高中生物第一节基因的分离定律第1课示范教案-苏教版.doc

第三章遗传和染色体本章规划在我们学习了减数分裂和有性生殖之后，理解了细胞的减数分裂、生殖细胞的形成和受精过程，了解了绿色植物和脊椎动物的有性生殖和个体发育，从而认识生物在繁殖过程中有遗传现象。在本章，我们将来学习遗传和染色体的知识。1本章内容组成本章内容由三节组成：“基因的分离定律”“基因的自由组合定律”“染色体变异及其应用”。第一节介绍了基因的分离定律、孟德尔遗传实验的科学方法、分离定律的应用；第二节介绍了基因的自由组合定律、性别决定和伴性遗传的知识；第三节介绍了染色体结构的变异、染色体数目的变异及染色体变异在育种上的应用。2本章教材地位基因的分离定律和基因的自由组合定律知识既是本章学习的重点，也是中学生物知识学习的重点。本章教材是在学生学习了减数分裂和有性生殖知识之后，从而可以认识生物在繁殖过程中有遗传和变异的现象，进而很自然地学习遗传和染色体的知识。本章围绕遗传和染色体的关系，从基因的分离定律、基因的自由组合定律、染色体变异及其应用等三个方面知识，让学生理解染色体上所携带的核基因在有性生殖过程中所表现出来的基因的分离定律和基因的自由组合定律两大遗传规律，理解染色体结构和染色体数目的变异与生物变异的关系。通过学习基因的分离定律和基因的自由组合定律知识，使学生能更深刻地理解生物具有的遗传和变异的基本特征，从而更好地理解生命的本质特征。基因的分离定律研究的是一对相对性状的遗传规律，基因的自由组合定律研究的是两对(或两对以上)相对性状的遗传规律。理解基因的分离定律是学习基因的自由组合定律的前提和基础。理解基因的自由组合定律知识又是学习性别决定和伴性遗传的知识的基础。所以，基因的分离定律和基因的自由组合定律知识也是本章知识学习的核心基础。本章内容是中学生物学科的核心知识。本章内容与前后章节知识有着广泛的内在联系。本章在遗传与进化模块中具有承上启下的重要作用：前面第二章学习的细胞的减数分裂、生殖细胞的形成和受精过程，绿色植物和脊椎动物的有性生殖等知识，使学生认识在有性生殖过程中细胞中的染色体的变化规律，这对于学生理解基因的分离定律和基因的自由组合定律的实质是十分重要的基础。同时，本章基因的分离定律、基因的自由组合定律、染色体变异及其应用知识，又是后续学习生物的进化的基础，也是学习基因重组、人类遗传病的基础，使学生更好地理解基因对性状的控制等知识。此外，分子与细胞模块中的细胞的化学组成、细胞的结构和功能、细胞的增殖等知识是本章学习的基础。本章知识与选修模块中繁殖与育种技术、人类辅助生殖技术、基因工程及应用、细胞工程等知识有密切的联系。3本章在技能培养与情感、态度与价值观引导方面的作用在本章的教学中通过联系基因的分离定律、基因的自由组合定律和染色体变异的知识在生产生活中的应用，使学生认识学习遗传和染色体知识的价值。通过“性状分离比的模拟实验”的边做边学活动、人类多指遗传现象分析、染色体与性别决定的关系、人类红绿色盲等伴性遗传的现象和规律的分析，极大地调动学生学习生物的兴趣和主动性。结合孟德尔遗传实验的科学方法知识的教学，让学生认识正确的科学研究方法和严谨求实的科学态度对于科学研究的重要性，使学生从中感受孟德尔在遗传实验的科学研究中所表现出来的科学精神。通过引导学生学习遗传过程，分析遗传图解，辨析染色体结构变异示意图等知识的学习过程，培养学生的观察能力、综合分析能力、应用规律解决问题的能力。通过分析等位基因的分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。结合教材的“课题研究”“继续探究”等活动，有效地提高学生科学探究的意识与能力，锻炼学生进行科学探究的基本技能。因而在本章教学中应强调对学生的科学探究意识与实践能力的培养。本章教学重点：1基因的分离定律。2基因的自由组合定律。3染色体结构的变异的过程和染色体数目变异的非整倍性、单倍性和多倍性的区别。本章教学难点：1基因的分离定律。2基因的自由组合定律。3染色体数目变异中单倍性、多倍性变异的区别以及无子西瓜产生的原因。课时安排：共计10课时。课题题目课时安排基因的分离定律 3课时基因的自由组合定律 4课时染色体变异及其应用 3课时第一节基因的分离定律本节内容包括基因的分离定律、孟德尔遗传实验的科学方法及分离定律的应用三部分内容。通过本节内容的学习，能使学生阐明基因的分离定律，分析孟德尔遗传实验的科学方法以及举例说明基因与性状的关系。教师在本节教学中，可利用多媒体概要地向学生介绍孟德尔的简历，介绍他在1865年发表的植物的杂交试验论文中，不但总结出科学的遗传研究方法，并提出“遗传因子”假说和揭示出分离定律和自由组合定律，从而为遗传学的诞生奠定了科学基础。因此，孟德尔是遗传学奠基人。教师在教学中，应先阐明孟德尔精心选择豌豆品种为试验材料的道理，以及纯系亲本的杂交技术要点，为讲述一对相对性状的内容进行必要的铺垫。一对相对性状的遗传杂交实验是揭示分离定律的试验依据，教师可利用多媒体课件，展示孟德尔的纯种紫花豌豆与纯种白花豌豆杂交试验现象，对F1和F2的性状表现，既要作准确的定性描述，又要作准确的定量描述。定性和定量描述的过程，实际上就是发现问题和提出问题的过程。结合“孟德尔的实验数据说明了什么？”的“积极思维”学习栏目教学，先引导学生阅读，从“事实”中发现七种不同的相对性状杂交实验的结果，认识F1的表现型，F2代出现了两种性状，并通过计算发现显、隐性之比都接近31的规律。教师适时提出“如何解释孟德尔关于豌豆的一对相对性状的遗传杂交实验结果？”激发起学生产生探求疑问的兴趣和欲望。教师可先组织学生阅读教材相关内容，尝试自己解释F2的表现型出现了两种性状，并且显、隐性之比都接近31的原因。然后，教师再结合紫花豌豆与白花豌豆杂交试验遗传分析图解，把孟德尔对豌豆的一对相对性状的遗传杂交实验的解释概括如下：(1)卵细胞和花粉细胞中具有控制生物性状的遗传因子，控制显性性状的是显性因子，用大写英文字母(如A代表紫花因子)表示，控制隐性性状的是隐性因子，用相对应的小写英文字母(如a代表白花因子)表示。(2)紫花亲本与白花亲本杂交产生的F1含有一对遗传因子(Aa)，由于A是显性因子，因此，F1的表现型都只表现出显性性状(如紫花)。(3)杂种F1的体细胞内不同遗传因子互不融合或混杂，保持其相对独立性。当F1产生配子时，F1可以产生相等的两种花粉细胞和两种卵细胞，即A型和a型的花粉，A型和a型的卵细胞。(4)F1自交过程中，A型和a型的花粉与A型和a型的卵细胞随机结合，可以产生四种组合，形成的F2有AA、Aa和aa 3种遗传因子组成类型，如果数量足够大，则三者比例为121，Aa类型的表现型为显性性状，因此，性状分离比例为31。在讲授对分离现象解释的验证时，可以首先向学生介绍孟德尔曾选用让F1与隐性纯合子回交的试验，进而让学生按照孟德尔的假设预测出回交试验结果，并写出该组回交试验的遗传图解。然后，向学生说明孟德尔的回交试验结果与假设预期值的一致性，再让学生尝试根据测交子代表现型及其比例，推知F1的配子种类及其比例，进而根据F1的配子型推知F1的遗传因子组合方式及其遗传行为的过程，从而掌握科学的测交验证方法。教师在归纳讲授基因分离定律的实质时，可以首先通过提问使学生回忆减数分裂与有性生殖等知识，然后结合板图阐明等位基因在同源染色体上的位置，从而完善等位基因的概念，并利用多媒体动画使学生领悟到：在减数分裂过程中，同源染色体分离是等位基因分离的细胞学基础。基因分离定律是关于相对性状分离的遗传原理，它揭示出杂合子内等位基因的独立性、分离性和随机结合性等一系列连续的遗传行为。教学中，应先让学生通过阅读和分析课文，归纳出等位基因的遗传行为，然后让学生依据“配子是亲代的产物，子代的根源，上下代相连续的桥梁的已知命题，认识到减数分裂时等位基因的行为，决定F1的配子种类及其比例，F1的配子则是F2遗传表现的根源，从而理解等位基因分离是基因分离定律的实质。关于基因型和表现型的教学，教师可以先让学生通过分析等位基因A与a的不同组合方式与豌豆植株花色之间的因果关系，明确基因型是性状表现的内在因素，表现型则是基因型的外在表现形式。进而启发学生通过基因型为AA和Aa的个体都表现为紫花的实例，理解表现型相同而基因型不一定相同的道理。然后，教师可结合教材“拓展视野”中的“环境影响基因的表达”的典型实例，使学生领悟到表现型是基因型与环境条件共同作用的结果。在孟德尔遗传实验的科学方法的教学中，教师可要求学生结合前面孟德尔遗传实验的内容，思考讨论孟德尔遗传实验获得成功的原因，然后组织学生进行交流意见，使学生在思考、讨论、交流的过程中体会和感受正确的科学研究方法对于科学研究的重要性，感受孟德尔在遗传实验的科学研究中所表现出来的严谨求实的科学态度、坚忍不拔的意志和持之以恒的探索精神。在讲授基因分离定律在实践中的应用时，可以结合遗传图解分析配合教师的讲解，使学生更易于理解和接受。首先阐明在杂交育种工作中，该定律对选择和培育亲本，以及杂种后代的选育都有指导意义，进而让学生分析说明杂交育种为什么选择纯种亲本，以及如何培育纯种亲本。然后，让学生分析说明选择基因型能够稳定遗传的杂种后代的有利时机，以及连续自交和选择能够使基因型趋于纯合的道理。讲授分离定律在医学实践中的意义时，主要是结合先天性聋哑和人类多指这两种病的遗传的婚配图解，使学生认识到其发病规律。本节共设置了1个“积极思维”、1个“边做边学”、1个“评价指南”、1个“继续探究”、1个“拓展视野”。“积极思维”是教材中的主要学习栏目，本节教材中“积极思维”的内容是“孟德尔的实验数据说明了什么？”在教学中，可先引导学生阅读，从“事实”中发现七种不同的相对性状杂交实验的结果，认识F1的表现型，F2代出现了两种性状，并通过计算发现显、隐性之比都接近31的规律。“边做边学”的内容是“性状分离比的模拟实验”，在本实验的教学中，教师应注意真正让学生在操作动手活动中学习新知识。因此，教师可将学生分组，两人一组，互相配合。此模拟实验比较简单，实验操作时以两人一组为宜。实验中一个学生抓球，另一个学生作记录，并负责将小球放回原处及摇匀小球。整个模拟实验过程中，两人可以交换操作。如果时间允许，可以多重复几次模拟实验。实验结束时应注意进行小组统计与全班综合统计相结合。每个小组的统计数据不同，有的可能接近理论值，有的可能与理论值有一定差距。对全班的数据进行综合统计，结果会更接近理论值。实验后，组织学生讨论分析，使学生的认识能得到修正、深化和提高。“评价指南”教学中应让学生通过练习与思考，并通过自我矫正，达到巩固课程目标的作用。在基因型和表现型的教学中，可引导学生阅读“拓展视野”中的“环境影响基因的表达”的典型实例，从而更好地理解基因型和表现型及环境之间的关系。“探究影响水毛茛叶片形态和结构的环境因素”的“继续探究”活动旨在让学生通过实践探究活动更加深刻地理解生物的表现型是基因型与环境条件共同作用的结果。教学重点 基因的分离定律。教学难点 基因的分离定律。教具准备 豌豆的植株形态图、种子和果实结构图、豌豆一对相对性状的杂交实验及等位基因的分离与减数分裂的关系的多媒体课件、“性状分离比的模拟实验”所需的实验器材、人类多指症的图片资料等。课时安排 3课时。1举例说明基因与性状的关系。2阐明基因的分离定律。3分析孟德尔遗传实验的科学方法。 4结合“孟德尔的实验数据说明了什么？”的“积极思维”教学活动，培养学生的科学思维能力。5通过引导学生学习遗传过程，分析遗传图解的学习过程，培养学生的观察能力、综合分析能力、应用规律解决问题的能力。6通过分析等位基因的分离与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。7结合教材的“边做边学”“继续探究”等活动，提高学生科学探究的意识与能力，锻炼学生进行科学探究的基本技能。8通过联系基因的分离定律的知识在动植物育种和医学实践中的应用，使学生认识学习分离定律知识的价值。9通过孟德尔遗传实验过程教学，了解一般的科学研究方法：实验结果假说实验验证理论。10结合孟德尔遗传实验的科学方法知识的教学，让学生认识正确的科学研究方法对于科学研究的重要性，感受孟德尔在遗传实验的科学研究中所表现出来的严谨求实的科学态度、坚忍不拔的意志和持之以恒的探索精神。11结合教材的“继续探究”活动，引导学生在进行小组合作探究学习过程中培养学生的合作意识。第一课时一对相对性状的遗传杂交实验教师利用多媒体展示可爱的兔子，接着展示兔子的皮下脂肪有白色和黄色两种。师：现在让这两种纯种兔子交配，产生的子一代兔子的脂肪颜色可能是什么颜色？学生：活动：观察图像，小组讨论。生甲:：子一代兔子的脂肪有白色和黄色两种。生乙:：子一代兔子的脂肪全是白色。生丙:：子一代兔子的脂肪全是黄色。课件展示：两种纯种兔子交配产生的子一代兔子的脂肪全是白色。师：为什么子一代兔子的脂肪全是白色？黄色脂肪为什么会没有？学生：活动：小组讨论分析。师：让这些子一代白色脂肪的雌雄兔交配，得到的子二代兔子的脂肪可能是什么颜色呢？生甲:：子二代兔子的脂肪有白色和黄色两种。生乙:：子二代兔子的脂肪全是白色。课件展示：两种纯种兔子交配产生的子二代兔子的脂肪有的是白色，有的是黄色。师：为什么在兔子的繁殖过程中，脂肪的颜色性状的遗传会出现这些现象呢？如何解释这些现象呢？师(1)绿色植物的有性生殖与个体发育包括哪些过程？(2)在绿色植物的有性生殖过程中，亲代与子代之间在性状上是否完全相同？学生活动：回顾前面所学的有性生殖知识，结合生活体会讨论。生：(1)绿色植物的有性生殖与个体发育包括大、小孢子的形成和发育，雌雄配子的结合以及合子生长发育为植物体等过程。(2)在绿色植物的有性生殖过程中，亲代与子代之间在性状上是不完全相同的。师：在生物的生殖过程中，亲代与子代之间在性状上总是十分相似的，这种现象在生物学上称为遗传。俗语说“种瓜得瓜，种豆得豆”，“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”。但是，在生物的生殖过程中，亲代与子代之间，子代的不同个体之间，在性状上总是存在着差异，这种现象在生物学上称为变异。师：在生物的有性生殖过程中，亲代与子代之间在性状的传递上有没有什么规律呢？师：第一个发现生物的遗传规律的人是现代遗传学奠基人孟德尔。板书：一、基因的分离定律学生活动：阅读课文P24基因分离定律的第一、二段，了解孟德尔的简历及孟德尔杂交实验所用的材料豌豆。教师活动：利用多媒体介绍孟德尔的简历，孟德尔通过八年的豌豆杂交实验，于1865年发表的植物的杂交试验论文中，不但总结出科学的遗传研究方法，并提出“遗传因子”假说和揭示出分离定律和自由组合定律，从而为遗传学的诞生和近代遗传理论的发展奠定了科学基础。但直到35年后，于1900年才被三位科学家重新发现被埋没的真理，重新展现真理的光辉。师：孟德尔的研究方法杂交实验法。杂交实验法是研究遗传规律的基本方法。什么是杂交实验法？教师利用多媒体展示并讲解如何传粉、受精，以受精卵为起点，发育成胚，形成豌豆种子。师：孟德尔选用豌豆作实验材料，这是他研究获得成功的原因之一。选用豌豆作实验材料有什么优点？学生活动：阅读教材，相互讨论。生甲: 豌豆自花传粉。生乙: 豌豆闭花受粉。生丙: 豌豆有许多性状。师小麦和水稻都是自花传粉植物，但是，若孟德尔选用小麦和水稻作实验材料，却不如豌豆好，甚至不能发现遗传的两大定律，这是为什么？学生活动：讨论归纳并回答，豌豆不仅自花传粉，也是闭花受粉，因此，豌豆是严格的自花传粉植物，在自然状态下保持纯种；豌豆具有多对易于区分的相对性状，便于观察研究。教师活动：投影展示豌豆花示意图。师: 豌豆花的结构很适合自花传粉，这是因为豌豆花在未受粉之前，雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，所以，自然条件下，豌豆是严格的自花传粉植物。豌豆杂交也必须人工进行异花传粉。所以选择豌豆作材料是孟德尔成功的一个原因。师: 什么是相对性状？生: 一种生物的同一种性状的不同表现类型。课件展示：相对性状的概念要注意三个要点：(1)同种生物如豌豆；(2)同一性状如豌豆花的颜色；(3)不同表现类型如紫花与白花。师: 豌豆种子的子叶黄色与绿色是不是相对性状？为什么？生：是。因为，它具备相对性状概念包含的三个要点：同一种生物豌豆，同一性状子叶颜色；不同表现类型黄色与绿色。课件展示：选出下列不是相对性状的一项()A果蝇的红眼和白眼B人类的近视和色盲C棉花的长绒与短绒D豌豆花的腋生与顶生学生活动：阅读试题，讨论分析。生：答案是B。因为近视指视觉的远近，色盲指视觉的颜色，不是同一性状。师：说出孟德尔从豌豆植株上选择了哪几对相对性状作为研究对象？学生活动：阅读教材P25豌豆的七对相对性状的杂交实验的结果表，观察并比较豌豆的七对相对性状的差异。生：孟德尔从豌豆植株上选择了豌豆花的颜色、花的位置、豆荚形状、豆荚颜色、种子形状、子叶颜色和茎的高度七对相对性状。教师活动：投影展示豌豆的七对相对性状(教师简要介绍)师：孟德尔通过大量的观察和研究，发现豌豆的这些性状都能够稳定地遗传给后代，且这些性状易于区分，试验结果很容易观察和分析，这也是孟德尔获得试验成功的又一个原因。孟德尔虽然从豌豆上选择了七对相对性状作为研究对象，但是，为了便于研究分析试验结果，他首先只是对每一对性状分别进行研究。学生活动：阅读教材P24孟德尔一对相对性状的遗传实验过程。并简述紫花豌豆与白花豌豆的遗传实验过程。课件展示：一对相对性状的杂交实验师：用纯种的紫花豌豆和纯种的白花豌豆作亲本进行杂交。无论正交还是反交，杂交后的第一代(简称子一代，用F1表示)总是紫花。师：子一代为什么全是紫花，白花性状哪儿去了呢？学生活动：小组讨论。师：带着这个疑问，我们看看孟德尔是怎样做的。他让子一代紫花豌豆自交，得到的子二代植株中既有紫花也有白花。师：子二代出现了两种性状，这又能提示我们什么？学生活动：结合遗传实验过程，小组讨论。生：白花性状在子一代并没有消失，只是没有表现出来。师：孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如紫花；把未显现出来的性状，叫隐性性状，如白花。子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。师: 孟德尔通过对豌豆七对相对性状的遗传实验过程，区分出豌豆的七对相对性状中哪些性状类型是显性性状呢？学生活动：阅读教材P25豌豆的七对相对性状的杂交实验的结果表。师从表格中的什么方面可以判断出每一对相对性状中哪种性状类型是属于显性性状？学生活动：观察并分析表格中提供的数据材料，分析讨论判断每一对相对性状中哪种性状类型是属于显性性状的依据。生: 从表格中所列出的F1的表现型作为判断的依据。师: 说出每一对相对性状中的显性性状类型。生: 豌豆花的颜色中的紫色、花的位置中的腋生、豆荚形状中的饱满、豆荚颜色中的绿色、种子形状中的圆粒、子叶颜色中的黄色和茎的高度中的高茎，这七种性状类型分别属于显性性状。师: 孟德尔对豌豆七对相对性状分别进行杂交遗传实验，并统计出实验结果。学生活动：观察阅读教材P25豌豆的七对相对性状的杂交实验的结果表，分析讨论F2中两种表现型数量。师: 从F2中的两种表现型数量，能否直接找出什么规律？若把F2中显性性状的数据除以隐性性状的数量，得到两种表现型的比例后，可否发现有什么规律？学生活动：计算出F2中显性性状的数据除以隐性性状的数量所得到的两种表现型的比例，并填写在表格中。分析讨论，从中发现有什么规律？生: F2中各种显性性状的数据除以隐性性状的数量所得到的两种表现型的比例都接近于31。孟德尔对豌豆七对相对性状分别进行杂交遗传实验，F1的表现型都只表现出显性性状，子二代都出现性状分离现象，而且显性性状与隐性性状的数量比接近31，具有规律性。学生活动：回顾本节课学习的内容，讨论并总结本节课学习的知识。第三章遗传和染色体第一节基因的分离定律一、基因的分离定律1一对相对性状的杂交实验1孟德尔生平孟德尔(Groegor Mendel,18221884)出生于捷克摩拉维亚(当时属奥地利)的一个农民家庭，从小就在家里帮助父亲嫁接果树，在学习上已经表现出非凡的才能。18441848年，孟德尔在布隆大学哲学院学习神学，曾选修迪博尔(Diebl,17701859)讲授的农学、果树学和葡萄栽培学等课程。1848年在维也纳大学期间，孟德尔先后师从著名物理学家多普勒(CDoppler,18031853)、物理学家埃汀豪生(AEttinghausen)和植物生理学家翁格尔(FUnger,18001870)，这三个人对他的科学思想无疑产生了很大影响。当时大多数科学家所惯用的方法是培根式的归纳法，而多普勒则主张先对自然现象进行分析，从分析中提出设想，然后通过实验来进行证实或否决。埃汀豪生是一位成功地应用数学分析来研究物理现象的科学家，孟德尔曾对他的大作组合分析仔细拜读。孟德尔后来做豌豆实验，能坚持正确的指导思想，成功地将数学统计方法用于杂种后代的分析，与这两位杰出物理学家不无关系。翁格尔当时正从事进化学说的研究，他认为研究变异是解决物种起源问题的关键，并且用这种观点去启发他的学生孟德尔。通过翁格尔，孟德尔了解了盖尔特纳的杂交工作。盖尔特纳是一位经济富裕的科学家，他能不受拘束地在自己的花园内实施有性杂交的宏伟计划，曾用80个属700个种的植物，进行了万余项的独立实验，从中产生了258个不同的杂交类型，这些成果都记录在1849年出版的盖尔特纳的著作植物杂交的实验与观察中，虽然这本书写得既单调又重复，但涉及的范围很广，包含着一些极有价值的观察结果。达尔文和孟德尔都曾仔细地读过这本书。孟德尔读过的书至今还保存在捷克布隆的孟德尔纪念馆内，书中遍布记号和批注，有的内容正是以后孟德尔的实验计划里的组成部分。由此可见，一个伟大的科学思想的形成绝非偶然。1854年以后，在布隆修道院做神甫的孟德尔同时还在布隆国立德文高级中学代课，讲授物理学和博物学，为时长达14年之久。在此期间他完成了著名的豌豆实验，并成为摩拉维亚农业协会自然科学分会的会员。1867年，布隆修道院老院长纳普(Napp)去世，孟德尔继任。从此，孟德尔为宗教职务所累，告别了教学和研究工作，直至1884年去世。2孟德尔学说又为什么被遗忘？ 孟德尔的文章阐述得很清楚，他的理论也简明易懂(但请注意，这是针对今人的认识水平而言)，而在当时也迫切需要这样一个理论，但为什么他的工作曾被完全忽视，以致被埋没了35年呢？究其原因可能是：(1)孟德尔“生不逢时”。他所处的时代正是达尔文进化理论问世的时代。被恩格斯誉为19世纪三大发现之一的进化论在知识界几乎人所共知，达尔文也就成了整个生物学界的中心人物，他的光芒太强烈了，以致掩盖了孟德尔这样一个默默无闻的小人物。可以想象，在人们心目中，一个乡村修道院里的神甫难道还能有什么惊人的科学发现吗？(2)马太效应。达尔文的巨大成就是他的进化学说，他在遗传学领域应该不能算权威。然而，他也有自己的遗传理论，即泛生学说。当时，融合遗传、获得性遗传较容易为生物学家们接受，这固然是泛生学说能占据大多数学者头脑的重要原因。然而，达尔文的提倡也许起着决定性作用。因为，人们不仅把达尔文看成是进化论领域的权威，也把他看成是生物学界的泰斗。既然他的进化学说如此辉煌，那么，他的遗传理论也不会逊色。这样就把本来不属于达尔文的荣耀也加在达尔文头上了。相反，对于没有得到过荣耀的孟德尔来说，本应属于他的也被剥夺了。(3)对自己研究成果的意义认识不足。孟德尔一生做了不少的实验，但发表的论文却屈指可数，而涉及其成果的论文只有唯一的一篇。其实，孟德尔还曾用紫罗兰、玉米及紫茉莉等做过杂交实验，并进一步证实了他在豌豆实验中得到的结果。这些本来都可以作为系列文章发表，然而他却隐而不发，以致我们只能从他给耐格里的信中发现这一事实。一项成果要想得到别人的承认，作者往往需要反复强调、广征博引、大力宣传，才能如愿，孟德尔却从未这样理直气壮过。在遭到耐格里冷遇之后，他甚至没有和其他的植物学家或杂交研究者联系、交流，也没有给国际或国内的会议投寄论文。也许，在孟德尔看来，没有新发现而仅仅是重复原结论的工作，哪怕所用的实验材料不同，也都是没有发表价值的吧。不知道孟德尔为什么没有想到，用不同实验材料重复实验而得到同样的结论，这不更证明该结论的正确性和普遍性吗？孟德尔在他的论文中没有任何突出的理论，所谓“孟德尔第一定律”“孟德尔第二定律”，都是后人给加上的。其大量篇幅给人的感觉是：比例和数字、“纯粹的事实”。因此，人们在读孟德尔的论文时，往往看不懂他要表达什么意思，当然就更无法理解这些“意思”的重大意义了。(4)由于数学统计方法首次引入生物学中。孟德尔以前的生物学完全是一门描述性的科学，生物学家们根本想不到数学会与生物学有联系，也搞不懂统计数学对揭示生物学规律有什么帮助。这就是当时生物学家们的思想方法，不管今天在我们看来这是多么幼稚，然而历史的事实就是这样。一位捷克学者的亲身经历就生动地说明了这一事实。捷克学者伊尔蒂斯(HIltis)回忆说，为了研究科学史他曾读过布隆协会的所有旧会刊。1899年，他发现了孟德尔的论文，并激动地拿给他的导师看，可这位有学问的教授说，“呵！这篇论文我知道，它无关紧要。除了数字和比例，比例和数字外，一无它物。它是纯粹毕达哥拉斯式的东西。不要为它浪费时间，把它忘了吧！”孟德尔在临死前几个月曾说过一句令人心酸的话：“我深信，全世界承认这项工作成果之时已为期不远了。”虽说不远，其实也不近。从孟德尔讲这句话，到他的工作完全被学术界承认，又过了16年，而距他的论文发表之时已经长达35年！3孟德尔定律的重新发现 直到1900年，孟德尔及其伟大成就才被重新发现。这一年，也是物理学中的“量子理论”诞生的一年。这似乎表明，接受遗传学中颗粒学说的时机已经成熟。事实上，在生物学领域，已有很多人想到了这种学说，以至于同时有三位著名学者发现了孟德尔及其创立的颗粒遗传学说。他们是荷兰的德弗里斯(HdeVriss,18481935年)、德国的科伦斯(CCorrens,18641935年)和奥地利的丘歇玛克(ETschermak,18711962年)。德弗里斯虽然是荷兰人，但他接受教育和训练却是在德国。早年德弗里斯着迷于生理学实验，1892年才正式转入植物杂交实验。他曾用麦瓶草、罂粟和月见草为材料。将麦瓶草的有毛变种与光滑变种杂交，他得到536株子二代植株，其中392株是有毛的，144株是光滑的。在花瓣带黑点与花瓣带白点的罂粟杂交中，子二代两者的株数则分别是158株和43株。这两个实验的数据分别为2.721和3.671，可以说德弗里斯是完全独立地发现了显性现象和分离定律的人。这些工作完成于1896年，到1899年时，他已在30多个不同物种和变种的实验中证实了这些现象。然而，就在这个时候他读到了孟德尔的论文，才发觉自己辛辛苦苦干了七八年的研究，原来别人早已有结论。他有些愤愤不平，认为他的工作无论是实验广度，还是理论深度，都比孟德尔的工作更有意义。他于1900年3月，在几个星期之内提交了三篇论文，其中两篇寄给了巴黎科学院，一篇寄给了德国植物学会，都在4月份发表了。科伦斯是耐格里的学生和外甥女婿，他是否早就从耐格里那里知道了孟德尔，连史学家们也不敢妄下结论。据科伦斯自己回忆，他是在进行豌豆杂交工作4年后，在一个难以入睡的夜晚“闪电”似的想到31这个比例的。后来他通过福克的著作才知道他的想法与孟德尔的不谋而合。1900年4月21日，他又收到了德弗里斯关于杂交工作的单行本。这时他觉得必须马上把自己的工作公布于众了。于是，立即将论文投寄德国植物学会，并于1900年5月发表。科伦斯要谦虚一些，虽然他认为自己是一个创新者，但他从未认为自己对发现遗传学基本定律有优先权。他认为优先权应属于孟德尔。丘歇玛克也是做的豌豆实验，发现了子叶黄色与子叶绿色、种子圆形与种子皱缩的31现象。同时，他还观察到子一代子叶黄色杂种与亲代子叶绿色植株回交时，能得到11比例。之后，他也是通过福克的著作知道了孟德尔，并为孟德尔工作的广泛和深入感到吃惊。丘歇玛克参考孟德尔的工作完成了他的论文，并于1900年1月17日交给了维也纳农学院杂志的出版者。在发表这篇论文时，他的杂交工作只进行了两代，还不可能证明子二代中呈显性的个体有两种基因型，也不能证明呈隐性的个体是纯种。所以，有人认为，把丘歇玛克算作孟德尔定律(而不是孟德尔论文)的再发现者有点勉强。然而，不管史学家们如何评论，丘歇玛克也一定是自己先有了与孟德尔同样的设想，然后才在孟德尔论文的启发下产生飞跃的。如果没有孟德尔定律，只不过时间上会稍许延迟一点而已。自从1900年孟德尔定律被重新发现以后，孟德尔的名字很快就传遍了欧美，其传播速度真有点出人意料。1906年，洛克(RHLock)出版了变异、遗传和进化研究中的新进展。1909年，贝特森(WBateson,18611926年)写的教科书遗传的孟德尔原理发行。这两本书都反映了作者们对孟德尔遗传学的理解已相当成熟。遗传学有如此迅速的进步，除了说明新理论很有吸引力，致使生物学界进行多项实验以检验其理论的正确性以外，也说明了35年后社会已完全消化了孟德尔的学说。由于这35年时间里细胞学研究的巨大成就，使得细胞学成果与孟德尔学说的结合水到渠成，于是，孟德尔定律就更直观，基础也更扎实了。4给遗传学取名字的贝特森1906年，在英国伦敦召开第3届杂交与植物育种国际会议，大会主席贝特森(WBateson,18611926)提出“遗传学”(geneties)这个学科的正式名称。闭幕时该次大会被称为“第3届国际遗传学大会”。而1899年在英国伦敦召开的植物杂交工作国际会议，则被“追认”为首届国际遗传学大会；1902年在美国纽约召开的植物杂交工作会议则被“追认”为第2届国际遗传学大会。1901年，贝特森率先把孟德尔的论文植物杂交实验从德文译为英文，并加以评注刊登在英国皇家园艺学会的杂志上。正是这篇译文，使孟德尔学说引起英国的注意，进而在世界各地产生巨大的反响。1908年，贝特森被剑桥大学聘任为首任遗传学教授，以他为中心，形成了剑桥遗传学派，使遗传学首先在英国得到发展。1909年，贝特森出版孟德尔的遗传原理一书，对遗传学的发展起了很大的促进作用。1910年，贝特森担任约翰英尼斯园艺学院院长，并被选举为约翰英尼斯园艺学会会长。由于贝特森的努力，约翰英尼斯园艺学院和学会成为英国的遗传学研究中心。5玉米的人工杂交玉米属雌雄同株植物，雄花生于玉米植株的顶端，雄花穗聚集成圆锥花序，雌花生于玉米植株侧面叶腋处，为肉穗花序。玉米开花一般是以雄穗散粉和雌穗吐丝为标志，雄穗先抽出，23 d后开始开花，自上而下依次开花，约需78 d。因品种和气候条件不同，通常在开花后第二至四天散粉最多，是采粉的最好时间。雌蕊花丝(花柱)伸出苞叶后，称为吐丝，一般约为25 d全部抽齐，花丝一经抽出，其各部位都具有受粉能力，一般可保持十多天，但以第一天至第三天内受粉结实力最强。同一雌穗不同部位的雌花的发育阶段存在着差异，因此需要进行23次人工授粉，才能确保受粉完全。应该强调的是，这23次授粉所取的花粉必须是同一父本雄穗上的花粉，每次授粉后必须将原来的纸袋套好封住，以防其他植株上的花粉混入。授粉后就进入管理阶段，要经常观察并适时适量的浇水、松土和施肥，以保证玉米植株生长旺盛，子粒饱满。到收获的时候，一定要注意按父本、母本的类型分门别类的摘取。摘取后放在不同的纸袋内，并在纸袋上注明被摘取的母本和父本的名称或编号、摘取时间、摘取人姓名，这点对于正确地分析试验结果非常重要。