Question

谁知道孟德尔豌豆杂交实验的具体步骤

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Answer 1

孟德尔的实验过程

孟德尔在实验工作中贯彻了从简单到复杂的原则。他所用的两个亲本（父本和母本）都只相差一个性状，事实上不管这两个亲本有多少种性状差别，他只注意研究一对性状的遗传规律。孟德尔与那些早期研究者相比，他获得成功主要有以下四个原因。

精心选择实验材料孟德尔从豆科植物中选择了自花传粉而且是闭花受粉的豌豆作为杂交实验的材料。从市场买来的豌豆种子可以说都是纯种。杂交实验从纯种出发，是他实验成功的保证，只有这样才能得到真正的杂种。豌豆花的结构特点，使得人工方法去雄和进行异花授粉很方便。此外，他对豌豆材料进行了品种和性状的选择，挑选的有差异的性状既明显而又稳定。

精心设计实验方法实验设计是科学方法学的重要组成部分。孟德尔的成功还归因于采取单因子分析法，即分别地观察和分析在一个时期内的一对性状的差异，最大限度地排除各种复杂因素的干扰。他首先发现了“分离定律”，然后在这个基础上，再把个别性状综合起来，又发现了“自由组合定律”。

精确的统计分析对杂交实验的子代中出现的性状进行分类、计数和数学的归纳。由于孟德尔有数学和统计学家的头脑和训练，他从一个简单的二项式展开式的各项系数中，找到了豌豆杂交实验显示出来的规律性，并深刻地认识到1∶1、3∶1数字中所隐藏着的深刻意义和规律。

首创了测交方法孟德尔巧妙地设计了测交方法，令人信服地证明了他的因子分离假设的正确性。实践证明这种以杂交子一代个体再与其隐性纯合亲本进行测交的方法，完美而巧妙地成为遗传学分析的经典方法。

孟德尔成功地发现了遗传规律也存在“巧合”的因素。现在已知豌豆体细胞中存在不同的7对同源染色体，配子中有7条染色体。孟德尔研究的7对性状的遗传因子并不正好分布在7对不同的同源染色体上，而只是分布在4对同源染色体上。其中第一对同源染色体上坐落两对基因（子叶黄绿和种皮的灰白，图距单位为204）。第四对同源染色体坐落三对等位基因（植株高矮、豆荚形状等）。第七对同源染色体上坐落一对等位基因（豆粒圆皱）。

由于交换值具有相对的稳定性，所以通常以交换值表示两个基因在同一染色体上的相对距离，或称为遗传学图上的图距。图距小于50出现连锁现象。

孟德尔的二因子和三因子杂交实验所涉及的性状不是由非同源染色体上基因决定的，就是由同源染色体上基因决定，但两对基因的图距非常大，以致这两对基因表现出自由组合。

2.正交、反交、杂交、自交的实验方法的介绍

孟德尔的杂交实验实际上包含了两种交配方式：一种交配方式称为杂交，另一种交配方式称为自交。

杂交一般指两个具有不同基因型品种或类型的个体间雌雄配子的结合。自交是指同一个体或不同个体但为同一基因型的个体间雌雄配子的结合；此定义比植物学的定义广，植物学自交特指自花受粉。植物学的自花受粉即遗传学上的自交；但植物学的异花受粉包含遗传学上的杂交和自交。

在植物有性杂交中，把接受花粉的植株叫做母本，用符号“♀”表示；供给花粉的植株称为父本，用“♂”表示。父母本统称为亲本，用“P”表示，杂交符号用“×”表示，自交符号用“”表示，杂种一代用“F1”表示，杂种二代用“F2”表示，依此类推。

如果在做杂交时，父母本相互交换，这在遗传学上称为互交。例如，现有两个亲本，用P1和P2表示。第一个杂交实验♀P1×P2♂，第二个杂交实验♂P1×P2♀，即第一个杂交实验P1为母本，而P2为父本；第二个杂交实验P1却作为父本，而P2却作为母本，前一个杂交组合称为正交，后一个杂交组合称为反交，两个杂交组合就叫互交。互交实验结果是否一致可以推断控制性状的基因是细胞质基因还是细胞核基因。正反交结果一致说明控制性状的基因是核基因；不一致说明控制性状的基因是细胞质基因。当核基因分为常染色体基因（位于常染色体上的基因）和性染色体基因（位于性染色体上的基因）时，两种基因控制的性状也可以通过互交实验加以区别。互交结果一致说明控制性状的基因是常染色体基因；不一致说明基因为性染色体基因。

杂交亲本一般应选用纯合子，即基因型纯合的个体。玉米属于异花受粉作物，一般情况下都是杂合子。为了获得纯合的个体，让玉米植株通过多次自交，就可得到几乎是基因型纯合的个体，我们称为自交系，它可作为配制杂种的亲本。

自交方法基本同杂交方法。不同的是：杂交是两个不同自交系间个体的交配，而自交是同一自交系内个体（包括同一个体）的交配；杂交的目的是获得杂合的个体，而自交的目的是获得纯合的个体；杂合个体可产生多种不同的配子，后代中出现分离现象，纯合个体只产生一种配子，后代中只有一种基因型，后代中不出现分离现象，且表现型与基因型相同。

3.孟德尔设计测交实验的目的

孟德尔的一对相对性状的杂交实验中，F2代中显隐性比例接近3∶1，在所有实验中没有中间类型出现。他指出F2中的显性性状有两种含义：亲本类型的显性和杂种类型的显性。前者指性状稳定地传给所有后代，后者指在后代中继续表现分离，这从孟德尔在F3中的结果可以得到证实。在全部7对性状的F2中，具有显性性状的类型中，2/3是具有杂种性状的显性，1/3则是具有亲本性状的显性。因此，在F2中，显隐性3∶1的比例可分解为1∶2∶1的比例。这种比例对以后各代都适用。即杂种后代中，每一代都以1∶2∶1的比例分为杂种类型和两种稳定类型。

孟德尔为了确定几对相对性状由于杂交而结合于杂种中时，是否也能应用上述一对相对性状的规律，他做了两对相对性状和三对相对性状的杂交，证明这个规律同样有效。例如：圆粒黄色（AABB）×皱粒绿色（aabb），F1全部为圆粒黄色，F2有4种表现型：315个圆黄、108个圆绿、101个皱黄、32个皱绿，比例接近9∶3∶3∶1。

将F2的种子全部种下去，得到9类植株，这9类植株的分离情况，按所结种子性状归类得到如下结果：

1 38株全部圆黄种子 和亲本一样保持稳定 AABB

1 35株全部圆绿种子 和亲本一样保持稳定 AAbb

1 28株全部皱黄种子 和亲本一样保持稳定 aaBB

1 30株全部皱绿种子 和亲本一样保持稳定 aabb

2 65株有圆黄和圆绿分离 只有一对性状分离 AABb

2 68株有皱黄和皱绿分离 只有一对性状分离 aaBb

2 60株有圆黄和皱黄分离 只有一对性状分离 AaBB

2 67株有圆绿和皱绿分离 只有一对性状分离 Aabb

4 138株分离出圆黄、圆绿、皱黄、皱绿 二对性状都分离 AaBb

孟德尔以其敏锐的数学头脑从上列各类比例中看出：这是组合系列中的各项式比值，把A与a和B与b这两对性状各自的分离比例（AA+2Aa+aa）和（BB+2Bb+bb）组合起来就可得到上述的比例。孟德尔得到了两对性状的组合规律后，自然地得到三对性状的组合规律。实验结果和他的预期比例完全相符。

孟德尔为了解释上述实验的结果，进一步分析了杂种中生殖（卵）细胞和花粉细胞的性质。他推论在杂交后代中出现稳定类型，说明受精的卵细胞和花粉细胞中必然具有相同的因子，而且一株杂种植株或一朵花中就能产生稳定的后代，可见杂种的子房和花药中形成不止一种性细胞。子房和花药中有多少种性细胞，就会有多少种稳定类型。如果杂种产生的各类卵细胞以及各类花粉细胞数目相等，就可解释各个杂种中的后代分离表现。这样孟德尔设计了自己首创的测交实验。例如，圆粒黄色与皱粒绿色杂交，F1与皱粒绿色进行正反交，预期结果为：

（1）杂种卵细胞AB，Ab，aB，ab与花粉细胞ab杂交得到

AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1∶1∶1∶1

（2）杂种花粉细胞AB，Ab，aB，ab与卵细胞ab杂交得到

AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1∶1∶1∶1

实验结果和他的理论预期结果几乎完全一致。

正交实验结果：31粒圆黄，26粒圆绿，27粒皱黄，26粒皱绿。

反交实验结果：24粒圆黄，25粒圆绿，22粒皱黄，27粒皱绿。

由于隐性亲本性状不能遮盖显性性状，并能显出纯隐性性状，这样的测交结果就能直接反映出F1杂种所产生配子的类型和数目，因而从测交子代的表现型可以直接判断杂合子的基因组成，这也是测交的作用。

孟德尔在解释上述现象时指出：哪一种花粉细胞和卵细胞结合，全出于偶然。就一对性状而言，杂种Aa产生相等数量的A和a卵细胞以及相等数量的A和a花粉细胞。任一A或a花粉细胞和A或a卵细胞结合的机会相同。受精结果，就会得到组合AA+2Aa+aa。进一步得到多对性状的组合。

通过测交实验结果可以引申出以下结论。

（1）成对的遗传因子在杂合状态互不污染，保持其独立性，形成配子时相互分离，分别进入不同的配子中（即分离定律）。

（2）不同相对性状的遗传因子在F1杂合状态时，虽同处一体，但互不混淆，各自保持其独立性。形成配子时，同一对遗传因子各自独立地分离；不同对的遗传因子则自由组合（即自由组合定律）。

孟德尔发现的两个遗传基本规律，解释了他的实验结果，他所创造的测交实验证实了他发现的两个规律是正确的

Answer 2

请看

孟德尔做过这样一个实验：把一种开紫花的豌豆种和一种开白花的豌豆种结合在一起，第一次结出来的豌豆开紫花，第二次紫白相间，第三次全白。
对此孟德尔没有充分的理由作出解释。
后来，孟德尔从豌豆杂交实验结果，得出了相对性状中存在着显性和隐性的原理。虽然还
有不少例外，但它仍然是一个原理。
孟德尔根据自己在实验中发现的原理，进一步做了推想。他认为决定豌豆花色的物
质一定是存在于细胞里的颗粒性的遗传单位，也就是具有稳定性的遗传因子。他设想在
身体细胞里，遗传因子是成双存在的；在生殖细胞里，遗传因子是成单存在的。例如，
豌豆的花粉是一种雄性生殖细胞，遗传因子是成单存在的。在豌豆的根、茎、叶等身体
细胞里，遗传因子是成双存在的。
这就是说，孟德尔认为可以观察到的花的颜色是由有关的遗传因子决定的。
如果用R代表红花的遗传因子，它是显性；用r代表白花的遗传因子，它是隐性。这
样，豌豆花色的杂交实验，就可以这样解释：
红花×白花
（纯种） RR rr（身体细胞，遗传因子成双存在）
↓ ↓
R r（生殖细胞，遗传因子成单存在）
＼ ／
Rr
（杂种） 红花
因为杂种的遗传基础物质是由R和r组成的，因此，它的后代（子2）就可能出现白
花（rr）了。
这就是说，隐性的遗传因子在从亲代到后代的传递中，它可以不表现。但是它是稳
定的，并没有消失。
现在，遗传学上把这个遗传因子或遗传单位，叫做基因。研究基因的科学就是遗传
学。基因学说就是现代遗传学的中心理论。
很清楚，基因概念是孟德尔在推想中提出来的，虽然当时他并没有提出“基因”这
个科学名词。
孟德尔认为遗传单位（基因）具有高度的稳定性。一个显性基因和它相对的隐性基
因在一起的时候，彼此都具有稳定性，不会改变性质。
例如，豌豆的红花基因R和白花基因r在一起，彼此不会因为相对基因在一起而发生
变化，在一代一代的传递中，R和r都能长期保持自己的颜色特征。
孟德尔的结论正好跟长期流传的融合遗传理论相对立。
融合遗传理论是怎么回事儿呢？它的基本论点是：遗传因子或遗传物质相遇的时候，
彼此会相互混合，相互融化，而成为中间类型的东西。
根据融合理论来推理，甲和乙杂交，就会产生出混血儿，甲的遗传因子和乙的遗传
因子，都变成了中间类型的东西。好比两种液体混合在一起似的，亲代的遗传因子都因
为融合而消失了。
根据融合理论来推理，豌豆的红花遗传因子R跟白花遗传因子r在一起的时候也就会
融合成为新的东西，R和r都不再存在了。
显然，融合理论是错误的，因为它没有科学事实的支持。它只是一种推测和猜想，
不能解释所有的表现不同的遗传现象。
中间类型是有的。这是相对的基因相互作用而产生的性状，基因本身并没有改变。
例如，红花的紫茉莉和白花的紫茉莉杂交，子一代的花是粉红色的。可是子二代，这些
粉红色茉莉的后代，却有三种不同的性状：粉红花、红花和白花。
从这里也可以看到，现象和本质虽然有着密切的关系，但是它们之间是有区别的，
不能简单地把现象和本质等同起来。
豌豆是自花传粉植物，而且还是闭花受粉，也是豌豆花在未开放时，就已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰。所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。
1.分离现象：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
（1）生物的性状是由遗传因子决定的。
（2）体细胞中遗传因子是成对存在的。
（3）生物体在形成生殖细胞——配子是，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
（4）受精是，雌雄配子的结合是随机的。
2.自由组合现象：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

Answer 3

王子一心要娶一位真正的公主为妻。为了测试雨夜投宿的小姐是不是真的公主，王后在20张床垫和20床羽绒被下放上一粒豌豆。注：本视频根据2019新人教版教材制作。

Answer 4

看课本

Answer 5

1杂交2自交