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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。 |
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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。 |
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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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