为什么选择豌豆做实验材料,孟德尔的豌豆实验全过程?( 二 )


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:
138株全部圆黄种子和亲本一样保持稳定AABB
135株全部圆绿种子和亲本一样保持稳定AAbb
128株全部皱黄种子和亲本一样保持稳定aaBB
130株全部皱绿种子和亲本一样保持稳定aabb
265株有圆黄和圆绿分离只有一对性状分离AABb
268株有皱黄和皱绿分离只有一对性状分离aaBb
260株有圆黄和皱黄分离只有一对性状分离AaBB
267株有圆绿和皱绿分离只有一对性状分离Aabb
4138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 。