今天我们来聊聊性状分离比的模拟实验。在正式开始之前,先回答同学的一个疑问:
有同学问咱种花家的杂交水稻,是不是也经过,去雄——套袋——传粉——套袋这样一个杂交操作过程。各位亲,你怎么看?稻花香里说丰年,稻花大家见过吗?稻穗上的稻花非常小,从开放到关闭也就1个多小时。简单来说大规模杂交生产,去雄操作好比登天,做不了。那怎么杂交呢?逆向思维,去雄的植株是做母本,那么只有雌蕊的水稻就可做母本。所以,寻找雄性不育的水稻就是关键。袁隆平当年的思路就是这样的。
我们现在的学习,不要死记硬背知识,要学思维活学活用。
好了,下面我们来看看性状分离比模拟实验。
这个实验用甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官,小桶内的彩球分别代表雌雄配子。每个小桶中放入两种彩球,分别代表含显性基因和隐性基因的配子,各种彩球的数量要相等,两种彩球大小要完全相同,手感一样,桶里的球要充分摇匀。
实验开始,每次随机各从一个桶中抓取一个彩球,将同次抓取的组合在一起,记录组合类型。然后把抓取的彩球分别放回原来的小桶内。反复进行若干次。
如果进行的次数非常多,彩球组合DD,Dd,dd出现的数量比将接近1:2:1,这与孟德尔豌豆自交分析结果相同。
下面我们从原理来分析。每个桶里都是两种彩球,好比杂合子。每颗彩球都是独立的,每次随机抽取一个,体现了基因分离。两个桶抽取的彩球随机组合,模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合。
这里有一个关键要强调,每桶中两种彩球数量必须要相同。
代表D,d基因的彩球数量相同,从桶中抽出D或d的可能性,就都是1/2。进行组合,出现DD的可能性是1/2×1/2,得1/4,dd也是一样计算得1/4。得到Dd组合当然也是1/4,dD组合是1/4。因为Dd和dD按基因显隐性表现是一致的,所以结果可以合并成1/2。于是,整理之后,DD,Dd,dd出现的数量比从理论分析就是1:2:1。
如果抽取的次数总共四次,能得到1:2:1的数量比吗?运气好可能得到,但次数太少,偶然性就很大,各种可能都有。所以这个实验成功的条件之一就是大规模重复。
这个实验成功的另一个关键是,每桶中两种彩球的数量要相等。所以,每次抽取后,抽出的彩球要重新放回。另外,大家想想,如果甲桶有50个D,50个d,而乙桶只有10个D,10个d,两个桶里的彩球数量不同,会对结果有影响吗?答案是不影响。因为,随机抽取出各种球的概率还是1/2。
这个模拟实验直观体现出分离定律——一对等位基因在形成配子时发生分离。那么如果有两对等位基因,形成配子时会有怎样的规律。我们下回也用抓小球来模拟一次。我们下回再聊!
这个实验成功的另一个关键是,每桶中两种彩球的数量要相等。所以,每次抽取后,抽出的彩球要重新放回。另外,大家想想,如果甲桶有50个D,50个d,而乙桶只有10个D,10个d,两个桶里的彩球数量不同,会对结果有影响吗?答案是不影响。因为,随机抽取出各种球的概率还是1/2。
这个模拟实验直观体现出分离定律——一对等位基因在形成配子时发生分离。那么如果有两对等位基因,形成配子时会有怎样的规律。我们下回也用抓小球来模拟一次。我们下回再聊!
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