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“掃地僧”孟德爾和他的豌豆雜交實驗(6)

2021-12-11由 驢行江湖 發表于 林業

豌豆的莖是什麼莖

接下來的介紹,學過高中生物的朋友應該很熟悉,生物學得不好的朋友可能會有點煩躁,不過請放心,我們不考試不排名,您儘可再大大方方複習一下。

孟德爾首先選擇高莖豌豆和矮莖豌豆進行雜交。

為了防止豌豆自花傳粉,孟德爾對兩種植株上的花朵在花蕾期進行了處理,即把每一朵花裡面的雄蕊或雌蕊剪掉,只保留雌蕊或雄蕊中的一種,然後套上布袋,避免昆蟲和風把其他花粉吹過來造成汙染。

“掃地僧”孟德爾和他的豌豆雜交實驗(6)

人工傳粉

為避免雄蕊雌蕊的作用不同對實驗結果造成偏差,他在高莖豌豆植株上,一半的花朵保留雄蕊,另一半保留雌蕊;同樣在矮莖豌豆植株上,也是這樣處理。當花粉成熟後,他用毛筆沾取高莖植株上雄花的花粉,塗在矮莖植株上雌花的花蕊上;隨後把毛筆洗乾淨,再沾上矮莖植株上雄花的花粉,塗在另一株高莖植株的雌花花蕊上。然後在其他植株上不斷重複。

人工授粉結束後,再用布袋將每一朵花罩上。

“掃地僧”孟德爾和他的豌豆雜交實驗(6)

修道院遠景

按照“攪拌遺傳”的觀點,雜交後代種子應該是不高不矮的。是不是這樣呢?豆莢成熟後,孟德爾對結果進行了統計,發現所有後代都是高莖,一棵矮莖的都沒有,而且也沒有不高不矮的!

矮莖性狀是不是徹底消失了呢?孟德爾決定把得到的雜種高莖種子種下去,看看它們的下一代情況。這次傳粉交給老天爺就行了,豌豆自然狀態下都是自花傳粉,我們將這稱為雜種子一代的自交。

豆莢再次成熟後,孟德爾發現這一代既有高莖又有矮莖,原來矮莖性狀並沒有消失,只是在上一代“隱藏”了起來!孟德爾對高莖和矮莖植株的數量進行了統計:在第二代的1064棵植株中,高莖787株,矮莖277株,比值為2。73:1,接近3:1。

孟德爾思考:如果讓第二代的豌豆繼續自交,它們的下一代又會是怎樣的性狀呢?

結果發現,矮莖豌豆的下一代都是矮莖,高莖豌豆的下一代,有的是高莖,而有的下一代既有高莖又有矮莖,透過仔細計數,後代全部高莖的有三分之一。

“多麼有趣的結果啊!這裡面肯定隱藏著什麼秘密!”孟德爾想。

為了進一步求證,孟德爾開始以同樣的方法,透過觀察豌豆的其他性狀繼續雜交實驗。而結果和高莖矮莖性狀是一致的,第一代只表現一種性狀,第二代接近3:1。

“掃地僧”孟德爾和他的豌豆雜交實驗(6)

孟德爾選擇的七對性狀

孟德爾大膽做出推測:

①生物的性狀是由遺傳因子決定的,決定顯性性狀的為顯性遺傳因子,用大寫字母(如D)來表示,決定隱性性狀的為隱性遺傳因子,用小寫字母(如d)表示。

②體細胞中,遺傳因子是成對的。遺傳因子組成相同的個體叫做純合子,遺傳因子組成不同的個體叫做雜合子。

③生物體在形成生殖細胞時,成對的遺傳因子分離,分別進入不同的配子中。配子只含有每對遺傳因子中的一個。

④受精時,雌雄配子的結合是隨機的。

“掃地僧”孟德爾和他的豌豆雜交實驗(6)

孟德爾根據假說對實驗結果所作的解釋

為了驗證自己的推測是否正確,孟德爾天才地又設計了一組實驗,用第一代的高莖豌豆和矮莖豌豆雜交,根據推測,後代性狀應該是1:1,而實驗結果和推測是一致的,這就證明了孟德爾假說是正確的。

“掃地僧”孟德爾和他的豌豆雜交實驗(6)

孟德爾設計的驗證實驗

遺傳學的分離定律就此誕生:在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發生分離,分離後的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給後代。

未完待續……