孟德尔定律的适用条件是什么( 三 )


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 。
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**圆形种子(简称**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**圆形种子 。由此可知,豌豆的**对绿色是显性,圆粒对皱粒是显性,所以F1的豌豆呈现**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
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**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**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 。