课程内容：
《孟德尔的豌豆杂交实验（1）》
    19世纪中期，在奥地利的一所修道院里（现捷克境内），来了一位叫孟德尔的年轻人。当时谁都不会想到，半个多世纪以后，他会因为在遗传学上的重大发现而名垂青史。
    孟德尔从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。回到修道院后，他利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究了8年。其中豌豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。
    豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，也就是豌豆花在未开放时，就已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰。所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。
    豌豆植株还具有易于区分的性状。例如，豌豆植株中有高茎的，也有矮茎的；有结圆粒种子的，也有结皱粒种子的。像这样，一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。这些性状能够稳定地遗传给后代。用具有相对性状的植株进行杂交实验，实验结果很容易观察和分析。
    孟德尔经过仔细观察，从34个豌豆品种中选择了7对相对性状（如茎的高度、子叶的颜色、花的位置等）做杂交实验。
    孟德尔注意到不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状。为了便于分析，他首先对每一对相对性状的遗传分别进行研究。
    一对相对性状的杂交实验
    孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交。他惊奇地发现，无论用高茎豌豆作母本，还是作父本，杂交后产生的第一代（简称子一代，用F1表示）总是高茎的。
    孟德尔带着疑惑，用子一代自交，结果在第二代（简称子二代，用F2表示）植株中，不仅有高茎的，还有矮茎的。
    看来矮茎性状在子一代中只是隐而未现。
    孟德尔把F1中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎；未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎。在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
    孟德尔没有停留在对实验现象的观察与描述上，而是对F2中不同性状的个体进行数量统计，分析F2中高茎植株与矮茎植株之间的数量关系。结果发现在所得的1064株F2植株中，787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近3：1.
    孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，实验结果如表1-1.
    看来，F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？
    对分离现象的解释
    孟德尔在观察和统计分析的基础上，果断地摒弃了前人融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想像，对分离现象的原因提出了如下假说。
    （1）生物的性状是由遗传因子决定的。这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个因子决定着一种特定的性状，其中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母（如D）来表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母（如d）来表示。
    （2）体细胞中遗传因子是成对存在的。例如，纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD，纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。像这样，遗传因子组成相同的个体叫做纯合子。因为F1自交的后代中出现了隐形性状，所以在F1细胞中必然含有隐性遗传因子；而F1表现的是显性性状，因此F1体细胞中的遗传因子应该是Dd。像这样，遗传因子组成不同的个体叫做杂合子。
    （3）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子的一个。
    （4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。例如，含遗传因子D的配子，既可以与含遗传因子D的配子结合，又可以与含遗传因子d的配子结合。
    请你根据孟德尔的假设，和同桌同学讨论高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解。
    我们还可以通过模拟实验，来体验孟德尔的假说。
    对分离现象解释的验证
    孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果。
    孟德尔巧妙地设计了测交实验，让F1与隐性纯合子杂交。假设孟德尔的假说是正确的，请你预测测交实验的结果。
    孟德尔用杂种子一代高茎豌豆（Dd）与隐性纯合子矮茎豌豆（dd）杂交，在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，这两种性状的分离比接近1：1.孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说。
    分离定律
    孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律，又称分离定律：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。