第一百七十章 孟德爾遺傳定律(下)!
「那你的意思是,九五寒蘭不同的花色、不同堅硬程度的花枝、不同長度的花莖,都和豌豆花色有紅花與白花之分,種子形狀有圓粒與皺粒之分等一樣,是所謂的性狀之分嘍?」在范錚說完孟德爾分離定律之後,封興沉吟片刻,接著問道。
范錚一聽眉開眼笑,眸子閃著興奮的神色:「封老不虧為資深的老園藝師,對這種從來沒聽過的理論居然一點就通!您說的沒錯,確實可以拿九五寒蘭與豌豆這樣類比!」
「那也就是說,九五寒蘭也可以通過類似豌豆的雜交試驗,來獲得我們所需要的品種嘍!」站在江天陣背後的郝大忽地拍了一個巴掌,似是醒悟過來,連忙驚呼道。
他這一聲,倒是一語點醒夢中人!令江天陣和范錚的幾位師兄都從這雲里霧裡的理論中醒悟過來!范錚說了那麼多,最後表達的,不就是所需的九五寒蘭品種能通過像豌豆一樣的雜交獲得嗎!
在場眾人,包括江天陣在內,都激動得面色通紅,沒想到九五戰陣的核心——戰陣基點九五寒蘭的技術難關,就這樣被范錚所攻克了!
大家的目光都聚集在范錚的身上,就像在看待寶貝一樣,連江天陣也忍不住在心裡感謝越王勾踐能為自己送來這樣一位福星。
「咳~~~恐怕~~~沒那麼簡單吧!!!」封興冷靜地用咳嗽打破了這個喜慶的氛圍,「小子,如你所說,孟德爾雖然提出了這樣一個理論,但大部分基於猜測,並沒有實際證明這個理論,就算這個理論真實可靠,我們想要定向地培養出我們所需要的品種,不知道要經過多少年的改良,只怕我們天越公國吃不消這個時間……」
他的話就像一盆冷水倒在火熱的柴火堆上,瞬間澆滅了大傢伙的熱情。是啊!天越公國現在的局勢每況日下,周圍幾個國家對天越公國虎視眈眈,能撐下去幾年還是個未知數!九五寒蘭一代代的雜交和品種改良,怕是熬不到那個時間了……
范錚目光凝視著封興,他先前沒想到一個普通的老者能那麼快理解這些現代遺傳學理論,此刻他更沒想到封興居然已經思考得如此深遠。
但范錚當然不是信口開河,連忙解釋道:
「封老放心,小子說出了這個提議,自然會有信心。大家且聽我再說完孟德爾大師提出的另外一個定律。
孟德爾大師在揭示了由一對遺傳因子(或一對等位基因)控制的一對相對性狀雜交的遺傳規律——分離規律之後,這位才思敏捷的科學工作者,又接連進行了兩對、三對甚至更多對相對性狀雜交的遺傳試驗,進而又發現了第二條重要的遺傳學規律,即自由組合規律,也有人稱它為獨立分配規律。這裡我介紹一下他所進行的兩對相對性狀的雜交試驗。
孟德爾大師對雜交試驗現象有以下觀察:
孟德爾在進行兩對相對性狀的雜交試驗時,仍以豌豆為材料。他選取了具有兩對相對性狀差異的純合體作為親本進行雜交,一個親本是結黃色圓形種子(簡稱黃色圓粒),另一親本是結綠色皺形種子(簡稱綠色皺粒),無論是正交還是反交,所得到的f1全都是黃色圓形種子。由此可知,豌豆的黃色對綠色是顯性,圓粒對皺粒是顯性,所以子一代的豌豆呈現黃色圓粒性狀。
如果把子一代的種子播下去,讓它們的植株進行自花授粉(自交),則在子二代中出現了明顯的形狀分離和自由組合現象。在共計得到的五百五十六粒子二代種子中,有四種不同的表現類型.
如果以數量最少的綠色皺形種子三十二粒作為比例數一,那麼子二代的四種表現型的數字比例大約為九比三比三比一。
從以上豌豆雜交試驗結果看出,在子二代所出現的四種類型中,有兩種是親本原有的性狀組合,即黃色圓形種子和綠色皺形種子,還有兩種不同於親本類型的新組合,即黃色皺形種子和綠色圓形種子,其結果顯示出不同相對性狀之間的自由組合。」
「那這到底說明了什麼?」江天陣是個急性子,本身對這些又不是很懂,但事關九五寒蘭,他也忍不住追問。
「老江,別急,讓范小子好好說下去,這麼多年了,咱也不差這一時半刻了。」封興拍了拍江天陣的肩膀,安慰道。
「……是我失態了,范錚,你繼續。」江天陣的表情瞬間僵在了臉上,下一秒立刻緩和,面露歉意對范錚拱手說道。
「於是,孟德爾大師對豌豆雜交試驗的結果做出了這些分析:
孟德爾在雜交試驗的分析研究中發現,如果單就其中的一對相對性狀而言,那麼,其雜交後代的顯、隱性性狀之比仍然符合三比一的近似比值。
以上性狀分離比的實際情況充分表明,這兩對相對性狀的遺傳,分別是由兩對遺傳因子控制著,其傳遞方式依然符合於分離規律。
此外,它還表明了一對相對性狀的分離與另一對相對性狀的分離無關,二者在遺傳上是彼此獨立的。
如果把這兩對相對性狀聯繫在一起進行考慮,那麼,這個子二代表現型的分離比,應該是它們各自子二代表現型分離比(三比一)的乘積:這也表明,控制黃、綠和圓、皺兩對相對性狀的兩對等位基因,既能彼此分離,又能自由組合。」
「所以,孟德爾大師對自由組合現象的做出了合理的解釋!
他根據上述雜交試驗的結果,提出了不同對的遺傳因子在形成配子中自由組合的理論,並用外邦字母進行了表示。
因為最初選用的一個親本——黃色圓形的豌豆是純合子,其基因型為yyrr,在這裡,y代表黃色,r代表圓形,由於它們都是顯性,故用大寫字母表示。而選用的另一親本——綠色皺形豌豆也是純合子,其基因型為yyrr,這裡y代表綠色,r代表皺形,由於它們都是隱性,所以用小寫字母來表示。
由於這兩個親本都是純合體,所以它們都只能產生一種類型的配子,即:
yyrr——yr
yyrr——yr
二者雜交,yr配子與yr配子結合,所得後代f1的基因型全為yyrr,即全為雜合體。由於基因間的顯隱性關係,所以子一代的表現型全為黃色圓形種子。雜合的子一代在形成配子時,根據分離規律,即y與y分離,r與r分離,然後每對基因中的一個成員各自進入到下一個配子中,這樣,在分離了的各對基因成員之間,便會出現隨機的自由組合,即:
一、y與r組合成yr;
二、y與r組合成yr;
三、y與r組合成yr;
四、y與r組合成yr。
由於它們彼此間相互組合的機會均等,因此雜種子一代(yyrr)能夠產生四種不同類型、相等數量的配子。當雜種子一代自交時,這四種不同類型的雌雄配子隨機結合,便在子二代中產生十六種組合中的九種基因型合子。由於顯隱性基因的存在,這九種基因型只能有四種表現型,即:黃色圓形、黃色皺形、綠色圓形、綠色皺形。它們之間的比例為九比三比三比一。
這就是孟德爾大師當時提出的遺傳因子自由組合假說,這個假說圓滿地解釋了他觀察到的試驗結果。事實上,這也是一個普遍存在的最基本的遺傳定律,這就是孟德爾發現的第二個遺傳定律——自由組合規律,也有人稱它為獨立分配規律!!!」
「呼,這位孟德爾大師還真是才智過人,居然能想到這一步!你能夠如此大膽地說出來,想必他已經做過驗證了吧?」封興從范錚的眼中,看出了一抹自信,也看到了九五寒蘭品種改良的希望!
「正是如此。推測出自由組合定律的孟德爾大師,要將自由組合規律由假說上升為真理,也對自由組合規律進行了合理的驗證。
他為了證實具有兩對相對性狀的子一代雜種,確實產生了四種數目相等的不同配子,他同樣採用了測交法來驗證。
把子一代雜種與雙隱性親本進行雜交,由於雙隱性親本只能產生一種含有兩個隱性基因的配子(yr),所以測交所產生的後代,不僅能表現出雜種配子的類型,而且還能反映出各種類型配子的比數。換句話說,當子一代雜種與雙隱性親本測交后,如能產生四種不同類型的後代,而且比數相等,那麼,就證實了子一代雜種在形成配子時,其基因就是按照自由組合的規律彼此結合的。
實際測交的結果,無論是正交還是反交,都得到了四種數目相近的不同類型的後代,其比數為一比一比一比一,與預期的結果完全符合。這就證實了雌雄雜種子一代在形成配子時,確實產生了四種數目相等的配子,從而驗證了自由組合規律的正確性!
這就是自由組合規律的實質!
根據前面所講的可以知道,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,這就是自由組合規律的實質。也就是說,一對等位基因與另一對等位基因的分離與組合互不干擾,各自獨立地分配到配子中!!!
這就是我們對九五寒蘭進行品種改良的關鍵之處!!!」