第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）问题探讨人们曾经认为两个亲本杂文后，双亲的遗传物质会在子代休内发生混合，使子代表现出介于双亲之问的性状，就像把一瓶蓝是水和一瓶航红恶水例在一起混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色这种观点也称做融合造传讨论：[，按照上迷观点，当红壮开与白社丹杂交后，子代的壮丹花会是什么颜色？不同颜色的牡丹花2.你同意上述观点吗？说说你的理由本节聚焦19世纪中期，在奥地利的一所修道院里（现捷克境内）来了一位叫孟德尔（G.J.Mendel，1822一1884）的年轻人。至德尔一对相对性状当时谁都不会想到，半个多世纪以后，他会因为在遗传学的杂交实验是怎样设计的？上的重大发现而名垂青史。·孟德尔为解释实验结孟德尔从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21岁便做果作了哪些假设？他了修道土。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数又设计了什么实验来学。回到修道院后，他利用修道院的一小块园地，种植了验证假设？碗豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研·分离定律的内容是什么？究了8年。其中豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。为什么用疏豆做遗传实验容易取得成功？两性花的花粉，落到同一朵花的雕慈柱头上的豌豆是自花传粉植物（图1-1），而过程叫做自花传粉，也且是闭花受粉，也就是豌豆花在未开回自交。豌豆花的结冉放时，就已经完成了受粉，避免了外来很适合自花传粉，这是花粉的干扰。所以豌豆在自然状态下国为量形的花冠中一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实有一对花验始终紧紧地包裹春罪蕊和雅落，验（图1-2），结果既可靠，又容易分析。图-1劈豆花（削面）2第1套边化四于的发现
传粉两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本（。），接受花粉的植株叫做母本（?）孟德尔在做杂交实验时，先除去未成熟花的全部雄瑟，这叫做去雄。然后，套上纸袋。待难范成熟时，采集另一高茎（或楼茎）的花矮茎（或高垦）的花植株的花粉，撒在去维花的雕范的柱头上，再套上纸袋，图1-2人工异花传粉示意图高紫（F）豌豆还具有易于区分的性状（character）。例如，豌豆中有高茎（高度1.52.0m）的，也有矮茎（高度0.3m左右）的，有结圆粒种子的，也有结皱粒种子的。像这样，一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状（relativecharacter）。这些性状能够稳定地遗传给后代。用这样的性状进行杂交实验，实验结果很容易观察和分析。孟德尔经过仔细观察，从34个豌豆品种中选择了7对相对性状（如茎的高度、种子的形状，子叶的颜色、花的位置暨等）做杂交实验（图1-3）。#子彤软子叶鼠色种皮罐色五英形软豆美颜色花的位置恭的商度四谐黄色东色馄药绿色早威高萃技绵绿色白色不饱满黄色黑顶矮茶图1-3豌豆的7对相对性状孟德尔注意到不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状。为了便于分析，他首先对每一对相对性状的遗传分别进行研究。第1节孟德尔的貌豆泰交实给13
一对相对性状的杂交实验孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本（用P表X（杂交）示）进行杂交（cross）。他惊奇地发现，无论用高茎豌豆作母本（正交），还是作父本（反交），杂交后产生的第一代（简称子一代，用F表示）总是高茎的（图1一4）。E为什么子一代都是高茎的？难道矮茎性状消失了吗？孟德尔带者疑感，用子一代自交，结果在第二代（简（自交）图称子二代，用F，表示）植株中，不仅有高茎的，还有矮茎的。为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？看来矮茎性状并没有消失，只是在子一代中隐而未现。孟德尔把F，中显现出来的性状，叫做显性性状图1-4高莹晓豆和矮茎豌豆的（dominantcharacter），如高茎，未显现出来的性状，叫做隐杂交实验性性状（recessivecharacter），如矮茎。在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。孟德尔没有停留在对实验现象的观察与描述上，而是对F，中不同性状的个体进行数量统计，分析已，中高茎植株与矮莹植株之间的数量关系。结果发现在所得的1064株F，植株中，787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近3：1。F，中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？无德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，实验结果如表1-1。表11孟德尔做的豌豆杂交实验的结果F的表现性状显性隐性显性隐性种子的形状四粒5474皱粒18502.961茎的高度高装787矮茶2772.84:1子叶的颜色黄色6022绿色20013.01:1705种皮的颜色灰色白色2243.15:1豆英的形状他满882不饱满2992.95:1428豆莱的颜色（未成熟）绿色黄色1522.82:1胶生顶生花的位置6512073:14:14第1牵速传因子的发现
看来，F中出现3：1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？对分离现象的解释孟德尔在观察和统计分析的基础上，果断地弃了前人融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想像，对分离现象的原因提出了如下假说（图1一5）。（1）生物的性状是由遗传因子（hereditaryfactor）决定的。这些因子就像一个个独立的题粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个因子决定着一种特定的性状，其相关信息中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母（如D）来在宝德尔提出这一假说时，生表示：决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母（如物学界赶没有认识到配子形成d）来表示。和受精过程中染色体的变化。（2）体细胞中遗传因子是成对存在的。例如，纯种高适德尔根据实验现象提出的道茎晚豆的体细胞中有成对的遗传因子DD，纯种矮茎豌豆的传固子在体细跑中成对存在，在配子中单个出现，是超越自体细胞中有成对的遗传因子dd。像这样，遗传因子组成相己时代的一种非凡的设想同的个体叫做纯合子。因为F，自交的后代中出现了隐性性状，所以在F细胞中必然含有隐性遗传因子，而F表现的是显性性状，因此F体细胞中的遗传因子应该是Dd。像这样，遗传因子组成不同的个体叫做杂合子。（3）生物体在形成生殖细胞一一配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进人不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。①级妞耀雄配子的结合不是随机（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。例如，含遗的，下中还会出现3：1的性状分传因子D的配子，既可以与含遗传因子D的配子结合，又高比码？可以与含遗传因子d的配子结合。高益矮蓝高茶高券5DDdd配子DdDRDddda高装高钻移器图1-5高茎魏豆与矮落豌豆杂交实验的分析折图解第1节孟德尔的碗豆杂交实验（一）5
请你根据孟德尔的假设，和同桌同学讨论高茎豌豆与矮鉴豌豆杂交实验的分析图解。我们还可以通过模拟实验，来体验孟德尔的假说。实验性状分离比的模拟本实验用甲，乙两个小分别代表雕，雄生方法步骤筑器官，里、乙小插内的彩球分别代表雕、排（1)在甲，乙两个小插中放入两种彩球各10配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生个殖过程中，摊鞋配子的随机结合。建议两人一(2)据动两个小桶，使小铺内的彩球充分混组合作完成。合。目的要求（3）分别从两个确内随机抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分（4）将抓取的彩球放回原来的小内，据离和配了的随机结合与性忧之间的数量关系，勾，按步骤（3）重复做50~【00次，体验益德尔的假说。结果和结论材料用具1.统计实验结果：彩球组合有几种？每种小桶2个，分别标记甲、乙，两种不同颜色组合的数量是多少？计算彩球组合类型之间的的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球数量比。设计表格，记录实验结果。标记山，记录用的纸和笔。2.统计全斑的实验结果，求平均值。计算Z甲小球组合类型之问的数最比。3．两个彩球的组合代表什么？4.结论：D0DDDDO50讨论DYADDDDOUD将每个小组的实验结果与全球总的实验结采作比较，你有什么发现？如采无德尔当时只统计10林正杂交的结采，他还能正确地解释性状分离现象吗？（抓取—次情况之一）2.将模拟实验的站果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为盖德尔的般说是否合理？对分离现象解释的验证孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。但是一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果。6第|章请传因于的发现