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歷史

孟德爾在修道院后院種植豌豆時(shí)，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出了兩條規(guī)律，后人稱之為孟德爾定律。他在1856年至1863年間種下了約5000株豌豆植株并進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，隨后于1865年在布呂恩自然科學(xué)研究協(xié)會(huì)上報(bào)告了他的研究結(jié)果，1866年他又發(fā)表了論文《植物雜交試驗(yàn)》（德語：Versuche über Pflanzen-Hybriden）。

可惜在孟德爾生前，這一發(fā)現(xiàn)沒有得到充分的矚目。但是也沒有完全被埋沒，如19世紀(jì)中葉，威廉姆·霍克、阿爾貝爾特·布朗貝里、伊萬·舒馬爾豪森、海德·貝利等人都在各自的論文中提到了孟德爾定律。此外，大不列顛百科全書1881年版已經(jīng)有了對(duì)孟德爾研究的介紹。只是當(dāng)時(shí)的生物學(xué)家認(rèn)為孟德爾的結(jié)論并不普遍適用，就連孟德爾自己都認(rèn)為這些規(guī)律只適用于特定的某些物種或性狀。孟德爾定律之所以未受到重視，很大程度上是因?yàn)?9世紀(jì)比較流行融合說或者混合說， 融合說將遺傳現(xiàn)象解釋為：母方卵子與父方精子中存在的“某種液體”混合是子代繼承父母兩方特征的原因。與此相對(duì)，孟德爾自立粒子說并且預(yù)言，決定父母方性質(zhì)的是某種單位化的粒子狀物質(zhì)。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平的局限孟德爾沒能完全解釋這里的粒子是什么，現(xiàn)在我們知道這里的粒子就是遺傳因子，而融合遺傳則是復(fù)等位基因共同作用的結(jié)果。可以說孟德爾為以后的遺傳因子理論奠定了框架基礎(chǔ)，這一發(fā)現(xiàn)具有歷史性的意義。

1900年荷蘭的雨果·德·弗里斯（Hugo de Vries），德國(guó)的卡爾·柯靈斯（Carl Correns），和奧地利的契馬克（Erich von Tschermak）、各自獨(dú)立研究再次發(fā)現(xiàn)了這一定律。經(jīng)過對(duì)過去文獻(xiàn)的調(diào)查，最終發(fā)現(xiàn)了孟德爾的論文。并且以此將這一定律命名為“孟德爾定律”。為這一定律命名的是柯靈斯，孟德爾個(gè)人沒有將之稱為“定律”。

方法與結(jié)果

區(qū)分外形：孟德爾首先注意到豌豆有高莖和矮莖并且由此入手開始了研究。

篩選純種：孟德爾將高莖的豌豆種子收集起來進(jìn)行了培植，又將培育出來的植株中的矮莖剔除而將高莖篩選出來，留下的高莖種子〈又稱第一子代，以此列推〉第二年再播種培植，如此重復(fù)篩選幾年，最終種下的種子完全都能長(zhǎng)成高莖。以同樣的手段，經(jīng)多年努力又篩選出了絕對(duì)長(zhǎng)成低莖的種子。

顯性法則的發(fā)現(xiàn)：孟德爾將高莖種子培育成的植株的花朵上，受以矮莖種子培育成的植株的花粉。與此相反，在矮莖植株的花朵上受以高莖植株的花粉。兩者培育出來的下一代都是高莖品種。

分離定律的發(fā)現(xiàn)：接下來孟德爾將這批高莖品種的種子再進(jìn)行培植，第二年收獲的植株中，高矮莖均有出現(xiàn)，高莖：矮莖兩者比例約為3:1。 孟德爾除了對(duì)豌豆莖高以外，還根據(jù)豌豆種子的表皮是光滑還是含有皺紋等幾種不同的特征指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。得到了類似的結(jié)果，表皮光滑的豆子與皺紋豆子雜交后，次年收獲的種子均為光滑表皮。將下一代的種子再進(jìn)行播種，下一年得到了光滑表皮與皺紋表皮兩種，比例也為3:1。此外孟德爾還針對(duì)種子顏色黃綠兩色作為區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了雜交試驗(yàn)也得出了同樣的結(jié)果。

獨(dú)立分配定律的發(fā)現(xiàn)：孟德爾將豌豆高矮莖，有無皺紋等包含多項(xiàng)特征的種子雜交，發(fā)現(xiàn)種子各自的特點(diǎn)的遺傳方式?jīng)]有相互影響，每一項(xiàng)特征都符合顯性原則以及分離定律，這被稱為獨(dú)立分配定律。另外值得一提的是在孟德爾死后，發(fā)現(xiàn)這一定律只在一定的條件下方能成立。

解釋

首先以原來的融合說來考慮會(huì)得到如何的結(jié)果。假如說決定外形特征的是某種液體狀的物質(zhì)。假設(shè)決定植株高莖的是100％純果汁的橙汁，決定植株矮莖的是不含果汁的橙汁。按照顯性原則100％和0％的下一代應(yīng)該是50％。

不符合孟德爾定律的例子

細(xì)胞質(zhì)遺傳：細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)是通過細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)來控制。也就是說細(xì)胞質(zhì)遺傳是兩個(gè)親本雜交，后代的性狀都不會(huì)像細(xì)胞核遺傳那樣出現(xiàn)一定的分離比，而是隨機(jī)地、不均等地分配到子細(xì)胞中去。

動(dòng)物驗(yàn)證孟德爾定律

孟德爾以及初期研究者多以植物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。英國(guó)的威廉姆·貝特松等使用雞、日本的外山龜太郎利用蠶蛾等動(dòng)物驗(yàn)證了孟德爾定律。外山的論文于1906年發(fā)表。

小補(bǔ)充

因后人對(duì)孟德爾提出的遺傳法則作實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有些實(shí)驗(yàn)都吻合。所以后人稱他為‘遺傳學(xué)之父’。

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