孟德爾豌豆實驗是否有假？

高中生物課令人印象最深刻的部分，大概就是孟德爾通過做豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)定律。不同品種的豌豆有一些不同的特征，生物學(xué)上叫做“性狀”，例如種子形狀有的是圓的，有的是皺的。孟德爾把圓種子的豌豆與皺種子的豌豆雜交，得到的后代（第一子代）的種子全部是圓種子，而沒有皺種子。像圓種子這種總是表現(xiàn)出來的性狀被稱為顯性，而皺種子這種被掩蓋住的性狀叫隱性。那么隱性性狀有沒有完全消失了呢？沒有。讓第一子代自相交配，得到的第二子代，又同時有圓種子和皺種子。

孟德爾據(jù)此提出，每一個性狀是由兩個因子（也就是后來說的“基因”）決定的，它們可能相同（叫做純合體），也可能不同（叫做雜合體）。比如種子形狀這個性狀，有決定圓形的基因R，還有決定皺形的基因r。在親代，所有圓種子植株的基因型為RR，所有皺種子植株的基因型為rr，都是純合體。但是第一子代的性狀雖然是圓種子，其基因型卻是Rr，是雜合體。在第二子代，同時有圓種子和皺種子，皺種子植株都是純合體rr，但是圓種子植株可能是純合體RR，也可能是雜合體Rr。

以上所述是幫助大家回憶在高中生物課學(xué)到的內(nèi)容。當(dāng)時你有沒有想過，在孟德爾的時代，沒法測定基因，他是怎么知道第二子代的圓種子植株哪個是純合體，哪個是雜合體呢？只能是繼續(xù)把實驗做下去，不過這次不能雜交，而要自交：讓植株自花傳粉，如果某個圓種子植株自交后結(jié)的種子全是圓種子，那這個植株就是純合體，如果出現(xiàn)了性狀分離，結(jié)的種子既有圓的，又有皺的，那就是雜合體。理論上，第二子代圓種子植株中雜合體與純合體的比例應(yīng)是2:1。

孟德爾共研究了七對性狀。其中兩對性狀（種子形狀和子葉顏色）只要看看結(jié)的種子就可以分清，但是剩下的五對性狀（例如莖的高矮）卻必須把種子種下去，讓植株生長、成熟才能知道，也就是說，對這些性狀的植株還要培育出第三子代。由于田地有限，孟德爾對這五個顯性性狀的第二子代各挑了100株做試驗，每一株培育10株后代進行驗證。其中有一個性狀的試驗結(jié)果不理想，他對之重復(fù)了試驗，這樣合起來他共對600株第二子代做了試驗，根據(jù)第三子代的結(jié)果，他斷定其中有399株是雜合體，201株是純合體，非常接近2:1的理論值。

1866年孟德爾把他的實驗結(jié)果寫成論文發(fā)表在當(dāng)?shù)貙W(xué)術(shù)期刊上，未能引起學(xué)術(shù)界的注意。直到1900年，孟德爾論文才被重新發(fā)現(xiàn)，引起了一場革命，遺傳學(xué)從此誕生。1936年，群體遺傳學(xué)創(chuàng)建者之一、英國著名遺傳學(xué)家和統(tǒng)計學(xué)家費歇（Ronald Fisher）發(fā)表了一篇著名的論文《孟德爾的工作是否已被重新發(fā)現(xiàn)？》，根據(jù)孟德爾論文記載的實驗數(shù)據(jù)，用一種叫卡方測驗的統(tǒng)計學(xué)方法進行驗證，發(fā)現(xiàn)孟德爾的數(shù)據(jù)好得令人起疑。更令人起疑的是有的數(shù)據(jù)符合的是錯誤的理論值，疑點最大的就是上述的試驗。孟德爾是根據(jù)10株第三子代的性狀來推斷第二子代的基因型，但是這個方法并不完全可靠。孟德爾沒有想到的是，即使某株第二子代是雜合體，它的10株后代也有可能很偶然地全都是只表現(xiàn)出顯性性狀的雜合體，從而錯誤地推斷它為純合體，發(fā)生這種錯判的概率是0.0563（一株是雜合體的概率為0.75，10株都是雜合體的概率是0.75的10次方，即0.0563）。因此，用孟德爾的方法做試驗，由于樣本太小，會有一定的誤差，一小部分雜合體會被誤判為純合體，由此得到雜合體與純合體的比例應(yīng)是大約1.7:1，而不是2:1。費歇因而認(rèn)為孟德爾報告的數(shù)據(jù)是不真實的，是為了湊2:1的理論值而編造的。費歇倒不認(rèn)為是孟德爾本人造假，而是猜測孟德爾的助手在為孟德爾做統(tǒng)計時，為了取悅孟德爾而給了他預(yù)料中的數(shù)據(jù)。但是并無證據(jù)表明孟德爾讓別人為他做統(tǒng)計，費歇的猜測不過是為尊者諱罷了。