孟德尔的实验: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 。
结论:
基因分离定律: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 。自由组合定律: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 。孟德尔是怎样研究豌豆遗传实验的?1853年夏,孟德尔又回到了布隆修道院,开始了他艰苦的实验经历 。他利用后花园开辟了一块实验地,种植了豌豆、南瓜、紫茉莉、山柳菊、玉米等植物,还饲养了老鼠和蜜蜂,他利用这些植物和小动物作为材料,进行杂交试验 。孟德尔最成功的就是豌豆杂交实验,这项遗传实验从1856年开始,直到1864年才结束,共进行了8年之久 。
孟德尔在实验方面是非常认真的 。他的实验思路谨慎周密,在选材上也很是审慎小心 。他选用豌豆作为主要研究对象就不是偶然的,因为豌豆作为遗传学研究的材料有许多优点:一是豌豆是严格的自花授粉植物,而且在开花之前就完成了授粉作用,这就避免了由于天然杂交而引起的混杂;其次是豌豆生长期短,容易栽培;还有就是豌豆的花朵较大,便于人工操作,以及豌豆的变异较多等优点 。
孟德尔反复研究了豌豆的七种相对性状的遗传变异情况,而且用数学统计的方法分析了实验结果,他发现:开红花的豌豆同开白花的豌豆杂交后,第一代全部开出红花;杂交一代自交产生的杂交二代,开红花的约占3/4,开白花的约占1/4 。也就是说,杂交二代豌豆开红花的植株与开白花植株的数量之比是3∶1 。
孟德尔在解释这一性状的遗传行为时认为,在开红花的豌豆和开白花的豌豆杂交后,第一代杂交后代全部开红花,这说明豌豆开红花的性状遗传下来了,而且呈显性;而豌豆开白花的性状虽然也存在于豌豆花中,但隐而未现,因此叫做隐性;到了杂交的第二代中,开红花的豌豆占到3/4,其中只含有红花性状的占1/4,同时含有两种性状而红花性状呈显性、白花性状呈隐性的占1/2,开白花的也就是说只含有白花性状的占1/4 。这个实验证明,杂交植物的不同性状在它的第一代后代中会全部包含,只不过有显性和隐性的区别;在第二代之后,这些植物的不同性状会通过一定的规律逐步分离出来,返回到其原来的状态中去 。这就是著名的孟德尔分离定律 。
同时,孟德尔还研究了子叶的颜色、种子的圆皱、植株的高矮等性状的遗传和变异行为 。他发现,如果同时考察两对性状,如花色和株高时,性状的分离是互不干扰的,在杂交二代里,红花高秆、红花矮秆、白花高秆和白花矮秆的比例接近于9∶3∶3∶1(高秆为显性性状),这就是植物遗传学上著名的孟德尔独立分配法则 。
孟德尔的工作揭示了生物遗传的两个基本规律——分离定律和自由组合定律,后人统称为孟德尔定律 。
孟德尔认为植物的每一性状,是由一个遗传因子负责传递的 。遗传下来的并不是具体性状,而是遗传因子,因为性细胞里并没有红花、白花等具体性状,他还认为,遗传因子在体细胞内成双存在,而在性细胞内成单,并成颗粒状存在,杂交以后它的颗粒仍保持独立,彼此不融为一体 。在杂交产生配子(即性细胞)时,不同遗传因子各自分离开来 。并分配到不同的配子里,完整的遗传绐下一代 。这就是孟德尔的颗粒遗传因子的概念 。
孟德尔的法则与遗传因子的概念,是植物遗传的基本规律,也为生物的基因学说奠定了基础,拉开了现代遗传学研究的帷幕 。
到20世纪初,在众多科学家的辛勤努力下,遗传学又有了新的发展,这其中贡献最大的是美国学者摩尔根 。摩尔根和他的学生们及其研究组用一种双翅目昆虫——果蝇作为实验材料,对其遗传和变异进行了大量的遗传学和细胞学的研究,提出了染色体遗传理论 。
人们大都是饲养猪、狗、猫、鸡、鸭等等,你有没有听说过有人居然喜欢养蝇类,而且成千上万的饲养呢有这种喜好的人还真的存在,他们便是摩尔根和他的研究组员们 。不过摩尔根和他的弟子们养的是一种比较特别的蝇类——果蝇 。果蝇的身体很小,饲养成本低、繁殖快,在25摄氏度的时候,果蝇12天就可以繁殖一代,而且一只雌果蝇一次可以生产几千个后代,这就是摩尔根饲养果蝇的原因 。事实上,果蝇作为遗传学实验材料还有许多优点,这是摩尔根当时没有想到的 。
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