门德尔(3)〈遗传学之父〉江铭辉 五梦网
九、生时没有人认为他的伟大学术贡献
他在遗传学上的伟大页献,是在他去世以后的20年才被世人发现,在他活着的时侯并没有引起科学界的重视。他的研究是在没有外界的接触和良好的研究环境的一个小天地里默默进行,他死时参加葬礼的人,都是以修道院院长之死而流泪,没有一个人以伟大科学家之死而悲伤。
一直到1900年,他死后的16年,法国的生物学家亚伦在一个偶然的机会里,发现那本在31年前出版的旧杂志《自然科学》中,门德尔所发表的论文,于是将这篇论文在巴黎科学杂志上重刊了一次。由于当时的科学界已经能了解遗传研究的实用性,这使门德尔的名声立即传扬于全世界,而使他一瞬间成为一位伟大的科学家。从1900年开始,许多人都在研究门德尔的论文,许多学生重复地做着各种遗传上的实验,发现他的理论全是对的。今日门德尔的理论被科学家广泛地应用到性学、细胞学、胚胎学、优生学上以及动物品种的培养,将来必然会利用他的定律来控制某些疾病的遗传。因此后世的人们尊他为「遗传学之父」,他对于人类生活的改进,造福人的功绩是永不可磨灭的。
十、门德尔的贡献
(一) 碗豆实验(遗传学法则)
1853年秋,门德尔告别了繁华的维也纳,返回了奥古斯汀修道院,他在科技学校兼课。
在1854年纳波授权门德尔管理寺院的2公顷(4.9英亩)实验园作实验,它最初是由纳波在1830年种植实验。
修道院院长纳波希望门德尔寻求植物遗传的法则,门德尔一边在科技学校兼课,一边用豌豆来作杂交实验。为什么要作这样的实验呢?因为碗豆容易成长,杂交手续简单,容易配对,形成了新的后代,观察每一个不同特性的变化。并且推论出它们在连续世代中出现的法则。
门德尔豌豆的初步实验,研究豌豆的的七大特点: 种子形状、花的颜色、 种皮色、 豆荚形状、 生荚的颜色、 花的位置,和株高。
1. 显性与隐性
门德尔首先,让长茎碗豆和短茎碗豆交配,则产生的后代,无论子代和孙代全部是长茎。一直到第二代孙子,才发现四株之中有一株是短茎。门德尔认为,这是因为长茎的特性较强,而掩盖了短茎的特性;但是短茎的特性并没有消减而仍然影响着后代,只是被隐藏了起来,一直到第二代孙子上才显露出来。门德尔把这种现象命名为「优性定律」。
他进一步利用动物作实验,让白鼠和黑鼠交配,则第一代儿子中全是黑鼠;再让第一代的儿子黑鼠彼此交配,则第二代孙子中有四分之一是白鼠。如果我们仔细观察,你会发现一个人像祖父的部分,往往比像父亲的部分还要多。
1865年,他的苦心终于结出成果,他发现了「门德尔遗传法则」。而在布尔诺的自然研究会的小集会上,以两天的时间让表了他的实验论文,题目是《对于植物杂种的实验》。大约有四十个人参加这个发表会,但是没有人能真正体会到这篇论文的重要性。
不久门德尔把他的论文印刷四十份左右,寄给欧洲各地的学者,请教他们的意见,但始终没有得到令人满意的回答。当时没有人发现这篇论文的价值,因而都没有加以理会;但是门德尔并没有因此而灰心,他有着坚定不移的信念,仍默默地进行他的研究工作。后来,门德尔把自己多年来所有的研究结果加以整理,做了整体性的叙述;在一份名为《自然科学》的杂志上发表了上,这篇论文融合了他一生的研究结晶,这时是1966年,门德尔四十五岁。也是他当上修道院的院长前二年。
2. 显性与隐性的解释
现在以碗豆的高、矮解释如下:
A代表高株,a代表矮株
门德尔将高茎的豌豆种子收集起来进行了培植,又将培育出来的植株中的矮茎剔除而将高茎筛选出来,留下的高茎种子第二年再播种培植,如此重复筛选几年,最终种下的种子完全都能长成高茎。以同样的手段,经多年努力又筛选出了绝对长成低茎的种子。这样确定产生了纯高茎碗豆,我们以AA表示,也用同样方法产生纯低茎碗豆,我们以aa表示。
(1) 第一代子女全都是Aa,是高茎碗豆,如下表:
父亲(AA)
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母亲(aa)
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子女
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Aa
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Aa
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Aa
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Aa
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(2) 第二代子女:3高茎碗豆,1低茎碗豆。如下表:
子女(Aa)
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子女(Aa)
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孙子(AA)
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孙子(Aa)
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孙子(Aa)
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孙子(aa)
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(3) 交配情形如图2:
图2:门德尔碗豆试验的第二代交配高茎与矮茎结果