遗传因子的发现一分离定律

遗传因子的发现一一分离定律

在我们的生活当中有很多关于性状遗传的现象，比如父亲和母亲都是双眼皮，他们的孩子也是双眼皮。但有时也会出现父亲和母亲都是双眼皮，但他们的孩子却是单眼皮这种情况。或者他们的多个孩子当中有双眼皮，也有单眼皮。

为什么同样是父亲和母亲都是双眼皮，但是他们生出来的孩子的情况却截然不同呢？

性状的表现形式究竟是由谁决定的？又有怎样的规律呢？

在很久以前就有不少科学家基于这一现象，提出了不同的猜想，其中比较流行的有融合遗传，泛生论和种质说。而这些假说的问题就是他们对于性状遗传的研究并未精确到每个单独的形状，而是将所有性状杂糅在一起，以个体作为基础来研究遗传。

在18世纪，孟德尔将高茎豌豆和矮茎豌豆进行杂交，其中高茎为父本，矮茎为母本，最终产生的子一代全部都是高茎。

那这是为什么呢？

是否是因为性状的遗传只与父本有关？于是我们进行了反交可是正交反交的结果却是一样的。那么是因为矮茎的性状在此遗传过程中消失了吗？为了验证子一代中是否还含有矮茎的性状，我们将子一代进行了自交。结果子一代自交后产生的子二代当中出现了高茎和矮茎，并且高茎和矮茎之比几乎等于3:1，也就是说在子二代当中发生了性状分离且分离比为3:1。

为什么在此一代当中消失不见的矮茎在子二代中又出现了，并且高境比矮近还接近于3:1？

根据此现象，我们提出了一系的猜想。我们猜测在子一代当中消失了的矮茎形状并没有消失，它只是没有显现出来，而高茎性状则始终存在并显现了出来。因此我们将矮茎性状定义为隐性性状，而高茎性状为显性性状。而决定表现出显性性状还是隐性性状的，就是遗传因子。我们将显性遗传因子用D表示，而隐性遗传因子用d表示。

根据这一猜想，我们提出了第1条假说，就是生物性状是由遗传因子决定的。

由于在子二代中既有高茎又有矮茎，所以我们猜测在子一代当中也应该既有显性遗传因子，又有隐性遗传因子。于是我们提出了第2条假说就是体细胞中遗传因子是成对存在的。

我们猜测子一代在遗传的过程中，遗传因子发生了分离，并且又进行了重新组合。

由此我们提出了第3条假说，就是生物体在形成生殖细胞，也就是配子的时候成对的遗传因子会彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个。以及第4条受精时雌雄配子的结合是随机的。

在提出这些假说之后，我们还需要通过实验来证明，那我们如何通过实验证明呢？

首先我们需要找到在这4条假说中最重要的假说，我发现其中假说三就是这四条假说当中的核心。

那我们如何可以验证子一代中的确存在Dd的基因型，并且的确发生分离进入不同的配子当中呢？我们无法直接观察到子一代中的基因型与分离过程，所以我们需要通过性状来反映子一代的基因型。但要成长为植株还需要另一个配子。这个配子要对子一代中的遗传因子的表达没有任何影响。所以我们选择了用子一代与隐性纯合子进行测交。

结果为高茎与矮茎的比接近一比一，与我们猜测一致。

那是否所有性状都符合分离比1:1呢？利用统计学的方法，我们对七对相对性状的杂交实验结进行研究，发现的确都符合。

那我们还可以用怎样的方式来证明呢？我们可否通过子二代证明呢？

我们可以通过对子二代的每个植株进行自交分田来验证。那我们要对子二代中的哪些植株进行自交分田呢？如果我们用矮茎植株进行自交 ，他最后只会产生和他相同的矮茎支柱，我们并无法从中看出性状分离，而同样纯合子的高茎植株也无法体现性状分离。但是杂合子的高茎植株就可以体现形状分离。由此我们就可以选择杂合子的高茎植株作为实验材料。但是仅仅通过高茎性状我们无法确定它是纯合子还是杂合子，所以我们必须要对于所有的高茎植株都进行自交分田。最终产生的子三代的结果为一个田里全是高进的和一个田里高茎比矮茎的分离比等于3比1的比为1:2。

于是我们就得到了遗传学第一定律即分离定律。

根据此，我们还可以得到基因与性状的关系。基因可以控制形状。一对控制相同性状的基因称为等位基因，等位基因有显隐性之分。同一生物体的某一形状的不同表现形式也可以称为相对形状，相对性状同样具有先行性之分。基因的基因型可以决定性状的表现性。但是表现型并不完全取决于基因型，同时也受环境的影响。而基因型又分为纯合子和杂合子。杂合子自交可以发生性状分离，纯合子不行。

以上我们的研究历程与当年孟德尔研究分离定律的过程是相似的。那么我们是是通过什么实验方法得出这样分离定律的呢？首先就是依据现象发现问题，其次为了解释这个现象提出假说，然后再利用这一假说对之前的现象进行推理演绎，最后再通过实验验证我们的假说。如果实验证实了我们的假设是正确的话，那么我们就可以得到我们的实验结论。这就是假说演绎法，是一种思想实验的方法。相比于我们直接通过观察现象来得出结论更加适用于一些我们无法观察到的，更微观的领域。

从这一系列的研究过程中，我们可以感受到孟德尔在当年条件相较于如今相当有限的情况下，依然可以通过他严谨的实验以及极强的想象力和逻辑思维推测出这一套相较于当时十分超前的科学理论。这也就说明了在科学研究当中，想象力也是极其重要的，我们不仅要使自己的思维严谨，我们还要使我们的思维具有更强创造力以及可能性。