该遗传分离是基因的父母减数分裂过程中分配给孩子。基因可以定义为编码某些特定表型的DNA部分:它可以是蛋白质或参与细胞调节的基因。
基因物理上位于染色体,DNA和蛋白质的高度组织化的实体上,这些基因存储着遗传信息。在繁殖时,必须将这些遗传因素分离并传递给后代。
格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)进行的实验使我们了解了种族隔离的过程,这在众所周知的法律中得到了解释。
它由什么组成?
遗传分离是基因的分离和转移到后代,发生在减数分裂引起的细胞分裂过程中。染色体分离是该概念的基础。
孟德尔第一定律
根据格雷戈尔·门德尔(Gregor Mendel)阐明的隔离原则或第一定律,有机体具有两个具有特定特征的等位基因。
等位基因是基因的形式或变体。例如,我们可以假设一个等位基因用于金发,另一个等位基因用于棕色。等位基因通常用大写字母表示占优势,小写表示隐性。
根据第一定律,每个配子(卵或精子)在其形成过程中都会接受这些等位基因中的一个或另一个。受精时,再次形成二倍体生物,并从每个亲本中获得一个等位基因。
从这一经验中得出的最相关的结论之一是,注意到基因是离散的颗粒,独立地从父母到孩子分离。
在孟德尔(Mendel)之前,人们曾处理过错误的遗传原理,并且认为基因的行为就像流体一样,可以相互混合,从而失去了最初的可变性。
孟德尔第二定律
在第二轮实验中,孟德尔为这项研究增加了另一个形态特征。现在,将具有两个特征的个体(例如,带有圆形和黄色种子的植物与带有皱纹和绿色种子的植物)杂交并对其后代进行计数。
分析数据后,孟德尔可以得出结论,每个角色的行为都是独立的。该原理可以总结如下:每个遗传特征都是独立分布的。
关联和隔离组
现在已知孟德尔评估了他实验植物中物理上位于不同染色体上的性状(种子粗糙度,茎高等)。
当基因座(染色体上基因的位置)连续或相邻时,它们很可能会在所谓的“连锁群”中分离。
隔离的后果
当合子从其亲本接受两个相等的等位基因时,该生物就所研究的特性而言是纯合的。如果两个等位基因都是显性的,则称为纯合显性,并表示为AA(或任何其他字母,均大写)。
相反,如果两个等位基因都是隐性的,则为隐性纯合子,并用小写字母aa表示。
后代也可能继承显性和隐性等位基因。在这种情况下,它是杂合的,并且在开头用大写字母表示,后跟小写字母:Aa。
表型-或生物体的可观察特征-取决于其基因型和环境。如果基因型是AA或aa,则只需表达其确定的性状即可。在杂合子的情况下,所表达的性状是由优势等位基因决定的。
后者只有在完全控制的情况下才是正确的。还有其他情况,例如不完全的支配地位或共同支配地位。
减数分裂
减数分裂是在生物的种系中发生的细胞分裂现象,由二倍体细胞产生单倍体配子。
减数分裂始于DNA复制,随后发生称为减数分裂I和II的染色体分离。
减数分裂I是该过程的还原步骤,在此阶段发生向单倍体细胞的转化。为此,同源染色体配对(前期)并以随机方式分离到不同的细胞中(后期)。
此外,在减数分裂I中,发生称为重组或减数分裂交换的过程,其中在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生遗传物质的交换。因此,产生的配子互不相同。
在交叉过程中,出现了一个称为chiasm的区域,该区域将染色体保持在一起,直到纺锤体将它们分离为止。
如果重组不正确,则会发生分离错误,从而导致出现具有染色体缺陷的生物。
例如,唐氏综合症是由于不适当的隔离而发生的,其中人体在第二十一对中携带三个染色体(而不是两个)。
例
豌豆上的花
豌豆(Pisum sativum)物种的豌豆植物可能会开出带有紫色花瓣的花,而在其他个体中,它们可能是白色的。如果将这两个变体的两条纯系交叉,则产生的第一代孝子仅表现出紫色的花朵。
但是,白色字符在这些人中并未消失。由于它被与紫色相关的显性等位基因所掩盖,因此无法观察到。
使用上述命名法,我们可以使父代为AA(紫色)和Aa(白色)。
第一代孝子仅由具有紫色花朵的植物组成,尽管从表型上看它们看起来与它们的父母之一(AA)相同,但它们的基因型不同。整个第一代都是杂合的:Aa。
这些杂合子个体产生四种类型的配子:雌A和配子,雄A配子的比例相同。
为了确保等位基因成对出现并在减数分裂中分泌,必须将杂合的紫色个体与带有白花的个体杂交。
尽管它似乎与最初的杂交相同,但结果却不同:一半的个体有白花(基因型aa),另一半的个体有紫色花(Aa)。
参考文献
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