① 豌豆的雜交如何進行
豌豆是自花傳粉植物，而且還是閉花受粉，也是豌豆花在未開放時，就已經完成了受粉，避免了外來花粉的干擾。所以豌豆在自然狀態下一般都是純種，用豌豆做人工雜交實驗，結果既可靠，又容易分析。 1.分離現象：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離後的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給後代。 （1）生物的性狀是由遺傳因子決定的。 （2）體細胞中遺傳因子是成對存在的。 （3）生物體在形成生殖細胞——配子是，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。 （4）受精是，雌雄配子的結合是隨機的。 2.自由組合現象：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不幹擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。 孟德爾先是收集了34個各自具有易於識別的形態特性的豌豆品系。為了保證這些品系的獨有特性是穩定不變的（即是說每個品系自交繁殖的後代具有一致的特性），他把這些品系先種植了兩年，最終挑選出22個有明顯差異的純種豌豆植株品系。 不同的豌豆 在挑選出純種豌豆後，孟德爾用它們進行雜交，例如把長得高的同長得矮的雜交，把豆粒圓的同皺的雜交，把結白豌豆的植株同結灰褐色豌豆的植株雜交，把沿豌豆藤從下到上開花的植株同只是頂端開花的植株雜交。他的實驗目的就是通過這種雜交，「觀察每一對性狀的變化情況，推導出控制這些性狀在雜交後代中逐代出現的規律」。 八年時間中，孟德爾一共研究了28000株植物，其中有12835株是經過「仔細修飾」的。通過這些實驗，孟德爾獲得了大量的實驗數據。 他發現如果把僅有一對性狀的品系進行雜交，第一代雜種（F1）只出現親本一方的性狀。比如光滑的圓豆粒與皺的粗糙豆粒雜交，結果得到的完全是光滑的圓豆粒。如果讓F1代自交，那麼在得到的雜交第二代（F2）中就出現了兩種情況：既有光滑的圓豆粒，也有粗糙的皺豆粒。他的一次實驗結果是：5474個光滑種子，1850個粗糙種子。兩者的比例約為2.96:1。這只是孟德爾所研究的豌豆一種性狀的實驗結果。孟德爾一共研究了七種性狀。孟德爾關於F2代的試驗結果如下表： 可以發現，所有的實驗都有相似的結果。在F1代只出現一種性狀，而在F2代中親本雙方的性狀都將出現，而且在F1代中出現過的性狀與F1代中未出現過的性狀之比例接近3：1。 孟德爾的實驗並沒有隻停留在F2代上，某些實驗繼續了五代或六代。但在所有實驗中，雜交種都產生3：1的比例。正是通過這些試驗，孟德爾創立了著名的3：1比例。但如何解釋這樣的實驗結果呢？ 孟德爾引入了孟德爾因子。他假定豌豆的每個性狀都有一對因子所控制。如對於純種的光滑圓豌豆，可以假定它由一對RR因子決定；對於純種的粗糙皺豌豆，假定它由一對rr因子決定。對於雜交一代來說，是從親本中各獲取一個因子，於是得到Rr。由於性狀只是出現圓豆粒，因此就把這種F1中出現的性狀稱為顯性性狀，而F1中未出現的性狀稱為隱性性狀。相應的，決定顯性性狀的因子稱為顯性因子，而決定隱性性狀的因子稱為隱性因子。而對於具有Rr因子的F1代而言，進行自交的結果就會出現四種結果：RR、Rr、Rr、rr。或者簡單記作：RR＋2Rr＋rr。結合上顯性、隱性，顯然恰好會出現顯性性狀與隱性性狀之比為3：1的結果。並且「雜種的後代，代代都發生分離，比例為2（雜）：1（穩定類型）：1（穩足類型）…」 於是，在孟德爾因子的假定下，實驗結果得到了完美的解釋。 以上只是單變化因子的實驗。如果是多變化因子又如何呢？孟德爾對此也做了一些實驗與研究。他做過兩個雙變化因子雜交和一個三變化因子雜交試驗。結果與他根據上述理論的預測非常吻合。各種實驗證明了他的理論假定是正確的。他已經解開了遺傳之謎，得到了遺傳的重要規律。對孟德爾的發現，後人歸納為兩條定律： （1）分離律：基因不融合，而是各自分開；如果雙親都是雜種，後代以3顯性：1隱性的比例分離；（2）自由組合律：每對基因自由組合或分離，而不受其他基因的影響。 孟德爾的豌豆田 孟德爾的上述傑出研究成果都體現在他1865年的論文與1866年布隆會議錄上。這一會議錄曾寄給約120個圖書館，此外40本此論文的單行本也曾發給其他的植物學家們。然而，孟德爾的非凡工作除了被德國植物學家福克等個別人提到外，可以說在當時幾乎沒有產生任何反響，孟德爾的研究成果被完全忽視了。作為一個插曲，達爾文讓提到孟德爾工作的福克的文章在眼皮下滑過：達爾文曾看過福克文章的目錄，但沒有去注意正文。如果達爾文能認真看一下正文，那結果會如何呢？我們無意做更多的歷史遐想了。 這篇偉大的論文在被忽視了30多年後，於二十世紀初被三位植物學家各自獨立地發現。於是，這位生前默默無聞的先驅獲得了重新評價，他的論文也被公認為開辟了現代遺傳學。1965年，英國一位進化論專家在慶祝孟德爾上述論文發表100周年的講話中，說「一門科學完全誕生於一個人的頭腦之中，這是惟一的一個例子」。在同年的另一次演講中，他更明確地指出：「准確地說出一門科學分支誕生的時間和地點的事是稀奇的，遺傳學是個例外，它的誕生歸功於一個人：孟德爾。是他於1865年的2月8日和3月8日在布爾諾闡述了遺傳學的基本規律。」