◆万方数据 生物堂塾堂兰Q!鱼生(箜璺!鲞)箜§塑的提出过程可以归结为:提出问题、假设一演绎、实验、分析一结论。(1)问题1:高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代是怎样的?假设一演绎:如暴“泛生论”正确,F1会获得“高芽球”和“矮芽球”,两种“芽球”融合为“杂种芽球”,F1中应该有“杂种芽球”,从而表现出中间性状(不高不矮)。实验:取上述豌豆进行人工杂交得到F,,发现全为高。分析一结论:这显然与实验1向矛盾,因此芽球融合的观点是错误的。(2)问题2:F,都是高茎,那么它们体内的“矮芽球”是否消失了呢?假设一演绎:如果“矮芽球”都消失,则让F.自交,后代中不会有矮茎豌豆。实验:让Fl自交,得到F2,发现既有高茎,又有矮茎,且比例为3:1。分析一结论:F2中有矮茎,而F2“矮芽球”是来自F1,Fl内的“矮芽球”没有消失。所以F1中既有“高芽球”,又有“矮芽球”。因此,在受精形成F1时,来自双亲的芽球是汇合共存的(而不是融合的)。依F1全为高可知,“高芽球”和“矮芽球”同时存在时,只有“高芽球”发挥作用。(3)问题3:F,中既有“高芽球”又有“矮芽球”,那么,它能形成什么样的生殖细胞呢?分析一结论:依F2中既有高茎又有矮茎可知,“高芽球”和“矮芽球”同时存在时,会形成只含“高芽球”的生殖细胞和只含“矮芽球”的生殖细胞。即形成生殖细胞时,不同“芽球”会分离。’(4)问题4:为什么F2高茎:矮茎=3:1呢?假设一演绎:如果F.产生两种生殖细胞的比例相等。可以推测,F2中高:矮=3:1(表1)。表1由杂种F,形成F:的可能情况分析一结论:因此,F.形成生殖细胞时,“高芽球”与“矮芽球”是均等分离的。综上所述,杂合子体内有两种“芽球”,两种“芽球”比例相等,仅有一种“芽球”发挥作用;在形成生殖细胞时,不同“芽球”会发生均等分离进入不同的生殖细胞,受精时,双亲的“芽球”会汇合在一起发育为子代。(5)问题5:上述陈述是否正确呢?假设一演绎:如果这个假设正确,则F2高茎豌豆中纯种与杂种的比例为1:2;如果让F,与亲代矮茎豌·65·豆回交,则F2中高:矮=1:1。实验:将F2高茎豌豆自交得到F3,发现有1/3 F2的后代全为高;2/3 F2的后代既有高又有矮、比例为3:1。将F1与矮茎豌豆回交得到F2,发现高:矮=1:1。分析一结论:由以上自交及回交实验的结果可知上述假设是正确的。将“芽球”与原子进行对比发现:“芽球”的功能与结构特性类似于原子(表2)【3|。因此,孟德尔称其为“因子”,后来人们称其为遗传因子或基因。同时,他将高茎称为显性性状(由显性因子控制),将矮茎称为隐性性状(由隐性因子控制)。正因如此,孟德尔才被后人誉为植物学里的拉瓦锡。表2遗传因子与原子的比较(6)问题6:那么,豌豆的其他性状是否也是由不同的遗传因子控制的呢?这此遗传因子的行为也是如此吗?实验:孟德尔选择了豌豆的其他几对相对性状进行实验,得到完全一样的结果。结论:生物的性状分为显性、隐性,分别由显性因子、隐性因子控制。在形成配子时分离、形成合子时又汇合。两种因子同时存在时,只有显性因子起作用。后来,孟德尔又研究了控制不同性状的遗传因子的遗传规律,并得到基因的自由组合定律。同样,孟德尔的理论也受到一些实验的质疑。例如,紫茉莉的杂交实验发现自花与紫花杂交的后代为粉花,这就不符合孟德尔的理论,反而更加支持达尔文的理论;耐格里(孟德尔的老师)的山柳菊实验也不符合遗传因子理论。3小结受限于历史背景和各自侧重的实验,为了解释各自的实验结果,不同的学者建立了不同的遗传理论。不管是哪种理论的建立,都源于研究者对已有理论的批判,都建立在对现象的逻辑性解释和实验证据之上,而不是凭空的猜测。理论的建立总是沿着质疑、猜测、实验、反驳、改进的线路进行的。