孟德爾第二定律

孟德爾第二定律

控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時,決定同一性狀的成對遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。也叫做自由組合定律("Law of independent Assortment")。

基本介紹

  • 中文名:孟德爾第二定律
  • 外文名:Mendel's Second Law
  • 別稱自由組合定律
  • 學科:生物
名稱,簡介,

名稱

孟德爾第二定律 ("Mendel's Second Law")

簡介

控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時,決定同一性狀的成對遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。也叫做自由組合定律("Law of independent Assortment")。
1.雜交試驗現象的觀察
孟德爾在進行兩對相對性狀的雜交試驗時,仍以豌豆為材料。他選取了具有兩對相對性狀差異的純合體作為親本進行雜交,一個親本是結黃色圓形種子(簡稱黃色圓粒),另一親本是結綠色皺形種子(簡稱綠色皺粒),無論是正交還是反交,所得到的F1全都是黃色圓形種子。由此可知,豌豆的黃色對綠色是顯性,圓粒對皺粒是顯性,所以F1的豌豆呈現黃色圓粒性狀。
如果把F1的種子播下去,讓它們的植株進行自花授粉(自交),則在F2中出現了明顯的形狀分離和自由組合現象。在總計得到的556粒F2種子中,有四種不同的表現類型.
如果以數量最少的綠色皺形種子32粒作為比例數1,那么F2的四種表現型的數字比例大約為9∶3∶3∶1。如圖2-7所示豌豆種子兩對相對性狀的遺傳實驗。
從以上豌豆雜交試驗結果看出,在F2所出現的四種類型中,有兩種是親本原有的性狀組合,即黃色圓形種子和綠色皺形種子,還有兩種不同於親本類型的新組合,即黃色皺形種子和綠色圓形種子,其結果顯示出不同相對性狀之間的自由組合。
2.雜交試驗結果的分析
孟德爾在雜交試驗的分析研究中發現,如果單就其中的一對相對性狀而言,那么,其雜交後代的顯、隱性性狀之比仍然符合3∶1的近似比值。
以上性狀分離比的實際情況充分表明,這兩對相對性狀的遺傳,分別是由兩對遺傳因子控制著,其傳遞方式依然符合於分離規律。
此外,它還表明了一對相對性狀的分離與另一對相對性狀的分離無關,二者在遺傳上是彼此獨立的。
如果把這兩對相對性狀聯繫在一起進行考慮,那么,這個F2表現型的分離比,應該是它們各自F2表現型分離比(3∶1)的乘積:這也表明,控制黃、綠和圓、皺兩對相對性狀的兩對等位基因,既能彼此分離,又能自由組合。
3.自由組合現象的解釋
那么,對上述遺傳現象,又該如何解釋呢?孟德爾根據上述雜交試驗的結果,提出了不同對的遺傳因子在形成配子中自由組合的理論。
因為最初選用的一個親本——黃色圓形的豌豆是純合子,其基因型為YYRR,在這裡,Y代表黃色,R代表圓形,由於它們都是顯性,故用大寫字母表示。而選用的另一親本——綠色皺形豌豆也是純合子,其基因型為yyrr,這裡y代表綠色,r代表皺形,由於它們都是隱性,所以用小寫字母來表示。
由於這兩個親本都是純合體,所以它們都只能產生一種類型的配子,即:
YYRR——YR
yyrr——yr
二者雜交,YR配子與yr配子結合,所得後代F1的基因型全為YyRr,即全為雜合體。由於基因間的顯隱性關係,所以F1的表現型全為黃色圓形種子。雜合的F1在形成配子時,根據分離規律,即Y與y分離,R與r分離,然後每對基因中的一個成員各自進入到下一個配子中,這樣,在分離了的各對基因成員之間,便會出現隨機的自由組合,即:
(1) Y與R組合成YR;
(2)Y與r組合成Yr;(3)y與R組合成yR;
(4)y與r組合成yr。
由於它們彼此間相互組合的機會均等,因此雜種F1(YyRr)能夠產生四種不同類型、相等數量的配子。當雜種F1自交時,這四種不同類型的雌雄配子隨機結合,便在F2中產生16種組合中的9種基因型合子。由於顯隱性基因的存在,這9種基因型只能有四種表現型,即:黃色圓形、黃色皺形、綠色圓形、綠色皺形。如圖2-8所示它們之間的比例為9∶3∶3∶1。
這就是孟德爾當時提出的遺傳因子自由組合假說,這個假說圓滿地解釋了他觀察到的試驗結果。事實上,這也是一個普遍存在的最基本的遺傳定律,這就是孟德爾發現的第二個遺傳定律——自由組合規律,也有人稱它為獨立分配規律。
4.自由組合規律的驗證
與分離規律相類似,要將自由組合規律由假說上升為真理,同樣也需要科學試驗的驗證。孟德爾為了證實具有兩對相對性狀的F1雜種,確實產生了四種數目相等的不同配子,他同樣採用了測交法來驗證。
把F1雜種與雙隱性親本進行雜交,由於雙隱性親本只能產生一種含有兩個隱性基因的配子(yr),所以測交所產生的後代,不僅能表現出雜種配子的類型,而且還能反映出各種類型配子的比數。換句話說,當F1雜種與雙隱性親本測交後,如能產生四種不同類型的後代,而且比數相等,那么,就證實了F1雜種在形成配子時,其基因就是按照自由組合的規律彼此結合的。
實際測交的結果,無論是正交還是反交,都得到了四種數目相近的不同類型的後代,其比數為1∶1∶1∶1,與預期的結果完全符合。這就證實了雌雄雜種F1在形成配子時,確實產生了四種數目相等的配子,從而驗證了自由組合規律的正確性。
5.自由組合規律的實質
根據前面所講的可以知道,具有兩對(或更多對)相對性狀的親本進行雜交,在F1產生配子時,在等位基因分離的同時,非同源染色體上的非等位基因表現為自由組合,這就是自由組合規律的實質。也就是說,一對等位基因與另一對等位基因的分離與組合互不干擾,各自獨立地分配到配子中。

  

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