กฎของเมนเดลและการแยกตัว

กฎสองข้อของเมนเดลอธิบายว่าปัจจัยทางพันธุกรรมที่เป็นคู่ของแต่ละบุคคลแยกตัวเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์และรวมกันในลูกหลานได้อย่างไร ก่อให้เกิดอัตราส่วนฟีโนไทป์ที่คาดการณ์ได้ซึ่งเป็นรากฐานของพันธุศาสตร์

Definition

การแยกตัวคือการแยกอัลลีลสองชนิดของยีนหนึ่งเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ที่ต่างกันในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส; ร่วมกับการจัดเรียงตัวอย่างอิสระของยีนที่ไม่เชื่อมโยงกัน ถือเป็นกฎของเมนเดลและก่อให้เกิดอัตราส่วนโมโนไฮบริดและไดไฮบริดแบบคลาสสิก

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมกฎการแยกตัว (อัลลีลสองชนิดที่ตำแหน่งหนึ่งแยกตัวเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์อย่างเท่าเทียมกัน), กฎการจัดเรียงตัวอย่างอิสระ (อัลลีลของยีนบนโครโมโซมที่ต่างกันจะถูกจัดเรียงอย่างอิสระ), การใช้ตารางพันเน็ตต์และกฎผลคูณและผลรวมเพื่อทำนายสัดส่วนของลูกหลาน, การผสมทดสอบเพื่ออนุมานจีโนไทป์, และอัตราส่วน 3:1 และ 9:3:3:1 ที่เป็นลักษณะเฉพาะ หัวข้อนี้ไม่ครอบคลุมความเบี่ยงเบนจากการข่มแบบสมบูรณ์ ซึ่งถือเป็นการขยายความของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบเมนเดล

Core questions

• เหตุใดเฮเทอโรไซโกตจึงผลิตเซลล์สืบพันธุ์สองชนิดในสัดส่วนที่เท่ากัน?
• ภายใต้เงื่อนไขใดที่ยีนสองยีนจัดเรียงตัวอย่างอิสระ และเมื่อใดที่ไม่เป็นเช่นนั้น?
• กฎผลคูณและผลรวมช่วยให้คำนวณอัตราส่วนลูกหลานสำหรับยีนหลายยีนได้อย่างไร?
• การผสมทดสอบเผยให้เห็นได้อย่างไรว่าบุคคลที่แสดงลักษณะเด่นเป็นแบบโฮโมไซกัสหรือเฮเทอโรไซกัส?

Key concepts

• กฎการแยกตัว
• กฎการจัดเรียงตัวอย่างอิสระ
• การผสมโมโนไฮบริดและไดไฮบริด; อัตราส่วน 3:1 และ 9:3:3:1
• ตารางพันเน็ตต์และกฎผลคูณ/ผลรวม
• การผสมทดสอบและจีโนไทป์แบบโฮโมไซกัสเทียบกับเฮเทอโรไซกัส

Mechanisms

การแยกตัวสะท้อนถึงการแยกออกจากกันของโครโมโซมคู่เหมือนในระยะแอนาเฟส I ของไมโอซิส และการจัดเรียงตัวอย่างอิสระสะท้อนถึงการวางตัวแบบสุ่มของคู่โครโมโซมคู่เหมือนที่แตกต่างกันบนระนาบเมตาเฟส I ดังนั้นอัลลีลบนโครโมโซมที่แยกกันจึงรวมกันได้อย่างอิสระในเซลล์สืบพันธุ์

Clinical relevance

กฎเหล่านี้เป็นพื้นฐานเชิงปริมาณสำหรับการทำนายโอกาสที่ลูกหลานจะได้รับลักษณะทางพันธุกรรมแบบยีนเดี่ยว ซึ่งเป็นการคำนวณในชีวิตประจำวันของการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรม และการออกแบบการผสมพันธุ์ในการเกษตร

History

เมนเดลอนุมานกฎทั้งสองจากอัตราส่วนเชิงปริมาณในถั่วลันเตาที่รายงานในปี 1866; หลักการเหล่านี้ได้รับการยืนยันและตั้งชื่อตามการค้นพบอีกครั้งประมาณปี 1900 และในไม่ช้าก็สอดคล้องกับพฤติกรรมของโครโมโซมในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส

Key figures

• Gregor Mendel
• Carl Correns
• Hugo de Vries

Seminal works

• mendel1866

Frequently asked questions

การผสมทดสอบใช้เพื่ออะไร?

การผสมทดสอบคือการผสมพันธุ์ระหว่างบุคคลที่มีจีโนไทป์ไม่ทราบกับคู่ที่เป็นโฮโมไซกัสแบบด้อย; สัดส่วนของฟีโนไทป์ของลูกหลานจะเผยให้เห็นว่าบุคคลที่ถูกทดสอบเป็นแบบโฮโมไซกัสแบบเด่นหรือเฮเทอโรไซกัส

การจัดเรียงตัวอย่างอิสระเกิดขึ้นเสมอไปหรือไม่?

ไม่ มันเกิดขึ้นสำหรับยีนบนโครโมโซมที่ต่างกันหรืออยู่ห่างกันมากบนโครโมโซมเดียวกัน; ยีนที่อยู่ใกล้กันจะเชื่อมโยงกันและมีแนวโน้มที่จะถูกถ่ายทอดไปด้วยกันมากกว่าที่จะจัดเรียงตัวอย่างอิสระ