基因自由組合定律

基因自由組合定律

位於非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數分裂形成配子的過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合。

基本信息

簡介

自由組合定律的實質

具有兩對(或更多對)相對性狀的親本進行雜交,在F1(雜合體)形成配子時,同源染色體上的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,注意掌握以下兩點:

(1)同時性:同源染色體上等位基因的分離與非同源染色體上非等位基因間的自由組契約時進行.

(2)獨立性:同源染色體上等位基因間的相互分離與非同源染色體上非等位基因間的自由組合,互不干擾,各自獨立分配到配子中去.

概念

law of independent assortment,直譯為獨立分配規律。現代生物遺傳學三大基本定律之一。

定義

當具有兩對(或更多對)相對性狀的親本進行雜交,在子一代產生配子時,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。

對於除此以外的完全連鎖、部分連鎖以及所謂假連鎖基因,遵循連鎖互換規律。

實質

非等位基因自由組合。這就是說,一對染色體上的等位基因與另一對染色體上的等位基因的分離或組合是彼此間互不干擾的,各自獨立地分配到配子中去。因此也稱為獨立分配律。

歷史

發現人

遺傳學說奠基人孟德爾(Gregor Johann Mendel)於1856-1864年間作為假說提出並初步驗證。

雜交試驗

孟德爾取具有兩組相對性狀差異豌豆為研究對象,一個親本是顯性性狀黃色圓粒(記為YYRR),另一親本是隱性性狀綠色皺粒(記為yyrr),得到雜合的F1子一代黃色圓粒(記為YyRr)。讓它們進行自花授粉(自交),則在F2子二代中出現了明顯的分離和自由組合現象。在總計得到的556顆F2種子中,有四種不同的表現類型,其數目分別為:黃色圓形,綠色圓形,黃色褶皺,綠色皺粒。如果以數量最少的綠色皺粒32顆作為比例數1,那么F2的四種表現型的數字比例大約為9∶3∶3∶1。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,即黃色圓粒和綠色皺粒,還有兩種不同於親本類型的新組合,即黃色皺粒和綠色圓粒,其結果顯示出不同相對性狀之間的自由組合。

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(YyRr)與雙隱性親本(yyrr)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。

意義

理論意義

能夠解釋為什麼自然界的生物種類是多種多樣的,為什麼世界上沒有完全相同的兩個個體。例如人的指紋,在全世界就沒有兩個指紋完全相同的人。生物變異的原因之一就是在有性生殖中,基因的重新組合,產生了多種多樣的後代。

實踐意義

在雜交育種工作中有很大的指導作用,因為通過雜交,基因重組能產生不同於親本的新類型,有利於人工選育新品種。例如,一個小麥品種能抗倒伏,但不抗鏽病,另一品種則抗鏽病而易倒伏,經雜交,子二代可能出現既抗鏽病又不倒伏的新類型。通過人工選擇,就可得到符合人類要求的新品種。

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生的情況,並且推斷出後代的基因型和表現型以及它們出現的機率,為遺傳病的預測和診斷提供理論依據。

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