1865年,新年刚过,这天孟德尔又坐在桌子旁。他将圣经推到一边,顺手拾起一个种籽口袋,沉甸甸的,心头一阵欢喜,忽然想起自己和这些圆滚滚的小家伙打交道不觉已有十年。再看看架子上那些小布袋,还有那厚厚的一本本观察记录,觉得资料已经不少,也该分析整理一下了。
各位读者,我们前面说过孟德尔在上大学时曾得到一位数学教授的指导,所以他与别的搞生物的人不同,除了勤于观察之外,还特别留心数据的对比分析。现在他将记录本搬开,将十年所得的数据抄在一张纸上,反来倒去地演算。不一会他就列出前面这样一张表来。
性状 显性植株数 隐性植株数F2一代的显隐比例
种子的形状5474 (圆) 1850 (绉) 2.96:1
子叶的颜色6022 (圆) 2001 (绿) 3.01:1
种皮的颜色705 (灰)224 (白)3.15:1
豆荚的形状882 (膨大) 299 (皱缩) 2.95:1
未熟豆荚的颜色428 (绿)152 (黄)2.82:1
花的位置 651 (叶腋) 207 (顶端) 3.14:1
茎的高度 787 (高)277 (矮)2.84:1
孟德尔仔细分析了表的最后一列,发现不管前面两列数字多么不同,但在这一列中比例却都近似于3:1,他不觉高兴地大喊一声:“秘密原来在这里!”从这些数字中孟德尔看到隐性性状并没有消失,它还是传下来了。他假设,每个生物细胞中都有控制性状的因子(我们今天叫基因),因子在细胞中是成对的,到了受精时,精子与卵子就各带一个因子,又结合成一对新的因子。这就是生物遗传的分离定律,即遗传学第一定律。
这就可以清楚地说明,在子一代时,隐性因子与显性因子结合,它被掩盖,所以全表现为显性(加高茎)。但是掩盖并不一定消失,到子三代时,就可能出现纯显性因子结合、显隐性因子结合及纯隐性因子结合三种情况,它在比例上是1:2:1,但显、隐结合时外表仍是显性,所以显、隐的总比例就是3:1。再往下繁殖一代时,显、隐结合的那一部分(即“2”)又可分成1:2:1,这样显性、隐性的近传就会准确无误地永远传下去。这就说明,为什么高个子的父亲和低个子的母亲所生的孩子,不一定都是他们的平均高度。否则,全世界的人早就是一样的高了。
一对性状杂交的子三代是3:1,要是两对性状呢?比如黄色圆形种子和绿色皱皮种子,它们的子三代是什么样子呢?这就有四种情况:黄色圆形、黄色皱皮、绿色圆形、绿色皱皮,比例为9:3:3:1。纯显、隐性遗传是3^2:1^2。要是三对性状呢,正好是3^3:1^3,依此类推。就是说,这些性状都会参加组合,进行遗传。这样孟德尔又得出一条自由组合定律,即遗传学第二定律。