1、孟德爾豌豆雜交實驗的具體步驟孟德爾的實驗過程孟德爾在實驗工作中貫徹了從簡單到復雜的原則。 他所用的兩個親本（父本和母 本）都只相差一個性狀，事實上不管這兩個親本有多少種性狀差別， 他只注意研 究一對性狀的遺傳規律。孟德爾與那些早期研究者相比，他獲得成功主要有以下 四個原因。精心選擇實驗材料孟德爾從豆科植物中選擇了自花傳粉而且是閉花受粉的豌豆作為雜交實驗的材料。從市場買來的豌豆種子可以說都是純種。雜交實驗從純種 出發，是他實驗成功的保證，只有這樣才能得到真正的雜種。豌豆花的結構特點， 使得人工方法去雄和進行異花授粉很方便。 此外，他對豌豆材料進行了品種和性 狀的選擇，挑選的有差異的性狀既明顯而又

2、穩定。精心設計實驗方法實驗設計是科學方法學的重要組成部分。孟德爾的成功還歸因 于采取單因子分析法，即分別地觀察和分析在一個時期內的一對性狀的差異，最大限度地排除各種復雜因素的干擾。他首先發現了分離定律”，然后在這個基礎上，再把個別性狀綜合起來，又發現了自由組合定律精確的統計分析對雜交實驗的子代中出現的性狀進行分類、計數和數學的歸納。由于孟德爾有數學和統計學家的頭腦和訓練，他從一個簡單的二項式展開式的各 項系數中，找到了豌豆雜交實驗顯示出來的規律性，并深刻地認識到1 ： 1、3 ：1數字中所隱藏著的深刻意義和規律。首創了測交方法孟德爾巧妙地設計了測交方法， 令人信服地證明了他的因子分離 假設的正

3、確性。實踐證明這種以雜交子一代個體再與其隱性純合親本進行測交的 方法，完美而巧妙地成為遺傳學分析的經典方法。孟德爾成功地發現了遺傳規律也存在巧合”的因素。現在已知豌豆體細胞中存在 不同的7對同源染色體，配子中有7條染色體。孟德爾研究的7對性狀的遺傳 因子并不正好分布在7對不同的同源染色體上，而只是分布在 4對同源染色體 上。其中第一對同源染色體上坐落兩對基因 （子葉黃綠和種皮的灰白，圖距單位 為204） o第四對同源染色體坐落三對等位基因（植株高矮、豆莢形狀等）。第 七對同源染色體上坐落一對等位基因（豆粒圓皺）。由于交換值具有相對的穩定性，所以通常以交換值表示兩個基因在同一染色體上 的相對距離

4、，或稱為遺傳學圖上的圖距。圖距小于 50出現連鎖現象。孟德爾的二因子和三因子雜交實驗所涉及的性狀不是由非同源染色體上基因決定的，就是由同源染色體上基因決定， 但兩對基因的圖距非常大，以致這兩對基 因表現出自由組合。2 .正交、反交、雜交、自交的實驗方法的介紹孟德爾的雜交實驗實際上包含了兩種交配方式： 一種交配方式稱為雜交，另一種 交配方式稱為自交。雜交一般指兩個具有不同基因型品種或類型的個體間雌雄配子的結合。 自交是指 同一個體或不同個體但為同一基因型的個體間雌雄配子的結合； 此定義比植物學 的定義廣，植物學自交特指自花受粉。植物學的自花受粉即遺傳學上的自交； 但 植物學的異花受粉包含遺傳學上

5、的雜交和自交。在植物有性雜交中，把接受花粉的植株叫做母本，用符號 “線示；供給花粉的 植株稱為父本，用“酸示。父母本統稱為親本，用“隙示，雜交符號用“袤'示, 自交符號用 裳示，雜種一代用“F俵示，雜種二代用"F2t示，依此類推。如果在做雜交時，父母本相互交換，這在遺傳學上稱為互交。例如，現有兩個親 本，用P1和P2表示。第一個雜交實驗 ?P1XP2"第二個雜交實驗8P1XP2弘 即第一個雜交實驗P1為母本，而P2為父本；第二個雜交實驗P1卻作為父本， 而P2卻作為母本，前一個雜交組合稱為正交，后一個雜交組合稱為反交，兩個 雜交組合就叫互交。互交實驗結果是否一致可以

6、推斷控制性狀的基因是細胞質基 因還是細胞核基因。正反交結果一致說明控制性狀的基因是核基因； 不一致說明 控制性狀的基因是細胞質基因。當核基因分為常染色體基因（位于常染色體上的 基因）和性染色體基因（位于性染色體上的基因）時，兩種基因控制的性狀也可 以通過互交實驗加以區別。互交結果一致說明控制性狀的基因是常染色體基因； 不一致說明基因為性染色體基因。雜交親本一般應選用純合子，即基因型純合的個體。玉米屬于異花受粉作物，一 般情況下都是雜合子。為了獲得純合的個體，讓玉米植株通過多次自交，就可得 到幾乎是基因型純合的個體，我們稱為自交系，它可作為配制雜種的親本。自交方法基本同雜交方法。不同的是：雜交是

7、兩個不同自交系間個體的交配， 而 自交是同一自交系內個體（包括同一個體）的交配；雜交的目的是獲得雜合的個 體，而自交的目的是獲得純合的個體； 雜合個體可產生多種不同的配子， 后代中 出現分離現象，純合個體只產生一種配子，后代中只有一種基因型，后代中不出 現分離現象，且表現型與基因型相同。3 .孟德爾設計測交實驗的目的孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗中，F2代中顯隱性比例接近3 ： 1,在所有實 驗中沒有中間類型出現。他指出 F2中的顯性性狀有兩種含義：親本類型的顯性 和雜種類型的顯性。前者指性狀穩定地傳給所有后代，后者指在后代中繼續表現 分離，這從孟德爾在F3中的結果可以得到證實。在全部 7對性

8、狀的F2中，具 有顯性性狀的類型中，2/3是具有雜種性狀的顯性，1/3則是具有親本性狀的顯 性。因此，在F2中，顯隱性3 ： 1的比例可分解為1 ： 2 ： 1的比例。這種比例 對以后各代都適用。即雜種后代中，每一代都以 1 ： 2 ： 1的比例分為雜種類型 和兩種穩定類型。孟德爾為了確定幾對相對性狀由于雜交而結合于雜種中時， 是否也能應用上述一 對相對性狀的規律，他做了兩對相對性狀和三對相對性狀的雜交， 證明這個規律 同樣有效。例如：圓粒黃色(AABB)微粒綠色(aabb) , F1全部為圓粒黃色, F2有4種表現型：315個圓黃、108個圓綠、101個皺黃、32個皺綠，比例接 近 9 ：

9、3 ： 3 ： 1。將F2的種子全部種下去，得到9類植株，這9類植株的分離情況，按所結種子 性狀歸類得到如下結果：1 38株全部圓黃種子1 35株全部圓綠種子1 28株全部皺黃種子1 30株全部皺綠種子和親本一樣保持穩定AABB和親本一樣保持穩定AAbb和親本一樣保持穩定aaBB2 65株有圓黃和圓綠分離只有一對性狀分離AABb2 68株有皺黃和皺綠分離只有一對性狀分離 aaBb2 60株有圓黃和皺黃分離只有一對性狀分離AaBB2 67株有圓綠和皺綠分離只有一對性狀分離Aabb和親本一樣保持穩定aabb4 138株分離出圓黃、圓綠、皺黃、皺綠二對性狀都分離AaBb孟德爾以其敏銳的數學頭腦從上列

10、各類比例中看出：這是組合系列中的各項式比 值，把A與a和B與b這兩對性狀各自的分離比例(AA+2Aa+aa )和(BB+2Bb+bb)組合起來就可得到上述的比例。孟德爾得到了兩對性狀的組合 規律后，自然地得到三對性狀的組合規律。實驗結果和他的預期比例完全相符。孟德爾為了解釋上述實驗的結果， 進一步分析了雜種中生殖(卵)細胞和花粉細 胞的性質。他推論在雜交后代中出現穩定類型， 說明受精的卵細胞和花粉細胞中 必然具有相同的因子，而且一株雜種植株或一朵花中就能產生穩定的后代，可見雜種的子房和花藥中形成不止一種性細胞。子房和花藥中有多少種性細胞，就會 有多少種穩定類型。如果雜種產生的各類卵細胞以及各類

11、花粉細胞數目相等，就可解釋各個雜種中的后代分離表現。 這樣孟德爾設計了自己首創的測交實驗。 例 如，圓粒黃色與皺粒綠色雜交，F1與皺粒綠色進行正反交，預期結果為：(1)雜種卵細胞AB, Ab, aB, ab與花粉細胞ab雜交得到AaBb: Aabb : aaBb : aabb=1 ： 1 ： 1 ： 1(2)雜種花粉細胞AB, Ab, aB, ab與卵細胞ab雜交得到AaBb: Aabb : aaBb : aabb=1 ： 1 ： 1 ： 1實驗結果和他的理論預期結果幾乎完全一致正交實驗結果：31粒圓黃，26粒圓綠，27粒皺黃，26粒皺綠反交實驗結果：24粒圓黃，25粒圓綠，22粒皺黃，27粒皺綠。由于隱性親本性狀不能遮蓋顯性性狀， 并能顯出純隱性性狀，這樣的測交結果就 能直接反映出F1雜種所產生配子的類型和數目，因而從測交子代的表現型可以 直接判斷雜合子的基因組成，這也是測交的作用。孟德爾在解釋上述現象時指出：哪一種花粉細胞和卵細胞結合，全出于偶然。就 一對性狀而言，雜種Aa產生相等數量的A和a卵細胞以及相等數量的A和a 花粉細胞。任一 A或a花粉細胞和A或a卵細胞結合的機會相同。受精結果， 就會得到組合AA+2Aa+aa。進一步得到多對性狀的組合。通過測交實驗結果可以引申出以下結論(1)成對的遺傳因子在