一說到遺傳學定律,我們首先想到的一位偉大的科學家。
格雷戈爾 孟德爾(1822-1884)(Gregor Johann Mendel),奧地利生物學家,在修道院擔任神父,是遺傳學的奠基人,被人們稱為「現代遺傳學之父」。他通過豌豆實驗,於1865年發現了震驚世界的遺傳學三大基本規律中的兩個,分別為分離規律和自由組合規律。
孟德爾(1822-1884)
在這裡再說一下,什麼是遺傳?
我們常說某某人長的像他的父親或母親,比如鼻子,眼睛等,這就是一種遺傳現象。再比如,我們常說的一句諺語「房前屋後,種瓜種豆,種瓜得瓜種豆得豆」,也是遺傳的最好見證。
一、孟德爾的豌豆雜交實驗是怎麼做的
我們說做生物實驗選材很重要,那麼孟德爾為什麼選擇豌豆而沒有選擇玉米、小麥或其它別的生物呢?
(一)孟德爾選擇豌豆的原因
1、自花傳粉、閉花授粉:
豌豆是蝶形花瓣,雌雄同株同花,花瓣是封閉的,不受外界花粉的幹擾,而且是閉花授粉。
2、花大,易於雜交:
豌豆花的形狀
豌豆花的內部結構
3、有易於區分的七對相對性狀(如下圖所示)
種子形狀、子葉顏色、種皮顏色、豆莢形狀、豆莢顏色、花的位置及顏色和莖的高度
豌豆的相對性狀
這裡解釋一個概念,相對性狀是指同種生物,同一性狀的不同表現形式,例如,豌豆的高莖和矮莖,狗的黃毛和黑毛,人的黃皮膚和黑皮膚等等。
4、種子多,統計學分析準確,易於得出結果。
(二)孟德爾一對相對性狀實驗
在19世紀,有一個人們普遍接受的,樸素的,以為不證自明的規律——「融合遺傳」,即黑色+白色=灰色
直到孟德爾的出現,「融合遺傳」才被否定。
孟德爾是以自然界中存在的高莖豌豆和矮莖豌豆為親本進行雜交(如下圖所示),
豌豆高莖和矮莖雜交
孟德爾做了雜交實驗以後,對此實驗做了大膽的假說
(1)生物的性狀是由遺傳因子決定的,顯性遺傳因子決定顯性性狀(用大寫字母D表示);隱形遺傳因子決定隱形性狀(用小寫字母d表示)。
(2)體細胞遺傳因子成對存在:例如 ,純合子——DD、dd表示;雜合子——Dd表示。
(3)生物體在形成生殖細胞——配子時,成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中,配子中只含有每對遺傳因子中的一個。
(4)受精時,雌雄配子的結合是隨機的。
高莖豌豆和矮莖豌豆的遺傳圖譜
孟德爾先按假說演繹推理,又預測,F1與隱形純合體雜交的結果為:高莖:矮莖=1:1
為了進一步驗證預測結果,孟德爾做了測交實驗(如下圖所示)
測交實驗
孟德爾一對相對性狀的實驗結果及其解釋,後人把它歸結為孟德爾第一定律,即分離定律:
在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發生分離,分離後的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給後代。
最留幾個問題給大家思考:
1、母本去雄的時間?
2、孟德爾是怎樣想到用測交來驗證假說的?
3、假說演繹法的具體步驟是什麼?