单异性指的是只有一个特征不同的两个个体之间的杂交。同样,当在同一个物种的个体之间杂交并研究单个性状的遗传时,我们谈到的是单杂交。
单杂交杂交旨在研究由单个基因决定的性状的遗传基础。格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel,1822-1884年)描述了这种杂交的遗传模式,孟德尔是生物学领域的标志性人物,被称为遗传之父。
格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)基于豌豆植物(Pisum sativum)的工作,阐明了他的著名法律。孟德尔的第一定律解释了单杂交杂交。
它由什么组成?
如上所述,在孟德尔的第一定律中对单杂交杂交进行了解释,该定律描述如下:
孟德尔第一定律
在有性生物中,有成对的等位基因或成对的同源染色体,它们在配子形成过程中是分开的。每个配子仅接收该对中的一个成员。这项法律被称为“种族隔离法”。
换句话说,减数分裂可确保每个配子严格包含一对等位基因(基因的变体或不同形式),并且配子也可能包含该基因的任何形式。
孟德尔通过将豌豆植物杂交制成了这种法律。孟德尔继承了几对对比特征的继承(紫色花朵对白花,绿色种子对黄色种子,长茎对短茎),世代相传。
在这些十字架中,孟德尔计算了每一代的后代,从而获得了个体的比例。孟德尔的工作设法产生了可观的结果,因为他与大约数千名个人合作。
例如,在圆形光滑种子与起皱种子的单杂交杂交中,孟德尔获得了5474个圆形光滑种子和1850个起皱种子。
同样,黄色种子与绿色种子的杂交产生了6022个黄色种子和2001个绿色种子,因此建立了清晰的3:1模式。
该实验最重要的结论之一是推测存在从父母传给孩子的离散粒子。目前,这些遗传粒子称为基因。
庞尼广场
该图最初由遗传学家Reginald Punnett使用。它是个体配子以及可能由于兴趣交叉而产生的所有可能基因型的图形表示。这是一种简单快速的解决交叉的方法。
解决的练习
第一次练习
在果蝇(果蝇果蝇)中,灰色体色(D)胜过黑色(d)。如果遗传学家跨越纯合显性(DD)和纯合隐性(dd)个体,那么第一代个体会是什么样?
回复
优势纯合子仅产生D配子,而隐性纯合子也仅产生一种配子,但在这种情况下,它们是d。
受精时,所有形成的合子都将具有Dd基因型。关于表型,由于D是显性基因,并且掩盖了合子中d的存在,因此所有个体都是灰白色的。
结论是,我们有100%的F 1个人是灰色的。
第二次练习
第一次练习中第一代苍蝇的杂交产生了什么比例?
回复
可以推断,F 1的蝇具有Dd基因型。所有产生的个体对该元素都是杂合的。
每个人都可以产生D和d配子。在这种情况下,可以使用Punnett广场解决该练习:
在第二代果蝇中,父母的特征重新出现(带有黑体的果蝇),似乎在第一代中已经“失去”。
我们获得了25%具有显性纯合子基因型(DD)的果蝇,其表型为灰白色。50%的杂合子个体(Dd),其表型也是灰色的;另有25%的纯合隐性(dd)个体为黑体。
如果要按比例看,杂合子杂交会导致3个灰色个体与1个黑人个体(3:1)。
第三次练习
在某种热带银中,可以区分斑驳的叶子和光滑的叶子(没有斑点,单色)。
假设植物学家穿越了这些品种。使第一次杂交产生的植物自肥。第二代的结果是有240颗叶子呈杂色的植物和80颗叶子光滑的植物。第一代的表型是什么?
回复
解决此问题的关键是将数字取成比例,然后按如下方式将数字相除:80/80 = 1和240/80 = 3。
证明了3:1模式,很容易得出结论,第二代的个体是杂合的,并且在表型上具有斑驳的叶子。
第四练习
一组生物学家正在研究串孔兔兔的毛色。毛色似乎由具有两个等位基因A和a的基因座决定。等位基因A是显性的,是隐性的。
纯合隐性(aa)和杂合性(Aa)个体杂交产生的个体将具有什么基因型?
回复
解决此问题要遵循的方法是实现Punnett广场。纯合隐性个体仅产生配子,而杂合隐性个体产生A和配子。图形上如下所示:
因此,我们可以得出结论,50%的个体为杂合子(Aa),其他50%为隐性纯合子(aa)。
第一定律的例外
如先前描述的孟德尔比例所预测的,在某些遗传系统中,杂合子个体的配子不能产生相等比例的两个不同等位基因。
这种现象称为偏析(或减数分裂驱动)。这方面的一个例子是自私的基因,该基因干预了寻求增加其频率的其他基因的功能。注意,利己因素会削弱携带它的个体的生物学功效。
在杂合子中,利己因素与正常因素相互作用。自私的变体会破坏正常状态或阻碍其功能。直接后果之一就是违反了孟德尔的第一部法律。
参考文献
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