单基因杂交 - 单基因遗传

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介绍

孟德尔遗传是一种生物遗传方式，遵循格雷戈尔·孟德尔在1865年和1866年首次提出的思想，这些思想后来在1900年由雨果·德弗里斯和卡尔·柯伦斯重新发现，并由威廉·贝特森推广。这些观点最初是有争议的。当托马斯·亨特·摩根在1915年将孟德尔的理论与博韦里-萨顿染色体遗传假说结合起来时，孟德尔的理论成为经典遗传学的基石。两个具有相似基因位点但具有明显差异的生物体结合形成单基因杂交。单基因杂交研究的是单个基因上两个或多个突变引起的性状控制。这种杂交中的每个亲本都必须是纯合的，即对于所需性状是纯种的。一个杂交是否符合单基因杂交的标准，通常是通过单基因比率来评估的，通常是指第二代（F2）后代的分布。

单基因杂交的定义

这种杂交包括两个纯合个体，它们在某种遗传特征上具有相反的表现型。

“单基因杂交是指两个单基因性状（TT和tt）之间的杂交。”

它负责传递一个基因。Punnett方格图是它的一个很好的视觉演示。遗传学家利用单基因杂交来研究从亲代传递给纯合后代的杂合基因的表达。

实验

孟德尔研究了豌豆植物的七个性状，如下所示：

• 种子的质地，是圆形还是皱缩。

• 种子的颜色，是黄色还是绿色。

• 花朵的颜色，是白色还是紫色。

• 植株的高度，是高还是矮。

• 豆荚的形状，是褶皱的还是膨胀的。

• 豆荚的颜色，是绿色还是黄色。

• 花的位置，是腋生还是顶生。

孟德尔关于豌豆的实验

• 为了确定杂交是否是单基因杂交，孟德尔使用了两种具有两种不同性状的豌豆植物——一种高，一种矮。

• 结果，高矮植物的异花授粉观察到所有植物都是高的。

• 所有杂种植物都是高大的。

• 子一代或F1是后代，这一代被称为第一代杂交（F1）。

• 在包括所有七种可能的组合的实验中，他还发现F1后代具有单一的性状模式，即它们表现得像其中一个亲本。没有出现任何其他亲本性状。

• 他坚持不懈地努力促使F1系植物自花授粉。

• 令人惊讶的是，他发现，尽管其他三株植物是高大的，但其中一株是矮的。

• 高大植物的数量是矮小植物的三倍。

• 根据他的说法，没有发生混合，因为没有后代是中等高度。

• 由于其他植物性状的结果相同，后代被称为子二代或F2后代。他称它们为第二代杂交。

• 孟德尔注意到F1代的性状与F2代不同。

• 他区分了隐性和显性性状。

• 此外，他得出结论，某些“因子”代代相传。

• 这些“因子”后来被称为“基因”。

• 基因决定了性状如何代代遗传。

• 一个基因由两个等位基因组成，每个等位基因编码一个特定的性状。纯合等位基因对具有相同的性状，例如TT或tt，而杂合等位基因对具有不同的或非相同的性状，例如Tt。

例子

亨廷顿舞蹈症

• 这是一种致命的遗传疾病。

• 每个人都携带突变的亨廷顿蛋白基因，导致这种疾病。

• 一个人的纯合隐性亨廷顿蛋白基因与另一个人的纯合显性亨廷顿蛋白基因结合。

• 每个孩子都携带亨廷顿病的显性等位基因。因此，孩子会患上这种疾病。

验证显性性状

• 然而，纯合个体之间的单基因杂交通常只是第一步。

• 通过杂合杂交可以确定一个性状是显性还是隐性，其中父母双方都具有显性基因和隐性等位基因。

• 第二阶段模拟了格雷戈尔·孟德尔用豌豆进行的过程。

• 例如，科学家杂交两个基因型为Ll的亲本，它们都有共同的长茎。在理想情况下，他们的后代中每四个中就有一个的基因型为ll，茎较短。

• 由于长茎出现的频率高于短茎，因此科学家可以在第二代中安全地得出结论，长茎是显性性状。

结论

当托马斯·亨特·摩根在1915年将孟德尔的理论与博韦里-萨顿染色体遗传假说结合起来时，孟德尔的理论成为经典遗传学的基石。罗纳德·费舍尔在他1930年的著作《自然选择的遗传理论》中，将这些概念与自然选择理论结合起来，为进化提供了数学基础，并为现代进化综合论中的群体遗传学奠定了基础。孟德尔研究了豌豆植物（Pisum sativum）中单基因遗传和两个或多个基因的遗传。“单基因遗传（单基因杂交）”。结果显示了基于遗传的不同和相似性状。

柯伦斯提出了著名的三个遗传原理：

• 显性定律

• 分离定律，以及

• 独立分配定律。

在检查了孟德尔的研究结果后。

显性定律指出，在杂合子中，隐性等位基因的表达被抑制。

分离定律解释了为什么一个性状的配子是纯合的，并且在杂合子中没有等位基因的混合。

常见问题

Q1. 单基因遗传包含什么？

A1. 单基因遗传（一对等位基因）控制单个性状的方式被称为单基因遗传。它也称为单基因杂交和单基因遗传。

Q2. 说明不同类型的遗传。

A2. 主要有四种遗传类型：共显性、不完全显性、多等位基因和性连锁遗传。

Q3. 说明决定单基因遗传结果的定律？

A3.

• 显性定律

• 分离定律