关于孟德尔遗传定律的4个疑点

肖安庆 （深圳市盐田高级中学 广东深圳 518083）

吴志强 （芜湖市第十二中学 安徽芜湖 241002）

关于孟德尔遗传定律的4个疑点

肖安庆 （深圳市盐田高级中学 广东深圳 518083）

吴志强 （芜湖市第十二中学 安徽芜湖 241002）

约翰·格里戈·孟德尔通过豌豆杂交试验发现了分离定律和自由组合定律，为遗传学奠定了基础。关于孟德尔遗传定律的发现历程，高中生物学教材限于篇幅并未详细阐述。在教学中，师生对这一发现历程经常会提出一些疑问，为培养学生的批判性思维，笔者尝试进行分析。

1 孟德尔所研究的豌豆的7对相对性状

人教版高中生物教科书介绍了孟德尔做的豌豆杂交试验的结果，涉及的7对相对性状（表1）。

表1 孟德尔遗传定律7对相对性状

刘祖洞所著的《遗传学》关于孟德尔研究的豌豆7对相对性状中，没有提及种皮的颜色，而是提及花冠的颜色，其F2的数据与人教版中种皮颜色的数据是一致。因而，对于孟德尔研究豌豆7对相对性状就出现了两种不同的说法，到底谁对谁错，还是另有隐情？

原来孟德尔曾经发现，开红花的豌豆植株同时结褐色的种子，而且叶腋上有一黑斑，开白花的植株结淡色的种子，叶腋没有黑斑，在杂交后代中这3个性状总是一起出现，好像是一个遗传单位。这种现象就是后来所说的基因连锁，即一条染色体上（第I染色体）同时具有有花的颜色、种皮的颜色和叶腋有无黑斑的3种遗传因子。只是不同版本的教材采用了不同的性状而已。

2 孟德尔没有发现连锁遗传现象的原因

孟德尔的杂交试验涉及到豌豆7对相对性状，通过从一对相对性状到两对相对性状的遗传试验，发现了自由组合定律，但是没有观察到基因连锁遗传现象。虽然后来研究显示，豌豆体细胞中正好有7对同源染色体。难道这7对相对性状的遗传因子恰好分布在7对染色体上？如果是，孟德尔发现自由组合定律，是偶然中的幸运；如果不是，为什么没有观察到连锁遗传现象？事实上，孟德尔研究的7对性状的遗传因子并不分布在7对染色体上，而是分布在4对染色体上，见表2。

表2 孟德尔遗传定律中豌豆7对遗传因子的分布位置

由于交换值具有相对的稳定性，通常以交换值表示两个基因在同一染色体上的相对距离，即遗传学图距。距离越大，交换率越大；图距小于50，则出现遗传连锁现象。孟德尔遗传定律所涉及到各对遗传因子间的图距非常大，交换值高达49%，以致于每对遗传因子表现出典型的自由组合现象，没有出现连锁遗传现象。也正因如此，为他发现自由组合现象减少了干扰。至于孟德尔有没有遇到不符合自由组合现象的性状和比例，而又没有想到连锁现象，从而有意舍弃掉。这是一个疑案。从现有资料看，孟德尔还是非常客观，没有造假嫌疑。

3 孟德尔分离定律要用测交试验来验证F1的基因型的原因

孟德尔分离定律为何采用测交法，而不用自交法验证F1的基因型？孟德尔认为，从各个个体产生配子看，只有F1的遗传因子发生明显的分离现象，其本质是产生了各含一种遗传因子的两种配子。如果从操作复杂程度看，自交法比测交法更简单易行，毕竟不需要去雄、套袋、授粉、套袋等杂交程序。从F2出现隐性性状百分率看，自交法只有25%，而测交法高达50%。仅仅从隐性性状出现的概率来看，测交法确实高一点，但不是主要原因。从孟德尔遗传定律看，他对亲本采用杂交法。在验证分离定律的关键步骤，通过杂交法对F1测交，能起到排除杂交程序对实验结果干扰的效果。而如果亲本采用杂交法，对F1采用自交法，没有对分离现象的本质进行直接验证，说服力就有所欠缺。

4 孟德尔在试验过程中是否涉嫌数据造假

孟德尔研究豌豆子叶颜色性状时，F2中出现显性性状6 022株，隐性性状2 001株，显性∶隐性=3.01∶1，虽然根据统计学分析，几乎就是理论值。但是有人计算过，出现这一数据的可能性大概只有1.14%，并且各对相对性状也接近于3∶1（表1）。因此1936年，群体遗传学家费歇在《孟德尔的工作是否已被重新发现？》指出，用卡平方验证孟德尔的实验数据，发现孟德尔的数据好得令人怀疑，有数据造假的嫌疑。

这一指控一时激起千层，争论不息。事实上，F2中能够从F1植株中结的种子中，能辨认的性状只有种子的形状、子叶的颜色。由于少数子代出现突变，特别是辨别标准尺度的问题，使得少数种子出现介于皱缩与饱满之间的情况，孟德尔有可能在统计少数的F2种子过程中出现误差。

至于其他5对性状，由于当时没有基因检测设备，要辨别它们的性状，只有种植F2种子得到F2植株，观察植株及其种子的种皮性状。由于多种植了一次，孟德尔并没有统计到全部的后代而是对每对性状采用平均数处理，这一做法虽然不规范，是主观偏差。但从当时的条件看，已经是很圆满了，绝非有意造假。

文件编号：1003-7586(2017)10-0005-02

本文是全国教育科学规划课题教育部青年课题“新一轮课改背景下高中生物核心素养的实践研究”（课题编号为EHA160474）的研究成果。