豌豆的杂交如何进行?

豌豆的杂交如何进行?

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. 孟德尔先是收集了34个各自具有易于识别的形态特性的豌豆品系.为了保证这些品系的独有特性是稳定不变的（即是说每个品系自交繁殖的后代具有一致的特性）,他把这些品系先种植了两年,最终挑选出22个有明显差异的纯种豌豆植株品系. 不同的豌豆 在挑选出纯种豌豆后,孟德尔用它们进行杂交,例如把长得高的同长得矮的杂交,把豆粒圆的同皱的杂交,把结白豌豆的植株同结灰褐色豌豆的植株杂交,把沿豌豆藤从下到上开花的植株同只是顶端开花的植株杂交.他的实验目的就是通过这种杂交,“观察每一对性状的变化情况,推导出控制这些性状在杂交后代中逐代出现的规律”. 八年时间中,孟德尔一共研究了28000株植物,其中有12835株是经过“仔细修饰”的.通过这些实验,孟德尔获得了大量的实验数据. 他发现如果把仅有一对性状的品系进行杂交,第一代杂种（F1）只出现亲本一方的性状.比如光滑的圆豆粒与皱的粗糙豆粒杂交,结果得到的完全是光滑的圆豆粒.如果让F1代自交,那么在得到的杂交第二代（F2）中就出现了两种情况：既有光滑的圆豆粒,也有粗糙的皱豆粒.他的一次实验结果是：5474个光滑种子,1850个粗糙种子.两者的比例约为2.96:1.这只是孟德尔所研究的豌豆一种性状的实验结果.孟德尔一共研究了七种性状.孟德尔关于F2代的试验结果如下表： 可以发现,所有的实验都有相似的结果.在F1代只出现一种性状,而在F2代中亲本双方的性状都将出现,而且在F1代中出现过的性状与F1代中未出现过的性状之比例接近3：1. 孟德尔的实验并没有只停留在F2代上,某些实验继续了五代或六代.但在所有实验中,杂交种都产生3：1的比例.正是通过这些试验,孟德尔创立了著名的3：1比例.但如何解释这样的实验结果呢? 孟德尔引入了孟德尔因子.他假定豌豆的每个性状都有一对因子所控制.如对于纯种的光滑圆豌豆,可以假定它由一对RR因子决定；对于纯种的粗糙皱豌豆,假定它由一对rr因子决定.对于杂交一代来说,是从亲本中各获取一个因子,于是得到Rr.由于性状只是出现圆豆粒,因此就把这种F1中出现的性状称为显性性状,而F1中未出现的性状称为隐性性状.相应的,决定显性性状的因子称为显性因子,而决定隐性性状的因子称为隐性因子.而对于具有Rr因子的F1代而言,进行自交的结果就会出现四种结果：RR、Rr、Rr、rr.或者简单记作：RR＋2Rr＋rr.结合上显性、隐性,显然恰好会出现显性性状与隐性性状之比为3：1的结果.并且“杂种的后代,代代都发生分离,比例为2（杂）：1（稳定类型）：1（稳足类型）…” 于是,在孟德尔因子的假定下,实验结果得到了完美的解释. 以上只是单变化因子的实验.如果是多变化因子又如何呢?孟德尔对此也做了一些实验与研究.他做过两个双变化因子杂交和一个三变化因子杂交试验.结果与他根据上述理论的预测非常吻合.各种实验证明了他的理论假定是正确的.他已经解开了遗传之谜,得到了遗传的重要规律.对孟德尔的发现,后人归纳为两条定律： （1）分离律：基因不融合,而是各自分开；如果双亲都是杂种,后代以3显性：1隐性的比例分离；（2）自由组合律：每对基因自由组合或分离,而不受其他基因的影响. 孟德尔的豌豆田 孟德尔的上述杰出研究成果都体现在他1865年的论文与1866年布隆会议录上.这一会议录曾寄给约120个图书馆,此外40本此论文的单行本也曾发给其他的植物学家们.然而,孟德尔的非凡工作除了被德国植物学家福克等个别人提到外,可以说在当时几乎没有产生任何反响,孟德尔的研究成果被完全忽视了.作为一个插曲,达尔文让提到孟德尔工作的福克的文章在眼皮下滑过：达尔文曾看过福克文章的目录,但没有去注意正文.如果达尔文能认真看一下正文,那结果会如何呢?我们无意做更多的历史遐想了. 这篇伟大的论文在被忽视了30多年后,于二十世纪初被三位植物学家各自独立地发现.于是,这位生前默默无闻的先驱获得了重新评价,他的论文也被公认为开辟了现代遗传学.1965年,英国一位进化论专家在庆祝孟德尔上述论文发表100周年的讲话中,说“一门科学完全诞生于一个人的头脑之中,这是惟一的一个例子”.在同年的另一次演讲中,他更明确地指出：“准确地说出一门科学分支诞生的时间和地点的事是稀奇的,遗传学是个例外,它的诞生归功于一个人：孟德尔.是他于1865年的2月8日和3月8日在布尔诺阐述了遗传学的基本规律.”