課程內(nèi)容：
《孟德爾的豌豆雜交實驗（1）》
    19世紀中期，在奧地利的一所修道院里（現(xiàn)捷克境內(nèi)），來了一位叫孟德爾的年輕人。當時誰都不會想到，半個多世紀以后，他會因為在遺傳學上的重大發(fā)現(xiàn)而名垂青史。
    孟德爾從小喜愛自然科學，由于家境貧寒，21歲便做了修道士。后來，他被派到維也納大學進修自然科學和數(shù)學。回到修道院后，他利用修道院的一小塊園地，種植了豌豆、山柳菊、玉米等多種植物，進行雜交實驗，潛心研究了8年。其中豌豆的雜交實驗非常成功，孟德爾通過分析豌豆雜交實驗的結果，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的規(guī)律。
    豌豆是自花傳粉植物，而且是閉花受粉，也就是豌豆花在未開放時，就已經(jīng)完成了受粉，避免了外來花粉的干擾。所以豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種，用豌豆做人工雜交實驗，結果既可靠，又容易分析。
    豌豆植株還具有易于區(qū)分的性狀。例如，豌豆植株中有高莖的，也有矮莖的；有結圓粒種子的，也有結皺粒種子的。像這樣，一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型，叫做相對性狀。這些性狀能夠穩(wěn)定地遺傳給后代。用具有相對性狀的植株進行雜交實驗，實驗結果很容易觀察和分析。
    孟德爾經(jīng)過仔細觀察，從34個豌豆品種中選擇了7對相對性狀（如莖的高度、子葉的顏色、花的位置等）做雜交實驗。
    孟德爾注意到不同品種的豌豆之間同時具有多對相對性狀。為了便于分析，他首先對每一對相對性狀的遺傳分別進行研究。
    一對相對性狀的雜交實驗
    孟德爾用純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆作親本進行雜交。他驚奇地發(fā)現(xiàn)，無論用高莖豌豆作母本，還是作父本，雜交后產(chǎn)生的第一代（簡稱子一代，用F1表示）總是高莖的。
    孟德爾帶著疑惑，用子一代自交，結果在第二代（簡稱子二代，用F2表示）植株中，不僅有高莖的，還有矮莖的。
    看來矮莖性狀在子一代中只是隱而未現(xiàn)。
    孟德爾把F1中顯現(xiàn)出來的性狀，叫做顯性性狀，如高莖；未顯現(xiàn)出來的性狀，叫做隱性性狀，如矮莖。在雜種后代中，同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象叫做性狀分離。
    孟德爾沒有停留在對實驗現(xiàn)象的觀察與描述上，而是對F2中不同性狀的個體進行數(shù)量統(tǒng)計，分析F2中高莖植株與矮莖植株之間的數(shù)量關系。結果發(fā)現(xiàn)在所得的1064株F2植株中，787株是高莖，277株是矮莖，高莖與矮莖的數(shù)量比接近3：1.
    孟德爾還對豌豆的其他6對相對性狀進行了雜交實驗，實驗結果如表1-1.
    看來，F(xiàn)2中出現(xiàn)3:1的性狀分離比不是偶然的。是什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜種后代中按一定的比例分離呢？
    對分離現(xiàn)象的解釋
    孟德爾在觀察和統(tǒng)計分析的基礎上，果斷地摒棄了前人融合遺傳的觀點，通過嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，對分離現(xiàn)象的原因提出了如下假說。
    （1）生物的性狀是由遺傳因子決定的。這些因子就像一個個獨立的顆粒，既不會相互融合，也不會在傳遞中消失。每個因子決定著一種特定的性狀，其中決定顯性性狀的為顯性遺傳因子，用大寫字母（如D）來表示；決定隱性性狀的為隱性遺傳因子，用小寫字母（如d）來表示。
    （2）體細胞中遺傳因子是成對存在的。例如，純種高莖豌豆的體細胞中有成對的遺傳因子DD，純種矮莖豌豆的體細胞中有成對的遺傳因子dd。像這樣，遺傳因子組成相同的個體叫做純合子。因為F1自交的后代中出現(xiàn)了隱形性狀，所以在F1細胞中必然含有隱性遺傳因子；而F1表現(xiàn)的是顯性性狀，因此F1體細胞中的遺傳因子應該是Dd。像這樣，遺傳因子組成不同的個體叫做雜合子。
    （3）生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子的一個。
    （4）受精時，雌雄配子的結合是隨機的。例如，含遺傳因子D的配子，既可以與含遺傳因子D的配子結合，又可以與含遺傳因子d的配子結合。
    請你根據(jù)孟德爾的假設，和同桌同學討論高莖豌豆與矮莖豌豆雜交實驗的分析圖解。
    我們還可以通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說。
    對分離現(xiàn)象解釋的驗證
    孟德爾的假說合理地解釋了豌豆一對相對性狀雜交實驗中出現(xiàn)的實驗結果是不夠的，還應該能夠預測另一些實驗結果。
    孟德爾巧妙地設計了測交實驗，讓F1與隱性純合子雜交。假設孟德爾的假說是正確的，請你預測測交實驗的結果。
    孟德爾用雜種子一代高莖豌豆（Dd）與隱性純合子矮莖豌豆（dd）雜交，在得到的64株后代中，30株是高莖，34株是矮莖，這兩種性狀的分離比接近1：1.孟德爾所做的測交實驗的結果驗證了他的假說。
    分離定律
    孟德爾一對相對性狀的實驗結果及其解釋，后人把它歸納為孟德爾第一定律，又稱分離定律：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。