本文目录一览:
- 1、孟德尔定律是什么?
- 2、孟德尔定律是什么意思
- 3、“孟德尔定律”是什么?
- 4、孟德尔定律是什么?
- 5、孟德尔定律是什么
- 6、什么是孟德尔定律,相互之间有何联系
- 7、孟德尔两大定律是什么
- 8、孟德尔定律 自由组合分离定律 的区别是什么?
- 9、孟德尔遗传定律是什么内容
孟德尔定律是什么?
问题一:孟德尔定律是什么 孟德尔定律是指孟德尔所提出的、解释遗传现象的三项基本定律和原则。
1、显性原则:“相对性状是受一对等位基因控制的,这些基因之间存在着显性和隐性的关系。”盂德尔用于实验的豌豆有外形圆滑和皱缩的,种于有黄的和绿的等区别,能够形成可进行区分的一对性状,孟德尔称这些性状为“相对性状”。具体讲就是当“圆滑”和“皱缩”这一对等位基同兼而有之的时候,则表现出显性的“圆滑”性状;而作为隐性的“皱缩”性状只有在拥有两个皱缩基因时才能够表现出来。
孟德尔那个时代还不知道染色体的存在。现在我们已经弄清,等位基因存在于两条同源染色体上的同一位置。
2、分离定律:“等位基因是在配子形成的时候开始分裂的,其中只有个等位基因被分配到配子中去。”例如:同时携带“圆滑”和“皱缩”两个等位基因的亲本所产生出来的配了只携带“圆滑”或“皱缩”中的某一个的基因。
3、独立分配定律:“完全不同的等位基因被独立地分配到相互融合的配子当中去,”“或圆滑或皱缩”这一等位基因与“或黄或绿”这一对等位基因分别被分配到不同的配子当中去。这一定律不适用于基因存在于同一条染色体的情况。
问题二:段子里的孟德尔定律是什么意思 孟德尔定律是指遗传定律,研究父母小孩之间的遗传问题。
这句话的意思就是“你介意我与你一起造孩子(啪啪啪)吗?”
问题三:孟德尔遗传定律是什么内容 孟德尔遗传定律一般指孟德尔遗传规律
孟德尔定律由奥地利遗传学家格里哥?孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的著名定律。他揭示出遗传学的两个基本定律――分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代的现象叫做孟德尔分离定律。
自由组合规律(law of independent assortment)是现代生物遗传学三大基本定律之一 。当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。
孟德尔定律是什么意思
孟德尔定律是遗传学的基础,描述了物种遗传特征的传递及其规律。遗传学之父,植物学家孟德尔通过对豌豆植物的研究,总结出遗传特征传递的三个重要规律,即孟德尔遗传定律。具体是:
1、第一定律,也称为“单因素遗传定律”或“分离定律”。这一定律描述了遗传特征在后代中的传递规律。孟德尔发现,在纯合状态下,个体的两个互相对立的基因型只会表现其中之一,而不会混合表现。例如,一个植物的花色特征可能是纯白色或纯紫色,而不是混合的颜色。这一定律揭示了隐性和显性基因的存在,并建立了基因表达的概念。
2、第二定律,也称为“自由组合定律”或“分离定律”。这一定律描述了基因在生殖过程中的自由组合和重新组合。孟德尔发现,基因的传递是独立的,不受其他基因的影响。也就是说,基因的组合是随机的,并且在配子中重新组合,从而产生不同的遗传组合。这一定律解释了为什么孟德尔的豌豆植物杂交后代具有多样性。
3、第三定律,也称为“二因素遗传定律”或“相互作用定律”。这一定律描述了两个不同的基因对于某一特征的共同影响。孟德尔发现,某些基因可以相互影响,导致它们的表达方式不同于单独存在时的表现。例如,一个植物可能同时具有红色和白色花瓣的基因,但由于这两个基因之间的相互作用,最终表现为粉色花瓣。这一定律强调了基因在遗传特征中的相互关系和相互作用。
孟德尔定律的提出对遗传学的发展起到了重要的推动作用,揭示了遗传特征的规律和机制,为后续的遗传学研究奠定了基础。
什么情况下不遵循孟德尔定律
1、多基因性状:有些性状受多个基因的影响,例如身高、皮肤颜色等复杂性状,这些性状在遗传上的表现并不符合孟德尔定律。
2、基因互作:在某些情况下,两个或多个基因之间可能存在相互作用,导致它们的遗传表达方式不符合孟德尔定律。
3、染色体异常:染色体异常如基因重组、缺失、倒位等也可能导致某些遗传特征不遵循孟德尔定律。这些异常可以改变基因的分离和组合方式,从而导致不同于孟德尔预测的遗传结果。
“孟德尔定律”是什么?
孟德尔定律由奥地利遗传学家格里哥·孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的著名定律。他揭示出遗传学的两个基本定律--分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
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孟德尔定律是指孟德尔所提出的、解释遗传现象的三项基本定律和原则。
分离定律:遗传性状由等位基因控制。形成配子时,等位基因分离,进入不同的配子。F2出现的3:1表型比。1:2:1基因型比自由组合定律:等位基因彼此分离,非等位基因自由组合。
孟德尔定律由奥地利遗传学家格里哥·孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的著名定律。他揭示出遗传学的两个基本定律--分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
孟德尔定律是指孟德尔所提出的、解释遗传现象的三项基本定律和原则。
分离定律:遗传性状由等位基因控制。形成配子时,等位基因分离,进入不同的配子。F2出现的3:1表型比。1:2:1基因型比自由组合定律:等位基因彼此分离,非等位基因自由组合。
孟德尔定律是什么?
孟德尔定律是孟德尔遗传规律。
孟德尔定律由奥地利帝国遗传学家格里哥·孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的著名定律。他揭示出遗传学的两个基本定律——分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
孟德尔遗传规律理论与应用价值:
从理论上讲,自由组合规律为解释自然界生物的多样性提供了重要的理论依据。导致生物发生变异的原因固然很多,但是,基因的自由组合却是出现生物性状多样性的重要原因。
比如说,一对具有20对等位基因(这20对等位基因分别位于20对同源染色体上)的生物进行杂交,F2可能出现的表现型就有2^20=1048576种。这可以说明为什么世界生物种类为何如此繁多。
分离规律还可帮助更好地理解为什么近亲不能结婚的原因。
由于有些遗传疾病是由隐性遗传因子控制的,这些遗传病在通常情况下很少会出现,但是在近亲结婚(如表兄妹结婚)的情况下,他们有可能从共同的祖先那里继承相同的致病基因,从而使后代出现病症的机会大大增加。因此,近亲结婚必须禁止,这在我国婚姻法中已有明文规定。
孟德尔遗传规律在实践中的一个重要应用就是在植物的杂交育种上。在杂交育种的实践中,可以有目的地将两个或多个品种的优良性状结合在一起,再经过自交,不断进行纯化和选择,从而得到一种符合理想要求的新品种。
比方说,有这样两个品种的番茄:一个是抗病、黄果肉品种,另一个是易感病、红果肉品种,需要培育出一个既能稳定遗传,又能抗病,而且还是红果肉的新品种。你就可以让这两个品种的番茄进行杂交,在F2中就会出现既抗病又是红果肉的新型品种。
用它作种子繁殖下去,经过选择和培育,就可以得到你所需要的能稳定遗传的番茄新品种。
孟德尔定律是什么
孟德尔定律
Mendel's laws
G.J.孟德尔根据豌豆杂交实验的结果提出的遗传学中最基本的定律,包括分离定律和独立分配定律。
分离定律指一对 遗 传 因子在杂合状态下并不相互影响,而在配子形成中又按原样分配到配子中去。独立分配定律指两对或两对以上的基因在配子形成过程中的分配彼此独立。由于雌雄配子的随机组合,因而在子代中出现各种性状的各种组合,而且按一定的比例出现。
在孟德尔之前德国学者J.G.克尔罗伊特和C.F.格特纳等人也做过植物杂交实验 。他们的缺点都是同时观察许多性状而笼统地描述亲子间的相似或不同 。孟德尔则从一对性状着手 ,计数每一代中具有显性或隐性性状的个体数,然后再进行统计分析。在一对性状的遗传规律被阐明以后 ,再进行两对性状的遗传规律的研究。为了进行这样的研究 ,他选用豌豆作为杂交实验的材料,豌豆有这样一些优点 :①各个豌豆品系具有可以区分的稳定的性状 ,例如花色的红与白、植株的高与矮、子叶的黄与绿等。② 豌豆是自花授粉植物,而且是闭花授粉,所以易于避免外来花粉的混杂 ,也便于进行人工去雄和授粉。此外,豌豆的豆荚成熟后籽粒都留在豆荚中,便于各种类型籽粒的准确计数。
孟德尔定律说明了每一个遗传因子的行动是独立的,他的实验材料虽然是豌豆 ,但是他总结的遗传学定律对于整个生物界都具有普遍意义。
什么是孟德尔定律,相互之间有何联系
孟德尔定律由奥地利遗传学家格里哥·孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的著名定律。他揭示出遗传学的两个基本定律——分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
1、区分外形:孟德尔首先注意到豌豆有高茎和矮茎并且由此入手开始了研究。2、筛选纯种:孟德尔将高茎的豌豆种子收集起来进行了培植,又将培育出来的植株中的矮茎剔除而将高茎筛选出来,留下的高茎种子〈又称第一子代,以此列推〉第二年再播种培植,如此重复筛选几年,最终种下的种子完全都能长成高茎。以同样的手段,经多年努力又筛选出了绝对长成低茎的种子。3、显性法则的发现:孟德尔将高茎种子培育成的植株的花朵上,受以矮茎种子培育成的植株的花粉。与此相反,在矮茎植株的花朵上受以高茎植株的花粉。两者培育出来的下一代都是高茎品种。4、分离定律的发现:接下来孟德尔将这批高茎品种的种子再进行培植,第二年收获的植株中,高矮茎均有出现,高茎:矮茎两者比例约为3:1。5、孟德尔除了对豌豆茎高以外,还根据豌豆种子的表皮是光滑还是含有皱纹等几种不同的特征指标进行了实验。得到了类似的结果,表皮光滑的豆子与皱纹豆子杂交后,次年收获的种子均为光滑表皮。将下一代的种子再进行播种,下一年得到了光滑表皮与皱纹表皮两种,比例也为3:1。此外孟德尔还针对种子颜色黄绿两色作为区别标准进行了杂交试验也得出了同样的结果。6、独立分配定律的发现:孟德尔将豌豆高矮茎,有无皱纹等包含多项特征的种子杂交,发现种子各自的特点的遗传方式没有相互影响,每一项特征都符合显性原则以及分离定律,这被称为独立分配定律。
孟德尔两大定律是什么
孟德尔两大定律是分离定律和自由组合定律。孟德尔定律由奥地利帝国遗传学家格里哥·孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的著名定律。他揭示出遗传学的两个基本定律,分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。孟德尔自立粒子说并且预言,决定父母方性质的是某种单位化的粒子状物质。由于当时的技术水平的局限孟德尔没能完全解释这里的粒子是什么,我们知道这里的粒子就是遗传因子。可以说孟德尔为以后的遗传因子理论奠定了框架基础,这一发现具有历史性的意义。
孟德尔定律 自由组合分离定律 的区别是什么?
孟德尔定律包括分离定律和自由组合定律。有时候题目中要求精确到时分离规律还是自由组合规律,所以必须具体回答是分离 还是自由组合。
孟德尔定律包括分离定律和自由组合定律,当你答题的时候,如果是关于一个相对性状的,可以说是由于分离定律,基本上不会问这么简单的,一般情况下都是两三对相对性状一起的,这样出现新的性状当然只能答自由组合咯,但是自由组合里每对性状都各自符合分离定律。
关于孟德尔定律不包含基因的问题,因为那是还没有研究到这个程度,当时是粒子遗传,还没认识到基因的问题,直到1909年,约翰逊才将“遗传因子”改名为“基因”。到了后来才真正认识到遗传的本质,
遗传基因的奥秘:2020新高考:高中生物--孟德尔分离定律 (1)
孟德尔定律包括自由组合定律和分离定律
孟德尔定律是G.J.孟德尔根据豌豆杂交实验的结果提出的遗传学中最基本的定律,包括分离定律和独立分配定律。分离定律指一对遗传因子在杂合状态下并不相互影响,而在配子形成中又按原样分配到配子中去。独立分配定律指两对或两对以上的基因在配子形成过程中的分配彼此独立。由于雌雄配子的随机组合,因而在子代中出现各种性状的各种组合,而且按一定的比例出现。
基因型是一种有机体的内在遗传结构,表现型是基因型外在的生理表现。基因对于性状的发育赋予潜在的作用。这种作用受到其它基因的互作和环境因子的影响。 孟德尔的分离法则是指一对等位基因在形成配子时彼此分离。自由组合法则则是指不同染色体上的基因在配子形成时是彼此自由、随机地被组合到子细胞中。 测交是未知基因型的个体(常存在显性表型)和一个纯合隐性基因型的个体杂交来确定基因型。孟德尔法则适用于人类及一切真核生物。人类性状遗传的研究是不能通过杂交,而只有通过谱系分析和其它生化及分子生物学的实验来进行。
分离定律 law of segregation为孟德尔遗传定律之一。决定相对性状的一对等位基因同时存在于杂种一代(F1)的个体中,但仍维持它们各自的个体性,在配子形成时互相分开,分别进入一个配子细胞中去。在孟德尔定律中最根本的就是分离定律。比较普遍的说法是:在纯合子中相同染色体上占有同一基因位置的来自双亲的二个基因决不会发生融合而是仍维持其个体性,而在配子形成时,基因发生分离,其结果是杂种第二代(F2)和回交一代(B1)中性状会发生分离。 在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代.
分离定律的定义
分离定律的定义:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
law of independent assortment,直译为独立分配规律。现代生物遗传学三大基本定律之一。 【概念】 〖定义〗当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。 〖发生过程〗在杂合体作减数分裂产生配子的过程中。 〖发生时期〗减数第一次分裂后期 〖适用范围〗不连锁基因。对于除此以外的完全连锁、部分连锁以及所谓假连锁基因,遵循连锁互换规律。 〖实质〗非等位基因自由组合。这就是说,一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。 【历史】 〖发现人〗遗传学说奠基人孟德尔(Gregor Johann Mendel)于1856-1864年间作为假说提出并初步验证。
孟德尔遗传定律是什么内容
孟德尔就是遗传学杰出的奠基人。他揭示出遗传学的两个基本定律——分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
分离定律:定义1:一对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样分离到不同配子中去的现象。所属学科:水产学(一级学科);水产生物育种学(二级学科)
定义2:一对基因在杂合状态各自保持其独立性,在配子形成时,彼此分离到不同的配子中去,在一般情况下,F1配子分离比是1:1,F2表型分离比是3:1,F2基因型分离比是1:2:1。所属学科:遗传学(一级学科);经典遗传学(二级学科)
自由组合规律:是现代生物遗传学三大基本定律之一。当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
基因的分离定律是遗传学的三大定律之一(另外两个是基因的自由组合定律和基因的连锁交换定律)。它由奥国遗传学家孟德尔(G.J.Mendel, 1822~1844)经豌豆杂交试验发现。其内容为:具有相对性状的亲本P1(含基因对AA)和P2(含基因对aa)产生的子代第一代仅表现P1的性状;子代第二代既有P1的也有P2的性状,并且出现P1与P2性状的比例为3:1。
基因的自由组合定律,或称基因的独立分配定律,是遗传学的三大定律之一(另外两个是基因的分离定律和基因的连锁交换定律)。它由奥国遗传学家孟德尔(G.J.Mendel,1822-1844)经豌豆杂交试验发现。其内容为:非同源染色体上的决定不同对性状的基因在形成配子时等位基因分离,不同对基因(非等位基因)之间互不干扰,独立组合。孟德尔在做两对相对性状的杂交实验时发现,基因分离比为9:3:3:1。
基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。应当说明的是,基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾,它们是在不同情况下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的。
孟德尔遗传定律是指分离定律和自由组合定律。
分离定律简单来说就是同一个体产生配子(精子、卵子等)的时候,等位基因总是会分离到不同的配子中,比如说一个个体的基因结构是Dd的显性基因与隐性基因搭配的话,那产生的配子中会有一半携带显性基因D,一半携带隐性基因d。
自由组合定律是相对于不同个体而言的,不同个体产生的配子在受精的过程中总是随机的,一个个体产生的配子和另一个个体产生的配子结合的概率相同,比如一个配子有两个结合对象的话,那么和每个结合对象结合的概率都是二分之一。
1.孟德尔就是遗传学杰出的奠基人。他揭示出遗传学的两个基本定律——分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
分离定律:定义1:一对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样分离到不同配子中去的现象。所属学科:水产学(一级学科);水产生物育种学(二级学科)
定义2:一对基因在杂合状态各自保持其独立性,在配子形成时,彼此分离到不同的配子中去,在一般情况下,F1配子分离比是1:1,F2表型分离比是3:1,F2基因型分离比是1:2:1。所属学科:遗传学(一级学科);经典遗传学(二级学科)
自由组合规律:是现代生物遗传学三大基本定律之一。当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。
2.生物的遗传·孟德尔遗传定律
任何一门学科的形成与发展,总是同当时热中于这门科学研究的杰出人物紧密相关,遗传学的形成与发展也不例外,孟德尔就是遗传学杰出的奠基人。孟德尔1822年出生于当时奥地利海森道夫地区的一个贫苦农民家庭,他的父亲擅长于园艺技术,在父亲的直接熏陶和影响之下,孟德尔自幼就爱好园艺。1843年,他中学毕业后考入奥尔谬茨大学哲学院继续学习,但因家境贫寒,被迫中途辍学。1843年10月,因生活所迫,他步入奥地利布隆城的一所修道院当修道士。从1851年到1853年,孟德尔在维也纳大学学习了4个学期,系统学习了植物学、动物学、物理学和化学等课程。与此同时,他还受到了从事科学研究的良好训练,这些都为他后来从事植物杂交的科学研究奠定了坚实的理论基础。1854年孟德尔回到家乡,继续在修道院任职,并利用业余时间开始了长达12年的植物杂交试验。在孟德尔从事的大量植物杂交试验中,以豌豆杂交试验的成绩最为出色。经过整整8年(1856-1864)的不懈努力,终于在1865年发表了《植物杂交试验》的论文,提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学称为基因)的论点,并揭示出遗传学的两个基本规律——分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出,为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础,这也正是孟德尔名垂后世的重大科研成果。孟德尔的这篇不朽论文虽然问世了,但令人遗憾的是,由于他那不同于前人的创造性见解,对于他所处的时代显得太超前了,竟然使得他的科学论文在长达35年的时间里,没有引起生物界同行们的注意。直到1900年,他的发现被欧洲三位不同国籍的植物学家在各自的豌豆杂交试验中分别予以证实后,才受到重视和公认,遗传学的研究从此也就很快地发展起来。一、孟德尔的分离规律豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状,这很符合孟德尔的试验要求。所谓性状,即指生物体的形态、结构和生理、生化等特性的总称。在他的杂交试验中,孟德尔全神贯注地研究了7对相对性状的遗传规律。所谓相对性状,即指同种生物同一性状的不同表现类型,如豌豆花色有红花与白花之分,种子形状有圆粒与皱粒之分等等。为了方便和有利于分析研究起见,他首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究,然后再观察多对相对性状在一起的传递情况。这种分析方法是孟德尔获得成功的一个重要原因。1.显性性状与隐性性状大家知道,孟德尔的论文的醒目标题是《植物杂交试验》,因此他所从事试验的方法,主要是“杂交试验法”。他用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆作亲本(亲本以P表示),在它们的不同植株间进行异花传粉。如图2-4所示高茎豌豆与矮茎豌豆异花传粉的示意图。结果发现,无论是以高茎作母本,矮茎作父本,还是以高茎作父本,矮茎作母本(即无论是正交还是反交),它们杂交得到的第一代植株(简称“子一代”,以F1表示)都表现为高茎。也就是说,就这一对相对性状而言,F1植株的性状只能表现出双亲中的一个亲本的性状——高茎,而另一亲本的性状——矮茎,则在F1中完全没有得到表现。又如,纯种的红花豌豆和白花豌豆进行杂交试验时,无论是正交还是反交,F1植株全都是红花豌豆。正因为如此,孟德尔就把在这一对性状中,F1能够表现出来的性状,如高茎、红花,叫做显性性状,而把F1未能表现出来的性状,如矮茎、白花,叫做隐性性状。孟德尔在豌豆的其他5对相对性状的杂交试验中,都得到了同样的试验结果,即都有易于区别的显性性状和隐性性状。2.分离现象及分离比在上述的孟德尔杂交试验中,由于在杂种F1时只表现出相对性状中的一个性状——显性性状,那么,相对性状中的另一个性状——隐性性状,是不是就此消失了呢?能否表现出来呢?带着这样的疑问,孟德尔继续着自己的杂交试验工作。孟德尔让上述F1的高茎豌豆自花授粉,然后把所结出的F2豌豆种子于次年再播种下去,得到杂种F2的豌豆植株,结果出现了两种类型:一种是高茎的豌豆(显性性状),一种是矮茎的豌豆(隐性性状),即:一对相对性状的两种不同表现形式——高茎和矮茎性状都表现出来了。孟德尔的疑问解除了,并把这种现象称为分离现象。不仅如此,孟德尔还从F2的高、矮茎豌豆的数字统计中发现:在1064株豌豆中,高茎的有787株,矮茎的有277株,两者数目之比,近似于3∶1。如图2-4A所示。孟德尔以同样的试验方法,又进行了红花豌豆的F1自花授粉。在杂种F2的豌豆植株中,同样也出现了两种类型:一种是红花豌豆(显性性状),另一种是白花豌豆(隐性性状)。对此进行数字统计结果表明,在929株豌豆中,红花豌豆有705株,白花豌豆有224株,二者之比同样接近于3∶1。孟德尔还分别对其他5对相对性状作了同样的杂交试验,其结果也都是如此。我们概括上述孟德尔的杂交试验结果,至少有三点值得注意:(1)F1的全部植株,都只表现某一亲本的性状(显性性状),而另一亲本的性状,则被暂时遮盖而未表现(隐性性状)。(2)在F2里,杂交亲本的相对性状——显性性状和隐性性状又都表现出来了,这就是性状分离现象。由此可见,隐性性状在F1里并没有消失,只是暂时被遮盖而未能得以表现罢了。(3)在F2的群体中,具有显性性状的植株数与具有隐性性状的植株数,常常表现出一定的分离比,其比值近似于3∶1。3.对性状分离现象的解释孟德尔对上述7个豌豆杂交试验结果中所反映出来的、值得注意的三个有规律的现象感到吃惊。事实上,他已认识到,这绝对不是某种偶然的巧合,而是一种遗传上的普遍规律,但对于3∶1的性状分离比,他仍感到困惑不解。经过一番创造性思维后,终于茅塞顿开,提出了遗传因子的分离假说,其主要内容可归纳为:(1)生物性状的遗传由遗传因子决定(遗传因子后来被称为基因)。(2)遗传因子在体细胞内成对存在,其中一个成员来自父本,另一个成员来自母本,二者分别由精卵细胞带入。在形成配子时,成对的遗传因子又彼此分离,并且各自进入到一个配子中。这样,在每一个配子中,就只含有成对遗传因子中的一个成员,这个成员也许来自父本,也许来自母本。(3)在杂种F1的体细胞中,两个遗传因子的成员不同,它们之间是处在各自独立、互不干涉的状态之中,但二者对性状发育所起的作用却表现出明显的差异,即一方对另一方起了决定性的作用,因而有显性因子和隐性因子之分,随之而来的也就有了显性性状与隐性性状之分。(4)杂种F1所产生的不同类型的配子,其数目相等,而雌雄配子的结合又是随机的,即各种不同类型的雌配子与雄配子的结合机会均等。为了更好地证明分离现象,下面用一对遗传因子的图解来说明孟德尔的豌豆杂交试验及其假说,如图2-5所示。我们用大写字母D代表决定高茎豌豆的显性遗传因子,用小写字母d代表矮茎豌豆的隐性遗传因子。在生物的体细胞内,遗传因子是成对存在的,因此,在纯种高茎豌豆的体细胞内含有一对决定高茎性状的显性遗传因子DD,在纯种矮茎豌豆的体细胞内含有一对决定矮茎性状的隐性遗传因子dd。杂交产生的F1的体细胞中,D和d结合成Dd,由于D(高茎)对d(矮茎)是显性,故F1植株全部为高茎豌豆。当F1进行减数分裂时,其成对的遗传因子D和d又得彼此分离,最终产生了两种不同类型的配子。一种是含有遗传因子D的配子,另一种是含有遗传因子d的配子,而且两种配子在数量上相等,各占1/2。因此,上述两种雌雄配子的结合便产生了三种组合:DD、Dd和dd,它们之间的比接近于1∶2∶1,而在性状表现上则接近于3(高)∶1(矮)。因此,孟德尔的遗传因子假说,使得豌豆杂交试验所得到的相似结果有了科学的、圆满的解释。基因型与表现型我们已经看到,在上述一对遗传因子的遗传分析中,遗传下来的和最终表现出来的并不完全是一回事,如当遗传结构为DD型时,其表现出来的性状是高茎豌豆,而遗传结构为Dd型时,其表现出来的也是高茎豌豆。像这样,生物个体所表现出来的外形特征和生理特性叫做表现型,如高茎与矮茎,红花与白花;而生物个体或其某一性状的遗传基础,则被称为基因型,如高茎豌豆的基因型有DD和Dd两种,而矮茎豌豆的基因型只有dd一种。由相同遗传因子的配子结合成的合子发育而成的个体叫做纯合体,如DD和dd的植株;凡是由不同遗传因子的配子结合成的合子发育而成的个体则称为杂合体,如Dd。基因型是生物个体内部的遗传物质结构,因此,生物个体的基因型在很大程度上决定了生物个体的表现型。例如,含有显性遗传因子D的豌豆植株(DD和Dd)都表现为高茎,无显性遗传因子的豌豆植株(dd)都表现为矮茎。由此可见,基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。由以上分析我们还可知道,表现型相同,基因型却并不一定相同。例如,DD和Dd的表现型都是高茎,但其基因型并不相同,并且它们的下一代有差别:DD的下一代都是高茎的,而Dd的下一代则有分离现象——既有高茎,也有矮茎。4.分离规律的验证前面讲到孟德尔对分离现象的解释,仅仅建立在一种假说基础之上,他本人也十分清楚这一点。假说毕竟只是假说,不能用来代替真理,要使这个假说上升为科学真理,单凭其能清楚地解释他所得到的试验结果,那是远远不够的,还必须用实验的方法进行验证这一假说。下面介绍孟德尔设计的第一种验证方法,也是他用得最多的测交法。测交就是让杂种子一代与隐性类型相交,用来测定F1的基因型。按照孟德尔对分离现象的解释,杂种子一代F1(Dd)一定会产生带有遗传因子D和d的两种配子,并且两者的数目相等;而隐性类型(dd)只能产生一种带有隐性遗传因子d的配子,这种配子不会遮盖F1中遗传因子的作用。所以,测交产生的后代应当一半是高茎(Dd)的,一半是矮茎(dd)的,即两种性状之比为1∶1。如图2-6所示测交实验的方法。孟德尔用子一代高茎豌豆(Dd)与矮茎豌豆(dd)相交,得到的后代共64株,其中高茎的30株,矮茎的34株,即性状分离比接近1∶1,实验结果符合预先设想。对其他几对相对性状的测交试验,也无一例外地得到了近似于1∶1的分离比。孟德尔的测交结果,雄辩地证明了他自己提出的遗传因子分离假说是正确的,是完全建立在科学的基础上的。5.分离规律的实质孟德尔提出的遗传因子的分离假说,用他自己所设计的测交等一系列试验,已经得到了充分的验证,亦被后人无数次的试验所证实,现已被世人所公认,并被尊称为孟德尔的分离规律。那么,孟德尔分离规律的实质是什么呢?这可以用一句话来概括,那就是:杂合体中决定某一性状的成对遗传因子,在减数分裂过程中,彼此分离,互不干扰,使得配子中只具有成对遗传因子中的一个,从而产生数目相等的、两种类型的配子,且独立地遗传给后代,这就是孟德尔的分离规律。思考题孟德尔从开始试验到最后得出分离规律,都进行了哪些工作?这个过程对我们从事科学研究有何启示?二、孟德尔的自由组合规律孟德尔在揭示了由一对遗传因子(或一对等位基因)控制的一对相对性状杂交的遗传规律——分离规律之后,这位才思敏捷的科学工作者,又接连进行了两对、三对甚至更多对相对性状杂交的遗传试验,进而又发现了第二条重要的遗传学规律,即自由组合规律,也有人称它为独立分配规律。这里我们仅介绍他所进行的两对相对性状的杂交试验。1.杂交试验现象的观察孟德尔在进行两对相对性状的杂交试验时,仍以豌豆为材料。他选取了具有两对相对性状差异的纯合体作为亲本进行杂交,一个亲本是结黄色圆形种子(简称黄色圆粒),另一亲本是结绿色皱形种子(简称绿色皱粒),无论是正交还是反交,所得到的F1全都是黄色圆形种子。由此可知,豌豆的黄色对绿色是显性,圆粒对皱粒是显性,所以F1的豌豆呈现黄色圆粒性状。如果把F1的种子播下去,让它们的植株进行自花授粉(自交),则在F2中出现了明显的形状分离和自由组合现象。在共计得到的556粒F2种子中,有四种不同的表现类型,其数目分别为:如果以数量最少的绿色皱形种子32粒作为比例数1,那么F2的四种表现型的数字比例大约为9∶3∶3∶1。如图2-7所示豌豆种子两对相对性状的遗传实验。从以上豌豆杂交试验结果看出,在F2所出现的四种类型中,有两种是亲本原有的性状组合,即黄色圆形种子和绿色皱形种子,还有两种不同于亲本类型的新组合,即黄色皱形种子和绿色圆形种子,其结果显示出不同相对性状之间的自由组合。2.杂交试验结果的分析孟德尔在杂交试验的分析研究中发现,如果单就其中的一对相对性状而言,那么,其杂交后代的显、隐性性状之比仍然符合3∶1的近似比值。以上性状分离比的实际情况充分表明,这两对相对性状的遗传,分别是由两对遗传因子控制着,其传递方式依然符合于分离规律。此外,它还表明了一对相对性状的分离与另一对相对性状的分离无关,二者在遗传上是彼此独立的。如果把这两对相对性状联系在一起进行考虑,那么,这个F2表现型的分离比,应该是它们各自F2表现型分离比(3∶1)的乘积:这也表明,控制黄、绿和圆、皱两对相对性状的两对等位基因,既能彼此分离,又能自由组合。3.自由组合现象的解释那么,对上述遗传现象,又该如何解释呢?孟德尔根据上述杂交试验的结果,提出了不同对的遗传因子在形成配子中自由组合的理论。因为最初选用的一个亲本——黄色圆形的豌豆是纯合子,其基因型为YYRR,在这里,Y代表黄色,R代表圆形,由于它们都是显性,故用大写字母表示。而选用的另一亲本——绿色皱形豌豆也是纯合子,其基因型为yyrr,这里y代表绿色,r代表皱形,由于它们都是隐性,所以用小写字母来表示。由于这两个亲本都是纯合体,所以它们都只能产生一种类型的配子,即:YYRR——YRyyrr——yr二者杂交,YR配子与yr配子结合,所得后代F1的基因型全为YyRr,即全为杂合体。由于基因间的显隐性关系,所以F1的表现型全为黄色圆形种子。杂合的F1在形成配子时,根据分离规律,即Y与y分离,R与r分离,然后每对基因中的一个成员各自进入到下一个配子中,这样,在分离了的各对基因成员之间,便会出现随机的自由组合,即:(1) Y与R组合成YR;(2)Y与r组合成Yr;(3)y与R组合成yR;(4)y与r组合成yr。由于它们彼此间相互组合的机会均等,因此杂种F1(YyRr)能够产生四种不同类型、相等数量的配子。当杂种F1自交时,这四种不同类型的雌雄配子随机结合,便在F2中产生16种组合中的9种基因型合子。由于显隐性基因的存在,这9种基因型只能有四种表现型,即:黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形。如图2-8所示它们之间的比例为9∶3∶3∶1。这就是孟德尔当时提出的遗传因子自由组合假说,这个假说圆满地解释了他观察到的试验结果。事实上,这也是一个普遍存在的最基本的遗传定律,这就是孟德尔发现的第二个遗传定律——自由组合规律,也有人称它为独立分配规律。4.自由组合规律的验证与分离规律相类似,要将自由组合规律由假说上升为真理,同样也需要科学试验的验证。孟德尔为了证实具有两对相对性状的F1杂种,确实产生了四种数目相等的不同配子,他同样采用了测交法来验证。把F1杂种与双隐性亲本进行杂交,由于双隐性亲本只能产生一种含有两个隐性基因的配子(yr),所以测交所产生的后代,不仅能表现出杂种配子的类型,而且还能反映出各种类型配子的比数。换句话说,当F1杂种与双隐性亲本测交后,如能产生四种不同类型的后代,而且比数相等,那么,就证实了F1杂种在形成配子时,其基因就是按照自由组合的规律彼此结合的。为此,孟德尔做了以下测交试验,如图2-9所示。实际测交的结果,无论是正交还是反交,都得到了四种数目相近的不同类型的后代,其比数为1∶1∶1∶1,与预期的结果完全符合。这就证实了雌雄杂种F1在形成配子时,确实产生了四种数目相等的配子,从而验证了自由组合规律的正确性。5.自由组合规律的实质根据前面所讲的可以知道,具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,这就是自由组合规律的实质。也就是说,一对等位基因与另一对等位基因的分离与组合互不干扰,各自独立地分配到配子中。三、孟德尔遗传规律在理论和实践上的意义孟德尔的分离规律和自由组合规律是遗传学中最基本、最重要的规律,后来发现的许多遗传学规律都是在它们的基础上产生并建立起来的,它犹如一盏明灯,照亮了近代遗传学发展的前途。 1.理论应用从理论上讲,自由组合规律为解释自然界生物的多样性提供了重要的理论依据。大家知道,导致生物发生变异的原因固然很多,但是,基因的自由组合却是出现生物性状多样性的重要原因。比如说,一对具有20对等位基因(这20对等位基因分别位于20对同源染色体上)的生物进行杂交,F2可能出现的表现型就有220=1048576种。这可以说明现在世界生物种类为何如此繁多。当然,生物种类多样性的原因还包括基因突变和染色体变异,这在后面还要讲到。分离规律还可帮助我们更好地理解为什么近亲不能结婚的原因。由于有些遗传疾病是由隐性遗传因子控制的,这些遗传病在通常情况下很少会出现,但是在近亲结婚(如表兄妹结婚)的情况下,他们有可能从共同的祖先那里继承相同的致病基因,从而使后代出现病症的机会大大增加。因此,近亲结婚必须禁止,这在我国婚姻法中已有明文规定。2.实践应用孟德尔遗传规律在实践中的一个重要应用就是在植物的杂交育种上。在杂交育种的实践中,可以有目的地将两个或多个品种的优良性状结合在一起,再经过自交,不断进行纯化和选择,从而得到一种符合理想要求的新品种。比方说,有这样两个品种的番茄:一个是抗病、黄果肉品种,另一个是易感病、红果肉品种,现在需要培育出一个既能稳定遗传,又能抗病,而且还是红果肉的新品种。你就可以让这两个品种的番茄进行杂交,在F2中就会出现既抗病又是红果肉的新型品种。用它作种子繁殖下去,经过选择和培育,就可以得到你所需要的能稳定遗传的番茄新品种。
希望对你有帮助,谢谢。