独立分配律

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介绍

奥地利僧侣格雷戈尔·约翰·孟德尔（1822-1884）为我们今天所知的遗传学发展奠定了基础。他用豌豆进行的著名杂交实验为**遗传规律**奠定了基础，而遗传规律是所有有性繁殖的真核**二倍体生物**的基础。孟德尔利用豌豆的不同品质性状进行了多组实验，并将它们相互杂交。他将观察结果总结为**三个遗传原理**。他发现性状以某种离散的“**因子**”的形式遗传。二倍体生物携带同一因子的两个版本，称为其**等位基因**，即使在杂合体中也能保持其物理特性。直到后来，这些离散的因子才被发现是基因。基因的成对拷贝携带表达相同性状的信息，但会产生不同的效果。

遗传规律

孟德尔通过将**纯种**豌豆相互杂交，进行了多次实验，产生了第一代（**F1代**，即子代1）。F1代的自交产生了**F2代**。孟德尔每次进行杂交时都会仔细记录其观察结果并收集统计数据。他主要关注**七个性状差异**，并进行了多次**单因子杂交**和**双因子杂交**。根据他对豌豆（即豌豆植物）的实验，他阐述了遗传学的三个基本原理，即：

显性定律

在**杂合子**中，编码特定性状的一个等位基因的表达总是被编码相反特征的另一个等位基因的存在所**抑制**。

• 在纯种植物进行的对比性状杂交中，F1代只表现出两种性状中的一种，这种性状被称为**显性性状**。

• 然而，这并不意味着F1代没有遗传到另一种性状。它遗传了两种性状，但只有显性性状在表型上表达。

分离定律

该定律指出，在一个具有特定特征的两个等位基因的二倍体生物体中，每个等位基因在**配子形成**过程中都会分离，一个等位基因进入每个配子。因此，配子总是对某种性状纯合的。

独立分配律

该定律指出，在双因子杂交中，一对基因的分配在配子形成时与另一对基因无关。这意味着每一对对比性状与特定性状之间没有任何关联。

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独立分配律

独立分配律是通过豌豆的**双因子杂交**推导出来的。双因子杂交发生在两个在两个特征或性状上不同的生物之间。

**独立分配律**指出，*在双因子杂交中，一个基因的分配在配子形成过程中与其他基因无关*。

• 简单来说，这意味着后代遗传的某个性状与其在有性繁殖的二倍体生物体中其他性状的存在无关。

• 在减数分裂过程中，**同源染色体对**分离，而对的成员被分离到不同的子细胞核中，从而产生单倍体配子。

• 每个配子接收到的东西是**随机的，并且与其他染色体对**无关。这意味着来自同一来源（即母体或父体）的染色体可以分配到不同的配子中。

• 因此，配子接收到的基因的等位基因不表现出与其他基因的连锁。例如，在孟德尔的实验中，种子颜色的分离与种子形状的分离无关，并且这两种性状都出现在F2代中。

示例

在孟德尔的实验中，他将一个产生圆形黄色种子（RRYY）的纯种豌豆植物与一个产生皱纹绿色种子（rryy）的纯种植物杂交。

• 因此，**F1代**产生的所有植物都具有圆形黄色种子（RrYy）。

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• 然而，在**F1代自交**后，他在F2代中获得了惊人的结果。

• 虽然F1代产生圆形黄色种子（RrYy），但**F2代**产生了**新的组合**，这与RrYy的亲本组合大相径庭。

• 因此，来自亲本的等位基因R、r和Y、y可以彼此独立地分配到F1代的不同配子中，并导致在F2代中观察到的新组合。

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• 这种双因子杂交的**基因型比例**为**1:2:2:4:1:2:1:2:1**。

• 获得的**表型比例**为**9:3:3:1**（圆形黄色：皱纹黄色：圆形绿色：皱纹绿色）。

结论

格雷戈尔·约翰·孟德尔对豌豆进行了一系列育种实验，以了解后代性状的遗传。根据他的实验，他提出了三个定律。

• 根据**显性定律**，后代只表现出同一性状的两个对比性状中的一种。表达的性状是显性性状。

• 分离定律指出，在二倍体生物体中，两个等位基因编码相同的性状，并且在配子形成过程中，每个等位基因都会分离（分开）到一个单独的配子中。

• 根据独立分配律，二倍体生物体中编码不同性状的基因会彼此独立地分配到配子中。

• 独立分配律是通过对两种豌豆植物进行双因子杂交的观察结果而制定的。这种杂交的表型比例是9:3:3:1。

常见问题

Q1. 显性定律是普遍的吗？

A1. 否。显性并非普遍概念。有时，杂合子可能表现出介于两个纯合子之间的表型，这种情况称为不完全显性。在其他情况下，杂合子可以同时表达两种纯合子表型。这被称为共显性。

Q2. 基因的穿透率是什么意思？

A2. 穿透率是指基因在其携带者的表型中表达的程度。

Q3. 父母双方是否总是参与所有性状的遗传？

A3. 否。有些性状，尤其是某些疾病，是性连锁的，可能存在于性染色体上。此外，我们知道线粒体有自身的DNA。事实上，线粒体DNA只遗传自母亲。在所有其他核性状的遗传中，父母双方都参与其中。

Q4. 什么是基因相互作用？

A4. 基因相互作用是指当两个或多个*非等位基因*（即不同基因座上的基因）影响单个性状的表达时。一个基因座上等位基因的表达取决于位于染色体上另一个基因座上的另一个基因的产物。

Q5. 独立分配律的局限性是什么？

A5. 独立分配律不适用于连锁基因、非等位基因相互作用以及共显性或部分显性的情况。