利用不同顏色和大小的植物種子進行孟德爾遺傳實驗

---

介紹

孟德爾遺傳是一種生物遺傳，遵循格雷戈爾·孟德爾在1865年和1866年首次提出的理論，這些理論後來在1900年由雨果·德弗里斯和卡爾·柯倫斯重新發現，並由威廉·貝特森推廣。

孟德爾進行了一系列系統的實驗，檢查了7個獨特的特徵（例如，花色、種子顏色和種子形狀），每個特徵都有兩個不同的性狀（例如白色和紫色花朵）。對於每個特徵，他都培育出了純合品系。例如，一個植物品系可能只產生白花，而另一個可能只產生紫花。他對特定條件感到好奇。因此，他進行了另一次雜交，將具有不同特徵的兩種植物進行雜交，以觀察後代在三代中的最終性狀。他根據自己的觀察提出了三條定律，而分離定律就是其中一條，用於研究任何植物不同顏色和大小種子的孟德爾遺傳。

研究目的

研究利用任何植物不同顏色和大小的種子進行孟德爾遺傳。

必要材料和裝置

• 豌豆種子或其他植物的樣本

• 培養皿

• 托盤

• 餐巾紙

• 筆/鉛筆

• 筆記本。

步驟

分離定律是利用任何植物不同顏色和大小的種子研究孟德爾遺傳的基礎。該定律基於遺傳學中的一項基準科學實驗，即孟德爾豌豆實驗。孟德爾選擇豌豆作為這項實驗的材料，因為它具有可測量的特徵、生命週期短以及易於繁殖。因此，孟德爾很容易收集資料並進行實驗。

下面討論的要點是上述實驗步驟中所需的步驟：

• 收集100-128顆不同形狀、大小和顏色的豌豆種子。

• 將這些種子放在搪瓷托盤中。

• 在不同的培養皿中分別挑選出64顆圓形種子和64顆皺紋種子。類似地，還可以分離出64顆綠色種子和64顆黃色種子以研究孟德爾遺傳。

• F1代由一顆黃色種子和一顆綠色種子表示。

• 在一個培養皿中將一顆黃色種子和一顆綠色種子放在一起，直到前兩個培養皿中的所有種子都用完。因此，在F1代中將形成64對種子。

• 現在，將32個後代（一對黃色和綠色種子）放在一個培養皿中，其餘32個放在另一個培養皿中，分別代表F1雄性和雌性。

• 用筆或鉛筆充分混合兩個培養皿，以實現種子的隨機配對。

• 準備三個培養皿以放置F2代的種子，因為F2代中可能存在三種基因可能性。我們假設YY表示黃色種子，yy表示綠色種子，Yy表示雜合顯性黃色種子。

• 根據預期的種子基因型標記每個培養皿。

• 請你的朋友或任何人從帶有F1後代的培養皿中隨機挑選兩顆種子並進行分類。

• 如果挑選出兩顆黃色種子，則將其放入標記為YY基因型的培養皿中。

• 當挑選出兩顆綠色種子時，將其放入標記為yy基因型的培養皿中。

• 當挑選出一顆黃色種子和一顆綠色種子時，將其放入標記為Yy基因型的培養皿中。

• 上述步驟有助於找出F2代中種子的基因型。

• 現在，仔細觀察種子的數量並記錄下它們的比例。

圖片即將推出

觀察結果

製作一個表格，其中包括種子的特徵、觀察總數、具有對比性狀的種子數量以及比例。

特徵	種子總數	基因型（F2代）[YY: Yy: yy]	表型比例（F2代）
種子顏色	128	32:64:32 或 1:2:1	3:1

結論

根據觀察結果，可以得出以下結論：

• 黃色種子顏色對綠色顏色顯性。

• 在雜合狀態下，在黃色顏色基因的存在下，種子的綠色顏色沒有表達，這表明綠色顏色是隱性性狀。

• 一個基因可以有多種形式或等位基因。

• 對於每個性狀，生物體都遺傳兩個等位基因。

• 等位基因對在性細胞產生過程中（減數分裂期間）分離，使每個細胞對每個性狀只有一個等位基因。

• 當一對中的兩個等位基因不同時，一個被認為是顯性的，另一個被認為是隱性的。

孟德爾豌豆實驗是一項極具創新性的科學研究。分離定律奠定了遺傳學的基礎。孟德爾豌豆實驗是第一個研究可遺傳特徵潛在機制的研究，儘管其他過程也起作用。

為了研究孟德爾遺傳，學生可以使用不同顏色、大小或形狀的豌豆種子，並按照所有必要的步驟執行實驗。

常見問題

Q1. 孟德爾遺傳模式是什麼？

Ans. 瞭解疾病傳播模式需要了解遺傳的基本原理。孟德爾遺傳模式常用於描述單基因疾病的遺傳模式。單基因疾病通常有五種主要的遺傳模式：常染色體隱性、常染色體顯性、X連鎖隱性、X連鎖顯性和線粒體。

Q2. 什麼是孟德爾主義？

Ans. 孟德爾主義是指單基因性狀遺傳理論，該理論源於格雷戈爾·孟德爾提出的關於遺傳特徵從親本生物體傳遞到其後代的思想。孟德爾在減數分裂尚未完全瞭解的時代奠定了遺傳學的基礎，早在染色體或基因被發現之前。孟德爾對蜜蜂和植物的遺傳模式進行了長達十年的研究，最終選擇豌豆作為他的主要模型系統。

Q3. 孟德爾在他的實驗中使用了多少個可觀察到的性狀？

Ans. 孟德爾使用豌豆的七個特徵進行了研究，包括花色（紫色或白色）、花的位置（腋生或頂生）、種子形狀（圓形或皺紋）、種子顏色（黃色或綠色）、莖長（長或短）、豆莢顏色（黃色或綠色）豆莢形狀（膨脹或收縮）。

Q4. 孟德爾定律的例外情況有哪些？

Ans. 以下是孟德爾定律的一些最常見的例外情況：

• 如果其中一個等位基因無法完全掩蓋另一個等位基因的影響，則不會觀察到顯性定律。共顯性和不完全顯性是該規則的例外情況。

• 染色體非分離導致非整倍體，違反了分離定律。

• 當兩個基因連鎖在一起時，這在它們位於同一條染色體上時是可能的，獨立分配定律就被違反了。

• 他的理論認為一個性狀受單個“因子”的影響，在許多情況下並不成立，例如多基因遺傳、復等位基因等。