概述
奥地利布吕恩(今捷克布尔诺)的修士格雷戈尔·孟德尔在修道院花园里进行豌豆杂交实验,1865年在布吕恩自然科学学会上报告结果,1866年以《植物杂交实验》为题刊登在学会会刊上。当时几乎无人关注,直到1900年德弗里斯、科伦斯和切尔马克各自得到相同结果,才被重新发现;贝特森在1902年的《孟德尔遗传原理》中进一步推广了这一成果。
实验设计
豌豆自花授粉,容易获得纯种;可以通过人工授粉控制杂交;并且具有容易区分的性状,如种子形状(圆粒/皱粒)和颜色(黄色/绿色)。孟德尔选取7对相对性状,连续几代统计后代数量并分析比例,这种量化方法在当时十分新颖。
显性定律
将圆粒纯种与皱粒纯种杂交,杂种一代(F1)全部是圆粒。在F1中表现出来的性状称为显性,没有表现出来的称为隐性。韩国教科书称之为“显性定律”(优劣法则),但由于显性并不总是完全的,现代教材多只把分离定律和自由组合定律视为“定律”。
分离定律
让F1(Rr)自交,杂种二代(F2)中圆粒与皱粒约为3:1。孟德尔解释说,每个个体在一个性状上有两个遗传因子(即今天的等位基因),形成配子时二者分离,每个配子只得到一个。因此F2的基因型为RR:Rr:rr=1:2:1。要判断表现显性性状的个体的基因型,可与隐性纯合子(rr)进行测交:若为杂合子(Rr),后代比例为1:1。
自由组合定律
同时观察种子形状和颜色两对性状的双因子杂交(RrYy)中,F2表型比例为9:3:3:1。每个性状仍按3:1分离,组合比例是两者的乘积,这意味着控制不同性状的基因彼此独立地进入配子。
例外与意义
- 不完全显性:紫茉莉红花与白花杂交,F1为粉红色。
- 共显性:如ABO血型中的AB型,两个等位基因都得到表达。
- 连锁:位于同一条染色体上且距离较近的基因往往一起遗传,自由组合定律不成立;摩尔根(1911)的果蝇研究揭示了这一点。
- 多基因遗传:身高等受多个基因影响的性状呈连续分布。
尽管如此,孟德尔定律表明遗传是以类似颗粒的单位而不是像液体那样混合传递的,成为现代遗传学的起点。性状是否只由基因决定的问题,可参见遗传与环境之争;孟德尔的成果长期被埋没后又被重新评价的过程,也与科学的暂定性相关。
来源核查日期:2026-10-16
参考文献
- Mendel, G. (1866). Versuche über Pflanzen-Hybriden. Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, 4, 3–47.
- Bateson, W. (1902). Mendel's Principles of Heredity: A Defence. Cambridge: Cambridge University Press.
- Morgan, T. H. (1911). Random segregation versus coupling in Mendelian inheritance. Science, 34(873), 384.