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格雷戈爾·孟德爾
0 票數:0 #科學家#
格雷戈爾·孟德爾(Gregor Johann Mendel,1822年7月20日—1884年1月6日),奧地利帝國生物學家,遺傳學的奠基人,被譽為現代遺傳學之父。孟德爾童年時受到園藝學和農學知識的熏陶,對植物的生長和開花非常感興趣。在現代遺傳學的三大基本理論中,孟德爾發現了分離規律、自由組合規律兩個,揭示了生物遺傳奧秘的基本規律。其代表作品是論文《植物雜交試驗》。
  • 中文名: 格雷戈爾(er)·孟德爾(er)
  • 外文名: Gregor Johann Mendel
  • 別號名稱: 門德爾
  • 出生日期: 1822年(nian)7月20日(ri)
  • 性別: 男(nan)
  • 國籍: 奧地利帝(di)國
  • 出生地: 奧屬西里西亞海因策道夫村
  • 畢業院校: 奧爾米茨大(da)學,維(wei)也(ye)納大(da)學
  • 去世日期: 1884年1月6日(ri)
  • 職業職位: 神(shen)父,生(sheng)物學家
  • 代表作品: 論文(wen)《植物雜交(jiao)試驗》
  • 主要成就: 發現遺傳定(ding)律
詳細介紹(shao) PROFILE +

人物簡介

孟德爾(GregorJohannMendel,1822年(nian)(nian)7月20日-1884年(nian)(nian)1月6日)是遺(yi)傳學的奠基(ji)人,被稱為“現(xian)代遺(yi)傳學之父(fatherofmoderngenetics)”,于1865年(nian)(nian)發現(xian)遺(yi)傳定律(lv)。

主要經歷

早年

1822年7月20日,孟德爾出(chu)生在奧匈帝國西里西亞(ya)(現屬(shu)捷克)海因策道夫村的一個貧寒的農民家庭里,父(fu)親和母親都是園藝(yi)家(外祖父(fu)是園藝(yi)工人)。孟德爾童年時受到園藝(yi)學和農學知識的熏陶,對植(zhi)物(wu)的生長和開(kai)花非常感興趣。

1840年他(ta)考(kao)入奧爾米(mi)茨大學(xue)哲學(xue)院,主攻古典哲學(xue),但他(ta)還學(xue)習了數學(xue)。

1843年因(yin)(yin)家(jia)(jia)貧(pin)而輟學(xue)(xue),同年10月(yue)年方21歲的(de)(de)(de)孟德爾(er)進了(le)布隆城奧(ao)古斯汀(ting)修道院,并在當(dang)地教(jiao)(jiao)會辦的(de)(de)(de)一(yi)所中學(xue)(xue)教(jiao)(jiao)書(shu),教(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)自然科(ke)學(xue)(xue)。他(ta)(ta)由于能專心(xin)備課(ke),認真教(jiao)(jiao)課(ke),所以(yi)很受學(xue)(xue)生(sheng)的(de)(de)(de)歡迎。但在1850年的(de)(de)(de)教(jiao)(jiao)師(shi)資格(ge)考試中,因(yin)(yin)生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)和地質學(xue)(xue)的(de)(de)(de)知識(shi)過少,孟德爾(er)被教(jiao)(jiao)會派到維也納大學(xue)(xue)深造(zao),受到相(xiang)當(dang)系(xi)統(tong)和嚴格(ge)的(de)(de)(de)科(ke)學(xue)(xue)教(jiao)(jiao)育和訓練,也受到杰出科(ke)學(xue)(xue)家(jia)(jia)們的(de)(de)(de)影響(xiang),如多(duo)普勒,孟德爾(er)為他(ta)(ta)當(dang)物(wu)理(li)學(xue)(xue)演示(shi)助手;又如依汀(ting)豪生(sheng),他(ta)(ta)是(shi)(shi)一(yi)位(wei)數學(xue)(xue)家(jia)(jia)和物(wu)理(li)學(xue)(xue)家(jia)(jia);還有恩格(ge)爾(er),他(ta)(ta)是(shi)(shi)細胞理(li)論發展中的(de)(de)(de)一(yi)位(wei)重(zhong)要人物(wu),但是(shi)(shi)由于否定(ding)植物(wu)物(wu)種的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)而受到教(jiao)(jiao)士們的(de)(de)(de)攻擊。這些(xie)為他(ta)(ta)后來的(de)(de)(de)科(ke)學(xue)(xue)實踐(jian)打下了(le)堅實的(de)(de)(de)基礎。孟德爾(er)經過長期思索認識(shi)到,理(li)解那(nei)些(xie)使遺傳(chuan)性(xing)狀代(dai)代(dai)恒定(ding)的(de)(de)(de)機制更為重(zhong)要。

1856年,從(cong)(cong)維也納大學回到布魯恩不久,孟德爾(er)就開始了長達8年的(de)豌(wan)豆(dou)實驗。孟德爾(er)首先從(cong)(cong)許多種(zhong)(zhong)子(zi)商那里弄來了34個品(pin)種(zhong)(zhong)的(de)豌(wan)豆(dou),從(cong)(cong)中(zhong)挑選出(chu)22個品(pin)種(zhong)(zhong)用于實驗。它們(men)都具有(you)某種(zhong)(zhong)可(ke)以(yi)相互區分的(de)穩定(ding)性狀,例(li)如(ru)高(gao)莖(jing)或矮(ai)莖(jing)、圓粒(li)或皺(zhou)粒(li)、灰色種(zhong)(zhong)皮或白色種(zhong)(zhong)皮等。

孟(meng)德(de)爾通(tong)過人工培植這(zhe)些豌(wan)豆(dou),對不同代的(de)(de)豌(wan)豆(dou)的(de)(de)性狀和(he)數目進行細致(zhi)入(ru)微的(de)(de)觀察(cha)、計(ji)數和(he)分析。運用這(zhe)樣的(de)(de)實驗方法(fa)需要極大的(de)(de)耐(nai)心和(he)嚴(yan)謹(jin)的(de)(de)態(tai)度。他酷愛(ai)自己(ji)的(de)(de)研究工作,經常向前來參(can)觀的(de)(de)客人指著(zhu)豌(wan)豆(dou)十分自豪地說:“這(zhe)些都是我(wo)的(de)(de)兒女!”

8個寒暑的(de)辛勤(qin)勞作(zuo),孟(meng)德(de)爾發(fa)現了(le)生(sheng)物(wu)遺傳的(de)基本(ben)規(gui)(gui)律,并得到了(le)相應的(de)數學關系(xi)式(shi)。人們分別稱(cheng)他的(de)發(fa)現為“孟(meng)德(de)爾第一(yi)定(ding)律”(即孟(meng)德(de)爾遺傳分離規(gui)(gui)律)和“孟(meng)德(de)爾第二定(ding)律”(即基因自由組合規(gui)(gui)律),它(ta)們揭示了(le)生(sheng)物(wu)遺傳奧秘(mi)的(de)基本(ben)規(gui)(gui)律。

豌豆實驗

孟(meng)(meng)德爾(er)開始進(jin)行(xing)豌(wan)豆實(shi)驗(yan)時,達爾(er)文(wen)進(jin)化論剛剛問世。他(ta)仔(zi)細研讀了達爾(er)文(wen)的(de)(de)著作(zuo),從中(zhong)吸收豐富的(de)(de)營養。保存至今(jin)的(de)(de)孟(meng)(meng)德爾(er)遺物之中(zhong),就(jiu)有好幾本達爾(er)文(wen)的(de)(de)著作(zuo),上面還留(liu)著孟(meng)(meng)德爾(er)的(de)(de)手(shou)批,足見他(ta)對達爾(er)文(wen)及(ji)其著作(zuo)的(de)(de)關(guan)注。

起初(chu)(chu),孟德爾豌豆實驗(yan)并不是(shi)有意為(wei)探(tan)(tan)索遺(yi)傳規律而進行的。他(ta)的初(chu)(chu)衷是(shi)希望獲得優良品(pin)種,只是(shi)在試驗(yan)的過(guo)程(cheng)中(zhong),逐步把重(zhong)點(dian)轉向了探(tan)(tan)索遺(yi)傳規律。除了豌豆以外(wai),孟德爾還對(dui)其他(ta)植物作(zuo)了大(da)量的類似研(yan)究,其中(zhong)包括玉米、紫羅(luo)蘭(lan)和紫茉莉等,以期證明他(ta)發現(xian)的遺(yi)傳規律對(dui)大(da)多(duo)數植物都是(shi)適用的。

從生(sheng)物(wu)的整體形式(shi)和行為中(zhong)很難觀察(cha)(cha)并發現遺傳規律(lv),而從個別(bie)性狀中(zhong)卻容(rong)易觀察(cha)(cha),這也是科(ke)學界長期困惑的原因。孟(meng)(meng)德(de)(de)爾(er)不僅考(kao)察(cha)(cha)生(sheng)物(wu)的整體,更著眼于(yu)生(sheng)物(wu)的個別(bie)性狀,這是他(ta)與前輩生(sheng)物(wu)學家的重要區(qu)別(bie)之一。孟(meng)(meng)德(de)(de)爾(er)選擇的實(shi)驗材料也是非(fei)常科(ke)學的。因為豌豆(dou)屬(shu)于(yu)具(ju)有穩定品種的自(zi)花(hua)授粉植(zhi)物(wu),容(rong)易栽(zai)種,容(rong)易逐一分(fen)離計數,這對于(yu)他(ta)發現遺傳規律(lv)提供(gong)了有利(li)的條(tiao)件。

孟(meng)德(de)爾清楚(chu)自己的(de)發現所具(ju)有的(de)劃時(shi)代(dai)意義,但他還是慎(shen)重地重復(fu)實驗了多年,以期(qi)更加臻于完(wan)善、1865年,孟(meng)德(de)爾在布魯(lu)恩科學(xue)協會(hui)(hui)(hui)的(de)會(hui)(hui)(hui)議廳,將自己的(de)研究成果分兩次(ci)宣(xuan)讀(du)。第一次(ci),與會(hui)(hui)(hui)者禮貌而興致勃(bo)勃(bo)地聽完(wan)報告(gao),孟(meng)德(de)爾只(zhi)簡單地介紹了試驗的(de)目的(de)、方法和過(guo)程,為時(shi)一小時(shi)的(de)報告(gao)就使聽眾如墜入云霧中。

結論被埋沒

第二次(ci),孟(meng)(meng)(meng)德爾著(zhu)重根據(ju)實(shi)(shi)驗數(shu)據(ju)進(jin)行了深入的(de)(de)理論證明。可是(shi),偉大的(de)(de)孟(meng)(meng)(meng)德爾思(si)(si)維(wei)和實(shi)(shi)驗太(tai)超前(qian)了。盡(jin)管(guan)與(yu)(yu)會者絕大多數(shu)是(shi)布魯恩自然(ran)科(ke)學(xue)(xue)協會的(de)(de)會員,其中(zhong)既有(you)化(hua)學(xue)(xue)家(jia)、地(di)質學(xue)(xue)家(jia)和生(sheng)物學(xue)(xue)家(jia),也有(you)生(sheng)物學(xue)(xue)專業的(de)(de)植物學(xue)(xue)家(jia)、藻(zao)類學(xue)(xue)家(jia)。然(ran)而,聽眾對連篇累牘的(de)(de)數(shu)字和繁(fan)復枯(ku)燥的(de)(de)論證毫無興趣。他(ta)(ta)們實(shi)(shi)在跟不上孟(meng)(meng)(meng)德爾的(de)(de)思(si)(si)維(wei)。孟(meng)(meng)(meng)德爾用(yong)心血(xue)澆灌的(de)(de)豌豆所(suo)告(gao)訴他(ta)(ta)的(de)(de)秘密,時人不能與(yu)(yu)之(zhi)共識,一直被埋沒了35年之(zhi)久!

豌豆的雜(za)交實驗從1856年(nian)至1864年(nian)共進行了8年(nian)。孟德爾將其研究的結果整理成論文《植物(wu)雜(za)交試驗》發表,但(dan)未能引(yin)起當時學術界的重視(shi)!其原因有三個。

第一,在孟德(de)爾論文發表前7年(nian)(1859年(nian)),達(da)爾文的名著《物種起源》出(chu)版了。這部著作引起了科(ke)學界的興趣,幾乎(hu)全部的生物學家轉向生物進化的討(tao)論。這一點也許對(dui)孟德(de)爾論文的命運起了決定性的作用。

第二,當時的科(ke)學(xue)(xue)界缺乏(fa)理解孟德(de)爾定律的思想基礎。首先那(nei)個時代的科(ke)學(xue)(xue)思想還沒有包含(han)孟德(de)爾論(lun)(lun)(lun)文(wen)所提出(chu)的命題(ti):遺傳的不是(shi)一個個體的全(quan)貌(mao),而是(shi)一個個性狀。其(qi)次,孟德(de)爾論(lun)(lun)(lun)文(wen)的表達方式是(shi)全(quan)新的,他把生物學(xue)(xue)和統計學(xue)(xue)、數學(xue)(xue)結合(he)了起來,使得同時代的博物學(xue)(xue)家很難理解論(lun)(lun)(lun)文(wen)的真正含(han)義。

第三,有(you)的(de)(de)權威出于偏見或不理解,把孟(meng)德(de)爾的(de)(de)研究(jiu)視為一般的(de)(de)雜交實(shi)驗,和別人做(zuo)的(de)(de)沒有(you)多大差別。

孟(meng)德爾(er)晚(wan)年曾(ceng)經充滿信心地(di)對他的好(hao)友,布魯恩高(gao)等技術學(xue)院大地(di)測量學(xue)教授尼耶(ye)塞爾(er)說:“看吧,我的時代(dai)來到(dao)了。”這句話成(cheng)為偉大的預言(yan)。直到(dao)孟(meng)德爾(er)逝世16年后(hou),豌(wan)豆實驗(yan)論文正(zheng)式出(chu)版后(hou)34年,他從(cong)事豌(wan)豆試驗(yan)后(hou)43年,預言(yan)才變成(cheng)現實。

結論被重新發現

1900年(nian)(nian),來自荷蘭的(de)德弗里(li)斯、德國的(de)科(ke)倫斯和奧地利的(de)切(qie)爾(er)馬克同時獨立地“重新發現”孟德爾(er)遺(yi)傳定(ding)律,該年(nian)(nian)因此(ci)成為遺(yi)傳學(xue)史乃至生物(wu)科(ke)學(xue)史上劃時代(dai)的(de)一(yi)年(nian)(nian)。從此(ci),遺(yi)傳學(xue)進入了(le)孟德爾(er)時代(dai)。

通過(guo)摩(mo)爾根、艾弗里、赫爾希和沃森等數代科學家的研究,已(yi)經使生物(wu)遺(yi)傳(chuan)機制——這個使孟德爾魂牽夢繞的問題(ti)建立在遺(yi)傳(chuan)物(wu)質DNA的基礎之(zhi)上。

隨(sui)著科(ke)學家(jia)破(po)譯了遺傳(chuan)密碼,人(ren)(ren)們對遺傳(chuan)機制(zhi)有了更深刻的(de)(de)認識。人(ren)(ren)們已經開(kai)始向控制(zhi)遺傳(chuan)機制(zhi)、防治遺傳(chuan)疾病、合(he)成(cheng)生命等(deng)更大的(de)(de)造(zao)福(fu)于人(ren)(ren)類的(de)(de)工(gong)作方向前進。然(ran)而,所有這一切都與圣托馬斯修(xiu)道院那個獻身(shen)于科(ke)學的(de)(de)修(xiu)道士的(de)(de)名字(zi)相連。

其他方面成果

除了進行植(zhi)物雜(za)交實驗之(zhi)外,孟德爾還(huan)從事過植(zhi)物嫁接和(he)養蜂等方面的(de)研究。此(ci)外,他(ta)還(huan)進行了長期的(de)氣象觀測(ce),他(ta)生前(qian)是維也納動植(zhi)物學會會員,并(bing)且是布(bu)呂恩自然科學研究協會和(he)奧地利氣象學會的(de)創始人之(zhi)一(yi)。

試驗成功因素

1.正確(que)選用實(shi)驗(yan)材料(liao)。豌豆是(shi)嚴格的閉花(hua)自(zi)花(hua)授(shou)粉(fen)植物,在花(hua)開之(zhi)前即完成授(shou)粉(fen)過程,避免了外來花(hua)粉(fen)的干擾。豌豆具有一些穩定的、容易區分的性狀(zhuang),所獲實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)可靠。

2.應用統計學方法分析實(shi)驗結果。

3.從(cong)單因子(zi)(zi)到多因子(zi)(zi)的研究(jiu)方法。對(dui)(dui)(dui)生物性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)進行(xing)分析時,孟德爾開始只對(dui)(dui)(dui)一對(dui)(dui)(dui)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的遺傳情(qing)況(kuang)進行(xing)研究(jiu),暫時忽(hu)略其他性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang),明確一對(dui)(dui)(dui)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的遺傳情(qing)況(kuang)后再進行(xing)對(dui)(dui)(dui)2對(dui)(dui)(dui)、3對(dui)(dui)(dui)甚至更多對(dui)(dui)(dui)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的研究(jiu)。

4.合理設計實(shi)驗程序。如設計測交(jiao)實(shi)驗來驗證對性狀分離(li)的推(tui)測。

人物啟示

孟(meng)德爾揭(jie)示(shi)遺(yi)傳基本(ben)規律的(de)過(guo)程表明,任何一項(xiang)科學研究(jiu)成果的(de)取(qu)得,不(bu)僅需(xu)要堅韌的(de)意志和(he)持之以恒的(de)探索精神,還(huan)需(xu)要嚴(yan)謹求(qiu)實(shi)的(de)科學態度和(he)正確(que)的(de)研究(jiu)方法。

貢獻影響

基本定律

孟德爾遺傳規律

任何一(yi)門學(xue)科(ke)的(de)形成(cheng)(cheng)與發展(zhan),總是(shi)同當時熱衷(zhong)于這門科(ke)學(xue)研(yan)究的(de)杰出(chu)人物緊密(mi)相關,遺傳學(xue)的(de)形成(cheng)(cheng)與發展(zhan)也不(bu)例外,孟德(de)爾就(jiu)是(shi)遺傳學(xue)杰出(chu)的(de)奠基(ji)人。他揭示出(chu)遺傳學(xue)的(de)兩個基(ji)本定律——分(fen)離定律和自由(you)組合(he)定律。

分離規律

豌豆(dou)具(ju)有一(yi)些穩定(ding)的(de)(de)、容易(yi)區分(fen)的(de)(de)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang),這很符合(he)孟德(de)爾的(de)(de)試驗要求。所(suo)謂性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang),即(ji)指生物(wu)體的(de)(de)形態、結(jie)構和生理(li)、生化等(deng)特性(xing)(xing)的(de)(de)總稱(cheng)。在他的(de)(de)雜交試驗中(zhong),孟德(de)爾全神貫注地研究了7對(dui)(dui)(dui)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)遺(yi)傳規律。所(suo)謂相(xiang)對(dui)(dui)(dui)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang),即(ji)指同(tong)種生物(wu)同(tong)一(yi)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)不同(tong)表現類型,如豌豆(dou)花色有紅(hong)花與(yu)白花之分(fen),種子形狀(zhuang)(zhuang)有圓粒與(yu)皺(zhou)粒之分(fen)等(deng)等(deng)。為了方(fang)便(bian)和有利(li)于分(fen)析研究起(qi)見,他首先(xian)只針對(dui)(dui)(dui)一(yi)對(dui)(dui)(dui)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)傳遞情況(kuang)進行(xing)研究,然(ran)后(hou)再觀察多(duo)對(dui)(dui)(dui)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)在一(yi)起(qi)的(de)(de)傳遞情況(kuang)。這種分(fen)析方(fang)法(fa)是孟德(de)爾獲得(de)成(cheng)功的(de)(de)一(yi)個重要原(yuan)因。

1.顯性性狀與隱性性狀

大家(jia)知道(dao),孟德爾的(de)(de)(de)論(lun)文的(de)(de)(de)醒(xing)目(mu)標題是《植物雜(za)交(jiao)(jiao)(jiao)試驗》,因此他(ta)(ta)所從事試驗的(de)(de)(de)方法(fa)(fa),主(zhu)要是“雜(za)交(jiao)(jiao)(jiao)試驗法(fa)(fa)”。他(ta)(ta)用純種的(de)(de)(de)高(gao)莖(jing)(jing)(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)與矮(ai)(ai)莖(jing)(jing)(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)作(zuo)(zuo)(zuo)親本(ben)(ben)(ben)(親本(ben)(ben)(ben)以(yi)P表(biao)示(shi)(shi)),在它們(men)的(de)(de)(de)不同(tong)植株間進行異(yi)花傳粉(fen)。如圖(tu)(tu)2-4所示(shi)(shi)高(gao)莖(jing)(jing)(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)與矮(ai)(ai)莖(jing)(jing)(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)異(yi)花傳粉(fen)的(de)(de)(de)示(shi)(shi)意圖(tu)(tu)。結果(guo)發(fa)現(xian),無論(lun)是以(yi)高(gao)莖(jing)(jing)(jing)(jing)作(zuo)(zuo)(zuo)母(mu)本(ben)(ben)(ben),矮(ai)(ai)莖(jing)(jing)(jing)(jing)作(zuo)(zuo)(zuo)父本(ben)(ben)(ben),還是以(yi)高(gao)莖(jing)(jing)(jing)(jing)作(zuo)(zuo)(zuo)父本(ben)(ben)(ben),矮(ai)(ai)莖(jing)(jing)(jing)(jing)作(zuo)(zuo)(zuo)母(mu)本(ben)(ben)(ben)(即無論(lun)是正(zheng)交(jiao)(jiao)(jiao)還是反交(jiao)(jiao)(jiao)),它們(men)雜(za)交(jiao)(jiao)(jiao)得到(dao)的(de)(de)(de)第一(yi)代植株(簡稱“子一(yi)代”,以(yi)F1表(biao)示(shi)(shi))都(dou)表(biao)現(xian)為(wei)高(gao)莖(jing)(jing)(jing)(jing)。也(ye)就是說,就這一(yi)對相對性(xing)狀(zhuang)而(er)言,F1植株的(de)(de)(de)性(xing)狀(zhuang)只能表(biao)現(xian)出雙親中的(de)(de)(de)一(yi)個親本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)性(xing)狀(zhuang)——高(gao)莖(jing)(jing)(jing)(jing),而(er)另一(yi)親本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)性(xing)狀(zhuang)——矮(ai)(ai)莖(jing)(jing)(jing)(jing),則在F1中完全沒有得到(dao)表(biao)現(xian)。

又如,純種的紅(hong)花(hua)(hua)(hua)豌豆和白花(hua)(hua)(hua)豌豆進行雜(za)(za)交試驗時(shi),無論(lun)是(shi)正交還(huan)是(shi)反交,F1植(zhi)株全(quan)都(dou)(dou)是(shi)紅(hong)花(hua)(hua)(hua)豌豆。正因為(wei)如此,孟德爾(er)就把在(zai)這一對(dui)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)中,F1能(neng)夠表現(xian)出(chu)來的性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang),如高莖、紅(hong)花(hua)(hua)(hua),叫做顯(xian)性(xing)(xing)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang),而(er)把F1未能(neng)表現(xian)出(chu)來的性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang),如矮莖、白花(hua)(hua)(hua),叫做隱(yin)性(xing)(xing)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)。孟德爾(er)在(zai)豌豆的其他5對(dui)相對(dui)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的雜(za)(za)交試驗中,都(dou)(dou)得到了同(tong)樣的試驗結果,即(ji)都(dou)(dou)有(you)易(yi)于(yu)區(qu)別的顯(xian)性(xing)(xing)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)和隱(yin)性(xing)(xing)性(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)。

2.分離現象及分離比

在上述的(de)孟德(de)爾雜(za)交(jiao)試驗中,由(you)于在雜(za)種F1時只表現出相(xiang)對(dui)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)中的(de)一(yi)個性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)——顯性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang),那么,相(xiang)對(dui)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)中的(de)另一(yi)個性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)——隱性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang),是不是就(jiu)此(ci)消失了(le)呢?能否表現出來呢?帶著這(zhe)樣的(de)疑(yi)問,孟德(de)爾繼續著自己的(de)雜(za)交(jiao)試驗工作。

孟德(de)爾讓上述F1的(de)(de)(de)(de)高(gao)莖(jing)豌(wan)(wan)(wan)豆(dou)自花(hua)授(shou)粉,然后把所結出(chu)的(de)(de)(de)(de)F2豌(wan)(wan)(wan)豆(dou)種(zhong)(zhong)子(zi)于次年(nian)再(zai)播種(zhong)(zhong)下(xia)去,得(de)到雜種(zhong)(zhong)F2的(de)(de)(de)(de)豌(wan)(wan)(wan)豆(dou)植株(zhu)(zhu)(zhu),結果(guo)出(chu)現(xian)(xian)(xian)了兩種(zhong)(zhong)類型(xing):一種(zhong)(zhong)是高(gao)莖(jing)的(de)(de)(de)(de)豌(wan)(wan)(wan)豆(dou)(顯性性狀),一種(zhong)(zhong)是矮莖(jing)的(de)(de)(de)(de)豌(wan)(wan)(wan)豆(dou)(隱性性狀),即:一對相對性狀的(de)(de)(de)(de)兩種(zhong)(zhong)不同表(biao)(biao)現(xian)(xian)(xian)形式——高(gao)莖(jing)和矮莖(jing)性狀都表(biao)(biao)現(xian)(xian)(xian)出(chu)來了。孟德(de)爾的(de)(de)(de)(de)疑問解除(chu)了,并把這種(zhong)(zhong)現(xian)(xian)(xian)象稱為分離現(xian)(xian)(xian)象。不僅如(ru)此,孟德(de)爾還從F2的(de)(de)(de)(de)高(gao)、矮莖(jing)豌(wan)(wan)(wan)豆(dou)的(de)(de)(de)(de)數字(zi)統計中發現(xian)(xian)(xian):在1064株(zhu)(zhu)(zhu)豌(wan)(wan)(wan)豆(dou)中,高(gao)莖(jing)的(de)(de)(de)(de)有(you)787株(zhu)(zhu)(zhu),矮莖(jing)的(de)(de)(de)(de)有(you)277株(zhu)(zhu)(zhu),兩者數目之比(bi),近似(si)于3∶1。如(ru)圖2-4A所示(shi)。

孟德爾以同樣(yang)(yang)的試驗方法(fa),又(you)進(jin)行了紅(hong)(hong)花豌(wan)(wan)(wan)豆的F1自花授粉。在(zai)雜種(zhong)F2的豌(wan)(wan)(wan)豆植株(zhu)中(zhong),同樣(yang)(yang)也(ye)出現了兩種(zhong)類型(xing):一種(zhong)是紅(hong)(hong)花豌(wan)(wan)(wan)豆(顯性性狀),另一種(zhong)是白花豌(wan)(wan)(wan)豆(隱性性狀)。對此進(jin)行數字統計結果(guo)表明(ming),在(zai)929株(zhu)豌(wan)(wan)(wan)豆中(zhong),紅(hong)(hong)花豌(wan)(wan)(wan)豆有(you)705株(zhu),白花豌(wan)(wan)(wan)豆有(you)224株(zhu),二者之比(bi)同樣(yang)(yang)接近于3∶1。

孟德爾(er)還分別對(dui)(dui)其他(ta)5對(dui)(dui)相對(dui)(dui)性狀作了同樣的雜交試(shi)驗(yan),其結果也都(dou)是(shi)如此。

我們概括上述孟德爾的雜交試驗結果(guo),至(zhi)少有三點值得注意:

⑴F1的(de)(de)全部(bu)植(zhi)株,都只表現某(mou)一親本的(de)(de)性(xing)狀(顯(xian)性(xing)性(xing)狀),而(er)另一親本的(de)(de)性(xing)狀,則被(bei)暫時遮蓋而(er)未(wei)表現(隱性(xing)性(xing)狀)。

⑵在(zai)F2里(li),雜交親本的相(xiang)對性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)——顯性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)和隱性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)又都表(biao)(biao)現出來(lai)了(le),這(zhe)就是性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)分離現象。由此可見,隱性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)在(zai)F1里(li)并沒有消(xiao)失,只是暫時被遮(zhe)蓋而(er)未能得以表(biao)(biao)現罷(ba)了(le)。

⑶在F2的群(qun)體中,具(ju)有顯性(xing)性(xing)狀的植株(zhu)數(shu)與具(ju)有隱(yin)性(xing)性(xing)狀的植株(zhu)數(shu),常(chang)(chang)常(chang)(chang)表現出一定的分(fen)離比(bi),其比(bi)值(zhi)近似(si)于3∶1。

3.對性狀分離現象的解釋

孟德爾對上(shang)述(shu)7個豌豆雜交試驗結果中所反映出來的、值(zhi)得注意的三個有規律的現象(xiang)感到吃(chi)驚。事實(shi)上(shang),他(ta)已認(ren)識到,這絕對不是(shi)某種偶然的巧合,而是(shi)一(yi)種遺(yi)傳上(shang)的普遍規律,但對于(yu)3∶1的性狀分離比(bi),他(ta)仍感到困惑(huo)不解。經過(guo)一(yi)番創造性思維后,終(zhong)于(yu)茅塞頓開,提出了遺(yi)傳因子的分離假說,其主要內容可歸納為:

⑴生物性狀(zhuang)的遺(yi)傳由(you)遺(yi)傳因(yin)子決(jue)定(遺(yi)傳因(yin)子后來被稱為基(ji)因(yin))。

⑵遺傳因(yin)子(zi)在(zai)體細(xi)胞內成對存(cun)在(zai),其中一個(ge)成員(yuan)(yuan)(yuan)來(lai)自父本(ben),另(ling)一個(ge)成員(yuan)(yuan)(yuan)來(lai)自母本(ben),二者分別由精卵細(xi)胞帶(dai)入。在(zai)形(xing)成配(pei)子(zi)時(shi),成對的遺傳因(yin)子(zi)又彼此分離,并且各自進入到一個(ge)配(pei)子(zi)中。這(zhe)樣(yang),在(zai)每(mei)一個(ge)配(pei)子(zi)中,就(jiu)只含有成對遺傳因(yin)子(zi)中的一個(ge)成員(yuan)(yuan)(yuan),這(zhe)個(ge)成員(yuan)(yuan)(yuan)也許(xu)來(lai)自父本(ben),也許(xu)來(lai)自母本(ben)。

⑶在(zai)雜種F1的(de)(de)(de)體(ti)細胞中(zhong),兩個(ge)遺傳因(yin)子的(de)(de)(de)成員(yuan)不同(tong),它們之(zhi)(zhi)(zhi)間是處在(zai)各自(zi)獨立、互不干涉(she)的(de)(de)(de)狀態之(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong),但二者對(dui)性(xing)狀發育(yu)所起(qi)(qi)的(de)(de)(de)作用(yong)卻表現(xian)出明顯(xian)的(de)(de)(de)差異(yi),即一(yi)方對(dui)另一(yi)方起(qi)(qi)了(le)決定性(xing)的(de)(de)(de)作用(yong),因(yin)而(er)有顯(xian)性(xing)因(yin)子和(he)隱性(xing)因(yin)子之(zhi)(zhi)(zhi)分(fen),隨之(zhi)(zhi)(zhi)而(er)來的(de)(de)(de)也就有了(le)顯(xian)性(xing)性(xing)狀與隱性(xing)性(xing)狀之(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)。

⑷雜種F1所產生的(de)(de)不同類(lei)型的(de)(de)配子,其數目相等,而雌雄配子的(de)(de)結合又(you)是隨機的(de)(de),即(ji)各(ge)種不同類(lei)型的(de)(de)雌配子與雄配子的(de)(de)結合機會(hui)均等。

為了更好地(di)證明分(fen)離現象,下面(mian)用一(yi)對(dui)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)圖解來說明孟德爾的(de)(de)(de)(de)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)雜交(jiao)試驗及(ji)其(qi)假說。我們用大寫(xie)字母D代表(biao)決定(ding)高(gao)莖(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)的(de)(de)(de)(de)顯(xian)(xian)性(xing)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi),用小寫(xie)字母d代表(biao)矮莖(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)的(de)(de)(de)(de)隱(yin)性(xing)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)。在(zai)生(sheng)物的(de)(de)(de)(de)體細(xi)(xi)胞(bao)(bao)內,遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)是(shi)成(cheng)對(dui)存在(zai)的(de)(de)(de)(de),因(yin)(yin)此(ci),在(zai)純(chun)種(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)莖(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)的(de)(de)(de)(de)體細(xi)(xi)胞(bao)(bao)內含有(you)一(yi)對(dui)決定(ding)高(gao)莖(jing)(jing)性(xing)狀的(de)(de)(de)(de)顯(xian)(xian)性(xing)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)DD,在(zai)純(chun)種(zhong)(zhong)(zhong)矮莖(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)的(de)(de)(de)(de)體細(xi)(xi)胞(bao)(bao)內含有(you)一(yi)對(dui)決定(ding)矮莖(jing)(jing)性(xing)狀的(de)(de)(de)(de)隱(yin)性(xing)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)dd。雜交(jiao)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)F1的(de)(de)(de)(de)體細(xi)(xi)胞(bao)(bao)中,D和(he)d結合成(cheng)Dd,由于D(高(gao)莖(jing)(jing))對(dui)d(矮莖(jing)(jing))是(shi)顯(xian)(xian)性(xing),故F1植株全部為高(gao)莖(jing)(jing)豌(wan)(wan)豆(dou)(dou)。當F1進行減(jian)數分(fen)裂(lie)時,其(qi)成(cheng)對(dui)的(de)(de)(de)(de)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)D和(he)d又得彼此(ci)分(fen)離,最(zui)終產生(sheng)了兩種(zhong)(zhong)(zhong)不同類(lei)型的(de)(de)(de)(de)配(pei)(pei)(pei)子(zi)(zi)(zi)。一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)含有(you)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)D的(de)(de)(de)(de)配(pei)(pei)(pei)子(zi)(zi)(zi),另一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)含有(you)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)d的(de)(de)(de)(de)配(pei)(pei)(pei)子(zi)(zi)(zi),而(er)且兩種(zhong)(zhong)(zhong)配(pei)(pei)(pei)子(zi)(zi)(zi)在(zai)數量上相等(deng),各占1/2。因(yin)(yin)此(ci),上述(shu)兩種(zhong)(zhong)(zhong)雌(ci)雄配(pei)(pei)(pei)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)結合便(bian)產生(sheng)了三種(zhong)(zhong)(zhong)組合:DD、Dd和(he)dd,它們之間的(de)(de)(de)(de)比接近(jin)于1∶2∶1,而(er)在(zai)性(xing)狀表(biao)現上則接近(jin)于3(高(gao))∶1(矮)。

因此(ci),孟德爾的(de)(de)遺(yi)傳因子(zi)假說,使得(de)豌(wan)豆雜交試驗(yan)所得(de)到的(de)(de)相似結果有了科學的(de)(de)、圓(yuan)滿的(de)(de)解釋。

基(ji)因(yin)(yin)型(xing)(xing)(xing)與表現(xian)型(xing)(xing)(xing)我們已(yi)經(jing)看(kan)到,在(zai)上述一(yi)(yi)對遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)分(fen)析中,遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)和(he)最終表現(xian)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)并不完全是(shi)一(yi)(yi)回事,如當(dang)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)結(jie)(jie)構(gou)為DD型(xing)(xing)(xing)時,其(qi)表現(xian)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)狀是(shi)高莖(jing)豌(wan)(wan)(wan)豆,而(er)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)結(jie)(jie)構(gou)為Dd型(xing)(xing)(xing)時,其(qi)表現(xian)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)也(ye)是(shi)高莖(jing)豌(wan)(wan)(wan)豆。像這樣,生物(wu)個(ge)體(ti)(ti)(ti)所表現(xian)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外形(xing)特(te)征和(he)生理特(te)性(xing)叫做表現(xian)型(xing)(xing)(xing),如高莖(jing)與矮莖(jing),紅(hong)花(hua)與白花(hua);而(er)生物(wu)個(ge)體(ti)(ti)(ti)或其(qi)某一(yi)(yi)性(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)基(ji)礎,則被稱(cheng)為基(ji)因(yin)(yin)型(xing)(xing)(xing),如高莖(jing)豌(wan)(wan)(wan)豆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)因(yin)(yin)型(xing)(xing)(xing)有DD和(he)Dd兩(liang)種,而(er)矮莖(jing)豌(wan)(wan)(wan)豆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)因(yin)(yin)型(xing)(xing)(xing)只有dd一(yi)(yi)種。由相同(tong)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配子(zi)結(jie)(jie)合(he)(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)子(zi)發育而(er)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)個(ge)體(ti)(ti)(ti)叫做純合(he)(he)體(ti)(ti)(ti),如DD和(he)dd的(de)(de)(de)(de)(de)(de)植株;凡是(shi)由不同(tong)遺(yi)(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)因(yin)(yin)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配子(zi)結(jie)(jie)合(he)(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)子(zi)發育而(er)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)個(ge)體(ti)(ti)(ti)則稱(cheng)為雜合(he)(he)體(ti)(ti)(ti),如Dd。

基(ji)因(yin)型(xing)(xing)(xing)是生(sheng)物(wu)個(ge)體內部的遺傳(chuan)物(wu)質結構,因(yin)此,生(sheng)物(wu)個(ge)體的基(ji)因(yin)型(xing)(xing)(xing)在很大程度上決定(ding)了生(sheng)物(wu)個(ge)體的表(biao)現(xian)型(xing)(xing)(xing)。例(li)如,含有(you)顯性(xing)(xing)遺傳(chuan)因(yin)子(zi)D的豌(wan)豆植(zhi)株(zhu)(DD和Dd)都表(biao)現(xian)為高(gao)莖(jing),無顯性(xing)(xing)遺傳(chuan)因(yin)子(zi)的豌(wan)豆植(zhi)株(zhu)(dd)都表(biao)現(xian)為矮(ai)莖(jing)。由(you)此可見,基(ji)因(yin)型(xing)(xing)(xing)是性(xing)(xing)狀表(biao)現(xian)的內在因(yin)素,而表(biao)現(xian)型(xing)(xing)(xing)則(ze)是基(ji)因(yin)型(xing)(xing)(xing)的表(biao)現(xian)形式。

由(you)以上分析我們還可(ke)知道,表現型(xing)相(xiang)同(tong),基因(yin)型(xing)卻并不一定相(xiang)同(tong)。例如,DD和Dd的(de)表現型(xing)都是高(gao)莖,但其(qi)基因(yin)型(xing)并不相(xiang)同(tong),并且它們的(de)下(xia)一代有(you)差別:DD的(de)下(xia)一代都是高(gao)莖的(de),而(er)Dd的(de)下(xia)一代則有(you)分離現象——既(ji)有(you)高(gao)莖,也有(you)矮莖。

4.分離規律的驗證

前面(mian)講(jiang)到孟德爾對分(fen)離現象(xiang)的解釋,僅僅建立在(zai)一(yi)(yi)種(zhong)假(jia)說基礎之上,他(ta)本(ben)人也(ye)十(shi)分(fen)清(qing)(qing)楚這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)點(dian)。假(jia)說畢竟只(zhi)是(shi)(shi)假(jia)說,不能用(yong)來(lai)代替真理(li),要使(shi)這(zhe)(zhe)個(ge)假(jia)說上升為科學(xue)真理(li),單憑其能清(qing)(qing)楚地解釋他(ta)所得(de)到的試(shi)驗結果,那是(shi)(shi)遠遠不夠的,還(huan)必須用(yong)實(shi)驗的方法進行驗證這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)假(jia)說。下(xia)面(mian)介紹(shao)孟德爾設計的第一(yi)(yi)種(zhong)驗證方法,也(ye)是(shi)(shi)他(ta)用(yong)得(de)最多的測交法。

測(ce)交就是(shi)讓雜(za)(za)種(zhong)(zhong)子(zi)一(yi)(yi)代(dai)與隱(yin)性(xing)類型相(xiang)交,用(yong)來測(ce)定F1的基因(yin)型。按照(zhao)孟德爾對分離現象(xiang)的解(jie)釋,雜(za)(za)種(zhong)(zhong)子(zi)一(yi)(yi)代(dai)F1(Dd)一(yi)(yi)定會(hui)產(chan)生(sheng)帶(dai)有遺傳因(yin)子(zi)D和d的兩種(zhong)(zhong)配子(zi),并且兩者的數(shu)目相(xiang)等;而隱(yin)性(xing)類型(dd)只能(neng)產(chan)生(sheng)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)帶(dai)有隱(yin)性(xing)遺傳因(yin)子(zi)d的配子(zi),這種(zhong)(zhong)配子(zi)不(bu)會(hui)遮蓋F1中遺傳因(yin)子(zi)的作用(yong)。所以,測(ce)交產(chan)生(sheng)的后代(dai)應當一(yi)(yi)半是(shi)高莖(Dd)的,一(yi)(yi)半是(shi)矮莖(dd)的,即兩種(zhong)(zhong)性(xing)狀之比為1∶1。

孟德爾用(yong)子一代(dai)高(gao)莖(jing)豌(wan)(wan)豆(Dd)與矮莖(jing)豌(wan)(wan)豆(dd)相(xiang)(xiang)交(jiao),得到的后代(dai)共64株(zhu)(zhu),其中高(gao)莖(jing)的30株(zhu)(zhu),矮莖(jing)的34株(zhu)(zhu),即性狀(zhuang)分(fen)離比(bi)接(jie)近1∶1,實驗(yan)結果符合預先設想。對(dui)其他幾對(dui)相(xiang)(xiang)對(dui)性狀(zhuang)的測交(jiao)試驗(yan),也(ye)無一例(li)外地得到了近似于1∶1的分(fen)離比(bi)。

孟德爾的(de)(de)測(ce)交結(jie)果,雄辯(bian)地證明了他自己提(ti)出的(de)(de)遺傳因子分離假說(shuo)是正確(que)的(de)(de),是完全建(jian)立在科(ke)學的(de)(de)基礎上的(de)(de)。

5.分離規律的實質

孟(meng)(meng)德(de)爾提出的(de)(de)(de)遺傳因子的(de)(de)(de)分離假說(shuo),用他(ta)自己所(suo)設計的(de)(de)(de)測交(jiao)等一系(xi)列(lie)試(shi)驗(yan)(yan),已經得到(dao)了充(chong)分的(de)(de)(de)驗(yan)(yan)證,亦被(bei)后人無數(shu)次的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)所(suo)證實(shi)(shi),現已被(bei)世人所(suo)公(gong)認,并被(bei)尊(zun)稱為孟(meng)(meng)德(de)爾的(de)(de)(de)分離規律。那(nei)么,孟(meng)(meng)德(de)爾分離規律的(de)(de)(de)實(shi)(shi)質是什么呢?

這可(ke)以用一句(ju)話來概括,那就(jiu)是:雜(za)合體中(zhong)決定某一性狀的成對遺傳(chuan)因(yin)子(zi)(zi)(zi),在減數分(fen)裂過程中(zhong),彼(bi)此分(fen)離,互不(bu)干擾,使得配(pei)子(zi)(zi)(zi)中(zhong)只具有成對遺傳(chuan)因(yin)子(zi)(zi)(zi)中(zhong)的一個(ge),從而產生數目相等的、兩種類型(xing)的配(pei)子(zi)(zi)(zi),且獨立地遺傳(chuan)給(gei)后代,這就(jiu)是孟德(de)爾的分(fen)離規律。

自由組合規律

孟德爾在揭(jie)示了(le)(le)由一(yi)對(dui)(dui)(dui)遺傳(chuan)因(yin)(yin)子(或一(yi)對(dui)(dui)(dui)等位基因(yin)(yin))控(kong)制的(de)一(yi)對(dui)(dui)(dui)相對(dui)(dui)(dui)性狀(zhuang)(zhuang)雜(za)(za)交的(de)遺傳(chuan)規(gui)(gui)律(lv)(lv)——分離規(gui)(gui)律(lv)(lv)之后(hou),這位才(cai)思敏捷的(de)科學工作者,又接連進行(xing)了(le)(le)兩對(dui)(dui)(dui)、三(san)對(dui)(dui)(dui)甚(shen)至更多(duo)對(dui)(dui)(dui)相對(dui)(dui)(dui)性狀(zhuang)(zhuang)雜(za)(za)交的(de)遺傳(chuan)試驗,進而又發現了(le)(le)第二條(tiao)重要(yao)的(de)遺傳(chuan)學規(gui)(gui)律(lv)(lv),即自由組合規(gui)(gui)律(lv)(lv),也有人稱它為獨立分配(pei)規(gui)(gui)律(lv)(lv)。這里我(wo)們(men)僅(jin)介紹(shao)他所進行(xing)的(de)兩對(dui)(dui)(dui)相對(dui)(dui)(dui)性狀(zhuang)(zhuang)的(de)雜(za)(za)交試驗。

1.雜交試驗現象的觀察

孟德(de)爾在進(jin)行兩(liang)(liang)對(dui)相對(dui)性(xing)狀的雜(za)交試驗(yan)時,仍以豌豆為材(cai)料。他選取了具有兩(liang)(liang)對(dui)相對(dui)性(xing)狀差(cha)異的純合體作為親(qin)(qin)(qin)本(ben)(ben)進(jin)行雜(za)交,一(yi)個親(qin)(qin)(qin)本(ben)(ben)是(shi)(shi)結黃(huang)色圓形種子(zi)(簡(jian)稱黃(huang)色圓粒),另一(yi)親(qin)(qin)(qin)本(ben)(ben)是(shi)(shi)結綠(lv)色皺(zhou)形種子(zi)(簡(jian)稱綠(lv)色皺(zhou)粒),無論是(shi)(shi)正(zheng)交還是(shi)(shi)反交,所得到(dao)的F1全都是(shi)(shi)黃(huang)色圓形種子(zi)。由(you)此可知,豌豆的黃(huang)色對(dui)綠(lv)色是(shi)(shi)顯(xian)性(xing),圓粒對(dui)皺(zhou)粒是(shi)(shi)顯(xian)性(xing),所以F1的豌豆呈現黃(huang)色圓粒性(xing)狀。

如果把F1的種子(zi)播下去,讓它們的植(zhi)株進行自花授粉(自交),則在(zai)F2中出現了明顯的性狀(zhuang)分(fen)離和(he)自由組(zu)合現象。在(zai)共計得到的556粒F2種子(zi)中,有四種不同的表現類型.

如果以數量最(zui)少的(de)綠色(se)皺(zhou)形種(zhong)子(zi)32粒作為比例(li)數1,那么F2的(de)四(si)種(zhong)表現(xian)型的(de)數字比例(li)大約為9∶3∶3∶1。如圖2-7所示豌豆種(zhong)子(zi)兩(liang)對(dui)相對(dui)性狀的(de)遺傳實驗。

從以上(shang)豌(wan)豆(dou)雜交試驗結果看出(chu),在F2所出(chu)現(xian)的(de)四種(zhong)(zhong)(zhong)類型中(zhong),有(you)兩種(zhong)(zhong)(zhong)是親(qin)本原有(you)的(de)性狀組合,即黃(huang)色(se)(se)圓形(xing)種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)和(he)(he)綠色(se)(se)皺形(xing)種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi),還有(you)兩種(zhong)(zhong)(zhong)不同(tong)(tong)于親(qin)本類型的(de)新組合,即黃(huang)色(se)(se)皺形(xing)種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)和(he)(he)綠色(se)(se)圓形(xing)種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi),其(qi)結果顯示出(chu)不同(tong)(tong)相(xiang)對性狀之間的(de)自(zi)由組合。

2.雜交試驗結果的分析

孟德爾在雜交(jiao)試驗(yan)的分析(xi)研究中發(fa)現,如(ru)果單(dan)就(jiu)其中的一(yi)對相(xiang)對性(xing)狀而言,那么,其雜交(jiao)后代的顯、隱性(xing)性(xing)狀之比(bi)仍然(ran)符合3∶1的近(jin)似比(bi)值。

以上性狀分離比的(de)實(shi)際情況充分表明,這(zhe)兩對相(xiang)對性狀的(de)遺傳,分別是由兩對遺傳因(yin)子控制(zhi)著,其傳遞方(fang)式依(yi)然(ran)符合于分離規律。

此外,它還表(biao)明了(le)一對(dui)相(xiang)對(dui)性狀(zhuang)的分(fen)離與另一對(dui)相(xiang)對(dui)性狀(zhuang)的分(fen)離無關,二者在遺(yi)傳上是彼此獨立的。

如果把這(zhe)兩對(dui)相對(dui)性狀(zhuang)聯系在一(yi)起進行考(kao)慮(lv),那(nei)么,這(zhe)個F2表現(xian)(xian)型(xing)(xing)的分(fen)離比,應該是(shi)它們各自F2表現(xian)(xian)型(xing)(xing)分(fen)離比(3∶1)的乘(cheng)積:這(zhe)也表明,控制黃、綠和(he)圓、皺兩對(dui)相對(dui)性狀(zhuang)的兩對(dui)等位基因,既能彼(bi)此(ci)分(fen)離,又能自由組合。

3.自由組合現象的解釋

那(nei)么,對(dui)上(shang)述(shu)遺傳現象,又該如何解釋呢?孟(meng)德爾根據上(shang)述(shu)雜交試驗的結果(guo),提出(chu)了不(bu)同對(dui)的遺傳因(yin)子(zi)在(zai)形成配子(zi)中自由組合的理(li)論。

因(yin)為最初選用的(de)一個親本——黃(huang)色(se)圓形(xing)的(de)豌(wan)豆(dou)是(shi)純合子,其基因(yin)型為YYRR,在這里,Y代表(biao)黃(huang)色(se),R代表(biao)圓形(xing),由于(yu)它們都是(shi)顯性(xing),故用大寫字(zi)母表(biao)示(shi)。而選用的(de)另一親本——綠色(se)皺(zhou)形(xing)豌(wan)豆(dou)也是(shi)純合子,其基因(yin)型為yyrr,這里y代表(biao)綠色(se),r代表(biao)皺(zhou)形(xing),由于(yu)它們都是(shi)隱(yin)性(xing),所以用小寫字(zi)母來表(biao)示(shi)。

由于這兩個(ge)親(qin)本都(dou)是純(chun)合體,所以它(ta)們都(dou)只能產生一種類型的配子,即:

YYRR——YR

yyrr——yr

二者雜交,YR配子(zi)(zi)與yr配子(zi)(zi)結合(he),所(suo)得后(hou)代(dai)F1的基(ji)(ji)因(yin)型(xing)全為(wei)YyRr,即全為(wei)雜合(he)體。由(you)于基(ji)(ji)因(yin)間的顯(xian)隱性關系,所(suo)以F1的表(biao)現型(xing)全為(wei)黃色圓形種子(zi)(zi)。雜合(he)的F1在形成配子(zi)(zi)時,根據(ju)分離(li)(li)規律,即Y與y分離(li)(li),R與r分離(li)(li),然后(hou)每(mei)對基(ji)(ji)因(yin)中(zhong)的一(yi)個成員各自進入到(dao)下一(yi)個配子(zi)(zi)中(zhong),這樣,在分離(li)(li)了的各對基(ji)(ji)因(yin)成員之間,便會出現隨機的自由(you)組合(he),即:

⑴Y與R組(zu)合成(cheng)YR;

⑵Y與(yu)r組合(he)成Yr;⑶y與(yu)R組合(he)成yR;

⑷y與(yu)r組合成yr。

由于它們彼(bi)此(ci)間相互組(zu)合的(de)機會均等(deng),因(yin)此(ci)雜種(zhong)F1(YyRr)能夠產生(sheng)四種(zhong)不(bu)同(tong)類型、相等(deng)數(shu)量的(de)配子(zi)(zi)。當雜種(zhong)F1自交時,這四種(zhong)不(bu)同(tong)類型的(de)雌(ci)雄配子(zi)(zi)隨機結合,便在F2中產生(sheng)16種(zhong)組(zu)合中的(de)9種(zhong)基(ji)因(yin)型合子(zi)(zi)。由于顯隱(yin)性基(ji)因(yin)的(de)存(cun)在,這9種(zhong)基(ji)因(yin)型只(zhi)能有四種(zhong)表(biao)現(xian)型,即:黃色圓形(xing)、黃色皺形(xing)、綠色圓形(xing)、綠色皺形(xing)。如圖2-8所(suo)示它們之間的(de)比例為9∶3∶3∶1。

這(zhe)就(jiu)(jiu)是孟德(de)(de)爾當時提出的(de)(de)遺(yi)傳(chuan)因子(zi)自由(you)組(zu)合(he)假(jia)說,這(zhe)個(ge)假(jia)說圓(yuan)滿地解釋(shi)了他(ta)觀察到的(de)(de)試驗結果。事(shi)實上,這(zhe)也(ye)(ye)是一個(ge)普遍存(cun)在的(de)(de)最基本的(de)(de)遺(yi)傳(chuan)定(ding)律,這(zhe)就(jiu)(jiu)是孟德(de)(de)爾發現的(de)(de)第二個(ge)遺(yi)傳(chuan)定(ding)律——自由(you)組(zu)合(he)規律,也(ye)(ye)有人(ren)稱它為(wei)獨立分配規律。

4.自由組合規律的驗證

與分離規(gui)律相(xiang)(xiang)類似,要將自由(you)組合規(gui)律由(you)假說上升為真理,同樣也需要科學試驗的(de)驗證。孟德(de)爾為了(le)證實(shi)具有兩對相(xiang)(xiang)對性(xing)狀的(de)F1雜種,確實(shi)產生了(le)四種數(shu)目(mu)相(xiang)(xiang)等的(de)不同配子,他(ta)同樣采用(yong)了(le)測交(jiao)法來驗證。

把(ba)F1雜(za)(za)種(zhong)(zhong)與雙隱性親本進行雜(za)(za)交(jiao),由于雙隱性親本只能(neng)產(chan)生一種(zhong)(zhong)含有兩個隱性基因的(de)配(pei)(pei)子(zi)(yr),所以測交(jiao)所產(chan)生的(de)后(hou)代(dai),不僅能(neng)表(biao)現出雜(za)(za)種(zhong)(zhong)配(pei)(pei)子(zi)的(de)類型,而(er)且(qie)還能(neng)反映出各種(zhong)(zhong)類型配(pei)(pei)子(zi)的(de)比數。換句話說,當(dang)F1雜(za)(za)種(zhong)(zhong)與雙隱性親本測交(jiao)后(hou),如能(neng)產(chan)生四種(zhong)(zhong)不同類型的(de)后(hou)代(dai),而(er)且(qie)比數相(xiang)等,那(nei)么,就證(zheng)實了F1雜(za)(za)種(zhong)(zhong)在形成配(pei)(pei)子(zi)時,其基因就是按照自由組合的(de)規律彼(bi)此結(jie)合的(de)。為(wei)此,孟德爾做了以下(xia)測交(jiao)試驗,如圖(tu)2-9所示。

實際(ji)測交的(de)(de)(de)結果,無論是正交還(huan)是反交,都得(de)到(dao)了(le)(le)四(si)種數目(mu)相(xiang)近的(de)(de)(de)不同類型的(de)(de)(de)后(hou)代,其比數為1∶1∶1∶1,與預期(qi)的(de)(de)(de)結果完全(quan)符(fu)合。這就(jiu)證實了(le)(le)雌雄雜種F1在形成配子時,確(que)實產生(sheng)了(le)(le)四(si)種數目(mu)相(xiang)等的(de)(de)(de)配子,從而驗證了(le)(le)自由組合規律的(de)(de)(de)正確(que)性(xing)。

5.自由組合規律的實質

根據前面所(suo)講的可(ke)以知道,具有兩對(dui)(dui)(或更多對(dui)(dui))相對(dui)(dui)性狀的親(qin)本(ben)進(jin)行(xing)雜交,在F1產生配(pei)子(zi)時,在等(deng)位基(ji)因(yin)分離的同時,非(fei)同源染(ran)色體上的非(fei)等(deng)位基(ji)因(yin)表(biao)現為自由組合(he),這就是(shi)自由組合(he)規(gui)律的實質。也就是(shi)說,一(yi)對(dui)(dui)等(deng)位基(ji)因(yin)與(yu)另一(yi)對(dui)(dui)等(deng)位基(ji)因(yin)的分離與(yu)組合(he)互不干擾,各自獨立(li)地分配(pei)到配(pei)子(zi)中。

意義

孟德爾的(de)(de)分離規(gui)律(lv)和自(zi)由組(zu)合(he)規(gui)律(lv)是遺(yi)(yi)傳(chuan)學中最基本、最重要的(de)(de)規(gui)律(lv),后來發現的(de)(de)許多遺(yi)(yi)傳(chuan)學規(gui)律(lv)都是在它(ta)們的(de)(de)基礎上產生并(bing)建立起來的(de)(de),它(ta)猶如一(yi)盞明燈,照亮了近代(dai)遺(yi)(yi)傳(chuan)學發展的(de)(de)前(qian)途(tu)。

1.理論應用

從理(li)(li)論上講,自由組合規律(lv)為解釋(shi)自然(ran)(ran)界生(sheng)(sheng)物的(de)多(duo)樣性提供(gong)了重要的(de)理(li)(li)論依據。大家知道,導致生(sheng)(sheng)物發(fa)生(sheng)(sheng)變異的(de)原因(yin)固然(ran)(ran)很多(duo),但(dan)是,基因(yin)的(de)自由組合卻(que)是出現(xian)生(sheng)(sheng)物性狀多(duo)樣性的(de)重要原因(yin)。比(bi)如說(shuo),一對(dui)具有20對(dui)等位基因(yin)(這20對(dui)等位基因(yin)分別位于20對(dui)同(tong)源(yuan)染色(se)體(ti)上)的(de)生(sheng)(sheng)物進行雜交,F2可能出現(xian)的(de)表現(xian)型就有220=1048576種(zhong)。這可以說(shuo)明(ming)世界生(sheng)(sheng)物種(zhong)類(lei)為何如此繁多(duo)。當然(ran)(ran),生(sheng)(sheng)物種(zhong)類(lei)多(duo)樣性的(de)原因(yin)還包括基因(yin)突變和染色(se)體(ti)畸變。

分(fen)離規律是由(you)于有(you)些遺(yi)(yi)傳(chuan)疾病是由(you)隱性(xing)遺(yi)(yi)傳(chuan)因(yin)子控制的,這(zhe)些遺(yi)(yi)傳(chuan)病在通常情況(kuang)下(xia)很(hen)少會出現(xian)。

2.實踐應用

孟德爾遺傳規(gui)律在(zai)實踐(jian)(jian)中的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)重(zhong)要(yao)應用就(jiu)是(shi)在(zai)植物的(de)(de)雜(za)交(jiao)育種(zhong)上。在(zai)雜(za)交(jiao)育種(zhong)的(de)(de)實踐(jian)(jian)中,可(ke)以有(you)目的(de)(de)地將(jiang)兩個(ge)(ge)(ge)或多個(ge)(ge)(ge)品(pin)(pin)種(zhong)的(de)(de)優良性(xing)狀結合在(zai)一(yi)(yi)(yi)(yi)起,再經過(guo)自交(jiao),不斷進行(xing)純化和選擇,從而(er)得(de)到一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)符合理想(xiang)要(yao)求的(de)(de)新(xin)品(pin)(pin)種(zhong)。比方說,有(you)這樣兩個(ge)(ge)(ge)品(pin)(pin)種(zhong)的(de)(de)番(fan)(fan)茄:一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)是(shi)抗(kang)病、黃果(guo)(guo)肉品(pin)(pin)種(zhong),另一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)是(shi)易感(gan)病、紅(hong)(hong)果(guo)(guo)肉品(pin)(pin)種(zhong),需要(yao)培育出一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)既(ji)(ji)能(neng)穩(wen)定遺傳,又能(neng)抗(kang)病,而(er)且還是(shi)紅(hong)(hong)果(guo)(guo)肉的(de)(de)新(xin)品(pin)(pin)種(zhong)。你(ni)就(jiu)可(ke)以讓這兩個(ge)(ge)(ge)品(pin)(pin)種(zhong)的(de)(de)番(fan)(fan)茄進行(xing)雜(za)交(jiao),在(zai)F2中就(jiu)會出現既(ji)(ji)抗(kang)病又是(shi)紅(hong)(hong)果(guo)(guo)肉的(de)(de)新(xin)型(xing)品(pin)(pin)種(zhong)。用它作(zuo)種(zhong)子繁殖(zhi)下去,經過(guo)選擇和培育,就(jiu)可(ke)以得(de)到你(ni)所需要(yao)的(de)(de)能(neng)穩(wen)定遺傳的(de)(de)番(fan)(fan)茄新(xin)品(pin)(pin)種(zhong)。

這位生前默默無聞(wen)的先(xian)驅又重新獲得了高度評價(jia),他的論文也被公認(ren)為開辟了現代(dai)遺傳學(xue)。

人物評價

孟德爾的研究為什么被忽(hu)視

孟德(de)(de)爾(er)的(de)(de)(de)(de)文章明確流暢(chang),他的(de)(de)(de)(de)學說簡單質樸(pu),而且發(fa)表的(de)(de)(de)(de)時間(1866)正(zheng)是迫切需(xu)要這種學說的(de)(de)(de)(de)時候,因(yin)而他的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)什(shen)么(me)長期(qi)完全被(bei)(bei)忽視確實是一個費解的(de)(de)(de)(de)謎。說世界還沒有(you)作(zuo)(zuo)好接納(na)它的(de)(de)(de)(de)準備這種膚淺(qian)的(de)(de)(de)(de)答案根本(ben)就不是什(shen)么(me)答案。如果孟德(de)(de)爾(er)作(zuo)(zuo)好了準備,那(nei)么(me)別的(de)(de)(de)(de)人又為(wei)(wei)什(shen)么(me)沒有(you)。這個問題十分重要,它表明思想史中的(de)(de)(de)(de)某些基(ji)本(ben)原則應當(dang)更加仔(zi)細(xi)地進行研究。孟德(de)(de)爾(er)的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)長期(qi)被(bei)(bei)忽略(lve)的(de)(de)(de)(de)可(ke)能原因(yin)是什(shen)么(me)?

首先(xian),當然是孟德(de)爾(er)(er)發表的著(zhu)作極少。從1856年他(ta)開始研究到1871年停(ting)止雜(za)交(jiao)選育的這十幾(ji)年中他(ta)必(bi)定積累了(le)大(da)量數(shu)據資料,但是他(ta)只在布隆(long)博物(wu)學會發表過演(yan)說(shuo)和另一篇短文章(山柳菊(ju)的雜(za)交(jiao)試驗(yan),1870年)。說(shuo)得委婉(wan)一點,孟德(de)爾(er)(er)并不是一個多產作家。

從他(ta)(ta)和(he)內(nei)格(ge)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)通信(SternandSherwood,1966)可(ke)以了(le)(le)解(jie)他(ta)(ta)發(fa)現(xian)用豌豆進(jin)(jin)行試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果被(bei)他(ta)(ta)于1869年采(cai)用一(yi)年生紫羅蘭與無(wu)毛紫羅蘭、玉(yu)米、紫茉莉進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雜交試(shi)(shi)驗(yan)(yan)完全(quan)證實。這還(huan)是在“不發(fa)表(biao)就湮滅”這諺語(yu)流行之前很久(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候,孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)并沒(mei)有向世界介紹(shao)他(ta)(ta)以往的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)得到這些(xie)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)證實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息,而他(ta)(ta)以前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)也只是在上述學會(hui)(hui)會(hui)(hui)刊上發(fa)表(biao)。載有孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)新發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)布隆學會(hui)(hui)會(hui)(hui)刊被(bei)寄往115個(ge)單(dan)位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖書館,包(bao)括英國(guo)皇家學會(hui)(hui)和(he)林(lin)奈學會(hui)(hui)。孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)自己保(bao)存(cun)了(le)(le)40份(fen)這篇文章的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)制品。后(hou)來我們知(zhi)道(dao)除了(le)(le)別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學者以外(wai),他(ta)(ta)還(huan)將之寄給兩位知(zhi)名(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)物(wu)學家:A.Kerner vonMarilaun(他(ta)(ta)以移(yi)植(zhi)(zhi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)而聞名(ming))和(he)內(nei)格(ge)里(當時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)著名(ming)植(zhi)(zhi)物(wu)學家之一(yi),孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)認為他(ta)(ta)是植(zhi)(zhi)物(wu)雜交的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專家)。自此(ci)以后(hou)孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)即經(jing)常與內(nei)格(ge)里通信,可(ke)惜只有孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信被(bei)保(bao)存(cun)了(le)(le)下(xia)來。內(nei)格(ge)里顯然并不了(le)(le)解(jie)孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)論點,而更(geng)可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)倒(dao)是反(fan)(fan)對(dui)他(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)論點。內(nei)格(ge)里不僅(jin)沒(mei)有鼓勵孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)反(fan)(fan)而是適得其反(fan)(fan),他(ta)(ta)并沒(mei)有介紹(shao)孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)在有名(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)物(wu)學雜志上發(fa)表(biao)他(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果以便引起更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人注意。反(fan)(fan)之,他(ta)(ta)卻讓孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)采(cai)用山柳菊(Hieracium)進(jin)(jin)行試(shi)(shi)驗(yan)(yan)來檢驗(yan)(yan)其遺傳(chuan)學說,了(le)(le)解(jie)山柳菊屬植(zhi)(zhi)物(wu)中單(dan)性(xing)生殖(zhi)(無(wu)配生殖(zhi))很普(pu)遍,使試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結果和(he)孟(meng)(meng)(meng)(meng)德(de)爾(er)(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學說不一(yi)致。

簡(jian)單(dan)說(shuo)(shuo)(shuo)來,正如一(yi)位歷(li)史學家(jia)所說(shuo)(shuo)(shuo),“孟(meng)德(de)爾和內(nei)(nei)(nei)格(ge)(ge)里(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交往(wang)完全是一(yi)場災難”。內(nei)(nei)(nei)格(ge)(ge)里(li)(li)(li)在1884年出(chu)版他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)于(yu)(yu)進化(hua)與遺傳(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)著(zhu)時,在其中討論雜交試驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)篇幅很多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)章(zhang)(zhang)中完全沒有(you)提(ti)到(dao)孟(meng)德(de)爾。這(zhe)(zhe)簡(jian)直是不(bu)可(ke)思議的(de)(de)(de)(de)(de)(de)!因(yin)為(wei)這(zhe)(zhe)一(yi)章(zhang)(zhang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其它內(nei)(nei)(nei)容比孟(meng)德(de)爾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作遜色得多。是不(bu)是因(yin)為(wei)內(nei)(nei)(nei)格(ge)(ge)里(li)(li)(li)輕視這(zhe)(zhe)位遠在摩拉(la)維亞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天主教神父?還是僅僅由(you)于(yu)(yu)內(nei)(nei)(nei)格(ge)(ge)里(li)(li)(li)氣量(liang)偏狹(xia)?很可(ke)能是后者。過去很少(shao)(shao)提(ti)到(dao)內(nei)(nei)(nei)格(ge)(ge)里(li)(li)(li)是贊同(tong)純粹融合(he)(he)遺傳(chuan)學說(shuo)(shuo)(shuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)少(shao)(shao)數生物學家(jia)之(zhi)一(yi)(Mayr,1973:140)。孟(meng)德(de)爾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究支持(chi)了遺傳(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒說(shuo)(shuo)(shuo),內(nei)(nei)(nei)格(ge)(ge)里(li)(li)(li)認為(wei)在受精時父本(ben)和母(mu)本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)異胞質由(you)于(yu)(yu)同(tong)種分子團(micelles)融合(he)(he)成一(yi)單(dan)股(gu)而融合(he)(he)。對內(nei)(nei)(nei)格(ge)(ge)里(li)(li)(li)來說(shuo)(shuo)(shuo),承(cheng)認孟(meng)德(de)爾學說(shuo)(shuo)(shuo)就等于(yu)(yu)完全否定了他自己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學說(shuo)(shuo)(shuo),他沒有(you)仔細推敲孟(meng)德(de)爾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)(zhang)(他本(ben)應當這(zhe)(zhe)樣做)就草率地作出(chu)了孟(meng)德(de)爾肯定錯了的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論(Weinstein,1962),他認為(wei)這(zhe)(zhe)些(xie)發現(xian)是“依靠經驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)而不(bu)是依靠理智(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)”。

孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)的(de)(de)(de)謙遜(xun)并沒有(you)改變他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)處境(jing)。自從遭到內格里(li)的(de)(de)(de)冷遇后,他(ta)(ta)(ta)再(zai)也(ye)沒有(you)積極地去和其它植物(wu)(wu)(wu)學(xue)家(jia)(jia)或(huo)雜交育(yu)種者(zhe)建立聯(lian)系或(huo)在(zai)(zai)國內或(huo)國際學(xue)術會議上發表演說。他(ta)(ta)(ta)將他(ta)(ta)(ta)七(qi)年時間里(li)的(de)(de)(de)做(zuo)的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)、涉及到3萬多個植株的(de)(de)(de)實驗(yan)研究比作是(shi)(shi)“一個與世隔離的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)”!孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)意識到豌豆(dou)的(de)(de)(de)情(qing)況是(shi)(shi)非同(tong)一般(ban)的(de)(de)(de)簡(jian)單。這無疑是(shi)(shi)他(ta)(ta)(ta)選擇這一物(wu)(wu)(wu)種作為他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)主(zhu)要實驗(yan)材料的(de)(de)(de)原因(yin)。后來(lai)所(suo)發現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)幾乎(hu)一切(qie)復雜的(de)(de)(de)染色體遺傳現(xian)(xian)(xian)象(xiang)在(zai)(zai)孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)所(suo)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)植物(wu)(wu)(wu)中都有(you)所(suo)表現(xian)(xian)(xian)。以孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)當時所(suo)擁有(you)的(de)(de)(de)手段,他(ta)(ta)(ta)肯定會被由連鎖、交換、多倍性引(yin)起的(de)(de)(de)復雜現(xian)(xian)(xian)象(xiang)所(suo)難(nan)倒。實際上山柳菊屬的(de)(de)(de)無配生殖后來(lai)就使他(ta)(ta)(ta)寸步難(nan)行。因(yin)此(ci)孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)的(de)(de)(de)發現(xian)(xian)(xian)給人(ren)(ren)的(de)(de)(de)印象(xiang)是(shi)(shi)他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)理論也(ye)許不(bu)(bu)能適用(yong)(yong)(yong)于各類植物(wu)(wu)(wu),他(ta)(ta)(ta)本(ben)人(ren)(ren)也(ye)說,“只有(you)擁有(you)絕大多數(shu)植物(wu)(wu)(wu)類群的(de)(de)(de)詳細試(shi)驗(yan)結果才能做(zuo)出(chu)最后決定”(1866:2)。在(zai)(zai)這個例(li)子中,孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)的(de)(de)(de)態(tai)度很可能受到他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理學(xue)訓(xun)練的(de)(de)(de)不(bu)(bu)利影響。物(wu)(wu)(wu)理學(xue)家(jia)(jia)(至少在(zai)(zai)孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)的(de)(de)(de)那(nei)個時代)總是(shi)(shi)尋求普遍定律。因(yin)此(ci),孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)所(suo)發現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)豌豆(dou)的(de)(de)(de)“定律”只有(you)在(zai)(zai)也(ye)適用(yong)(yong)(yong)于豌豆(dou)和所(suo)有(you)其它植物(wu)(wu)(wu)時才有(you)效(xiao)。孟(meng)(meng)德爾(er)(er)(er)(er)是(shi)(shi)不(bu)(bu)是(shi)(shi)因(yin)為他(ta)(ta)(ta)發現(xian)(xian)(xian)這些(xie)定律似乎(hu)并不(bu)(bu)適用(yong)(yong)(yong)于某些(xie)別的(de)(de)(de)植物(wu)(wu)(wu)也(ye)認為他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)豌豆(dou)定律無效(xiao)?

正如我(wo)在(zai)前(qian)面(mian)指出,孟德(de)爾(er)的(de)(de)研究方法(fa)還(huan)有另一(yi)個弱點。當他(ta)(ta)(ta)決定了“為豌豆提(ti)出的(de)(de)定律的(de)(de)可靠性還(huan)需要證實”(1866:43)之后就轉向物種(zhong)(zhong)雜(za)交。雖(sui)然他(ta)(ta)(ta)認(ren)識到(dao)這和變(bian)(bian)種(zhong)(zhong)雜(za)交并不(bu)是一(yi)回(hui)事,然而物種(zhong)(zhong)雜(za)交的(de)(de)試(shi)驗使他(ta)(ta)(ta)沒(mei)有把握(wo)和不(bu)愿意積極去(qu)改進豌豆試(shi)驗的(de)(de)結(jie)果(guo),而這本(ben)(ben)來是應當做(zuo)的(de)(de)。他(ta)(ta)(ta)特(te)別被(bei)原以為是固定不(bu)變(bian)(bian)物種(zhong)(zhong)的(de)(de)雜(za)種(zhong)(zhong)所困擾。就這一(yi)點而言(yan)也并非(fei)只有孟德(de)爾(er)一(yi)人(ren)如此。物種(zhong)(zhong)的(de)(de)本(ben)(ben)質是雜(za)交家(jia)所最關心的(de)(de),在(zai)1900年以前(qian)孟德(de)爾(er)的(de)(de)菜(cai)豆和山(shan)柳菊的(de)(de)物種(zhong)(zhong)間雜(za)交試(shi)驗常(chang)被(bei)雜(za)交家(jia)提(ti)到(dao)(從內格里(li)到(dao)荷夫曼和Focke),而不(bu)是他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)豌豆變(bian)(bian)種(zhong)(zhong)的(de)(de)比值。

1900年以后相當長一(yi)段(duan)時間中(zhong)人們廣泛(fan)地認為連續(xu)變異所遵從的(de)(de)是(shi)和孟德(de)爾(er)的(de)(de)遺(yi)傳定律(lv)完全不同的(de)(de)規律(lv),這可能也是(shi)忽視孟德(de)爾(er)研究工(gong)作的(de)(de)另一(yi)個(ge)原因。漸進性的(de)(de)連續(xu)變異在1859年以后被普(pu)遍認為是(shi)進化論者所關心的(de)(de)唯一(yi)的(de)(de)一(yi)種變異。

歷史學(xue)家曾經查證在1900年以前孟德(de)爾的(de)(de)(de)(de)工作曾被人(ren)引用12次(ci)左右。引用最(zui)多(duo)也(ye)(ye)是(shi)最(zui)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)是(shi)Focke的(de)(de)(de)(de)著名評論性著作《植物雜(za)種》(Die Pflanzen-Misehlinge,1881)一書(shu)(shu)。后來凡從(cong)事(shi)植物雜(za)交的(de)(de)(de)(de)人(ren)都參考這(zhe)本(ben)書(shu)(shu),在這(zhe)書(shu)(shu)出版之后幾乎所有提到(dao)孟德(de)爾工作的(de)(de)(de)(de)人(ren)都說(shuo)是(shi)從(cong)Focke的(de)(de)(de)(de)這(zhe)本(ben)書(shu)(shu)中查到(dao)的(de)(de)(de)(de)。但是(shi)Focke本(ben)人(ren)根本(ben)沒有認識孟德(de)爾工作的(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)意(yi)義,而且在書(shu)(shu)中提到(dao)時所采取的(de)(de)(de)(de)方式也(ye)(ye)不會促使人(ren)們去參閱孟德(de)爾的(de)(de)(de)(de)原文。

1864年(nian)由于嚴重的蟲(chong)災(像甲蟲(chong))和其(qi)它屬植物試驗的意外結果孟德(de)爾被(bei)迫(po)放棄了豌豆研究(jiu)。1871年(nian)他被(bei)選(xuan)為他所在的修道(dao)院院長(chang)后由于行(xing)政事務的糾(jiu)纏便完全停(ting)止了一切雜交研究(jiu)。1884年(nian)他因腎炎去世,年(nian)僅62歲。又經過了16年(nian)全世界才(cai)意識到他的發現的偉大意義。

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