这与一对扫对性状实验中F的3:1的数量比有联系吗? 孟德尔首先对每一对相对性状单独进行分析,结果发 从数学角度分析,9:3:3:1与 3:1能否建立数学联系,这对理 现每一对相对性状的遗传都遵循了分离定徘。 解两对相对性状的遣传结果有 什么启示? 圆粒种子315+108=423 粒形 皱粒种子101+32=133 圆粒:皱粒接近3:I 黄色种子315+101=416 粒色 黃色圆粒 绿色皱粒 减数分裂减数分裂 绿色种子108+32=140 配子 IYR 受精 黄色:绿色接近3:1 上述分析表明,无论是豌豆种子的粒形还是粒色,只 黄色四粒 减数分裂 看一对相对性状,依然遵循分离定律。那么,将两对相对 F1配子一(R(yR)(Y 性状的遗传一并考虑,它们之间是什么关系呢? 对自由组合现象的解释 假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制,黄 色和绿色分别由遗传因子Y、y控制,这样,纯种黄色圆 粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和 yyr,它们产生的F的遗传因子组成是YyRr,表现为黄色 图1-8黄色圆粒豌豆与绿色 圆粒(图1-8)。 皱粒豌豆的杂交实验分析图解 孟德尔作出的解释是:F1在产生配子时,每对遗传因子 彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。这样F1产生 的雎配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间 的数量比为1:1:1:1。受精时,雌雄配子的结合是随机的。 杂种子一代 隐性纯合子雌雄配子的结合方式有16种;遗传因子的组合形式有9种 测交 YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYr、Yyr,yyRR、yyRr、 yym;性状表现为4种:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿 配子(R)(Y(sR)(y)( 色皱粒,它们之间的数量比是9:3:3:1(图1-8)。 对自由组合现象解释的验证 测交 后代R 上述解释是否正确昵?孟德尔又设计了测交实验,让 子一代(YyRr)与隐性纯合子(yym)杂交(图1-9)。 图1-9黄色圆粒豌豆和绿 请你根据孟德尔的解释,推测测交实验的结果。 色皱粒豌豆的测交实驱 孟德尔所做的測交实验,无论是以F1作母本还是作父 本,结果都符合预期的设想(表1-2)。 10第1意遗传囚子的发现
表1-2黄色圆拉豌豆和绿色皱拉豌豆的测交实验结果 项目表现型黄色圆拉黄色装检绿色因粒绿色皱粒 实际子粒数F作母本 31 F作父本 24 不同性状的数量比 自由组合定律 孟德尔在他所研究的豌豆7对相对性状中,任取两对性 状进行杂交实验,结果都是一样的。这种情况在其他生物体 上也常常看到。后人把这一遗传规律称为孟德尔第二定律, 也叫做自由组合定律( law of independent assortment):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。 孟德尔实验方法的启示 在孟德尔之前,也有不少学者做过动物和植物的杂交 实验,但是都未能总结出遗传的规律。为什么孟德尔能够 取得成功呢? 思考与讨论 孟德尔获得成功的原因 在孟德尔发现遗传规律之前,一些研究杂 点?这说明实验材料的选择在科学研究中起 交育种的令家对杂种后代出现性状分离的现象·怎样的作用? 早已熟知,但是他们往往把一种生物的许多性 2.如果盂德尔对相对性状遺传的研究, 状作为研究对象,并且没有对实验数据做深人不是从一对到多对,他能发现遗转規律吗? 的统计学分析。 为什么? 孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺 3.如罘孟德尔没有对实验结果进行统计 的他曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无 学分析,饱能不能作出对分现象的解释? 所获。主要原因是:(1)山柳菊没有既容易区分 4.孟惚尔对分离现象的解释在逻辑上环 又可以连续观察的相对性状:(2)当时没有人知 环相扣,十分严谨。他为什么还要设计测交实 道山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生 殖;(3)山柳菊的花小,难以做人工杂交实验。 验进行验证呢? 5.除了刽造性地运用科学方法以外,你 6讨论: 认为孟德尔获得成功的原因还有哪些? 用豌豆作杂交实验的材料有哪些优 第2节德斜的显杂实曾(=)1
皿与社会的联系。到当地的花圆或温室,调查不网植物的遺饽性状,找出通过 杂交产生新品种的事例,说出什么性状是亲本具冇的,什么性状是在后代中新出 现的。 孟德尔遗传规律的再发现 1866年,孟德尔将研究结果整理成论文发表,遗憾的 是,这一重要成果却没有引起人们的重视,一直沉寂了30 多年。1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔的工作。 他们做了许多与孟德尔实验相似的观察,并且认识到孟德 尔提出的理论的重要意义。 1909年,丹麦生物学家约翰逊(W.L. Johannsen.1857一 1927)给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字,叫做“基 因”(gene),并且提出了表现型( phenotype)和基因型 知识链接 ( genotype)的概念。表现型指生物个体表现出来的性状,如 恭因型能完全决定表現型吗? 豌豆的高茎和矮茎;与表现型有关的基因组成叫做基因型, 参见本书第4章第2节 如高茎豌豆的基因型是DD或Dd,矮茎豌豆的基因型是dd 控制相对性状的基因,叫做等位基因(alle),如D和d 随着孟德尔遗传规律的再发现,基因的本质和作用原 理成为遗传学研究的中心问题,这些问题的研究使人们对 生物的认识越来越接近生命活动的本质,并且为基因工程 等现代生物技术的兴起奠定了理论基础。正是因为孟德尔 的杰出贡献,他后来被世人公认为“遗传学之父” 练习 基础题 (抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆晶种(易倒 1,判断下列表述是否正确。 伏)杂交,F中出现既抗倒伏又抗病类型的比例为: (1)表现型相同的生物,基因型一定相同。 A.I/8 B./161 C.3/16; D,3/8。 (2)D和D,D和d,d和d都是等位基因。 答|1 2.假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗 二、拓展题 稻瘟病(R)对易感稻癌病(r)为显性,两对性状 豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆 独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用黄色 12第1遗传囚子的发现
固粒和绿色固粒的豌豆进行交,发现后代出现4:10性状数量 种类型,对性状的统计结果如图所示,据图回答问 (1)亲本的基因组成是 黄色 50 圆粒) (绿色圆粒) (2)在F中,表现型不同于亲本的是 ,它们之间的数量比为 F中纯合子占的比例是 O圆粒皱粒黄色绿色性状类型 3)F,中或色圆粒豌豆的基因组成是—。得到的F2的性状类型有 种,数量比为 如果用F中的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交, 本章小结 孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遺传的两条基本规律:遺 传因予的分离定律和自由组合定律。这两条遗传基本规律的精髓是:遗传 的不是性状,而是控制性状的遗砖因子。遗因子在体细胞里是成对的, 在配子里是成单的。遗传因子有显性和隐性之分,性状也有显隐之分。在 杂种细胞内成对囚子不和混合,形成配子时分别进入配子。不同对的因子 在各自分离的同时,彼此自由组合进入配子。 孟徳尔的工作当时并没有被世人所理解,30多年后才重新被人们所认 识,并被其他许多实验证明是正确的。909年,约翰逊孟德尔的“遗传 因子”重新起名为“基因”,开且褆出了表現型和碁囚型的概念。基因型 是性状表现的内在国素,表现型是基因型的表現形式。 孟德尔的实验方法給后人许多冇益的启示,如正确地选用实验材料; 先研究一对相对性状的遠传,再硏究两对或多对性状的遺传;应用统计学 方法对实验结果进行分析;基于对大量数据的分析而提出假说、再设计新 的实验来验证,特别是他把效学方法引人生物学的研究,是超越前人的创 新。他对科学的热爱和锲而不舍的精神,也值得我们学习。 网站登录o http://www.oursci.org/ency/biology/ http://shxxgz.com/jishi/1071/mengdeer.htm http://www.hubce.edu.cn/cbb/qwjs/ http://www.hfedu.net/dna/mengDeer 本章小结13
自我检测 概念检测 A. WwDd x wwdd, B. WWdd x WWdd C. WwDd x wwDD: D. WwDd x WWDD 判断题 答[1 1.兔的白毛与黑毛,狗的长毛与卷毛都是相 对性状。 二.知识迁移 2.隐性性状是指生物体不能表现出来的性 纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种 状 植,收获时发现,在甜玉未的果穗上结有非甜玉米 3.纯合子的自交后代中不会发生性状分离, 的种子,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉罘的子 杂合子的自交后代中不会出现纯合子。()粒,试说明产生这种现象的原因。(提示:甜和非 选择题 甜是胚乳的性状,胚乳是由胚珠中的极抆和精子结 1.在一对相对性状的遗传实验中,性状分离是 合发育来的。) 指 A.纯种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显 技能应用 性的后代: 下图表示的是1355只某种蝴蝶的性状。哪些 B杂种显性个体与纯种显性个体杂交产生显性状是显性的?哪些性状是隐性的?对图中数据进 性的后代: 行分析,解释你的答案。 C.杂种显性个体与纯种隐性个体杂交产生隐 性的后代; 蝴蝶数(只) D,杂种显性个体自交产生显性和隐性的后 100 代。 答【 SOO 2.基因型为AaBb的个体与aBb个体杂交, F的表现型比例是: G00 A.9:3:3:l;B.l:I:I:1 C.3:1:3:1:D.3:1 答[] 3.一对杂合黑豚鼠产仔4只,4只鼠仔的表现 型可能是: A.三黑一白:B.全部黑色; 紫翅黄翅白眼绿眼性状 C.二黑二白: D.以上三种都有可能。 答[1 四、思维拓展 4.南瓜的果实中白色(W)对黄色(w)为 .举出身边一种生物遗传现象的事例,分析 显性,盘状(D)对球状(d)为显性,两对基因独说明这一现象是否符合孟德尔的遗传规律 立遗传。下列不同亲本组合所产生的后代中,结白 2.根据2对相对性状的遗传分析,讨论分析 色球状果实最多的一组是: 3~n对相对性状的遗传结果,用数学式表示出来 第1意进传因子的发现