孟德尔发现豌豆植株之间存在着不同的形态特征,或者称性状。有些长得高,有些长得矮;有些结出的豌豆是绿色的,有些是黄色的。这些现象使孟德尔十分惊讶,并开始对它产生了浓厚的兴趣。
  通过进一步观察,孟德尔发现:豌豆植株的性状大多和它们的上一代相似,但有时也会产生与上一代不同的性状。这种性状由亲本向下一代的传递就叫做遗传。从那以后的十余年里,孟德尔先后种植了上千株豌豆做实验,来了解遗传的过程。他的这些工作为后来的研究奠定了基础。而这门研究遗传规律的学科就叫做遗传学。
 

  孟德尔选择豌豆而不是其他植物作为研究材料是十分明智的。豌豆更易于研究,因为它的许多性状只存在两种相对形式。举例来说,豌豆植株要么是高茎,要么是矮茎,不存在介于两者之间的第三种高度。另一个优点是,豌豆一次能繁殖许多后代,因而很容易收集到大量的数据用于分析。
  在自然界中,豌豆通常是自花授粉的。这意味着雄蕊上的花粉只授给同一朵花上的雌蕊。孟德尔发明了一种新方法,使得豌豆植株能异花授粉,即“杂交”。他先收集一株豌豆上的花粉,把它们涂抹在另一株豌豆的雌蕊上,使这两株豌豆植株杂交。为了防止自花授粉,在杂交之前,他就已经小心地将另一株豌豆的雄蕊除去了。

  孟德尔在第一个实验中,把纯种高茎豌豆植株和纯种矮茎豌豆植株进行杂交。他把这些亲本植株称为亲代,记作P代;把经过杂交产生的后代称为子一代,作F1代。下面的动画描绘了孟德尔第一次杂交实验。

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  除了茎的高度,孟德尔又对豌豆植株的其他六个性状作了研究。它们分别是:种子的形状,种子的颜色,种皮的颜色,豆荚的形状,豆荚的颜色和花的位置。孟德尔对这些性状做了同样的杂交实验,每个实验的结果也都与第一次十分相似。在F1代中只出现性状的一种形式,而到了F2代中,消失的性状形式又总是重新出现,而且出现该性状的植株总是占F2代总数的1/4左右。
  下面的动画模拟了孟德尔对实验结果进行分析推理,以及得出结论的过程。在看动画之前,你能不能试着对孟德尔的实验现象作出解释呢?我们这里有一些提示:1.孟德尔认为生物的性状是由某些“因子”(我们现在称为基因,这个词是由丹麦生物学家约翰逊于1909年提出的。)控制着的。2.某个亲本的性状会在F1代消失,而在F2又重新出现。孟德尔必须对此作出合理的解释。

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 1. 某同学的父母双方都是双眼皮,而他本人却是单眼皮,他的基因组成是:

  A AA
  B
Aa
  C aa
  D 三种都可能

分析与提示:可以断定单眼皮是隐性性状,隐性性状一旦出现其基因就是纯合的。 这个同学分别从爸爸妈妈那儿各接受了一个隐性基因a,所以他才可能是单眼皮。
易错情况分析:在显性基因存在时,隐性基因控制的性状得不到表现,而错误的判断这个同学的父母只含有A基因,导致选不出正确的答案。

 

 2. 豌豆植株中,高(D)对矮(d)是显性,如果一代豌豆植株的50%是矮茎的,则它们的亲本基因组成是:

  A Dd 和 dd
  B
Dd 和 Dd
  C DD 和 dd
  D
dd 和 dd