五、自由组合定律的应用
1.理论上可分析产生变异的原因
自由组合定律是在分离定律的基础上,进一步揭示了多对基因之间自由组合的关系。它解释了不同基因的自由组合是自然界生物发生变异的重要来源之一。
按照定律,在显性完全的条件下,亲本间有2对基因差异时,F2 有22 = 4种表现型;4对基因差异时,F2 有24 =16种表现型。若两个亲本有20对基因的差别,而这些基因都是独立遗传的,F2 将有220 =1048576 种不同的表现型。至于F2 的基因型数目就更为复杂了。这说明通过杂交造成基因的重新组合,是生物界多样性的重要原因,生物有了丰富的变异类型,可以广泛适应于各种不同自然条件,有利于生物的进化。
2.在杂交育种工作中可选择优良品种,适当安排群体数量
在杂交育种工作中,根据自由组合定律,可以有目的地组合两个亲本的优良性状,并可预测在杂交后代中出现优良性状组合概率,以便确定育种的规模。如水稻某品种无芒感病,另一品种有芒抗病。已知有芒(A)对无芒(a)为显性,抗病(R)对感病(r)为显性。在杂交:有芒、抗病(AARR)×无芒、感病(aarr)→F1 →F2 分离出无芒抗病(aaR_)植株的占3/16,其中纯合的植株(aaRR)占1/3,杂合的植株(aaRr)占2/3。在F3,纯合的不再分离,而杂合的将继续分离。因此,若想在F3获得10个稳定遗传的无芒、抗病(aaRR)株系,那么可以预计,在F2 至少要选择30株以上无芒、抗病的植株,供F3 株系鉴定。
3.人类中,可分析两种或两种以上遗传病在一个家系中发病机理
例:在一个家庭中,丈夫为多指症(属AD型,基因型暂可定为F_),妻子正常,他们生育的第一胎为聋哑症患儿(属AR型,基因型为dd)。试问:这对夫妇若再生育,子女的表型有几种?概率多大?
对于此类家庭,应先推出家庭成员的基因型,然后预测再生育的子女中患儿率(复发危险率)。
解:由于孩子是聋哑症(dd),父母均应为聋哑症致病基因携带者:Dd×Dd
∵ 孩子正常不多指(ff),父母的基因型是:父Ff×母ff 。二者归纳为:父FfDd,母ffDd
∴ 这对夫妇再生育时,子代可能会出现4种表型,结果如图4-23。
父 多指 FfDd × 母 正常 ffDd
↓
母 父 |
FD |
Fd |
fD |
fd |
fD fd |
FfDD FfDd |
FfDd Ffdd |
ffDD ffDd |
ffDd ffdd |
表现型: 全部正常 仅多指 多指 聋哑 仅聋哑
概 率: 3/8 3/8 1/8 1/8