【高中生物】孟德尔之遗传学

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【高中生物】孟德尔之遗传学

【摘要】十九世纪，各国的科学家都先后进行了大量的植物杂交实验，只有奥国的孟德尔（gregorjohannmendel,1822～1884）以其非凡的研究天赋和创新的实验方法，发现了遗传定律。

遗传学是在孟德尔遗传定律的基础上逐步成长并建立起来的。孟德尔的卓越发现来自他高度创造性的豌豆杂交实验，他于1866年发表的《杂交实验》之论文，被认为是科学文献中的经典文章。然而，孟德尔并不是第一个进行杂交实验的科学家，在他之前，已有不少的科学家相继进行了不同植物的杂交实验。 孟德尔之前的杂交实验

18～19世纪期间，为了对植物进行品种改良以获得新的植物类型，并探讨杂种形成的理论，在欧洲一些皇家科学院公开悬赏科学论文的激励下，科尔罗伊德

（josephgottliebk?elreuter,1733～1806）等大批科学家开始进行一系列的植物杂交实验。他们的研究工作为孟德尔遗传定律建立了一个广泛的基础。科尔罗伊德被誉为「近代植物杂交实验之父」。他先后用138种植物进行了500多个不同的杂交实验，第一次证明了两个亲本的遗传贡献是相等的。他在某些实验中已发现，后代可出现类似亲本的性状，并描述了后代发生明显的性状分离现象。但是，他没有进行有关支配个体单一性状遗传定律的研究。

奈特（thomasandrewknight,1759～1838）于1799～1833年用豌豆展开了杂交实验。他在实验中，认真地给花朵摘掉雄蕊后再传粉，并以回去雄后未传粉的花作对照组，辨认出了豌豆种子的灰色对白色为显性。他用白色种子的亲本和杂种紫菊，获得的下代种子存有白色和灰色两种类型，但他没回去计数过杂种后代的性状拆分比例。

萨格莱特（augustinsageret,1763～1851）在1826年进行的甜瓜杂交实验中，把两个亲本的性状排成一组组相对性状，不仅证实了显性现象，也发现了不同性状的独立分离。 盖特纳（carlfriedrichvong?rtnor,1722～1850）就是孟德尔之前最博学、最刻苦、最存有成就的科学家。较之前人，他在实验方法和对杂种的比较叙述上，都存有了非常大的进展，先后分析将近一万个杂交实验。在玉米杂交实验中，他观测至黄色籽粒与其它颜色籽粒的拆分比例为3.18:1，然而他无法对此做出任何表述。他于1837年刊登的得奖论文《植物杂种构成的实验和观测》被孟德尔十分深入细致地研究过，称作「里面记述了很多有价值的观测」。

诺丁（charlesnaudin,1815～1899）在其10年的植物杂交实验研究中，也看到了杂种的性状分离，提出了「杂种后代分别保留着双亲性质」的重要假设。但他也没有去分析杂种的分离比，更未注意到这种分离的重要性。


可知，至孟德尔展开研究之前，这些先驱们在实验方法和思维上都存有着非常大的瑕疵。他们都过分满足用户直观地叙述实验的结果，没一个人对实验结果展开分类分析。他们谁也没把杂种后代的性状拆分看作就是最关键的变化，当然也就谈不上应用领域数学分析的方法，从可以变化的群体角度回去表述所看见的遗传现象。

但是不管怎样，到了19世纪50年代，经过大量的植物杂交实验，先驱们已经清楚地证实了遗传定律中的许多事实。需要新的方法来解决遗传问题，并引进合适的概念阐述遗传理论的时机已经成熟了，而发现遗传定律的历史重任便落到了孟德尔身上。 孟德尔的植物杂交实验

孟德尔是遗传学史上第一个对遗传现象作出系统实验研究的科学家。他的认真求实、坚韧不拔的实验态度，严谨有序、富有创新的科学方法成为科学研究的典范。

孟德尔指出：「如果人们不敢一已经开始就并使顺利的可能性陷于危险的境地，那么就要尽可能地认真挑选搞这种实验的植物」。

在研究了盖特纳等人的杂交实验后，他选用豌豆作为实验材料。豌豆具有稳定、易识别的性状，又是严格的自花传粉植物，便于进行杂交。他从搜集到的34个豌豆品种中挑选出22个品种，经过纯系培育，从中确定了7对相对性状，分别进行杂交实验。这样,孟德尔的研究工作，便限定于彼此间差别十分明显的单一性状之遗传过程，从而简化了实验的条件。

孟德尔将具备一对相对性状的植株为一组展开杂交，例如种子圆粒×种子皱粒、低茎×狼茎等。在所有7组与实验中，他观测至无论是拓扑还是反交，f1都只整体表现双亲一方的性状，即为显性性状。而对应的隐性性状则消失不见踪影。在f1自花产生的f2子代中，除了存有显性性状外，还发生了f1未呈现出的隐性性状。

与先驱们以往的发现最大不同之处就在于孟德尔分类处理了f2中被前人认为是无规律的变异，他运用群体分析的方法，统计分析f2数以万计的种子和植株，确定了各种类型之间的数量关系。他就这样发现f2中的显性个体数和隐性个体数之比总是接近3:1。将大量的f2自交产生的f3中,他又发现凡是f2表现显性性状的类型中，总有三分之二的个体（即杂种）再度呈现了3:1的性状分离。孟德尔敏锐地觉察到杂种后代表现出的这种3:1的性状分离比必然反映着某种遗传的规律性。

对于实验中辨认出的3:1的性状拆分现象，孟德尔运用假设──推理小说的方法展开表述。他推断每个性状都由相同的或相同的两个因子（即为后来称作的基因）所代表，并以符号形式表达出来。如果用aa代表显性亲本，aa代表隐性亲本；aa则代表亲本中整体表现出来a因子代表的显性性状。源自显性亲本的a因子和源自隐性亲本的a因子在f1中不二者混合，各自单一制。在f1产生生殖细胞时，a和a必须彼此拆分，分别步入相同的生殖细胞中，由此构成比例为1:1的两种生殖细胞，每个生殖细胞中只所含成对因子中

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