遺傳學三大基本定律

內容及闡釋

在雜合子細胞中，位於一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；當細胞進行減數分裂時，等位基因會隨着同源染色體的分離而分開，分別進入兩個配子當中，獨立地隨配子遺傳給後代。

分離規律是遺傳學中最基本的一個規律。它從本質上闡明瞭控制生物性狀的遺傳物質是以自成單位的基因存在的。

基因作為遺傳單位在體細胞中是成雙的，它在遺傳上具有高度的獨立性，因此，在減數分裂的配子形成過程中，成對的基因在雜種細胞中能夠彼此互不干擾，獨立分離，通過基因重組在子代繼續表現各自的作用。這一規律從理論上説明了生物界由於雜交和分離所出現的變異的普遍性。

以孟德爾的豌豆雜交試驗為例（如圖1），可見，紅花與白花雜交所產生的F1植株，全開紅花。在F2羣體中出現了開紅花和開白花兩類，比例3∶1。孟德爾曾反過來做白花為花的雜交，結果完全一致，這説明F1和F2的性狀表現不受親本組合方式的影響，父本性狀和母本性狀在其後代中還將是性狀分離的。3∶1的比例為性狀分離比。若將分離定律用基因型表示，以A代表顯性性狀，a代表隱性性狀，則如圖2，發現子二代基因型佔比為AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。

發現人

遺傳學説奠基人孟德爾（Gregor Johann Mendel）於1856-1864年間作為假説提出並初步驗證。

適用範圍

1.有性生殖生物的性狀遺傳

2.真核生物的性狀遺傳

3.細胞核遺傳

4.一對同源染色體上的一對等位基因

限制因素

基因分離定律的F1和F2要表現特定的分離比應具備以下條件：

1.所研究的每一對相對性狀只受一對等基因控制，而且等位基因要完全顯性。

2.不同類型的雌、雄配子都能發育良好，且受精的機會均等。

3.所有後代都應處於比較一致的環境中，而且存活率相同。

4.供實驗的羣體要大、個體數量要足夠多。

實質

雜合體內，等位基因在減數分裂生成配子時隨同源染色體的分開而分離，進入兩個不同的配子，獨立的隨配子遺傳給後代。

自由組合定律（又稱獨立分配規律）是在分離規律基礎上，進一步揭示了多對基因間自由組合的關係，解釋了不同基因的獨立分配是自然界生物發生變異的重要來源之一。按照自由組合定律，在顯性作用完全的條件下，親本間有2對基因差異時，F2有2^2=4種表現型；4對基因差異，F2有2^4=16種表現型。設兩個親本有20對基因的判別，這些基因都是獨立遺傳的，那麼F2將有2^20=1048576種不同的表現型。這個規律説明通過雜交造成基因的重組，是生物界多樣性的重要原因之一。現代生物學解釋為：當具有兩對（或更多對）相對性狀的親本進行雜交，在子一代產生配子時，在等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因表現為自由組合。

發現人

遺傳學説奠基人孟德爾（Gregor Johann Mendel）於1856-1864年間作為假説提出並初步驗證。

內容

非等位基因自由組合。這就是説，一對染色體上的等位基因與另一對染色體上的等位基因的分離或組合是彼此間互不干擾的，各自獨立地分配到配子中去。

適用範圍

不連鎖基因。對於除此以外的完全連鎖、部分連鎖以及所謂假連鎖基因，遵循連鎖互換規律。

生殖細胞形成過程中，位於同一染色體上的基因是連鎖在一起，作為一個單位進行傳遞，稱為連鎖定律。在生殖細胞形成時，一對同源染色體上的不同對等位基因之間可以發生交換，稱為交換定律或互換定律。

發現人

美國的生物學家與遺傳學家摩爾根Thomas Hunt Morgan於1909年發現。

內容

生殖細胞形成過程中，位於同一染色體上的基因是連鎖在一起，作為一個單位進行傳遞，稱為連鎖律。在生殖細胞形成時，一對同源染色體上的不同對等位基因之間可以發生交換，稱為交換律與互換律。