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六種婚式的遺傳圖解棋盤法
伴X隱性遺傳六種婚式?
1、六種婚式的遺傳圖解棋盤法:什麼是孟德爾棋盤法,分枝法?
基因的自由組合定律孟德爾在完成了對豌豆一對相對性狀的研究后,并沒有滿足已經取得的成績,而是進一步探索兩對相對性狀的遺傳規律。他在基因的分離定律的基礎上,又揭示出了遺傳的第二個基本規律——基因的自由組合定律。兩對相對性狀的遺傳實驗孟德爾在做兩對相對性狀的雜交試驗時,用純種圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本進行雜交,無論正交還是反交,結出的種子(F1)都是圓粒的(如圖)。這一結果表明,對綠色是顯性,圓粒對皺粒也是顯性。孟德爾又讓F1植株進行自交,在產生的F2中,不僅出現了親代原有的性狀——圓粒和綠色皺粒,還出現了新的性狀——綠色圓粒和皺粒。試驗結果顯示出不同對的性狀之間發生了自由組合。孟德爾對試驗的結果也進行了統計學分析:在總共得到的粒種子中,圓粒、綠色圓粒、皺粒和綠色皺粒的數量依次是、、和32。即這4種表現型的數量比接近于9:3:3:1。怎樣解釋這一結果呢?對自由組合現象的解釋如果對每一對性狀單獨進行分析,其結果是:圓粒:皺粒接近于3:1:綠色接近于3:1以上數據表明,豌豆的粒形和粒色的遺傳都遵循了基因的分離定律。孟德爾假設豌豆的粒形和粒色分別由一對基因控制,即和綠色分別是由Y和y控制;圓粒和皺粒分別是由R和r控制。這樣,純種圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆的基因型就分別是YYRR和yyrr,它們的配子則分別是YR和yr。后,F1的基因型就是YyRr。Y對y、R對r都具有顯性作用,因此,F1的表現型是圓粒(如圖)。F1自交產生配子時,根據基因的分離定律,每對基因都要彼此分離,所以,Y與y分離、R與r分離。孟德爾認為,與此同時,不同對的基因之間可以自由組合,也就是Y可以與R或r組合;y可以與R或r組合,這里等位基因的分離和不同對基因之間的組合是彼此獨立相互不干擾的。這樣,F1產生的雌配子和雄配子就各有4種,它們是YR、Yr、yR和yr,并且它們之間的數量比接近于1:1:l:l。用結白色扁形果實(基因型是WwDd)的南瓜植株自交,是否能夠培育出只有一種顯性性狀的南瓜?你能推算出具有一種顯性性狀南瓜的概率是多少嗎?答案:用結白色扁形果實的南瓜植株自交,能夠培育出只有一種顯性性狀的南瓜(扁形或白色圓形);出現只有一種顯性性狀南瓜的概率是6/16(或3/8)。具有優勢的品種不能代代遺傳,因為這類品種的基因型是雜合的,它們的后代必定會出現性狀分離和重組,從而產生出新的性狀。由于時雌雄配子的結合是隨機的,因此,結合的方式可以有16種。在這16種方式中,共有9種基因型和4種表現型。9種基因型是:YYRR,YYRr,YyRR,YyRr,YYrr,Yyrr,yyRR,yyRr和yyrr;4種表現型是:圓粒、皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒,并且4種表現型之間的數量比接近于9:3:3:1。對自由組合現象解釋的驗證孟德爾為了驗證對自由組合現象的解釋是否正確,還做了測交試驗,也就是讓子一代植株F1(YyRr)與隱性純合子雜交(yyrr)。按照孟德爾提出的假設,F1能夠產生4種配子,即YR、Yr、yR、yr,并且它們的數目相等;而隱性純合子只產生含有隱性基因的配子yr。所以,測交的結果應當產生4種類型的后代:圓粒(YyRr)、皺粒(Yyrr)、綠色圓粒(yyRr)和綠色皺粒(yyrr),并且它們的數量應當近似相等(如圖)。孟德爾所做的測交試驗,無論是以F1作母本還是作父本,實驗的結果都合預期的設想,也就是4種表現型的實際子粒的數量比都接近于1:1:1:1。從而證實了F1在形成配子時,不同對的基因是自由組合的。基因自由組合定律的實質細胞遺傳學的研究結果表明,孟德爾所說的一對基因就是位于一對同源上的等位基因,不同對的基因就是位于非同源上的非等位基因。孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗,揭示出的自由組合定律的實質是:位于非同源上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進行減數形成配子的過程中,同源上的等位基因彼此分離的同時,非同源上的非等位基因自由組合。基因自由組合定律在實踐中的應用基因自由組合定律在動植物育種工作和醫學實踐中同樣有著重要意義。在育種工作中,人們用雜交的方法,有目的地使生物不同品種間的基因重新組合,以便使不同親本的優良基因組合到一起,從而創造出對人類有益的新品種。例如,在水稻中,有芒(A)對無芒(a)是顯性,抗病(R)對不抗病(r)是顯性。有兩個不同品種的水稻,一個品種無芒、不抗病;另一個品種有芒、抗病。人們將這兩個不同品種的水稻進行雜交,根據自由組臺定律,在F2中分離出的無芒、抗病(aaRR或aaRr)植株應該占總數的3/16,其中,l/16是純合類型(aaRR)2/16是雜合類型(aaRr)。要進一步得到純合類型,還需要對無芒、抗病類型進行自交和選育,淘汰不合要求的植株,**得到能夠穩定遺傳的無芒、抗病的類型。在作物育種中,人們常常利用優勢達到增產的目的。優勢是利用純合親本雜交,使F1具有高產、優質、多種抗性等性狀。想一想:具有優勢的品種能夠代代遺傳嗎?在醫學實踐中,人們可以根據基因的自由組合定律來分析家系中兩種遺傳病同時發病的情況,并且推斷出后代的基因型和表現型以及它們出現的概率,為遺傳病的預測和診斷提供理論上的依據。例如,在一個家庭中,是多指患者(由顯性致病基因P控制),母親的表現型正常,他們婚后卻生了一個手指正常但患先天聾啞的孩子(由隱性致病基因d控制;基因型為dd)。根據基因的自由組合定律可以推知:的基因型應該是PpDd,母親的基因型應該是ppDd。根據父母親的基因型,可以推斷出他們后代有可能出現4種不同的表現型,它們是:只患多指;只患先天聾啞;既患多指又患先天聾啞;表現型完全正常。推算一下,在這對夫婦所生子女中,每一種表現型出現的概率是多少?孟德爾成功的原因在孟德爾之前,也有不少學者做過動物和植物的雜交試驗,但是都沒能總結出任何規律,為什麼孟德爾能夠取得如此巨大的成果呢?歸納起來,主要有以下幾個方面的原因:**,正確地選用試驗材料是孟德爾成功的首要條件。孟德爾在做雜交試驗時選用了豌豆作試驗材料,這是因為豌豆不僅是閉花受粉植物,而且各個品種之間有一些穩定的、容易區分的性狀。實際上,豌豆也有一些不易區分的性狀,比如葉的大小與花的大小等,孟德爾在做雜交試驗時,舍棄了這類性狀,只是對穩定的,容易區分的相對性狀進行研究,這就使試驗的結果既可靠又容易分析。第二,在對生物的性狀進行分析時,孟德爾首先只針對一對相對性狀的傳遞情況進行研究。例如,當研究子粒的形狀時,不考慮子粒的顏色,在研究子粒的顏色時又不考慮子粒的飽滿程度。在弄清一對相對性狀的傳遞情況后,再研究兩對、三對,甚至多對相對性狀的傳遞情況。這種由單因素到多因素的研究方法也是孟德爾成功的重要原因。第三,孟德爾在進行豌豆的雜交試驗時,對不同世代出現的不同性狀的個體數目都進行了記載和分析,并且應用統計學方法對實驗結果進行分析,這是孟德爾成功的又一個重要原因。第四,孟德爾還科學地設計了試驗的程序。他在對大量試驗數據進行分析的基礎上,合理地提出了假說,并且設計了新的試驗來驗證假說,這是孟德爾成功的第四個重要原因。孟德爾揭示遺傳規律的過程表明,任何一項科學研究成果的取得,不僅需要有堅韌的毅力和持之以恒的探索精神,還需要有嚴謹求實的科學態度和正確的科學方法。
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