孟德尔的豌豆实验与性状分离/anthro.palomar.edu

 

　　豌豆作为一种自花授粉的植物，亲代可以被认为是纯合子，意味着两对染色体上的基因型是相同的。在孟德尔的实验中经过一次杂交以后的种子（即子一代）的性状是一样的，但是如果子一代再自交一次（得到子二代），其后代就会出现明显的性状分离。在孟德尔的实验中，把一株黄种皮豌豆和一株绿种皮豌豆杂交后的子一代，都是黄色的。但是让这个子一代的黄种皮豌豆自花授粉产生的子二代，就出现了黄色和绿色两种颜色的种皮。这种现象，就叫做性状分离。

 

　　在农业生产中，这就好比种植了杂交玉米的农民留下了玉米的种子第二年再次种植，就会发现产量远不如第一年而且抗病虫害能力也会下降，这都是由于杂种优势的消失以及性状分离。而且在遗传学上通过计算，自交代数越多，后代中不同基因型组合的纯合个体也就越多。在实际育种过程中涉及到的作物遗传内容更加复杂，农业生产上如果利用了杂交种再对杂交后代进行留种的话，作物整齐度会显著下降，纯合后代个体增加的结果是无法继续利用杂种优势，这样也就达不到现代化生产的要求了。
 

玉米的花解构与水稻的花结构比较。杂交育种中都需要去雄，在水稻上，去雄是一件极其辛苦的事。/wiki.com

我们还可以结合一个我国在杂种优势利用方面最有名的例子，就是袁隆平院士团队研究出的杂交水稻。水稻是一种自花授粉的植物，人们做水稻杂交时面临的一个很大问题就是水稻的花特别小无法大量开展去雄、授粉的工作。如果能有一种水稻天生就是雄性不育，那么就可以大大降低去雄授粉的劳动强度。中学语文课本里杂交水稻的故事里有一个细节：袁隆平的团队在海南发现了一株“野败”水稻，大喜过望。这个野败就是雄性不育的水稻。袁隆平团队利用了水稻由细胞质和细胞核基因相互作用而产生雄性不育性状，开发出了一种优良的雄性不育系，这种方法被称为三系制种法。

 

　　三系指的是保持系，雄性不育和恢复系。保持系能使母本结籽，又能保持原有自交系的性状。恢复系的花粉授与不育系后，能使不育系的后代恢复正常，开花结籽。能得到水稻杂交种，并且一直保持不育系的不育性，可以不断用于制种。/hssyxx.com

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