内容正文:
第1章 遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
(第二课时)
第1课时
学习目标
1. 两对相对性状的杂交实验
2. 对自由组合现象的解释和验证
3. 自由组合定律
4. 孟德尔实验方法的启示
5. 孟德尔遗传规律的再发现
6. 孟德尔遗传规律的应用
假说演绎法
在孟德尔发现遗传规律之前,一些研究杂交育种的专家对杂种后代中出现性状分离现象早已熟知,但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象,并且没有对实验数据做深入的统计学分析。
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊,结果却并不理想。主要原因是:(1)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;(2)山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无山柳菊 性生殖;(3)山柳菊的花小,难以做人工杂交实验。
1.用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点?这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用?
提示:(1)具有稳定的易于区分的相对性状,如高茎和矮茎,高茎高度为1.5~2.0m,矮茎高度仅为0.3m左右,易于观察和区分;
(2)豌豆自花传粉,在自然状态下可获得纯种,纯种杂交可获得杂合子;
(3)豌豆花比较大,易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果进行量化统计。若孟德尔一味地用山柳菊做实验,就很可能揭示不了生物遗传的规律,所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
五.孟德尔实验方法的启示P12
2.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析,他能不能对分离现象作出解释?
提示: 如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析,他很难对分离现象作出解释。因为通过数学统计,孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例,这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究,从而将数学方法引入对遗传实验结果的处理和分析中。
五.孟德尔实验方法的启示P12
3.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣,十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢?
提示:一种正确的假说,仅能解释已有的实验结果是不够的,还应该能够预测另外一些实验的结果,并通过实验来验证。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的;反之,则认为假说是错误的。孟德尔基于他对豌豆杂交实验作出的假说,设计测交实验,其实验结果与预测相符,由此证明自己提出的假说是正确的。
4.孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号,这与他在大学进修过数学有没有关系?这对他进行逻辑推理有什么帮助?
提示:有关系。数学包含许多符号,数学符号也被普遍应用于概括、表述和研究数学的过程中。孟德尔创造性地应用符号体系,并用于表达抽象的科学概念,和应用数学符号研究数学有异曲同工之妙,这与他曾在大学进修过数学有关。数学符号能简洁、准确地反映数学概念的本质。孟德尔用这种方法,也更加简洁、准确地反映抽象的遗传过程,使他的逻辑推理更加顺畅。
五.孟德尔实验方法的启示P12
5.除了创造性地运用科学方法,你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些?
提示: (1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修时,通过对自然科学的学习,使他具有生物类型是可变的、可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学,使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响,产生应用数学方法解决遗传学问题的想法,使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。
(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发,提出问题,作出假设,然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路,光是豌豆的杂交实验,他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
(3)创造性地应用科学符号体系。科学符号体系能够更简洁、准确地反映抽象的遗传过程。
(4)勤于实践。孟德尔在豌豆杂交实验中,连续进行了8年的研究,并且对每次实验的结果进行统计分析,从中发现了前人没有发现的问题和规律。
(5)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究,提出了“颗粒遗传”的思想,这是对传统遗传观念的挑战。
孟德尔成功的原因
1.材料:正确选择豌豆作为实验材料;
2.对象:由简单→复杂:由 1 对相对性状到 多 对相对性状;一对相对性状的研究得出基因分离定律;两对相对性状研究得出自由组合定律。
3.技术手段:对实验结果进行统计学分析;
4.科学方法:假说—演绎法法。
5.其他:扎实的知识基础和对科学的热爱;严谨的科学态度;勤于实践;敢于向传统挑战。
五.孟德尔实验方法的启示P12
孟德尔被称为遗传学之父。
1909年,丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作“基因”。
他还提出了表