生物课12

遗传与变异

不完全显性

有时,显性性状可能不会完全支配隐性性状。这种情况被称为不完全优势。我们知道,在二倍体生物中,每个基因都有两个拷贝,即一对等位基因。其中一个基因可能由于经历了一些变化而有所不同。

为了理解这一点,让我们举一个包含产生酶的信息的基因的例子。这种基因有两个拷贝。我们假设正常的等位基因产生正常的酶。该修饰等位基因可产生以下产物:

在第一种情况下,修饰的等位基因与未修饰的等位基因相同。它会产生相同的表型,即会导致底物s的转化,但如果等位基因产生无功能酶或无酶,则可能会影响表型。未修饰的等位基因为显性等位基因,而修饰的等位基因一般为隐性等位基因。隐性性状是由于无功能酶或没有酶产生而出现的。

狗花(Snapdragon或Antirrhinum sp.)的花色遗传是理解不完全显性的一个很好的例子。将真育种红花(RR)植株与真育种白花(RR)植株杂交,F2代植株均产生粉红色花(RR)。F2代植株自花授粉时,F2代植株产生红色(RR)、粉红色(RR)和白色(RR)花的比例为1:2:1。这是因为红色无法完全压倒白色。因此,就产生了粉红色的花。

Co-dominance

为了理解共显性的概念,让我们以人类ABO血型为例。红细胞的质膜表面有突出的糖聚合物,糖的种类是由基因控制的。基因(I)有三个等位基因;IA, IB和i。等位基因IA和IB产生的糖的形式略有不同,而等位基因i不产生糖。IA和IB对i是完全显性的,这意味着当IA和i存在时,只有IA表达。同样,当IB和i存在时,只有IB表达。但是当IA和IB都存在时,它们都表达自己的糖类型;因为共同支配。这三个等位基因有六种不同的组合;导致不同的血型。 This can be shown by following table.

人类血型的遗传基础
等位基因来自亲本1 等位基因来自亲本2 后代基因型 后代血型
一个 一个 一个一个 一个
一个 B 一个B AB
一个 一个 一个
B 一个 一个B AB
B B BB B
B B B
2 O

两个基因的遗传

双交叉:在杂交中研究两对性状,称为双杂交。

孟德尔选择黄色(YY)和绿色(YY)作为种子色。他进一步选择圆形种子(RR)和褶皱种子(RR)作为种子纹理。在这种情况下,黄色比绿色占优势,而圆形纹理比褶皱纹理占优势。

F1代:配子RY与RY杂交后,F1代植株均产生黄色褶皱种子(RrYy)。这些植物的基因型为杂合型。颜色以黄色为主,质地圆润。

当允许F1代植株自花授粉时,其结果可由Punette Square图所示。

配子 RR 变化中 变化中 变化中
变化中 RRYY RrYy RRYy RrYy
变化中 RrYY rrYY RrYy rrYy
变化中 RRYy RrYy RRyy Rryy
变化中 RrYy rrYy Rryy rryy

F2代植株产生圆黄、皱黄、圆绿、皱绿3种种子,比例为9:3:3:1。基于这一观察,孟德尔提出了独立分类定律。

独立分类法则:当两对性状组合成杂种时,其中一对性状的分离是独立于另一对性状的。

染色体遗传理论:染色体和基因都是成对出现的。一对基因的两个等位基因位于同源染色体上的同源位点上。Sutton和Boveri认为一对染色体的配对和分离会导致它们所携带的一对因子的分离。萨顿把染色体分离的知识和孟德尔原理结合起来,称之为染色体遗传理论。

链接:染色体上基因的物理联系称为连锁。

重组:非亲本基因的组合称为重组。

摩根在果蝇身上进行了几次双杂交,以研究性别连锁的基因。摩根将黄身体、白眼的雌性与棕色身体、红眼的雄性杂交。他杂交了F1后代。他观察到这两个基因并不是彼此独立分离的,F2的比值也明显偏离了9:3:3:1的比值。摩根知道这些基因位于X染色体上。他可以看到,当双杂交的两个基因位于同一染色体上时,亲本基因组合的比例远远高于非亲本基因组合的比例。这归因于两个基因的物理关联或连锁。摩根还发现,即使基因被分组在同一条染色体上,一些基因是紧密相连的,而另一些则是松散相连的。紧密连锁基因的重组率极低,而松散连锁基因的重组率较高。例如; genes for white and yellow colours were tightly linked and showed only 1.3% recombination. On the other hand, genes for white and miniature wing showed 37.2% recombination because they were loosely linked.


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