其实孟德尔的遗传定律对后来的遗传学有很大贡献,也是拥有者自由组合和分离的定律。这些也被直接称为孟德尔遗传定律。以下是边肖分享的孟德尔遗传发现过程。让我们来看看。
孟德尔遗传发现的过程
1854年夏天,孟德尔用34种豌豆品种开始了一系列实验。他选取了22个豌豆品系,选取了7个特殊性状(每个性状都表现出明显的显性和隐形形式,没有中间等级),用单一变异因子进行了7组系列杂交实验,得出了著名的3: 1比例。
豌豆有一些稳定且容易辨别的性状,符合孟德尔的实验要求。所谓性状,是指生物体的形态、结构、生理生化特征的总称。在他的杂交实验中,孟德尔致力于研究七对相关性状的遗传规律。所谓相对性状,是指同一生物同一性状的不同表现类型,如豌豆颜色有红花白花,种子形状有圆粒和皱粒,等等。为了便于分析和研究,他先只研究了一对相对性状的传递,然后再一起观察几对相对性状的传递。
区别:孟德尔首先注意到豌豆有高茎和矮茎,于是开始了他的研究。
纯种选择:孟德尔收集培育高茎豌豆种子,然后从培育的植株上去掉短茎,筛选出高茎。剩下的高茎种子(也称第一代后代,此处列出)第二年播种栽培,选择重复数年。最后,所有种下的种子都能长成高茎。同样的手段,经过多年的努力,绝对长成低茎的种子已经被筛选出来了。
显性法则的发现:孟德尔培育的高茎种子植物的花被培育的低茎种子植物授粉。相反,低茎植物的花暴露在高茎植物的花粉中。两者育成的下一代都是高茎品种。
分离现象的发现:孟德尔于是培育了这些高茎品种的种子。在第二年收获的植株中,高茎和低茎都出现,高茎和低茎的比例约为3:1。
孟德尔不仅测量了豌豆茎的高度,还根据几个不同的特征指标进行了实验,比如豌豆种子的表皮是光滑的还是起皱的。获得了类似的结果。皮光滑的豆子与皱皮豆子杂交后,第二年收获的种子都是皮光滑的。再次播种下一代种子,第二年获得光滑表皮和褶皱表皮两种,比例为3:1。此外,孟德尔还针对种子的黄绿色作为判别标准进行了杂交实验,得到了同样的结果。
独立分布规律的发现:孟德尔使豌豆种子杂交,有许多特性,如茎高而短,有皱纹等。发现每个种子的性状遗传方式互不影响,每个性状都符合显性原理和分离现象,称为独立分布规律。另外值得一提的是,孟德尔死后,人们发现这个定律只有在一定条件下才能成立。
孟德尔杂交实验图,显示比例为3比1。图示了两个不同性状豌豆品系的杂交结果。aa或AA基因型的个体都表现出显性性状(红球),而隐形性状只在Aa基因型的个体中表现出来(白球)。
在孟德尔的杂交实验之前,科学界就知道精子和卵子都是生殖细胞。孟德尔提出精子和卵子对遗传的贡献相等的观点,授精是父母双方遗传物质的融合,这在当时学术界还不是共识[1]。
孟德尔和早期的研究人员大多用植物做实验。英国的威廉贝特森等人用鸡,日本的太郎用蚕蛾等动物来验证孟德尔定律。山的论文发表于1906年。
孟德尔定律简介
著名的遗传学定律是由奥地利遗传学家格雷戈尔孟德尔于1865年发表并诞生的。他揭示了遗传学的两个基本定律;和分离现象的自由结合定律,统称为孟德尔遗传定律。
在孟德尔之前,对于孩子像父母一样的遗传现象,没有明确的科学解释。当时流行的融合论或混合论对这种现象的解释是:母卵与父精子中存在的“某种液体”混合,是孩子遗传了父母双方特征的原因。另一方面,孟德尔的自承粒子理论预言,是某种单位化的颗粒物决定了双亲的性质。由于当时技术水平的限制,孟德尔无法完全解释这里的粒子是什么。我们知道这里的粒子是遗传因素。可以说,孟德尔为后来的遗传因子理论奠定了框架基础,这一发现具有历史性意义。
遗憾的是,在孟德尔去世之前,这一发现没有得到足够的重视。但它并没有像19世纪中期那样被完全掩埋,威廉?霍克,艾伯特?贝里,伊万?海德乔玛豪森?贝利等人在各自的论文中都提到了孟德尔定律。此外,1881年版的《大英百科全书》已经介绍了孟德尔的研究。
1900年,荷兰的雨果德弗里斯、德国的卡尔科伦斯和奥地利的埃里希冯切马克通过独立研究再次发现了这一定律。经过对以往文献的调查,终于找到了孟德尔的论文。并把这个定律命名为“孟德尔定律”。这个定律被命名为柯林斯定律,但孟德尔个人并不称之为“定律”。
孟德尔定律的价值是什么?
理论上,自由组合定律为解释自然生物的多样性提供了重要的理论依据。虽然生物变异的原因很多,但基因的自由组合是生物性状多样性的重要原因。比如一对有20对等位基因(这20对等位基因分别位于20对同源染色体上)的生物杂交,F2就有2 ^ 20=1,048,576种可能的表型。这可以解释为什么世界上有这么多物种。
分离定律也可以帮助我们更好的理解为什么近亲不能结婚。因为有些遗传病是由隐性遗传因素控制的,所以这些遗传病在正常情况下很少出现。但在近亲结婚的情况下(比如表亲结婚),他们可能会从共同的祖先那里遗传到相同的致病基因,从而大大增加后代患病的几率。因此,必须禁止近亲结婚,这在我国婚姻法中已有明文规定。
孟德尔遗传定律在实践中的一个重要应用是植物的杂交育种。在杂交育种实践中,可以有目的地将两个或两个以上品种的优良性状结合起来,然后进行自交,不断地提纯和选择,从而获得符合理想要求的新品种。比如番茄有两个品种:一个是抗病黄肉,一个是感病红肉。需要培育遗传稳定、抗病、果肉红色的新品种。你可以把这两个品种的番茄杂交,F2就会出现一个既抗病又红肉的新品种。可以作为繁殖的种子,经过选择和培育,就可以得到你需要的遗传稳定的番茄新品种。
孟德尔对遗传学有什么贡献?
孟德尔做了豌豆实验!通过豌豆实验,他发现了遗传、分离和自由组合的规律。
贡献如下:经过8年的不懈努力(1856-1864年),终于在1865年发表了论文《植物杂交试验》,提出了遗传单位就是遗传因子(现代遗传学中称为基因)的论点,揭示了遗传学的两个基本规律;分离定律和自由组合定律。这两个重要定律的发现和提出,为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础,这也是孟德尔的伟大科研成就。孟德尔的这篇不朽的论文虽然问世了,但遗憾的是,他与前人不同的创造性见解太超前于他的时代,甚至使他的科学论文长达35年。没有引起生物界同行的注意。直到1900年,他的发现被欧洲三个不同国籍的植物学家在他们的豌豆杂交实验中证实,他才得到重视和认可,遗传学的研究从此迅速发展起来!