现代科学技术与方法-孟德尔遗传定律及其应用

孟德尔遗传定律及其现实意义
当今，生命科学迅猛发展，在遗传学领域人类已能够在分子水平观察研究地球上的生命、理解其遗传规律。

这为人类克服疾病，提高人类遗传素质，确保人类健康长寿，维护地球的生物多样性发挥着重要的作用。

这要感谢一位功臣——孟德尔。

他创立的分离规律和自由组合规律是遗传学中最基本、最重要的规律，后来发现的许多遗传学规律都是在它们的基础上产生并建立起来的，它犹如一盏明灯，照亮了近代遗传学发展的前途。

一直到今天分子生物学都是建立在孟德尔的遗传定律之上的。

孟德尔是在著名的豌豆实验揭示出两大遗传定律。

在实验中，他认为豌豆有稳定的、又容易区分的性状, 开花时不会受到外来花粉的影响。

而且容易栽培,生长期较短, 于是他选择了豌豆作为主要的试验材料。

这为工作的顺利进行以及对试验结果的整理分析都提供了极其方便的条件。

在他的实验中，他用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆作亲本，在它们的不同植株间进行异花传粉。

结果发现，无论是以高茎作母本，矮茎作父本，还是以高茎作父本，矮茎作母本，它们杂交得到的第一代植株都表现为高茎。

孟德尔让上述F1的高茎豌豆自花授粉，然后把所结出的F2豌豆种子于次年再播种下去，得到杂种F2的豌豆植株，结果出现了两种类型：一种是高茎的豌豆，一种是矮茎的豌豆，即：一对相对性状的两种不同表现形式——高茎和矮茎性状都表现出来了。

孟德尔把这种现象称为分离现象。

不仅如此，孟德尔还从F2的高、矮茎豌豆的数字统计中发现：在1064株豌豆中，高茎的有787株，矮茎的有277株，两者数目之比，近似于3∶1。

孟德尔还分别对其他6对相对性状作了同样的杂交试验，其结果也都是如此。

经过一番创造性思维后，孟德尔提出了遗传因子分离假说：即生物性状的遗传由遗传因子决定，遗传因子是成对存在的，生物体从母体和父体中各得一个因子，两个遗传因子在细胞里相互结合，但并不相互融合、掺混，各自独立相互分离，而且两个因子中显性因子对隐形因子起决定作用，当遗传因子内既含有显性因子，又含有隐形因子是，在性状上只有表现出显性性状。

这种假说使得豌豆实验有了科学圆满的解释。

孟德尔在揭示了由一对遗传因子控制的一对相对性状杂交的遗传规律——分离规律之后，又接连进行了两对、三对甚至更多对相对性状杂交的遗传试验，进而又发现了第二条重要的遗传学规律，即自由组合规律。

孟德尔在进行两对相对性状的杂交试验时，仍以豌豆为材料。

他选取了具有两对相对性状差异的纯合体作为亲本进行杂交，一个亲本是结黄色圆形种子，另一亲本是结绿色皱形种子，无论是正交还是反交，所得到的F1全都是黄色圆形种子。

如果把F1的种子播下去，让它们的植株进行自花授粉，则在F2中出现了明显的形状分离和自由组合现象。

在共计得到的556粒F2种子中，有四种不同的表现类型。

F2的四种表现型的数字比例大约为9∶3∶3∶1。

以上性状分离比的实际情况充分表明，这两对相对性状的遗传，分别是由两对遗传因子控制着，其传递方式依然符合于分离规律。

此外，它还表明了一对相对性状的分离与另一对相对性状的分离无关，二者在遗传上是彼此独立的。

这也表明，控制黄、绿和圆、皱两对相对性状的两对等位基因，既能彼此分离，又能自由组合。

孟德尔根据上述杂交试验的结果，提出了不同对的遗传因子在形成配子中自由组合的理论。

这个假说圆满地解释了他观察到的试验结果。

这就是孟德尔发现的第二个遗传定律——自由组合规律。

尽管孟德尔对遗传因子的认识很粗略，有一定的局限性，但是孟德尔提出的遗传基本定
律和研究分析方法却具有深远的影响。

即使是在基因工程技术十分发达的今天，孟德尔的遗传定律对于物种改良、优生优育等方面也不失其庄重的权威，具有深远的意义。

首先，孟德尔科学研究方法对我们的科学研究具有较高的价值，对我们探索新规律具有重要的借鉴意义。

他在杂交试验中，仔细斟酌，慎重选择实验材料，为以后工作顺利进行和实验成功提供了坚实的基础。

为了方便和有利于分析研究起见，首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究，然后再观察多对相对性状在一起的传递情况，贯彻了从繁到简的原则。

在实验过程中孟德尔还严把数据的准确性，严格控制外界条件避免外界干扰，制定精密的实验计划，获取准确的实验数据。

这些严谨科学的实验方法是孟德尔获得成功的重要原因，也是他留给我们的宝贵财富，将对我们的科学研究方法产生启示性的影响。

其次孟德尔的遗传定律为解释一些社会、自然现象提供了理论依据。

例如，它可以在一部分程度上解释自然界生物为什么会如此多样性。

大家知道，导致生物发生变异的原因固然很多，但是，基因的自由组合却是出现生物性状多样性的重要原因。

比如说，一对具有20对等位基因的生物进行杂交，F2可能出现的表现型就有2^20＝1048576种。

这可以说明现在世界生物种类为何如此繁多。

分离规律也可帮助我们更好地解释为什么近亲不能结婚的原因。

由于有些遗传疾病是由隐性遗传因子控制的，这些遗传病在通常情况下很少会出现，但是在近亲结婚的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的致病基因，从而使后代出现病症的机会大大增加。

因此，近亲结婚必须禁止。

在生物育种的实践中，孟德尔理论使人们的育种工作有了科学的预见性，并大大地提高了育种效率。

人们有目的地将两个或多个品种的优良性状结合在一起，再经过自交，不断进行纯化和选择，从而得到一种符合理想要求的新品种。

这些优良的品种为人类社会创造了更为丰富的物质财富。

孟德尔理论在此发挥了它的巨大的经济效益。

这充分证明了“科学是第一生产力”的科学的论断。

我们相信在孟德尔遗传定律的指导下，再配合的现代最新的科学技术，遗传学将出现更为美好的前景。

为人类造福作出更巨大的贡献。