为什么没有一个地方像家一样(为什么有的像妈妈有的像爸爸)

导语：为什么我们有些地方像爸，有些地方像妈？「高中生物讲解」2.1.1

孩子总是长得像父母。曾有人提出过“融合遗传”的观点来解释这个现象：两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。就如同把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水混合在一起，混合的液体呈现出介于红蓝之间的紫色一样。在现在看来，这种观点很可笑（如果你已经学完了必修一的话），但在19世纪，这是非常流行的观点。

介于红蓝之间的紫色

孟德尔是冲破了这个错误的束缚，提出正确的遗传学理论的第一人。他是一位修道士，在维也纳大学学习了生物科学和数学。回到修道院后，他利用修道院的一小块土地种植各种植物，进行杂交实验。最终，通过豌豆的杂交实验，他成功发现了生物遗传的规律。

学生物的都拜孟德尔

在解析这个杂交实验前，我们先得了解一个事实：为什么是豌豆？实际上，孟德尔用很多植物都做过实验。豌豆有一个特性：豌豆花是两性花，同时具有闭花授粉的特点。同一朵花的雌蕊，接受的一定是同一朵花的雄蕊上的花粉。所以，豌豆在自然状态下一定是纯种的状态，因为它的父母都是同一株豌豆。什么性状的豌豆，带有的一定是对应于这种性状的遗传物质，这使得实验结果既可靠，又容易分析。

豌豆还有一个利于分析的特性：相对的性状区分地非常明显。比如说，豌豆要么是矮茎的，要么是高茎的；种子要么是圆粒，要么是皱粒的。这样非此即彼的性状，称作相对性状。豌豆植株有高茎的（高1.5·2.0m）,也有矮茎的（高0.3m左右）。高茎的豌豆，我们一定能判定它是“高”的，矮茎的豌豆，我们一定能判定它是“矮”的。豌豆的世界里，只有姚明和郭敬明，不会有身高介于其中的。

多重易于区分的相对性状

孟德尔注意到了这两点，他于是开始了他的研究。孟德尔先是用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆进行杂交，结果，无论用哪方作为父本，哪方作为母本，杂交后产生的第一代（称子一代，一般用F1表示）总是高茎的。

矮茎的遗传物质去哪儿了？

接着，孟德尔使这些高茎的子一代自交，发现子二代（F2）中，既有高茎的也有矮茎的。

原来，在高茎的子一代中，矮茎的遗传物质仍然存在，只是隐而不现而已。

孟德尔将一对相对性状中，在F1中显现的性状，称显性性状，如豌豆的高茎；不显现的性状，称隐性性状，如豌豆的矮茎。子一代是所谓的“杂种”。后来，人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象称作性状分离。

我们在上文中提到，孟德尔对数学也颇有研究。他对F2中不同相对性状的个体进行了统计，结果显示，高茎豌豆的数量和矮茎豌豆的数量之比约为3：1。他也发现，在其它几种相对性状中也出现了显性性状个体数量与隐性性状个体数量纸币为3：1的结果。3：1不是偶然，这其中一定有其规律。

孟德尔经过严谨的推理和大胆的想象，提出了一个假说：首先，生物的性状是由“遗传因子”决定的，每一个因子决定一种特定的性状。决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示。在体细胞中，遗传因子成对存在，而在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的生殖细胞中，遗传因子在生殖细胞中成单存在。在雌雄配子结合后，形成的子代的细胞中，遗传物质又成对存在了。

这就解释了F1只出现高茎豌豆的现象：F1的亲本分别是纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆，遗传因子组成分别规定为DD和dd。它们各自产生的配子，基因型一定是D和d。F1代豌豆的基因型必然是Dd。由于D是显性遗传因子，d是隐性遗传因子，F1代豌豆表现出D对应的高茎性状，因此都为高茎。所谓“纯种”，也就是遗传因子组成相同的个体，如实验中的亲代豌豆，称作“纯合子”；所谓“杂种”，也就是遗传因子组成不同的个体，如F1代豌豆，称“杂合子”

由于遗传因子组成为Dd，F1代在形成配子时，形成的雌雄配子都分别具有D和d。由于减数分裂的原因（减数分裂相关会在以后讲到），配子中D和d数量之比约为1：1。运用用高中概率知识，我们来计算一下F2代遗传因子组成的比例：雌雄配子中有1/2的D和1/2的d，那么F2代为DD的频率为P（雄配子为D）×P（雌配子为D）=1/2×1/2=1/4，经过类似的计算，我们可以得到，F2代遗传因子组成的比例为DD：Dd：dd=1：2：1，而Dd表现出的性状为显性性状，于是，F2代表现性的比例就为3：1。

看起来问题解决了，实则并没有。要知道，孟德尔在大学学的是数学，他具有着严密的逻辑和严谨的科学思维。上述的假设解释了现有的结果，如果它能够预测另外的实验的结果，那么这个假说就得到了验证。

孟德尔设计了测交实验。他将F1代植株与隐性纯合子进行杂交，如果上述假说是正确的，那么F1代植株提供含D的配子或含d的配子，隐性纯合子只提供含d的配子，测交后代的遗传因子组合只能为Dd：dd=1：1，性状上，高茎：矮茎=1：1。

经过实验，测交后代的表现型比例确实接近1：1，假设得到了验证。

孟德尔对一对相对性状的实验结果及解释，后人将其归纳为孟德尔第一定律，既分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

由这个定律，我们就能够得到标题提出的问题的解答。

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