藍眼」)。
② Punnett square 正確格式
(1) 列明父母基因型 + 表現型;(2) 列明配子類型(圓圈包住 single allele,如 A, a);(3) 2×2 方格填入後代基因型;(4) 寫出 phenotypic ratio + genotypic ratio。
扣分位:只寫「3:1」冇列 AA/Aa/aa 比例 = 欠第 2 mark。配子冇圓圈 = 格式錯 -0.5。
③ ABO 共顯性系統
三個等位基因:I^A、I^B、i。I^A 同 I^B 對 i 顯性;I^A 同 I^B 之間 codominant。Genotype→Phenotype:I^A I^A / I^A i = A;I^B I^B / I^B i = B;I^A I^B = AB(同時有 A 同 B 抗原);ii = O。
考點:父母 A×B 可以生出 O 仔女(父母都 heterozygous)。
④ X-linked 隱性遺傳三句
(1) 致病等位基因喺 X 染色體 — 色盲、血友病;(2) 男仔只要一條 X^h 即患病,女仔要兩條 X^h 先患病(carrier 正常);(3) 父親 X^h Y 將 X^h 必傳女兒(女兒最少為 carrier),絕對唔會傳仔(因為仔收 Y)。
族譜 tip:患病以男性為主 + 跨代出現 → 懷疑 X-linked recessive。
⑤ DNA vs RNA 結構配對
DNA:去氧核糖 + 雙股 + A/T/G/C;RNA:核糖 + 單股 + A/U/G/C。
轉錄配對:DNA 模板 A → mRNA U;DNA T → mRNA A;DNA G → mRNA C;DNA C → mRNA G。
翻譯配對:mRNA codon 同 tRNA anticodon 互補(A-U、G-C),三個鹼基 = 一個 codon = 一個氨基酸。
⑥ 轉錄 vs 翻譯位置對位
Transcription:喺 nucleus(細胞核),以 DNA 一條股為模板 → mRNA;Translation:喺 ribosome(細胞質),以 mRNA 為模板 → polypeptide(多肽)。
方向:DNA → mRNA → protein(中心法則,單向)。Reverse transcription 只喺 retrovirus 出現,DSE 唔考。
⑦ 基因突變 vs 染色體突變
Gene mutation:DNA 鹼基序列改變(單鹼基取代/插入/刪除)。例:鐮狀細胞貧血症 — 一個鹼基取代 → 穀氨酸變纈氨酸 → Hb 形狀改變。
Chromosomal mutation:染色體數目或結構改變。例:唐氏綜合症 = 21 號三體(trisomy 21)由 meiosis 不分離造成。
考點:唐氏唔係「基因」突變,係「染色體」突變 — 考生最易撈亂。
⑧ 自然選擇四步
(1) 種群內有變異(mutation + sexual reproduction 提供);(2) 環境施加選擇壓力(有限資源);(3) 適合性狀嘅個體存活繁殖更多(differential reproduction);(4) 有利等位基因頻率上升,世代累積 → 進化。
陷阱:自然選擇係機制,evolution 係現象結果 — 唔可以話自然選擇 = 進化。

高頻陷阱 · 4 個最典型失分位

陷阱 1:Punnett square 只寫 phenotype 冇寫 genotype

錯答模式

考生鍾意「走捷徑」:直接寫「後代 3 : 1 顯性:隱性」。考官要見到嘅係整張方格 + 列明配子 + 寫清 genotype 比例(1 AA : 2 Aa : 1 aa)先至俾足分。

真題:2019 DSE Bio Paper 1B Q7 要求 Punnett square 解釋豆色遺傳,評卷員指出約 30% 考生未有顯示配子 labelling,失 1 mark。

陷阱 2:X-linked 族譜漏咗 carrier 概念

Data Card · Carrier 邏輯

當父親正常(X^H Y),母親正常冇病徵但生出患病兒子(X^h Y),母親必然係 carrier(X^H X^h)。呢個推論係族譜題嘅分水嶺 — 用嚟計概率「下一胎患病嘅機會」時,唔識 carrier 等於直接放棄。寫族譜答案一定要將 X^H X^h 嘅符號寫出嚟,淨係寫「normal」唔夠。

真題:2020 Paper 1B 提供一個三代族譜,要求寫出 II-2 嘅基因型。評卷員指有相當多考生直接寫「X^H X^H」而非認出佢係 obligate carrier。

陷阱 3:轉錄方向搞錯(密碼子 vs 反密碼子)

錯答模式

將 codon(mRNA 上)同 anticodon(tRNA 上)寫反。記住:DNA 有 T、mRNA 有 U;轉錄用鹼基互補 → mRNA;tRNA 嘅 anticodon 同 mRNA codon 互補配對。比如 DNA 模板「TAC」→ mRNA codon「AUG」→ tRNA anticodon「UAC」→ 氨基酸 Met(起始)。

真題:2021 Paper 1B Q5 要求由 DNA 序列寫出對應氨基酸,評卷員報告指僅約 53% 考生能正確完成鹼基配對。

陷阱 4:自然選擇答成「進化」

記憶鉤:機制 vs 現象

自然選擇(natural selection)係一個篩選 mechanism,喺每一代篩走唔適應嘅個體;Evolution(進化)係長時間後出現嘅 allele frequency 變化結果。寫答案要區分:抗藥細菌出現 = 自然選擇作用咗幾代;整個菌種抗藥 = 已經完成微進化。
Level 5 寫法:「Mutation provides variation → selection pressure favours resistant bacteria → their alleles increase in frequency over generations → population evolves antibiotic resistance」。

陷阱 5:族譜題「一眼判斷遺傳模式」4 步口訣

Data Card · Level 5 4 步判斷口訣

面對族譜題,唔好憑感覺答。依呢個 4 步口訣「跨代?男多?父女必傳?母子同患?」逐格 check:
(1) 跨代出現(祖孫患、父母正常)→ recessive(隱性);連續每代都有 → dominant(顯性)。
(2) 患者以男性為主(比例 >2:1)→ 懷疑 X-linked recessive。
(3) 患病父親嘅女兒全部 carrier/全部患病 → X-linked(無論顯隱)。
(4) 母親患病、兒子必患病(因為 Y 冇對應 allele)→ X-linked recessive 確認。

記憶鉤:「跨男父母」四字口訣 — 跨代 + 男多 + 父傳女 + 母傳子,四樣齊就一定係 X-linked recessive(色盲、血友病嗰類)。2020 Paper 1B 族譜題嘅 model answer 都係依呢條 check-list 推理。


答題 framework · 遺傳題嘅三層因果鏈

遺傳題 Level 5 答案一定有「mutation → protein → phenotype」呢條 causal chain。寫到哪一層,攞幾多分,好清楚。

層次 Level 4(一般) Level 5(拎滿分)
DNA 層 「DNA 有 mutation」 「DNA 鹼基 T → A 嘅單鹼基取代」
蛋白質層 「蛋白質改變」 「密碼子 GAG → GTG,穀氨酸變纈氨酸 → Hb 三級結構改變」
表現型層 「紅血球變形」 「紅血球變鐮形 → 塞血管 → 低氧 → 溶血貧血」

真題 walkthrough · 2 題

真題 1:2020 Paper 1B Q7 · 4 marks · 族譜題

題目(paraphrase):提供三代族譜,患病特徵只喺男性出現,父母均正常但有一個患病兒子。判斷遺傳模式並寫出 II-2 嘅基因型,並解釋理據。

Model answer:(1) The condition is X-linked recessive; (2) II-2 is a carrier with genotype X^H X^h; (3) because her unaffected father passed X^H but her affected son must have inherited X^h from her; (4) affected individuals are only male, consistent with X-linked recessive inheritance.

評分位:指出遺傳模式 +1;寫正確基因型(要用 X^H X^h 符號)+1;解釋 carrier 邏輯 +1;列出族譜證據 +1。寫「she is carrier」但冇符號 = 得 0.5。

真題 2:2021 Paper 1B Q5(b)(ii) · 3 marks · 突變效應

題目(paraphrase):一條 mRNA 序列出現提前終止密碼子(stop codon),解釋呢個突變點樣影響最終蛋白質嘅功能。

Model answer:Translation terminates prematurely at the new stop codon (1), producing a shorter polypeptide that lacks the C-terminal amino acid sequence (1); the three-dimensional structure (active site) of the protein therefore cannot form correctly, resulting in loss of protein function (1).

失分位:評卷員報告指 47% 考生只寫到「polypeptide shorter」就收手,冇講「active site 唔完整」呢條 causal link — 連唔到「結構改變→功能失去」嘅分子層因果,失第 3 分。


學習路徑 · 3 步打通

1
教學 hub 建立遺傳思維

/dse-bio/genetics/ 睇齊基礎遺傳、分子遺傳、生物多樣性嘅 scoring points。

2
App 做 50 題操 Punnett

下載 DSE 神器 Bio App,篩 Topic II 做 50 題,特別留意族譜同概率題。

3
flashcard 回顧

L1 Flashcard 區 做記憶 — 遺傳術語一定要背到一秒反應。


呢 topic 係 DNA pipeline 嘅中段 — 前接 細胞與生命分子 嘅核酸結構,後延 生物工程 嘅 recombinant DNA 同 CRISPR,mutation 概念亦可見於 健康與疾病 嘅 cancer genetics。評核綱要深拆見 HKEAA 分析

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