2013年9月2日 星期一

每一種遺傳特徵的2個遺傳因子會分別進入不同配子

探索生命《生物學》108
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1.        孟德爾用「開紅花」的豌豆苗和「開白花」的豌豆苗交配,產下第一代豌豆F1 peas,第一代豌豆F1長大後都開出「紅花」,他們自由交配下產生的第二代豌豆F2,出現二種特徵,有705顆豌豆長大後開「紅花」,224顆豌豆長大後開「白花」;第二代豌豆F21/4再現隱性特徵(開白花的豌豆)。
2.        同樣地,「外皮平滑」的豌豆和「皺皮」豌豆,交配產下的第一代豌豆F1,都是「外皮平滑」的豌豆,他們自由交配產下的第二代豌豆F2出現二種特徵,有5,474顆是外皮平滑的豌豆,1850顆是皺皮豌豆,又再次出現同樣的結果,第二代植物F21/4再現隱性基因(皺皮豌豆)。
3.        孟德爾對其他豌豆特徵所做的研究:黃色豌豆×綠色豌豆、圓鼓鼓的豆莢×扁豆莢、綠色豆莢×黃色豆莢、花開於側生莖間×花開於莖頂、長莖豌豆×短莖豌豆
4.        每一種特徵都用表現出相反特色的植株交配,得到結果也是一樣,第一代隱性基因特徵不見,到了第二代植物F2隱性基因特徵又出現,而且有1/4F2子代再現隱性基因
5.        依照花朵顏色所做的實驗摘要如下:
P父母     red紅花 × white白花
F1第一代   all red都是紅花
F2第二代 3/4red紅花 1/4white 白花
6.        孟德爾得到一個重要的結論,豌豆植物的每一種特徵由2遺傳因子factors控制,有機體生成精子或卵子(配子)時,細胞的2個遺傳因子會分開,分別進入到不同配子中,每個配子得到一個遺傳因子
7.        因此,每株新植物的每一種特徵是分別從父親那裡得到1個基因,從母親那裡得到1個基因。
8.        當父母雙方的特徵剛好是相反的,例如「開紅花」的豌豆和「開白花」的豌豆,繁衍到第二代F2的子代,二種相反的特徵全都出現了,這顯示遺傳基因分開之後(進入配子)又再度並存於同一個細胞中。
9.        所以孟德爾認為,二種顏色花朵交配產下的第一代豌豆F1所生長出來的植物,身上的細胞帶有一個「開紅花」的基因,和一個「開白花」的基因。
10.     「開紅花」的基因是顯性的,「開白花」的基因是隱性的,它們並存於細胞核內,並沒有改變基因的本質。
11.     由於「開紅花」的基因還是「開紅花」的基因,「開白花」的基因還是「開白花」的基因,所以當植物生長出胚胎細胞(配子),這二種基因保留原本的特性,分離到各個配子身上,這是孟德爾第一定律:分配率Law of Segregation
12.     每個有機體的每一個遺傳特徵,都有2個遺傳因子,有機體生成配子期間,每一個配子得到每一種特徵的其中一個基因,配子精卵結合時,每一種特徵成對的基因又恢復了。
13.     孟德爾的結論與現代染色體與減數分裂知識不謀而合。雙倍體細胞的細胞核內有指揮每一種特徵表現的成對染色體,稱為同源染色體
14.     成對的染色體上有同類型特徵的基因,這2份染色體的同類型基因,有可能一樣(例如都是開紅花的基因),也可能不一樣(例如一個是開紅花的基因,另一個是開白花的基因),這就是孟德爾所說的,構成每一種特徵的2個遺傳因子。
15.     因為每一對染色體在減數分裂期間會分開,所以每一個配子只會得到每一種特徵的其中一個染色體,這種情形就像孟德爾所推論的一樣。
16.     孟德爾的遺傳理論與細胞減數分裂兩相印證變得更清楚,但是應當謹記孟德爾是在減數分裂細節公布之前進行豌豆實驗的,也就是在染色體帶有遺傳基因的理論問世前,孟德爾就發現了遺傳理論。
17.     孟德爾是依據實驗觀察到的數據,推演出遺傳基因與遺傳法則,那時並沒有任何的染色體或減數分裂的知識。
18.     今日的染色體遺傳理論,奠定於二條獨立發展的研究證據上,一是育種實驗(孟德爾進行的豌豆實驗就是一種育種實驗)的成果,另一個是顯微鏡檢驗細胞核獲得的知識,這二條研究路線獲得的證據完全吻合,證明遺傳理論堅實可信。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology

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