¿A qué padres se aplican los fenómenos de separación y libre asociación? Cómo diseñar la verificación experimental.
Ley de separación de Mendel
Los guisantes tienen algunos rasgos estables y fácilmente distinguibles que cumplen con los requisitos experimentales de Mendel. Los llamados rasgos se refieren al término general para designar la morfología, estructura, características fisiológicas y bioquímicas de los organismos. En sus experimentos de hibridación, Mendel se concentró en siete parejas.
Las reglas genéticas de los rasgos relativos. Los llamados rasgos relativos se refieren a diferentes tipos de expresión del mismo rasgo en el mismo organismo. Por ejemplo, el color de los guisantes se divide en flores rojas y flores blancas, y la forma de las semillas se divide en granos redondos y granos arrugados. Para facilitar el análisis y la investigación, primero estudió la transmisión de un solo par de rasgos relativos y luego observó la transmisión de múltiples pares de rasgos relativos juntos. Este método de análisis fue una razón importante del éxito de Mendel.
Rasgos dominantes y rasgos recesivos
Como todos sabemos, el título llamativo del artículo de Mendel es "Experimento de plantas híbridas", por lo que el método en el que trabajó fue principalmente el "Experimento híbrido". Método de experimento". Utilizó guisantes de tallo alto y guisantes de tallo enano de pura raza como padres (el padre está representado por P) para realizar la polinización cruzada de sus diferentes plantas. La Figura 2-4 es un diagrama esquemático de la polinización cruzada entre guisantes altos y guisantes enanos. Los resultados muestran que las plantas de primera generación (denominadas "descendientes", registradas como F1) se obtienen cruzando el tallo alto y el tallo corto como progenitor femenino, el tallo alto como progenitor masculino y el tallo corto como progenitor femenino. el progenitor femenino (es decir, si es ortogonal o híbrido) todos exhiben tallos altos. En otras palabras, en lo que respecta a este par de rasgos relativos, los rasgos de F1 sólo pueden mostrar los rasgos de un progenitor, el tallo alto, mientras que los rasgos del otro progenitor, el tallo corto, no se expresan en absoluto en F1. Por poner otro ejemplo, cuando se cruzan guisantes rojos mejorados y guisantes blancos, todas las cepas F1 serán guisantes rojos, independientemente de la hibridación o el retrocruzamiento. Debido a esto, Mendel llamó rasgos dominantes a los rasgos que F1 puede expresar, como tallos altos y flores rojas, etc., mientras que los rasgos que F1 no puede expresar, como tallos cortos, flores blancas, etc., se denominan recesivos. rasgos. Mendel obtuvo el mismo resultado para otros cinco pares de caracteres relativos en el guisante, es decir, todos tenían caracteres dominantes y recesivos fácilmente distinguibles.
Fenómeno de segregación y relación de segregación
En el experimento de hibridación mendeliano anterior, dado que el híbrido F1 solo muestra un rasgo relativo (el rasgo dominante, luego el otro rasgo relativo), tiene el rasgo recesivo. ¿El rasgo desapareció? ¿Puedes mostrarlo? Con esta pregunta en mente, Mendel continuó sus experimentos de hibridación. Mendel polinizó personalmente los guisantes altos F1 y luego sembró semillas de guisantes F2 al año siguiente para crear plantas híbridas de guisantes F2. Como resultado, aparecieron dos tipos: uno: los guisantes altos (rasgo dominante) y el otro, los guisantes enanos (rasgo recesivo), es decir, dos manifestaciones diferentes de un par de rasgos opuestos: los guisantes altos y los guisantes enanos. Las dudas de Mendel desaparecieron y el fenómeno pasó a conocerse como disociación. Además, Mendel también encontró a partir de las estadísticas de guisantes altos y bajos en F2: entre 1.064 guisantes, había 787 guisantes altos y 277 guisantes bajos, y la proporción entre los dos era de aproximadamente 3:1. Como se muestra en la Figura 2-4A. Mendel utilizó el mismo método experimental para realizar la autopolinización con guisantes rojos F1. Entre las plantas de guisantes híbridas F2, también hay dos tipos: uno es el guisante rojo (rasgo dominante) y el otro es el guisante blanco (rasgo recesivo). Las estadísticas muestran que entre las 929 plantas de guisantes, hay 705 plantas de guisantes rojos y 224 plantas de guisantes blancos. La proporción entre las dos también es cercana a 3:1. Mendel también realizó el mismo experimento de hibridación con otros cinco pares de rasgos relativos y los resultados fueron los mismos. Resumamos los resultados de los experimentos de hibridación mendeliana. Hay al menos tres puntos que vale la pena señalar: (1) Todas las plantas F1 solo muestran los rasgos de un progenitor (rasgos dominantes), mientras que los rasgos del otro progenitor están temporalmente enmascarados y no se expresan. (rasgo recesivo). (2) En F2, los rasgos relativos de los padres híbridos (rasgos dominantes y rasgos recesivos) se expresan nuevamente, lo que es el fenómeno de la segregación de rasgos. Se puede ver que los rasgos recesivos no han desaparecido en la F1, sino que han sido encubiertos temporalmente y no han aparecido. (3) En la población F2, el número de plantas con rasgos dominantes y el número de plantas con rasgos recesivos a menudo muestran una cierta proporción de segregación, que es aproximadamente 3:1.
Ley de libre asociación de Mendel
Mendel reveló la ley genética de un par de rasgos opuestos controlados por un par de factores genéticos (o un par de alelos): segregación Después de la ley, Este científico de pensamiento rápido realizó sucesivamente experimentos genéticos con dos, tres o más híbridos de rasgos relativos y luego descubrió la segunda ley genética importante, la ley de combinación libre, también conocida como ley de distribución. Aquí sólo presentamos los experimentos de hibridación que realizó en dos pares de rasgos opuestos.
Observación de fenómenos en experimentos de hibridación
Cuando Mendel realizó experimentos de hibridación en dos pares de rasgos relacionados, todavía usaba guisantes como material. Seleccionó dos pares de homocigotos con rasgos relativamente diferentes como padres para el cruzamiento. Uno de los padres es una semilla redonda amarilla (conocida como semilla redonda amarilla) y el otro padre es una semilla arrugada verde (conocida como semilla arrugada verde). Independientemente de si es ortogonal o híbrida, la F1 que se obtiene son semillas redondas de color amarillo. Por lo tanto, el color amarillo de los guisantes es dominante sobre el verde, y los granos redondos son dominantes sobre los granos arrugados, por lo que los guisantes F1 muestran el rasgo de grano redondo amarillo. Si se siembran las semillas de F1 y las plantas se autopolinizan, habrá una separación física obvia y una combinación libre en F2. Entre las 556 semillas F2 contabilizadas * * *, existen cuatro tipos de expresión diferentes. Si el número más pequeño de 32 semillas verdes arrugadas se toma como proporción de 1, entonces la proporción numérica de los cuatro fenotipos de F2 es aproximadamente 9:3:3:1. Como se muestra en la Figura 2-7, experimentos genéticos con dos pares de rasgos relativos en semillas de guisantes. De los resultados de la prueba de hibridación de guisantes anteriores se puede ver que entre los cuatro tipos de F2, 2 son las combinaciones originales de los padres, a saber, grano arrugado amarillo y grano arrugado verde, y hay 2 combinaciones nuevas, a saber, grano arrugado amarillo y verde. Grano arrugado El grano, diferente del tipo original, da como resultado una combinación libre de diferentes rasgos relacionados.
Análisis de los resultados de las pruebas de hibridación
Mendel encontró en el análisis e investigación de experimentos de hibridación que si solo se considera un par de rasgos relativos, la proporción de rasgos dominantes y recesivos en el descendencia híbrida Sigue siendo consistente con la proporción aproximada de 3:1. La situación real de la tasa de segregación de los rasgos anteriores demuestra plenamente que la herencia de estos dos pares de rasgos relativos está controlada por dos pares de factores genéticos respectivamente, y su método de transmisión aún se ajusta a la ley de segregación. Además, también muestra que la segregación de un par de rasgos relativos no tiene nada que ver con la segregación de otro par de rasgos relativos. Son genéticamente independientes entre sí. Si estos dos pares de rasgos relativos se consideran juntos, entonces la proporción de segregación de este fenotipo F2 debería ser el producto de sus respectivas proporciones de segregación del fenotipo F2 (3:1). Esto también muestra que los dos pares de alelos que controlan los dos rasgos opuestos de amarillo, verde, redondo y arrugado pueden separarse entre sí y combinarse libremente.