孟德爾實驗不可不看詳解

邁爾（1990年）在《生物學思想發展的歷史》一書中評價道，“1：3這個比率在孟德爾之前被植物育種人員發現過許多次，甚至達爾文在他的植物育種試驗中也曾很多次發現這一比率。 直到孟德爾引進了適當的概念並等到魏斯曼引入了補充概念之後才使得孟德爾的分離現象具有更大意義”。 第三種觀點認為孟德爾的出發點是非混合遺傳。 遺傳學家 孟德爾實驗 Orel 和 Hartl認為，雖然孟德爾沒有一個預先想好的理論，但他的出發點是非混合遺傳假設【6】。 在研究過程中，他根據實驗提出了新的假設，然後通過後續實驗（假設-演繹法）進行測試。 由上述的分析也可以發現，在分佈圖的兩個極端的生物個體佔全體生物數目的百分比會隨著該性狀決定基因的對數的增加而減少，其關係可以用1/4n表之，其中n即代表該遺傳性狀決定基因的對數。

• 前两种组合将会繁育出同样的后代，各自生出全是高的或全是矮的植物，而后面的两种组合则将以三与一之比生出高的或矮的植物来。
• 那麼F2中，花所生長的位置與顏色的遺傳性狀，就會出現頂生的白花、腋生的紅花等植株。
• 對孟德爾的發現，後人歸納為兩條定律： （1）分離律：基因不融合，而是各自分開；如果雙親都是雜種，後代以3顯性：1隱性的比例分離；（2）自由組合律：每對基因自由組合或分離，而不受其他基因的影響。
• 有一段相當長的時間，生物學家相信光滑型與皺皮型種子之差異與澱粉的水解有關。
• 關於實驗植物的選擇，孟德爾說：「選擇豆科是由於它們特定的花結構。」【2】孟德爾描述了七對區別穩定性狀的遺傳——五個植物本身特徵：花的顏色、成熟豆莢的形狀、未成熟豆莢的顏色、花的位置和莖長的差異。

如果老師只是把這些概念做簡單的講述、羅列，學生是很難理解這些概念的內涵的。 所以，我在課堂中，引導學生在分析孟德爾的雜交實驗和假說的過程中，逐步構建概念，同時適時舉例，讓學生判斷，在具體的情景下學習抽象的概念，比較容易理解。 子代繼承來的基因如果是有不同性狀的區別，例如：一個基因會顯現高莖的特性、另一個會顯現低莖，那麼只有強勢的特性會顯現出來（我們稱為顯性），在豌豆來說，就會顯現高莖，這種現象叫做「優性定律」。 但是隱性的基因並不會消失、也不會被破壞，它還是會經由自然的機率，分配並傳遞給下一代。 孟德爾研究過的第一個性狀是豌豆成熟種子的圓滿與皺縮。 這兩種表型的遺傳是由一對等位基因R、r決定的，符合分離定律。

孟德爾實驗: 研究

雖然 Nägeli 明白孟德爾的研究是關於遺傳的，但作為混合遺傳的堅定信徒，他沒有看到孟德爾發現的重要性。 孟德爾在 1866 年的論文中，有邏輯地提出了他的豌豆實驗，好像它們從一開始就是為了解決性狀遺傳問題而計劃的。 1866 年除夕夜，孟德爾嚮慕尼黑的 Nägeli 寄了一份重印本，並附上一封長長的求職信。 Nägeli 回答說，他認為孟德爾也會在其它物種中重複這一發現。

所以在這種個體中，其基因的組成是單純而不變的，當然除了突變發生之外。 當然這些事情在孟德爾做實驗的時代都不知道，而是後代的生物學家利用孟德爾的實驗與結論從事更多的實驗，對生物的遺傳的情形瞭解更為透徹之後，才發現孟德爾雖然不幸的被科學界埋沒了這麼長的時間，但他仍是受幸運之神眷顧的。 在G.J.孟德爾之前德國學者J.G.克爾羅伊特和C.F.格特納等人也做過植物雜交試驗。 他們的缺點都是同時觀察許多性狀而籠統地描述親子間的相似或不同。 孟德爾則從一對性狀著手，計數每一代中具有顯性或隱性性狀的個體數，然後再進行統計分析。

孟德爾實驗: 一對相對性狀的雜交試驗

測交就是讓雜種子一代與隱性類型相交，用來測定F1的基因型。 按照孟德爾對分離現象的解釋，雜種子一代F1（Dd）一定會產生帶有遺傳因子D和d的兩種配子，並且兩者的數目相等；而隱性類型（dd）只能產生一種帶有隱性遺傳因子d的配子，這種配子不會遮蓋F1中遺傳因子的作用。 所以，測交產生的後代應當一半是高莖（Dd）的，一半是矮莖（dd）的，即兩種性狀之比為1∶1。

而此時孟德爾已經死了 16 年，他的筆記也不復存在了。 遺傳和性細胞有密切的關係，不屬於性細胞的特性是不能遺傳的。 所以後天環境、工作造成的疾病是不會遺傳的，被細菌感染的疾病也不會遺傳；但是某些精神錯亂、神經衰弱症是會遺傳的。 年出生，父親曾經參加過幾次對拿破崙的戰役，是個見聞廣博的人，戰事結束後回到故鄉務農，經營一片果樹園。

孟德爾實驗: 方法與結果

人類總能變著法兒地尋找快樂，但萬變不離其宗，現代人迷戀的「唱跳rap籃… 孟德爾工作的重要性花了將近 35 年的時間才被理解。 Hugo De Vries、Carl Correns 和 Erich von Tschermak 在 1900 年的出版物標誌著人們開始理解孟德爾的發現。

比方説，有這樣兩個品種的番茄：一個是抗病、黃果肉品種，另一個是易感病、紅果肉品種，需要培育出一個既能穩定遺傳，又能抗病，而且還是紅果肉的新品種。 你就可以讓這兩個品種的番茄進行雜交，在F2中就會出現既抗病又是紅果肉的新型品種。 用它作種子繁殖下去，經過選擇和培育，就可以得到你所需要的能穩定遺傳的番茄新品種。 分離規律還可幫助更好地理解為什麼近親不能結婚的原因。 孟德爾實驗 由於有些遺傳疾病是由隱性遺傳因子控制的，這些遺傳病在通常情況下很少會出現，但是在近親結婚（如表兄妹結婚）的情況下，他們有可能從共同的祖先那裏繼承相同的致病基因，從而使後代出現病症的機會大大增加。

孟德爾實驗: 細胞質遺傳

他設想在身體細胞裏，遺傳因子是成雙存在的；在生殖細胞裏，遺傳因子是成單存在的。 例如，豌豆的花粉是一種雄性生殖細胞，遺傳因子是成單存在的。 在豌豆的根、莖、葉等身體細胞裏，遺傳因子是成雙存在的。 這就是説，孟德爾認為可以觀察到的花的顏色是由有關的遺傳因子決定的。 十九世紀的奧地利有一位神父，名叫孟德爾，他也做了一件類似王陽明格竹的事情，不過，他格的不是竹，而是豌豆。 這位神父不是像王陽明一樣坐在豌豆苗前做思考狀，他花了八年時間做了豌豆實驗，並且將實驗過程和結果一一記錄在案。

孟德爾在瞭解了一種遺傳特徵的遺傳法則之後，接著他又提出了新的問題，他的新問題就是：如果是兩種不同的遺傳特徵在世代間傳遞，則這兩種遺傳特徵是會相互干擾呢或是各自獨立各行其是呢？ 在新的實驗中，他將上述的七種不同的遺傳特徵兩兩配對進行新的雜交過程，觀察F1、F2子代的外表型，由外表型的數值結果來尋找新的通則，並希望由此瞭解更多有關遺傳特徵在世代間傳遞的規律。 現在就來看一看他如何設計這個新的雜交實驗。 兩種遺傳特徵同時進行的雜交實驗稱為兩種性狀的雜交實驗（dihybrid cross）。 這種作法與以往的遺傳觀察不同，以前是全部的遺傳外表特徵都混在一起的觀察法，眼睛像爸爸，鼻子像媽媽，臉型呢？

孟德爾實驗: Nature | 遺傳和化療對生殖系高突變的影響

導入1：由生活現象發問：每個人與自己父母的長相是否有相似之處？ 俗語：“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生仔會打洞”、“種瓜得瓜，種豆得豆”、“龍生九子”→體現了什麼現象？ 分離律：細胞中有成對的基本遺傳單位，在雜種的生殖細胞中，成對的遺傳單位一個來自雄性親體，一個來自雌性親體，形成配子時這些遺傳單位彼此分離。 最後，王老師提到達爾文的理論在歐洲不僅是引發科學革命，更造成了人文革命。 事實上，由於西方的文化受到教會影響極深，所有在西方的科學革命，也都同時造成人文革命。

• 毫無疑問，朱熹的話即使放在現在來看，也有很大一部分是非常科學的。
• 這一部分的學習充分地發揮了學生的想象力，在教師的引導下設計出自己的研究方案，讓孟德爾的實驗過程得以再現，學生的學習興趣才能充分激發，同時加深對知識的理解還培養了創新精神和科學的思維方法。
• 後來，王陽明提出了，致良知和知行合一的觀點。
• 孟德爾豌豆實驗，是把一種開紫花的豌豆種和一種開白花的豌豆種結合在一起，第一次結出來的豌豆開紫花，第二次紫白相間，第三次全白。
• 這位神父不是像王陽明一樣坐在豌豆苗前做思考狀，他花了八年時間做了豌豆實驗，並且將實驗過程和結果一一記錄在案。

從資料上來看，孟德爾一生似乎並未取得正式教師資格，但是他的學養和教學能力，絕不輸給一個大學教授。 所以文憑和學歷並不代表一切，自己的能力和實力更為重要。 孟德爾也從事過植物嫁接和養蜂等方面的研究，此外，他還進行了長期的氣象觀測。 他生前是維也納動植物學會會員，並且是布呂恩自然科學研究協會和奧地利氣象學會的創始人之一。 孟德爾實驗 顯性法則的發現：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。

孟德爾實驗: 人類基因與動物基因結合在一起的8個雜交實驗

能夠用圖解的方法，解釋孟德爾的一對相對性的雜交實驗，分析孟德爾遺傳實驗的科學方法。 區別雜交、自交和測交、顯性性狀和隱性性狀、顯性遺傳因子和隱性遺傳因子、純合子和雜合子等成對概念，以及相對性狀、性狀分離等概念。 能夠闡明遺傳因子的分離定律 應用基因的分離定律解釋生活中見到的一些遺傳現象。 他做過兩個雙變化因子雜交和一個三變化因子雜交試驗。 他已經解開了遺傳之謎，得到了遺傳的重要規律。 對孟德爾的發現，後人歸納為兩條定律： （1）分離律：基因不融合，而是各自分開；如果雙親都是雜種，後代以3顯性：1隱性的比例分離；（2）自由組合律：每對基因自由組合或分離，而不受其他基因的影響。

20世紀末，現代遺傳學對基因本質的研究已從DNA分子水平上闡明瞭皺縮基因的結構和功能。 對性狀分離現象的解釋孟德爾對上述7個豌豆雜交試驗結果中所反映出來的、值得注意的三個有規律的現象感到吃驚。 事實上，他已認識到，這絕對不是某種偶然的巧合，而是一種遺傳上的普遍規律，但對於3∶1的性狀分離比，他仍感到困惑不解。 孟德爾認為遺傳單位（基因）具有高度的穩定性。 一個顯性基因和它相對的隱性基因在一起的時候，彼此都具有穩定性，不會改變性質。 例如，豌豆的紅花基因R和白花基因r在一起，彼此不會因為相對基因在一起而發生變化，在一代一代的傳遞中，D和d都能長期保持自己的顏色特徵。

孟德爾實驗: 豌豆杂交实验的结果

如果可以，那麼決定植株高度的基因組成究竟為何？ 這種基因組成又如何相互作用以達到上述的連續差異分佈的表型呢？ William Bateson與Gudny Yule 在二十世紀的初期提出這種表型為連續差異性的遺傳是以多對基因為其基因組成的，並做了一些基本的假設後才獲得解決。

孟德爾定律說明了每一個遺傳因子的行動是獨立的，所以顆粒遺傳學說建立在孟德爾定律的基礎上。 他的實驗材料雖然是豌豆，但是他總結的遺傳學定律對於整個生物界都具有普遍意義。 （2）遺傳因子在體細胞內成對存在，其中一個成員來自父本，另一個成員來自母本，二者分別由精卵細胞帶入。 在形成配子時，成對的遺傳因子又彼此分離，並且各自進入到一個配子中。

孟德爾實驗: 豌豆兩種性狀雜交試驗分析圖解

孟德爾在19世紀的科學家中獨樹一幟，他進行了一系列定量實驗，並得出了結論。 即使在出版後，他的作品也難以被理解，被忽視了35年之久。 在 1854 年孟德爾研究之初，開花植物受精的細胞機制也存在不確定性。 大多數研究人員，包括孟德爾的植物學教授昂格爾，都認為胚胎是在卵細胞與花粉管接觸後從卵細胞發育而來的。 1858 年 5 月，孟德爾的朋友Johann Nave作了題為「關於藻類的發育和繁殖」的講座，強調了藻類和開花植物之間受精過程的類比。 孟德爾實驗 Nave 激發了孟德爾植物育種工作理論的興趣。

孟德爾實驗: 豌豆實驗-孟德爾遺傳法則

一位科學家由此說道：科學中常有發現新事實還是發展新概念的區別，而絕大多數的科學進展是由引入新概念或改善現存的概念而取得的，因為通過概念的改善比經由新事實的發現，能更有效地推進人們對世界的了解。 拿不到教師資格證，直接導致孟德爾後來做了14年的「客串教師」。 正是這樣一個屢次沒有拿下教師資格證的人，日後卻創造了改寫我們的生物教科書的奇蹟。 八年時間中，孟德爾一共研究了28000株植物，其中有12835株是經過“仔細修飾”的。 透過這些實驗，孟德爾獲得了大量的實驗資料。

孟德爾實驗: 孟德爾實驗【一】怎麼算比例

編譯 | 小柚 責編丨迦漵 迄今已鑑定的DNA和RNA修飾分別超過17種和160種，對這些修飾的生物學功能的興趣促使表觀基因組學（epige… 1861 年 7 月，Brünn 報紙 Neuigkeiten 的一篇文章讚揚了孟德爾通過人工雜交獲得的豌豆、豆類和黃瓜的產量和味道【9】。 孟德爾在給 Nägeli 的第二封信中寫道，他在 1859 年「獲得了一個非常肥沃的後代，種子大而美味」，並且在接下來的六年裡每年都在修道院的菜園中種植它。 鼠交配，第二代全部是黑鼠；再讓第二代黑鼠彼此交配，第三代中就有四分之一是白鼠。 經由動植物的實驗，孟德爾逐漸對親代和子代的關係理出一些頭緒。 這十四年的教師生涯，成為孟德爾一生最重要的黃金歲月；著名的孟德爾遺傳定律，也是在這時候發展出來的。

孟德爾實驗: 分離定律

如丁肇中所言，一個人教育的出發點是“格物”和“致知”。 用這個名詞描寫現代學術發展是再恰當沒有了。 不過，也如丁肇中所言，中國古人的格物致知並不是為了尋求新知識，而是為了適應這個固定的社會制度。 從1856年起，孟德爾開始了既當月老又當父親的生涯。 八年間，他一共種植了29000株豌豆，不僅細心照料這些豌豆，還將不同類別的豌豆相互雜交，並記錄豌豆在種子、豆莢、葉子、莖和花等在生長過程中的性狀差別。 那時的人們都信奉「融合遺傳」的說法，認為對性狀起作用的是雙親的血液，子代所表現出來的性狀是由父母融合或混合而成，子代的性狀是雙親性狀的折中。

年孟德爾接受一位教授的推薦，進入一座「聖奧古斯丁派」的修道院擔任見習牧師，並研究學問。 修道院畢業後原本應該當個專職的牧師，但是服務了一年後孟德爾覺得自己更適合作學問和教書，於是就請求改任中學代課教師。 第5小題評分準則：第一格與答案相同或寫0.67才給兩分，其他答案不給分；第二格與答案相同才給兩分，若只寫Ss則給一分，其他答案不給分。

在一對性狀的遺傳規律被闡明以後，再進行兩對性狀的遺傳規律的研究。 孟德爾實驗 作為雜交實驗的材料，豌豆有這樣一些優點：①各個豌豆品系具有可以區分的穩定的性狀，例如花色的紅與白、植株的高與矮、子葉的黃與綠等；②豌豆是自花授粉植物，而且是閉花授粉，所以易於避免外來花粉的混雜，而且也便於進行人工去雄和授粉。 此外，豌豆的豆莢成熟後籽粒都留在豆莢中，便於各種類型籽粒的準確計數。 1866年，孟德爾將研究結果整理成論文發表，遺憾的是，這一重要成果卻沒有引起人們的重視，一直沉寂了30多年。

但是也沒有完全被埋沒，如19世紀中葉，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年版已經有了對孟德爾研究的介紹。 每一種單獨的特徵，例如：豌豆的顏色或高矮，都是由一對基因決定，而這對基因是由上一代的一對基因中，各繼承一個基因湊成一對。 孟德爾的典型基因對應兩個對偶基因 F2代之表型比2.96：1不符合顯隱性之關係 異對偶基因的種子表現皺皮型的外貌 皺皮型種子係因缺少蔗糖所致。 孟德尔把他的实验结果解释为每一植株都具有两个决定高度性状的因子，每一亲体赋予一个因子。

孟德爾實驗: 方法與結果

所謂補寫，也就是《大學》原文中並沒有這一章，朱熹熟讀此書數十年，“補其闕略”，最終使得《大學》結構清晰，層次分明。 孟德爾實驗 本書作者商周常年旅德，對孟德爾有深入了解，他曾親自拜訪孟德爾工作過的聖托馬斯修道院和孟德爾紀念館，獲得了大量的一手資料。 本書勾勒出了一個生動飽滿的孟德爾形象，讓我們得以一覽科學大家的風采。 孟德爾將自己的論文影印了40份，寄給當時很有名的一些生物學家。

在當時，人們雖然已經發現上一代和下一代之間，個體會有某些相似性，但是總是認為「本來就是這樣啊！沒什麼好奇怪」，科學界也沒有深入的研究探討。 孟德爾在擔任代課教師的期間由於教學認真，因此非常受到學生的歡迎。 於是學校便要他參加正式的教員資格考試，沒想到孟德爾竟然栽在生物學和地質學上，沒通過考試。 儘管如此，孟德爾所屬的修道院還是派他到維也納大學繼續進修。 在維也納大學，孟德爾學習各種自然學科和數學，同時得到許多優秀教授的指導，因此奠定研究能力的基礎。 二十世紀的前半個世紀的遺傳學家成功的利用孟德爾的實驗方法，不僅確認了遺傳學上的兩個最基本的定律，並且與細胞內的染色體在細胞分裂時的行為兩相結合提出細胞的遺傳訊息是位於細胞染色體上的學說，進而促進了生化學上對遺傳物質的研究。

孟德爾實驗: 一對相對性狀的雜交試驗

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