第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)

第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)一個品種的奶牛產(chǎn)奶多，另一個品種奶牛生長快，要想培育出既產(chǎn)奶多，又生長快的奶牛，可以采用什么方法“培育出這樣的優(yōu)質(zhì)奶牛”呢？問題探討再就是一對夫婦生育的后代存在著性狀差異嗎?為什么有的孩子部分性狀與父親相似，又有部分性狀與母親相似?那么在傳宗接代的過程中，親代的多種多樣的性狀又是遵循什么規(guī)律傳給后代的?前面我們學(xué)習(xí)了孟德爾一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，告訴我們F1在產(chǎn)生配子時遺傳因子是如何分配的，那么在兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，遺傳因子又是如何進(jìn)行的分配的呢?一對相對性狀的分離對其他相對性狀的遺傳有沒有影響呢?F1在產(chǎn)生配子時遺傳因子又是如何分配的呢?下面我們就學(xué)習(xí)這方面的問題。⑵F1自交3.數(shù)據(jù)分析⑴分析F2的每對性狀：①粒色：黃:綠=(315+101):(108+32)≈3:1②粒形：圓:皺=(315+108):(101+32)≈3:1⑵結(jié)論：①每對相對性狀的遺傳仍遵循分離定律；②兩對相對性狀遺傳時，遺傳因子互不干擾③F１自交形成F2時，相對性狀相互分離，非相對性狀之間發(fā)生了自由組合。4.相關(guān)概念：親組合與重組合親組合：黃色圓粒、綠色皺粒；重組合：黃色皺粒、綠色圓粒(二)對自由組合現(xiàn)象的解釋1．對雜交現(xiàn)象的解釋

孟德爾選取豌豆子葉的粒色和粒形二對相對性狀，假設(shè)豌豆的圓粒和皺粒由遺傳因子R、r控制，黃色和綠色由遺傳因子Y、y控制，這樣，純種黃色圓粒和純種綠色皺粒豌豆雜交的遺傳圖解如下：

♀YRyRYryr♂YRyRYryr1/41/41/41/41/41/41/41/4YR(1/4)yR(1/4)Yr(1/4)yr(1/4)YR(1/4)YYRRYyRRYYRrYyRryR(1/4)YyRRyyRRYyRryyRrYr(1/4)YYRrYyRrYYrrYyrryr(1/4)YyRryyRrYyrryyrrF2遺傳因子組成F1配子F2中遺傳因子組成及表現(xiàn)型的比例：①純合子YY(1/4)RR(1/4)、yyRR、YYrr、yyrr各1/16;②Y_(3/4)R_(3/4)黃圓(雙顯9/16);Yy(1/2)R_(3/4)黃圓(雙顯3/8)③yy(1/4)R_(3/4)綠皺(單顯3/16),其中純合子有1/16;Y_(3/4)rr(1/4)黃皺(單顯3/16),其中純合子有1/16;④yy(1/4)rr(1/4)綠皺(雙隱1/16)

(四)對自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——測交根據(jù)對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明對自由組合現(xiàn)象解釋的正確性。即用F1的雜合子與雙隱性個體相交。測交結(jié)果預(yù)期：測交后代有4種表現(xiàn)型，即雙顯:單顯:單顯:雙隱=1:1:1:1，同時也能說明F1產(chǎn)生4種比數(shù)相同(1:1:1:1)的配子。黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒F1作母本31272626F1作父本24222526分離比11112.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行種植雜交，結(jié)果如下，接近1:1:1:1,說明孟德爾假說正確。(五)自由組合定律控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。叫做自由組合定律。(六)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示1．正確選材豌豆適于作雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀，如高莖和矮莖，高莖高度在1．5～2．0m，矮莖高度僅為0．3m左右，易于觀察和區(qū)分；(2)豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；(3)花比較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)。孟德爾正是因?yàn)檫x用了豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)，所以科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。2．遵循認(rèn)知規(guī)律如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳，很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因?yàn)槿绻芯縩對相對性狀，將會有2n個性狀組合，這是很難統(tǒng)計(jì)的，也很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中留下的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗(yàn)，改變實(shí)驗(yàn)方法，從簡單到復(fù)雜地進(jìn)行觀察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。3．用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如果孟德爾沒有對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他很難作出對分離現(xiàn)象的解釋，因?yàn)橥ㄟ^統(tǒng)計(jì)，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學(xué)比例，這引發(fā)他揭示其實(shí)質(zhì)的興趣。同時這也使孟德爾意識到數(shù)學(xué)概響，產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決遺傳學(xué)問題的想法，使孟德爾成為第一個認(rèn)識到概率原理能用于預(yù)測遺傳雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)家。(2)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾對雜交實(shí)驗(yàn)的研究運(yùn)用的是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的研究方法，這在當(dāng)時是一種新的研究思路。例如豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)，他就沒有局限于對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡單描述和歸納。(3)勤于實(shí)踐。孟德爾在豌豆的遺傳雜交實(shí)驗(yàn)研究中，連續(xù)進(jìn)行了8年的研究，并且對每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。(4)敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德爾通過實(shí)驗(yàn)研究，提出了“顆粒性遺傳”的思想，這是對傳統(tǒng)的遺傳觀念的挑戰(zhàn)。（七）孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)在孟德爾的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，科學(xué)家又進(jìn)行了不斷的探索，對孟德爾的發(fā)現(xiàn)作出了自己的補(bǔ)充。1909丹麥約翰遜提出新概念:(1)基因——控制生物體性狀的基本單位，即遺傳因子。(2)表現(xiàn)型——生物個體表現(xiàn)出來的性狀。(3)基因型——與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。

(4)等位基因——控制相對性狀的基因(D、d)(八)自由組合定律的應(yīng)用1．自由組合定律的解題技巧(1)用分離定律解決基因型類型的問題如AaBbCc與AaBBCc雜交，求其后代基因型數(shù)。先分解為三個分離定律：Aa×Aa——后代有3種基因型(1AA:2Aa:1aa)Bb×BB——后代有2種基因型(1BB:1Bb)；Cc×Cc——后代有3種基因型(1CC:2Cc:1cc)。因而后代有3×2×3=18種基因型。(2)表現(xiàn)型類型的問題聯(lián)想人類遺傳，“有中生無”與“無中生有”的內(nèi)涵就屬于第⑵類了。4.基因型的判斷：⑴隱性引入判斷凡隱性個體，其基因型是dd,其雙親或其后代中必有一個d;⑵分離比推斷：后代出現(xiàn)3:1,其親本必為Dd×Dd;1:1,其親本為D