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何立松:性状分离是变异吗  

2014-06-03 07:55:16|  分类: 遗传与变异 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       遗传学上把子代和亲代以及子代之间出现的性状上的差异叫做变异。中学阶段介绍了三大可遗传变异的来源(或途径),即基因突变、基因重组和染色体变异。然而,对于孟德尔杂交实验中所提及的“性状分离”,的确也在子二代个体与子一代个体间产生了性状的差异,这是变异吗?
1遗传和变异之间的相对性
         从性状分离的概念提出的背景上看,性状分离是指具有一对相对性状的亲本(P)杂交,F1全部个体都表现显性性状,F1自交,F2个体大部分表现显性性状,小部分表现隐性性状的现象。例如,以纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,杂种一代(F1)全部都是高茎植株;让F1植株进行自花传粉,得到F2个体,其中约有3/4个体是高茎,约有1/4个体是矮茎。这里的矮茎就是分离出来的隐性性状,相对于杂种一代,这是变异。但是,相对于亲代,这仍视作遗传。由此可见,变异和遗传随参照系变化也具有相对性,这个参照系就是个体或是种群。由于种群才是生物繁衍和进化的基本单位,所以一个种群内部因遗传物质的变化而产生的相邻亲子代差异从局部个体间比较来看是变异,但从种群整体上看,若这种变异带来了这个种群性状类型的增多,可肯定为一种变异来源或途径;若没有,这种变异应看作是种群原有性状的一种间断性遗传。现代进化理论所描述的“突变和重组提供自然选择的原材料”中的“突变和重组”就是站在种群的角度对生物可遗传变异的来源予以阐明的,显然,这里并不包括“性状分离”。
2性状分离与可遗传变异的关联性
2.1性状分离不是基因重组
         从基因分离定律上看,杂合子拥有控制相对性状的等位基因(Aa),而等位基因在有性生殖中随减数分裂同源染色体分离是必定要分开,各自独立分配到相应的配子中,也就是说,一个杂合子能够而且只产生A、a两种配子并稳定的遗传给后代,其间不可能再产生其他类型的配子,aa基因型所控制的隐性性状的出现是基因分离和受精时雌雄配子随机结合的结果,这不同于自由组合和交叉互换情形下能造就配子类型的多样性,不可以视为基因重组。
2.2性状分离源自基因突变
          从等位基因控制相对性状的角度看,等位基因从根本上源于基因突变。试想,如果在一个种群中发生了显性突变,即aa突变为Aa,则Aa所控制的性状随即表现并有别于aa;倘若发生的是隐性突变,致使AA突变为aa,则aa所控制的性状也会随即表现并有别于AA,以上情况属于基因突变不容置疑。但若AA突变为Aa,则完全显性下的a所控制的性状无法随即表现,只能随自由交配或自交在下一代中通过“性状分离”而得以体现,这种相对于亲本看似变异的变异,实为隐性变异的遗传。
         综上所述从表面上看,性状分离只是一种相邻的亲、子代之间的变异,但从根源上看则是基因突变的后续遗传效果,可视为在完全显性的前提下基因突变中的隐性突变反映到性状变异的一种途径。所以性状分离并不能算是一种独立的变异形式,自然也就不能像基因突变、基因重组及染色体变异那样成为可遗传变异的第四来源。

何立松(安徽省铜陵市教研室 244000)  杨京举(安徽省铜陵县第一中学 244100)

生物学教学2013 年( 第38 卷) 第12 期

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