孟德尔怎样从豌豆中发现遗传的秘密

生物的遗传与变异是一种普遍现象，子女与父母之间、同胞兄弟姐妹之间，既会有长得相似的地方，也会有长得不一样的地方。生物所表现出来的特征也称为性状，像血型、身高、脸型等都是性状。性状的相似就叫遗传，性状的差异就叫变异，遗传与变异是同时存在的。

格雷戈尔·孟德尔

生物为什么会发生遗传和变异？导致遗传和变异的原因是什么？它们之间有什么规律？其实，很早就有人关心这类问题了，可始终得不到正确的结论。从1856—1863年，在奥地利布隆市（现属捷克）的一座修道院里，有一位戴着金丝边眼镜的青年神父格雷戈尔·孟德尔，他用市场上买来的几种不同品种的豌豆，在一块约220平方米的园地里进行了8年的杂交试验，终于揭开了遗传的奥秘。

实验的第一步是根据豌豆的不同颜色和形状，挑选出一一对应的性状，例如有的豌豆品种开红花，有的开白花，红花和白花是一对相对性状；有的豌豆种子的形状是圆形的，有的是皱形的，圆形种子和皱形种子也是一对相对性状；还有，豌豆种子有黄色和绿色之分，它们又是一对相对性状。

孟德尔博物馆的模型

孟德尔首先观察了豌豆的红花和白花这一对相对性状，发现了一个奇妙的现象：红花豌豆与白花豌豆杂交后，所得后代（子一代）既不像人们想象中的开粉红色花，也没有开白色花，绽放的都是红色花朵。

奇怪！红花和白花的后代中，为什么看不到白色花呢？孟德尔给这两个性状起了一对形象的名字：在子一代显露出来的性状——红花，叫作“显性性状”；子一代中隐藏起来的性状——白花，叫作“隐性性状”。

孟德尔很好奇，决定把实验继续下去。这次他用子一代作为实验对象，用人工方法将同一株上的花粉传到这株豌豆的雌花柱头上，实行自交。经过自交后，一共得到929粒种子，这在遗传学中叫作子二代。孟德尔又把929粒种子播种下去，等到929粒豌豆萌发成株开花后，孟德尔惊异地发现，它们中既有开红花的，也有开白花的，而且红花与白花的数量之比大约为3:1。

这些现象究竟说明了什么？孟德尔继续对豌豆的其他6对相对性状分别进行实验，在子二代中，显性性状和隐性性状之比也都是3:1左右。奇怪！在子二代中，为什么隐性性状又出现了呢？为什么显性性状与隐性性状之比总是大约3:1呢？

孟德尔苦苦思索着，终于找到了合理的答案。他认为，双亲传递给子代的不是开红花或者白花这些性状本身，而是决定性状发育的因子。1909年，丹麦遗传学家约翰森创造了“gene”一词来称呼这种因子。1936年，中国遗传学家谈家桢把它的中文译名定为“基因”。约翰森还用“基因型”一词表示生物体的基因组成，用“表型”一词表示生物体表现的性状。

孟德尔研究用的显微镜

孟德尔推测，基因在生物体内是成对存在的。在产生生殖细胞（配子）时，成对的基因发生分离，分别进入配子，这就是分离定律。如果用基因符号来表示基因型，用作杂交试验亲本的开红花豌豆，其基因型是CC，形成的配子含有基因C，它决定显性性状（红花），叫作显性基因；用作杂交试验亲本的开白花豌豆，其基因型是cc，形成的配子含有基因c，它决定隐性性状（白花），叫作隐性基因。受精后的合子发育成子一代植株，其基因型是Cc。因为C对c是显性，所以基因型是Cc的子一代植株都开红花。

而开了红花的子一代在产生配子时，基因C和基因c分离，形成两种数目相等的配子，一种含基因C，一种含基因c。两种配子数目之比是1:1。雌雄配子受精结合而成的合子中，1/4的基因型是CC，表型是红；2/4的基因型是Cc，表型也是红；1/4的基因型是cc，表型是白。所以，子二代的基因型（CC：Cc：cc）之比是1:2:1，表型（红花：白花）之比正是孟德尔所看到的3:1。（高翼之）