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第二节 遗传的基本规律 一 基因的的分离定律

作者:未知来源:中央电教馆时间:2006/4/29 8:31:35阅读:nyq
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孟德尔简介

  孟德尔生于1822年,他原来并非生物学家,而是奥地利的布龙奥大利修道院的一名天主教神父,当他进入修道院时还是个穷苦的孩子,1847年被授予牧师的职位,1851年被送到维也纳的大学学习自然科学。1853年他回到市龙修道院并讲授科学,1857年他开始收集市上商人所出售的豌豆品种。作为业余植物学家的孟德尔对这些品种在株高、花色、种子颜色等方面各有差异很感兴趣,他认为这些特征是研究一个简单而又重要的问题的良好材料,这个问题当时还没有一个植物学家曾给予清晰的解释,更不用谈答案了。孟德尔在修道院的花园里用他收集来的豌豆品种静静地进行了8年的连续观察和实验,并获得了他曾经设想过的答案。他把结果和结论仔细地写成论文,并于1865年春季自然历史学会在布龙召开的第二次会议上发表,这就是我们所知道的孟德尔遗传规律。这篇论文曾刊登于该学会的年刊上,并于1866年分送欧美的许多图书馆。但是,无论听过他的论文的人,还是读过他的论文的人都没有发现这篇论文的重要性。另外孟德尔在宣读论文之前,还寄了一份给瑞士著名植物学家内格利,但内格利不以为然,认为数数豌豆对了解真理毫无益处,况且孟德尔又是一个无名小卒,内格利更不会重视他的 论文了。
一直到1900年,荷兰植物学家德佛里斯、德国植物学家柯灵斯和奥地利植物学家丘马克3个人各自在同一年里得出了一个和孟德尔在一代人以前所得出的完全相同的结论,当他们3人分别准备发表论文而去查阅文献时,才都十分意外地看到了孟德尔的文章。他们的论文都在1900年发表了,每个人的论文里都提到了孟德尔的文章,并且都把发现归功于孟德尔,而把自己的工作说成只是证实孟德尔的规律而已。孟德尔规律的重新发现为遗传学的发展作出了贡献。
  分离规律表现在比例上至少有3种形式:
  3:1,这是对多数二倍体生物在完全显性的情况下所表现的形式,如豌豆的高茎与矮茎。
  1:2:1,这是不完全显性的表现形式,如紫茉莉红花与白花杂交的结果。
  1:1,这主要是单倍体生物,如衣藻、酵母菌、红色面包霉等。




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孟德尔的工作成就及成功的原因

1.工作成就:
  (1)提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学上确定为基因)。
  (2)发现了两个遗传规律:基因的分离定律和自由组合定律。
2.成功的原因:
  (1)选用豌豆为实验材料:①豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,自然状况下是纯种;②豌豆品种间的性状差异大,容易区分;
  (2)首先只对一对相对性状的遗传情况进行研究,然后再对两对及以上相对性状在一起的遗传情况进行研究。
  (3)能科学地运用统计学方法对实验结果进行分析。
3.评价:遗传学奠基人。

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关于作物育种的分析

1.雄性不育系的作用
  雄性不育是指雄蕊发育不正常,不能产生可育花粉,但雌蕊正常可育,可以接受其它植株的花粉而产生种子。雄性不育系是指同种植物中具有可遗传的雄性不育性状的植株群体。其作用是:它在杂交中只能作母本,免去了大量的人工去雄工作,节省了大量的劳动力,保证了杂交种的纯度(防止了自交)。
2.核质互作型雄性不育
  小麦、水稻、玉米等作物的雄性是否可育,是由细胞核和细胞质中的基因共同决定的,这叫做核质互作。细胞核中的可育基因用R表示,不育基因用r表示;细胞质中的可育基因用W表示,不育基因用S表示。只有当细胞核不育基因r与细胞质不育基因S同时存在时,植株才能表现为雄性不育。
3.水稻专家袁隆平利用“野败”
  水稻专家袁隆平带领他的弟子在海南岛的野生水稻中找到了花粉败育(即雄性不育)的植株,人们称其为“野败”,让“野败”与水稻杂交培育出水稻的雄性不育系。在杂交过程中要使保持系或恢复系的花粉传到不育系上,是用竹竿或木棍来回碰打这些植株,使花粉飞散过去。




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显性的相对性

1.完全显性
  具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交, 的全部个体,都表现出显性性状,并且在表现程度上和显性亲本完全一样,这种显性表现叫做完全显性。例如,孟德尔所研究的7对相对性状,都属于完全显性。
2.不完全显性
  在生物性状的遗传中,如果 的性状表现介于显性和隐性的亲本之间,这种显性表现叫做不完全显性。如红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交, 都开粉红花, 则有开红花、粉红花和白花,它们之间比例接近1:2:1,遗传图解如下:

   基因型
   表现型  红花:粉红:白花=
3.共显性:
  在生物性状的遗传中,如果两个亲本的性状,同时在 的个体上显现出来,而不是只单一的表现出中间性状,这种显性表现叫做共显性。
例:




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性状的多基因决定和基因的多效性

  我们通常所说的一个性状是由一对等位基因决定的,也就是说一对基因只影响一个性状,即基因与性状之间是“一对一”的关系。实际上,基因与性状之间并不是简单的“一对一”关系,这就是遗传学中所说的性状的多基因决定和基因的多效性。
  1.性状的多基因决定
  性状的多基因决定是指一个性状不只涉及两个等位基因,而是可以涉及几对或几十对基因。如玉米叶绿素的形成至少涉及50个不同位置的基因;玉米糊粉层的颜色涉及7对等位基因。又如果蝇眼睛的颜色,至少受到40个不同位置基因的影响;果蝇翅的大小,至少受到34个不同位置基因的影响。一些性状虽然受到多个基因控制,但是各个基因起的作用是不一样的。例如,玉米中 这两对等位基因决定花青素的有无,C和c,这对等位基因决定糊粉层的有无,R和r这对等位基因决定糊粉层和植株颜色的有无……当 、C和R这4个显性基因都存在时,胚乳是红色的。但是,如果有另一个显性基因 存在,胚乳则成为紫色。所以我们常常说胚乳的紫色和红色是由 这对基因决定。但事实上,至少 、C和R这4个显性基因都必须存在,胚乳才表现为紫色。虽然生物的一个性状可以由很多个基因决定,可是在针对某一性状书写某一个个体的基因型时,只要写出与分离比有关的那些基因就可以了。
  2.基因的多效性
  一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响若干个性状。如鸡有一种卷羽(翻毛)基因,是不完全显性基因。这样的基因单个存在时,家鸡的羽毛卷曲,并且容易脱落。当这种基因纯合时,不仅羽毛严重卷曲,甚至整个身体的羽毛全部脱落。卷毛鸡的体温一般比正常鸡低,这是由于保持体温的羽毛脱落后,体内热量容易散失的缘故。因此,为了维持体温就需要加速代谢作用来补充消耗,于是家鸡的心跳加快,心脏扩大,血量增加,继而又使与血液有重大关系的脾脏扩大。同时,代谢作用的加强,食量必然增加,这又使消化器官、消化腺和排泄器官都相应地发生变化。代谢作用还影响肾上腺、甲状腺等内分泌腺,使生殖力降低等。由此可见,卷毛基因引起了一系列的连锁反应。也就是说,卷毛基因影响了家鸡的多个性状,具有多效性。基因的多效性是生物界普遍存在的一种现象。


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