孟德尔遗传学

发现和重新发现的孟德尔的法律

孟德尔发表他的作品在美国当地社会的博物学家布隆,奥地利(现在布尔诺,捷克共和国),在1866年,但没有他的同时代的人欣赏它的重要性。直到1900年,孟德尔的16年之后死亡由植物学家独立,他的工作是重新发现雨果德弗里斯在荷兰,卡尔Erich Correns在德国,Erich Tschermak冯Seysenegg在奥地利。就像在他之前的几个调查人员,孟德尔实验混合动力车不同品种的植物;他关注的是常见的豌豆工厂(Pisum一)。他的方法不同与他的前任在两个基本方面。第一,而不是试图描述整个植物和所有的外观特征,孟德尔跟着继承单一、容易看到和可区分的特征,如圆和褶皱的种子,黄色与绿色种子,紫色和白色的花朵,等等。第二,他的确切统计数字的植物轴承每个特征;从这些定量数据,他推导出规定继承。

因为豌豆植物繁殖通常自花受粉的花,品种孟德尔获得seedsmen是“纯”即:的后代几个许多代人从植物具有类似特征。孟德尔越过他们,故意将一个品种的花粉转移到另一个的雌蕊;由此产生的第一代杂交,用符号F₁通常显示,只有一个的特征父。例如,穿越yellow-seeded植物与green-seeded给黄色的种子,种植物的交叉和白花的给种的植物。特征,如黄籽颜色和紫色的花的颜色孟德尔占主导地位的;种子表面的颜色,他叫白花颜色隐性。看起来黄色和紫色的“血液”克服了或使用绿色和白色的“血液”。

这不是很明显当孟德尔允许F₁混合动力植物自花授粉和生产第二个杂交一代,F₂。这里,显性和隐性的特征再次出现,一样纯洁和未受污染的原始的父母(代P)。此外,这些特征现在出现在恒定的比例:约³/₄在第二代显示的工厂主要特征和¹/₄显示隐性,3比1的比例。它可以看到表,孟德尔的实际数量尽可能接近理想的比例有可能会发现,允许抽样偏差存在于所有统计数据。

孟德尔得出结论,性细胞,配子种植物进行的一些因素导致后代开发紫色花朵,配子的白花的各种变异因素诱发了发展白色的花。1909年,丹麦的生物学家威廉Ludvig Johannsen提出这些因素基因。

孟德尔的实验之一的一个例子将说明基因传播和在什么特定的比率。让R站的基因紫色的花和r白色花朵的基因(显性基因是传统象征着由小写字母大写字母和隐性基因)。因为每个豌豆植物包含一组基因养老的一半来自母亲,一半来自父亲,每个工厂都有两个基因花的颜色。如果两个基因都一样,例如,来自白花的父母(rr)——植物称为一个纯合子。配子的结合与不同的基因混合,称为杂合子(Rr)。由于基因R紫色,是占主导地位的r为白色,F₁一代杂交将显示紫色花朵。它们的表型紫色,但他们的基因型既包含R和r基因,这些替代(等位基因或等位基因)基因不融合或相互污染。孟德尔推断,当杂合子形成生殖细胞,等位基因分离和通过不同的配子。这是用孟德尔第一定律表示,分离定律单位的基因。相同数量的配子,胚珠年代,或花粉谷物含有基因的形成R和r。现在,如果随机配子团结,那么F₂一代应该包含关于¹/₄白花的,³/₄种植物。白花的植物,必须隐性该等位基因型rr。关于¹/₃的植物表现出的主要特征必须该紫色花朵,RR,²/₃杂合的,Rr。的预测通过测试获得第三代,F₃,从一种植物;尽管所有种表型,²/₃这组植物揭示隐性基因的存在等位基因,r,在他们的基因型生产¹/₄在F白花的工厂₃的一代。

孟德尔豌豆的杂交品种,在两个或两个以上的不同容易区分特征。当各种黄色圆形种子是交叉绿色wrinkled-seed品种,F₁一代杂交产生黄色的种子。显然,黄色(一个)和圆(B)是显性的特征,和绿色(一个和皱纹b)是隐性的。通过允许F₁植物(基因型一个一个Bb)自花授粉,孟德尔获得F₂315黄色圆的,101代的黄色的皱纹,108绿色圆,和32个绿色皱巴巴的种子,比例约为9:3:3:1。这里的要点是隔离的颜色(一个- - - - - -一个)是独立的隔离特征种子表面(B- - - - - -b)。这个预计如果F₁一代产生等量的四种配子,带着父母的基因的四种可能的组合:一个B,一个b,一个B,一个b。这些配子的随机结合,那么,四个表型比例9 dominant-dominant: 3 recessive-dominant: 3 dominant-recessive: 1 recessive-recessive。这四个表型类之间必须有九个不同的基因型,a假设可以通过实验测试的通过提高杂交一代三分之一。预测的基因型是发现。另一个测试是通过的回交(或测交);F₁混合(表型黄色圆形种子;基因型一个一个Bb)是交叉双隐性植物(表型绿色皱巴巴的种子;基因型一个一个bb)。如果混合给四种配子等量如果所有双隐性的配子是一样的(一个b),预测的回交后代是黄色的,黄色的皱纹,绿色,和绿色的皱纹种子比1:1:1:1。这种预测是在实验中实现的。品种交叉在三个不同的基因时,F₁混合形式2³、八种配子(2ⁿ=类型的配子,n是基因的数量)。第二代混合动力车,F₂27 (3³)遗传型的不同的个体但只有八个不同的表型。从这些结果和其他人,孟德尔获得他的第二定律:复合定律或基因的自由组合。