利用不同颜色和大小的植物种子进行孟德尔遗传实验

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介绍

孟德尔遗传是一种生物遗传，遵循格雷戈尔·孟德尔在1865年和1866年首次提出的理论，这些理论后来在1900年由雨果·德弗里斯和卡尔·柯伦斯重新发现，并由威廉·贝特森推广。

孟德尔进行了一系列系统的实验，检查了7个独特的特征（例如，花色、种子颜色和种子形状），每个特征都有两个不同的性状（例如白色和紫色花朵）。对于每个特征，他都培育出了纯合品系。例如，一个植物品系可能只产生白花，而另一个可能只产生紫花。他对特定条件感到好奇。因此，他进行了另一次杂交，将具有不同特征的两种植物进行杂交，以观察后代在三代中的最终性状。他根据自己的观察提出了三条定律，而分离定律就是其中一条，用于研究任何植物不同颜色和大小种子的孟德尔遗传。

研究目的

研究利用任何植物不同颜色和大小的种子进行孟德尔遗传。

必要材料和设备

• 豌豆种子或其他植物的样本

• 培养皿

• 托盘

• 餐巾纸

• 笔/铅笔

• 笔记本。

步骤

分离定律是利用任何植物不同颜色和大小的种子研究孟德尔遗传的基础。该定律基于遗传学中的一项基准科学实验，即孟德尔豌豆实验。孟德尔选择豌豆作为这项实验的材料，因为它具有可测量的特征、生命周期短以及易于繁殖。因此，孟德尔很容易收集数据并进行实验。

下面讨论的要点是上述实验步骤中所需的步骤：

• 收集100-128颗不同形状、大小和颜色的豌豆种子。

• 将这些种子放在搪瓷托盘中。

• 在不同的培养皿中分别挑选出64颗圆形种子和64颗皱纹种子。类似地，还可以分离出64颗绿色种子和64颗黄色种子以研究孟德尔遗传。

• F1代由一颗黄色种子和一颗绿色种子表示。

• 在一个培养皿中将一颗黄色种子和一颗绿色种子放在一起，直到前两个培养皿中的所有种子都用完。因此，在F1代中将形成64对种子。

• 现在，将32个后代（一对黄色和绿色种子）放在一个培养皿中，其余32个放在另一个培养皿中，分别代表F1雄性和雌性。

• 用笔或铅笔充分混合两个培养皿，以实现种子的随机配对。

• 准备三个培养皿以放置F2代的种子，因为F2代中可能存在三种基因可能性。我们假设YY表示黄色种子，yy表示绿色种子，Yy表示杂合显性黄色种子。

• 根据预期的种子基因型标记每个培养皿。

• 请你的朋友或任何人从带有F1后代的培养皿中随机挑选两颗种子并进行分类。

• 如果挑选出两颗黄色种子，则将其放入标记为YY基因型的培养皿中。

• 当挑选出两颗绿色种子时，将其放入标记为yy基因型的培养皿中。

• 当挑选出一颗黄色种子和一颗绿色种子时，将其放入标记为Yy基因型的培养皿中。

• 上述步骤有助于找出F2代中种子的基因型。

• 现在，仔细观察种子的数量并记录下它们的比例。

图片即将推出

观察结果

制作一个表格，其中包括种子的特征、观察总数、具有对比性状的种子数量以及比例。

特征	种子总数	基因型（F2代）[YY: Yy: yy]	表型比例（F2代）
种子颜色	128	32:64:32 或 1:2:1	3:1

结论

根据观察结果，可以得出以下结论：

• 黄色种子颜色对绿色颜色显性。

• 在杂合状态下，在黄色颜色基因的存在下，种子的绿色颜色没有表达，这表明绿色颜色是隐性性状。

• 一个基因可以有多种形式或等位基因。

• 对于每个性状，生物体都遗传两个等位基因。

• 等位基因对在性细胞产生过程中（减数分裂期间）分离，使每个细胞对每个性状只有一个等位基因。

• 当一对中的两个等位基因不同时，一个被认为是显性的，另一个被认为是隐性的。

孟德尔豌豆实验是一项极具创新性的科学研究。分离定律奠定了遗传学的基础。孟德尔豌豆实验是第一个研究可遗传特征潜在机制的研究，尽管其他过程也起作用。

为了研究孟德尔遗传，学生可以使用不同颜色、大小或形状的豌豆种子，并按照所有必要的步骤执行实验。

常见问题

Q1. 孟德尔遗传模式是什么？

Ans. 了解疾病传播模式需要了解遗传的基本原理。孟德尔遗传模式常用于描述单基因疾病的遗传模式。单基因疾病通常有五种主要的遗传模式：常染色体隐性、常染色体显性、X连锁隐性、X连锁显性和线粒体。

Q2. 什么是孟德尔主义？

Ans. 孟德尔主义是指单基因性状遗传理论，该理论源于格雷戈尔·孟德尔提出的关于遗传特征从亲本生物体传递到其后代的思想。孟德尔在减数分裂尚未完全了解的时代奠定了遗传学的基础，早在染色体或基因被发现之前。孟德尔对蜜蜂和植物的遗传模式进行了长达十年的研究，最终选择豌豆作为他的主要模型系统。

Q3. 孟德尔在他的实验中使用了多少个可观察到的性状？

Ans. 孟德尔使用豌豆的七个特征进行了研究，包括花色（紫色或白色）、花的位置（腋生或顶生）、种子形状（圆形或皱纹）、种子颜色（黄色或绿色）、茎长（长或短）、豆荚颜色（黄色或绿色）豆荚形状（膨胀或收缩）。

Q4. 孟德尔定律的例外情况有哪些？

Ans. 以下是孟德尔定律的一些最常见的例外情况：

• 如果其中一个等位基因无法完全掩盖另一个等位基因的影响，则不会观察到显性定律。共显性和不完全显性是该规则的例外情况。

• 染色体非分离导致非整倍体，违反了分离定律。

• 当两个基因连锁在一起时，这在它们位于同一条染色体上时是可能的，独立分配定律就被违反了。

• 他的理论认为一个性状受单个“因子”的影响，在许多情况下并不成立，例如多基因遗传、复等位基因等。