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          林林總總說北極

          源遠流長的歷史

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            北極博物館 > 頑強的北極生命 > 生命奧秘的研究


        孟德爾和遺傳規律

          孟德爾于1822年7月22日出生在奧地利的一個農莊里,他雖然從小聰明好學,成績突出,但因繳不起學費而經常食不果腹,最后為生計所迫,只好進了修道院。

          青年時代的孟德爾對研究大自然著了迷。進入修道院之后,他一面攻讀宗教課程,一面進行植物實驗。他用豌豆作實驗,使圓形豌豆和皺皮豌豆雜交,共在70棵豌豆上做了287次人工授粉。但,第一年所收獲的卻都是圓形豌豆,連一粒皺皮豌豆也沒有。其他的實驗也是如此,把長莖的與短莖的雜交,長出來的都是長莖的,黃色的和綠色的雜交,長出來都是綠色的,另外的那種特征則完全消失了。而,第二年,當他把這種雜種豌豆再種下去時,得到的卻既有圓粒豌豆,又有皺皮豌豆,并排長在一起。在收獲的7324粒豌豆中,5474粒是圓的,1850粒是皺皮的,比例接近于1/3。其他的實驗也是如此,比例是3粒黃的,1粒綠的,3粒高的,1粒矮的。為什么表面完全相同的豌豆會長出這樣不同的后代呢?孟德爾從這個問題著手解決存在已久的遺傳之謎。他首先想到,那些表面上看來完全一樣的雜交種子內含實際上是不一樣的,有些特征是明顯的稱顯性特征“A”,而表面上是看不出來的則稱隱性特征“a”。若每個特征是一單獨的遺傳因素,那么A與a相結合,只能形成1個單位,即Aa,于是第1年只能得到一種種子。但到第二年,當使Aa再與Aa相結合時,就能形成3個不同的組合,即AA、Aa、aa。因此,1對雜種會產生3種后代,2對雜種會產生9種后代,3對雜種則會產生27種后代,以立方乘積擴大,很快就會達到天文數字。

          與此同時,達爾文在自己的實驗中也發現,遺傳特征在雜種后代中出現的比例是3∶1,但他不知道自己的結果有如何重要。而孟德爾卻清楚地意識到了這一點,他當時沒有顯微技術來觀察豌豆內部的結構,因而還無法證實一定會存在遺傳物質,但他得出的實驗結果又無法用其他方法來解釋。因此他擬定了下述定律:1. 遺傳是經由很多獨立的、可以繼承的物質單位傳給后代;2. 如果父母雙方的遺傳因素相同,他們的后代會保留永遠不變的特征。如果父母雙方的遺傳因素不同,他們的后代就會是雜種,雜種后代形成自己的生殖細胞時,兩種不同的遺傳單位會再“釋放”自己,自由結合;3. 這些遺傳單位和生物體內其他單位的長期結合,對它們毫無影響,它們可以從任何組合中明顯出現,像形成組合時一樣。

          起先,孟德爾認為,這些只是一些假設,尚需進一步試驗來加以證實。于是他便將AaBb這個表面上看來是圓形黃色的雜種豌豆與它的親本AABB(圓形黃色豌豆)雜交,假使上述理論正確,長出的豌豆就會有4個組合,即AABb,AaBB,AaBb和AABB,且只能有4個。結果是,在他最終收獲的110粒雜交豌豆中,31粒圓形黃色(AaBb),26粒圓形綠色(Aabb),27粒皺應黃色(aaBb)和26粒皺皮綠色(aabb),除少數變異外,其比例正好是1∶1∶1∶1。這樣,經過8年的復雜試驗,孟德爾終于弄清了,遺傳是有規律的,而且看來是由某種遺傳單位將遺傳信息一代代地傳遞下去的。而且可以準確地預測出各種遺傳因素互相組合的比例。

          令人遺憾的是,當時并沒有人認識到這項發現就是遺傳規律,甚至他自己!因此,1884年1月6日,這位杰出人物以德高望重的修道院院長身份與世長辭,而非偉大的科學家。

          直到1900年3月24日,當一位荷蘭植物學家向德國植物學協會宣讀一篇論文時,雖然他也在自己的研究中得出了同樣的結論,但卻真誠地將科學史上一項最重大的發現完全歸功于最初取得此項成就的孟德爾。同年4月24日,一位德國科學家向德國植物協會表示,他也與孟德爾得出了同樣的結論,而這項殊榮當然應歸于孟德爾。同年6月24日,一位奧地利科學家向德國植物協會宣稱,他在看到孟德爾的著作之前,也認為自己做出了新的發現。就這樣,由一位荷蘭科學家、一位德國科學家、一位奧地利科學家共同肯定的孟德爾的著作引起了全世界的極大關注。全世界第一次真正懂得了近在眼前而又歷史悠久的奧秘,即生物的特點和形狀是怎樣從上一代遺傳給下一代的。進化論終于建立了它的基礎。

          另外,孟德爾還將數學與生物學有機地聯系了起來,引起了人們廣泛的興趣。

         

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        被粗大噗嗤噗嗤进出灌满

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