顆粒遺傳
particulate inheritance
定義:遺傳因子在子代的遺傳傳遞過程中各自獨(dú)立,不相混合的遺傳方式。
學(xué)科:遺傳學(xué)_經(jīng)典遺傳學(xué)
相關(guān)名詞:分離定律 自由組合定律 混合遺傳
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
顆粒遺傳是孟德爾遺傳理論的核心。格雷戈爾·孟德爾被稱為遺傳學(xué)之父,他發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)的兩大基本規(guī)律,分離定律和自由組合定律,創(chuàng)建了遺傳學(xué)這門學(xué)科。在此之前,包括達(dá)爾文在內(nèi)的科學(xué)家都認(rèn)為,遺傳物質(zhì)是流體狀的,因此后代的性狀就是親代的均勻混合,被稱為“混合遺傳”。
混合遺傳假說基本不能解釋遺傳變異現(xiàn)象。例如,如果遺傳物質(zhì)是液體狀的混合遺傳,兩個純系雜交,就相當(dāng)于兩種顏色的液體混合。這樣,第一代的遺傳組成(基因型)應(yīng)該是雙親的中間型,表型也是雙親的中間型。如在孟德爾的豌豆自交實(shí)驗(yàn)中,純合紅花品種與純合白花品種的雜交將產(chǎn)生粉紅色花后代,因?yàn)槎呋旌显谝黄鸷鬅o法分開。實(shí)際上這一點(diǎn)表面看起來基本與實(shí)際情況相符合,然而,根據(jù)這個假說,下一代以及之后的子代應(yīng)該都是粉紅色花,而這顯然與事實(shí)不符,因?yàn)樵诿系聽柕募t白花豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中,在雜交一代中消失(被混合)的白色花在第二代中被重新分離出來了。孟德爾用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出遺傳物質(zhì)應(yīng)該是固體“顆粒”狀的,也就是我們現(xiàn)在知道的基因。他指出,這些顆粒是獨(dú)立遺傳給后代的,在傳遞過程中彼此獨(dú)立,互不沾染,互不融合。根據(jù)他的理論,在雜交一代中消失的白色性狀才能在二代中被重新分離出來。而且,不同的顆粒(基因)可以自由組合,因此,雖然雙親交配后產(chǎn)生的子一代由于基因具有顯隱性的特點(diǎn),表型上基本表現(xiàn)為雙親的中間型,而且不同個體之間不會出現(xiàn)差異,但從第二代開始,遺傳顆粒在獨(dú)立傳遞的同時,開始自由組合,這樣就會出現(xiàn)多種多樣的組合方式,賦予后代幾乎無限的遺傳多樣性。
托馬斯·亨特·摩爾根,發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)第三大規(guī)律,即連鎖遺傳定律,他第一次提出遺傳物質(zhì)(即孟德爾推測的遺傳顆粒)是線性排布在顯微鏡下可以觀察到的染色體上。這一重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)為孟德爾遺傳定律提供了遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),奠定了染色體遺傳理論。據(jù)此,孟德爾提出的遺傳顆粒之所以可以自由組合有兩方面的原因:一是位于不同染色體上的基因由于源自父母本的同源染色體在減數(shù)分裂過程中是隨機(jī)分配到配子中,因此其攜帶的基因自然也是隨機(jī)分配、自由組合;二是位于同一條染色體上的基因由于同源染色體之間發(fā)生重組,因此也達(dá)到了自由組合的目的。此外,他的重要發(fā)現(xiàn)還在于,有些遺傳顆粒及其決定的性狀是不能自由組合的,而是共同遺傳給后代,即連鎖遺傳,這是因?yàn)檫@些基因在染色體上的位置接近,重組不容易發(fā)生在這兩個基因的中間。連鎖遺傳定律合理解釋了一些孟德爾遺傳定律不能解釋的遺傳現(xiàn)象,時至今日仍然是指導(dǎo)遺傳學(xué)研究的基本理論。
(延伸閱讀作者:東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士 歐秀芳)
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