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孟德尔蚕豆杂交实验

更新时间:2023-11-03 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

蚕豆具有一些稳定的、容易分辨的性状,这很符合孟都益述求齐德尔的试验要求。所谓性状,即指生物体的形态、结构和生理、生化等特点的合称。在他的杂交试验中,孟德尔全神贯注地研究了7对相对性状的遗传规律。所谓相对性状,即指同种生物同一性状的不同表现类型,如蚕豆花色有红花与白花之分,种子形状有圆粒与皱粒之分等等。为了便捷和有利于切胡剖析研究起见,他首先只针对望套差药皮一对相对性状的传递情况进行研究,之后再观察多对相对性状基胶腿短类在一起的传递情况。这些剖析方式爱乡是孟德尔获得成功的一个重要诱因。4qr物理好资源网(原物理ok网)

1.显性性状与隐性性状4qr物理好资源网(原物理ok网)

孟德尔的论文的标题是《植物杂交试验》,因而他所从事试验的方式,主要是"杂交试验法"。他用纯种的高茎毛豆与矮茎毛豆作母本(自交以P表示),在它们的不同鳞茎间进行异花授粉。如图2-4所示高茎毛豆与矮茎毛豆异花授粉的示意图。结果发觉,无论是以高茎作亲本孟德尔的豌豆杂交实验视频,矮茎作亲本营热地群欢九当力酸,还是以高茎作亲本,矮茎作亲本(即无论是正交还是反交),它们杂交得制培服到的第一代母株(简称"子一代",以F1表示)都表现为高茎。也就是说,就这一对相对性状而言,F1鳞茎的性状只能表现出双亲中的一个母本的性状--高茎,而另一母本的性状--矮茎,则在F1中完全没有得到表现。4qr物理好资源网(原物理ok网)

又如,纯种的红花毛豆和白花毛豆进行杂交试验时,无论是正交还是反交,F1鳞茎全都是红花毛豆。正由于这么,孟德尔就把在这一对性状中,F1才能表现下来的性状,如高茎、红花,称作显性性状,而把F1无法表现下来的性状,如矮茎、白花,称作隐性性状。孟德尔在蚕豆的其他5对相对性状的杂交试验中,都得到了同样的试验结果,即都有便于区别的显性性状和隐性性状。4qr物理好资源网(原物理ok网)

2.分离现象及分离比4qr物理好资源网(原物理ok网)

在上述的孟德尔杂交试验中,因为在杂种F1时只表现出相对性状中的一个性状--显性性状,这么,相对性状中的另一个性状--隐性性状,是不是就此消失了呢?能够表现下来呢?带着这样的疑惑,孟德尔继续着自己的杂交试验工作。孟德尔让上述F1的高茎毛豆自花传粉,之后把所结出的F2毛豆种子于次年再播种下去,得到杂种F2的毛豆鳞茎,结果出现了两种类型:一种是高茎的毛豆(显性性状),一种是矮茎的毛豆(隐性性状),即:一对相对性状的两种不同表现方式--高茎和矮茎性状都表现下来了。孟德尔的疑惑解除了,并把这些现象称为分离现象。除了这么,孟德尔还从F2的高、矮茎毛豆的数字统计中发觉:在1064株毛豆中,高茎的有787株,矮茎的有277株,二者数量之比,近似于3∶1。孟德尔以同样的试验方式,又进行了红花毛豆的F1自花传粉。在杂种F2的毛豆鳞茎中,同样也出现了两种类型:一种是红花毛豆(显性性状),另一种是白花毛豆(隐性性状)。对此进行数字统计结果表明,在929株毛豆中,红花毛豆有705株,白花毛豆有224株,两者之比同样接近于3∶1。孟德尔还分别对其他5对相对性状作了同样的杂交试验,其结果也都是这么。我们概括上述孟德尔的杂交试验结果,起码有三点值得注意:4qr物理好资源网(原物理ok网)

(1)F1的全部鳞茎,都只表现某一母本的性状(显性性状),而另一母本的性状,则被暂时遮盖而未表现(隐性性状)。4qr物理好资源网(原物理ok网)

(2)在F2里,杂交自交的相对性状--显性性状和隐性性状又都表现下来了,这就是性状分离现象。由此可见,隐性性状在F1里并没有消失,只是暂时被遮盖而无法得以表现罢了。4qr物理好资源网(原物理ok网)

(3)在F2的群体中,具有显性性状的植株数与具有隐性性状的植株数,经常表现出一定的分离比,其比值近似于3∶1。4qr物理好资源网(原物理ok网)

3.对性状分离现象的解释孟德尔对上述7个毛豆杂交试验结果中所反映下来的、值得注意的三个有规律的现象倍感震惊。事实上,他已认识到,这绝对不是某种碰巧的巧合,而是一种遗传上的普遍规律,但对于3∶1的性状分离比,他仍倍感困扰不解。4qr物理好资源网(原物理ok网)

经过一番创造性思维后,总算茅塞顿开,提出了遗传因子的分离假说,其主要内容可归纳为:4qr物理好资源网(原物理ok网)

(1)生物性状的遗传由遗传因子决定(遗传因子后来被称为基因)。4qr物理好资源网(原物理ok网)

(2)遗传因子在体细胞内成对存在,其中一个成员来自亲本,另一个成员来自亲本,两者分别由精卵细胞带入。在产生配寅时,成对的遗传因子又彼此分离,但是各自步入到一个胚珠中。这样,在每一个胚珠中,就只富含成对遗传因子中的一个成员,这个成员似乎来自亲本,其实来自亲本。4qr物理好资源网(原物理ok网)

孟德尔的豌豆杂交实验教学过程_孟德尔豌豆杂交实验二教学视频_孟德尔的豌豆杂交实验视频4qr物理好资源网(原物理ok网)

(3)在杂种F1的体细胞中,两个遗传因子的成员不同,它们之间是处在各自独立、互不干涉的状态之中,但两者对性状发育所起的作用却表现出显著的差别,即一方对另一方起了决定性的作用,因此有显性因子和隐性因子之分,骤然而至的也就有了显性性状与隐性性状之分。4qr物理好资源网(原物理ok网)

(4)杂种F1所形成的不同类型的胚珠,其数量相等,而雄雌胚珠的结合又是随机的,即各类不同类型的雌胚珠与雄胚珠的结合机会均等。4qr物理好资源网(原物理ok网)

为了更好地证明分离现象,我们用小写字母D代表决定高茎毛豆的显性遗传因子,用大写字母d代表矮茎毛豆的隐性遗传因子。在生物的体细胞内,遗传因子是成对存在的,因而,在纯种高茎毛豆的体细胞内富含一对决定高茎性状的显性遗传因子DD,在纯种矮茎毛豆的体细胞内富含一交锋定矮茎性状的隐性遗传因子dd。杂交形成的F1的体细胞中,D和d结合成Dd孟德尔的豌豆杂交实验视频,因为D(高茎)对d(矮茎)是显性,故F1鳞茎全部为高茎毛豆。当F1进行减数分裂时,其成对的遗传因子D和d又得彼此分离,最终形成了两种不同类型的胚珠。一种是富含遗传因子D的胚珠,另一种是富含遗传因子d的胚珠,但是两种胚珠在数目上相等,各占1/2。因而,上述两种雄雌胚珠的结合便形成了三种组合:DD、Dd和dd,它们之间的比接近于1∶2∶1,而在性状表现上则接近于3(高)∶1(矮)。因而,孟德尔的遗传因子假说,致使毛豆杂交试验所得到的相像结果有了科学的、圆满的解释。4qr物理好资源网(原物理ok网)

基因型与表现型我们早已听到,在上述一对遗传因子的遗传剖析中,遗传出来的和最终表现下来的并不完全是一回事,如当遗传结构为DD型时,其表现下来的性状是高茎毛豆,而遗传结构为Dd型时,其表现下来的也是高茎毛豆。像这样,生物个体所表现下来的外型特点和生理特点称作表现型,如高茎与矮茎,红花与白花;而生物个体或其某一性状的遗传基础,则被称为基因型,如高茎毛豆的基因型有DD和Dd两种,而矮茎毛豆的基因型只有dd一种。由相同遗传因子的胚珠结合成的合子发育而成的个体称作纯合体,如DD和dd的鳞茎;但凡由不同遗传因子的胚珠结合成的合子发育而成的个体则称为杂合体,如Dd。4qr物理好资源网(原物理ok网)

基因型是生物个体内部的遗传物质结构,因而,生物个体的基因型在很大程度上决定了生物个体的表现型。诸如,富含显性遗传因子D的毛豆鳞茎(DD和Dd)都表现为高茎,无显性遗传因子的毛豆鳞茎(dd)都表现为矮茎。由此可见,基因型是性状表现的内在诱因,而表现型则是基因型的表现方式。由以上剖析我们还可晓得,表现型相同,基因型却并不一定相同。诸如,DD和Dd的表现型都是高茎,但其基因型并不相同,但是它们的下一代有差异:DD的下一代都是高茎的,而Dd的下一代则有分离现象--既有高茎,也有矮茎。4qr物理好资源网(原物理ok网)

4.分离规律的验证上面提到孟德尔对分离现象的解释,仅仅构建在一种假说基础之上,他本人也非常清楚这一点。假说虽然只是假说,不能拿来替代真理,要使这个假说上升为科学真理,单凭其能清楚地解释他所得到的试验结果,那是远远不够的,还必须用实验的方式进行验证这一假说。下边介绍孟德尔设计的第一种验证方式,也是他用得最多的测交法。测交就是让杂种子一代与隐性类型相交,拿来测定F1的基因型。根据孟德尔对分离现象的解释,杂种子一代F1(Dd)一定会形成带有遗传因子D和d的两种胚珠,但是二者的数量相等;而隐性类型(dd)只能形成一种带有隐性遗传因子d的胚珠,这些胚珠不会遮盖F1中遗传因子的作用。所以,测交形成的后代应该一半是高茎(Dd)的,一半是矮茎(dd)的,即两种性状之比为1∶1。如图2-6所示测交实验的方式。孟德尔用子一代高茎毛豆(Dd)与矮茎毛豆(dd)相交,得到的后代共64株,其中高茎的30株,矮茎的34株,即性状分离比接近1∶1,实验结果符合预先构想。对其他几对相对性状的测交试验,也无一例外地得到了近似于1∶1的分离比。孟德尔的测交结果,诡辩地证明了他自己提出的遗传因子分离假说是正确的,是完全构建在科学的基础上的。4qr物理好资源网(原物理ok网)

5.分离规律的实质孟德尔提出的遗传因子的分离假说,用他自己所设计的测交等一系列试验,早已得到了充分的验证,亦被后人无数次的试验所否认,现已被世人所公认,并被称呼为孟德尔的分离规律。这么,孟德尔分离规律的实质是哪些呢?这可以用一句话来概括,那就是:杂合体中决定某一性状的成对遗传因子,在减数分裂过程中,彼此分离,互不干扰,致使胚珠中只具有成对遗传因子中的一个,因而形成数量相等的、两种类型的胚珠,且独立地遗传给后代,这就是孟德尔的分离规律。4qr物理好资源网(原物理ok网)

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