遗传学三大基本定律

孟德尔摩尔根发现的定律

遗传学三大基本定律是孟德尔于1856-1864、摩尔根于1909-1911年期间提出来的。三大基本定律分别是基因分离定律、基因自由组合定律、基因的连锁和交换定律。

分离定律

内容及阐释

在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。

分离规律是遗传学中最基本的一个规律。它从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因存在的。

基因作为遗传单位在体细胞中是成双的，它在遗传上具有高度的独立性，因此，在减数分裂的配子形成过程中，成对的基因在杂种细胞中能够彼此互不干扰，独立分离，通过基因重组在子代继续表现各自的作用。这一规律从理论上说明了生物界由于杂交和分离所出现的变异的普遍性。

以孟德尔的豌豆杂交试验为例（如图1），可见，红花与白花杂交所产生的F1植株，全开红花。在F2群体中出现了开红花和开白花两类，比例3∶1。孟德尔曾反过来做白花为花的杂交，结果完全一致，这说明F1和F2的性状表现不受亲本组合方式的影响，父本性状和母本性状在其后代中还将是性状分离的。3∶1的比例为性状分离比。若将分离定律用基因型表示，以A代表显性性状，a代表隐性性状，则如图2，发现子二代基因型占比为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。

发现人

遗传学说奠基人孟德尔（Gregor Johann Mendel）于1856-1864年间作为假说提出并初步验证。

适用范围

1.有性生殖生物的性状遗传

2.真核生物的性状遗传

3.细胞核遗传

4.一对同源染色体上的一对等位基因

限制因素

基因分离定律的F1和F2要表现特定的分离比应具备以下条件：

1.所研究的每一对相对性状只受一对等基因控制，而且等位基因要完全显性。

2.不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。

3.所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。

4.供实验的群体要大、个体数量要足够多。

实质

杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。

自由组合定律

自由组合定律（又称独立分配规律）是在分离规律基础上，进一步揭示了多对基因间自由组合的关系，解释了不同基因的独立分配是自然界生物发生变异的重要来源之一。按照自由组合定律，在显性作用完全的条件下，亲本间有2对基因差异时，F2有2^2=4种表现型；4对基因差异，F2有2^4=16种表现型。设两个亲本有20对基因的判别，这些基因都是独立遗传的，那么F2将有2^20=1048576种不同的表现型。这个规律说明通过杂交造成基因的重组，是生物界多样性的重要原因之一。现代生物学解释为：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。

发现人

遗传学说奠基人孟德尔（Gregor Johann Mendel）于1856-1864年间作为假说提出并初步验证。

内容

非等位基因自由组合。这就是说，一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。

适用范围

不连锁基因。对于除此以外的完全连锁、部分连锁以及所谓假连锁基因，遵循连锁互换规律。

连锁与互换定律

生殖细胞形成过程中，位于同一染色体上的基因是连锁在一起，作为一个单位进行传递，称为连锁定律。在生殖细胞形成时，一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换，称为交换定律或互换定律。

发现人

美国的生物学家与遗传学家摩尔根Thomas Hunt Morgan于1909年发现。

内容

生殖细胞形成过程中，位于同一染色体上的基因是连锁在一起，作为一个单位进行传递，称为连锁律。在生殖细胞形成时，一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换，称为交换律与互换律。