试卷为双语(马来文/英文);课程以英语授课。

孟德尔第二定律(自由组合定律)

孟德尔第二定律,即自由组合定律,指出不同基因的等位基因在分配到配子时彼此独立,因此不同的基因对在遗传时互不影响。

定律的内容

自由组合定律指出,当两个或以上的基因位于不同染色体上时,一个基因的等位基因分配到配子中的方式,与另一个基因的等位基因分配方式彼此独立。基因A的哪个等位基因进入某配子,不会影响基因B的哪个等位基因进入同一配子。

为何会发生:与减数分裂的关系

在减数分裂I中,每对同源染色体各自排列并独立分离,不受其他对的影响。由于位于不同染色体上的基因分别由不同的同源对携带,一对染色体的分离方式不会影响另一对的分离方式,因此配子中所有等位基因组合出现的可能性相等。

产生四种配子类型

以双杂合子TtYy为例,其中T/t和Y/y位于不同染色体上。自由组合意味着T可以与Y或y组合,t同样可以与Y或y组合,产生四种可能性相等的配子类型。

  • TY
  • Ty
  • tY
  • ty

这对双杂交意味着什么

由于TtYy个体以相等比例产生四种配子类型,双杂交的旁尼特方格需要4 x 4的表格,两个TtYy个体杂交会得出经典的9:3:3:1表现型比例。

例题一(简单):双杂交测交

在豌豆中,圆粒种子(R)对皱粒(r)为显性,黄色子叶(Y)对绿色(y)为显性,两个基因位于不同染色体上。将一株双杂合植株(RrYy)与一株完全隐性植株(rryy)杂交。

求出后代的表现型比例。

根据自由组合,RrYy植株以相等数量形成RY、Ry、rY和ry四种配子,而rryy植株只形成ry配子。因此每个后代都从RrYy亲本处取得四种配子之一,与ry配对,得出1圆粒黄色 : 1圆粒绿色 : 1皱粒黄色 : 1皱粒绿色的比例。

RrYy x rryy;双杂交测交得出1:1:1:1的表现型比例。
ry
RYRrYy
RyRryy
rYrrYy
ryrryy

例题二(中等):完整的双杂交

将两株双杂合豌豆植株(RrYy)杂交。求出后代的表现型比例。

每个亲本形成RY、Ry、rY和ry四种配子,因此4 x 4的旁尼特方格给出十六种可能性相等的组合。统计表现型得出:9株两种性状都显性(圆粒且黄色)、3株圆粒绿色、3株皱粒黄色、1株皱粒绿色,即经典的9:3:3:1双杂交比例。

RrYy x RrYy;4 x 4方格得出9:3:3:1的表现型比例。
RYRyrYry
RYRRYYRRYyRrYYRrYy
RyRRYyRRyyRrYyRryy
rYRrYYRrYyrrYYrrYy
ryRrYyRryyrrYyrryy

例题三(SPM水平):一个基因杂合、一个纯合

将一株对种子形状和种子颜色都杂合的豌豆植株(RrYy)与一株形状杂合但纯种绿色(Rryy)的植株杂交。运用自由组合预测后代的表现型比例。

RrYy亲本形成四种配子(RY、Ry、rY、ry),而Rryy亲本只形成两种(Ry和ry),因此旁尼特方格为4 x 2,共八种组合。颜色的表现如同1:1测交(Yy x yy),形状的表现如同3:1杂交(Rr x Rr);合起来,后代呈3圆粒黄色 : 3圆粒绿色 : 1皱粒黄色 : 1皱粒绿色,即3:3:1:1的比例。

RrYy x Rryy;4 x 2方格得出3:3:1:1的表现型比例。
Ryry
RYRRYyRrYy
RyRRyyRryy
rYRrYyrrYy
ryRryyrryy

练习题

  1. 在豌豆中,高茎(T)对矮茎(t)为显性,绿色豆荚(G)对黄色豆荚(g)为显性。将一株TtGg植株与另一株TtGg植株杂交。写出后代预期的表现型比例。
  2. 列出TtGg植株所产生的四种配子。
  3. 将一株TtGg植株与一株ttgg植株杂交。写出后代预期的表现型比例,并说出这种杂交的名称。

常见错误

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

孟德尔的自由组合定律指出什么?
它指出,若基因位于不同染色体上,一个基因的等位基因分配到配子中的方式与另一个基因的等位基因彼此独立。这意味着来自不同基因的所有等位基因组合,出现在同一配子中的可能性相等。
自由组合与减数分裂有何关系?
在减数分裂I中,每对同源染色体独立于其他对进行分离。由于不同的基因通常位于不同的染色体对上,一个基因等位基因的分离不会影响另一个基因等位基因的分离,这就是自由组合的物理基础。
TtYy个体会产生多少种配子?
TtYy个体以相等比例产生四种配子:TY、Ty、tY和ty。这是因为T/t等位基因与Y/y等位基因在减数分裂中彼此独立地自由组合。

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