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【高中生物】遗传学之父孟德尔gregor mendel的故事
【高中生物】遗传学之父孟德尔gregormendel的故事
格雷戈·约翰·孟德尔(1822年7月22日,1884年1月6日)是“现代遗传学之父”和遗传学的创始人。遗传规律于1865年被发现。
1822年7月22日,孟德尔出生在奥地利西里西亚(现属捷克)海因策道夫村的一个贫寒的农民家庭里,父亲和母亲都是园艺家(外祖父是园艺工人)。孟德尔童年时受到园艺学和农学知识的熏陶,对植物的生长和开花非常感兴趣。
1840年,他被奥尔米兹大学哲学学院录取,主修古典哲学,但他也学习数学和物理。当时,在欧洲,学校由教会管理。学校需要教师,当地教会看到孟德尔勤勤恳恳,勤奋好学,所以他们把他送到首都维也纳大学。
大学毕业以后,孟德尔就在当地教会办的一所中学教书,教的是自然科学。他能专心备课,认真教课,所以很受学生的欢迎。1843年,年方21岁的孟德尔进了布隆城奥古斯汀修道院以后,曾在附近的高级中学任自然课教师,后来又到维也纳大学深造,受到相当系统和严格的科学教育和训练,为后来的科学实践打下了坚实的基础。孟德尔经过长期思索认识到,理解那些使遗传性状代代恒定的机制更为重要。
1856,在回到维也纳大学的布鲁恩后不久,孟德尔开始了豌豆实验八年。孟德尔首先从许多种子经销商那里获得了34个豌豆品种,并选择了22个品种进行试验。它们都有一些可以相互区别的稳定性状,如高茎或短茎、圆形材料或褶皱家族、灰色种皮或白色种皮等。
孟德尔通过人工培植这些豌豆,对不同代的豌豆的性状和数目进行细致入微的观察、计数和分析。运用这样的实验方法需要极大的耐心和严谨的态度。他酷爱自己的研究工作,经常向前来参观的客人指着豌豆十分自豪地说:“这些都是我的儿女!”
经过八年的努力,孟德尔发现了生物遗传的基本规律,并得到了相应的数学关系。人们把他的发现分别称为“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二定律”,揭示了生物遗传奥秘的基本规律。
孟德尔开始进行豌豆实验时,达尔文进化论刚刚问世。他仔细研读了达尔文的著作,从中吸收丰富的营养。保存至今的孟德尔遗物之中,就有好几本达尔文的著作,上面还留着孟德尔的手批,足见他对达尔文及其著作的关注。
起初,孟德尔的豌豆实验并不是为了探索遗传规律。他的初衷是获得优良品种,但在试验过程中,他逐渐将重点转向探索遗传规律。除了豌豆,孟德尔还对其他植物进行了大量类似的研究,包括玉米、紫罗兰和紫色茉莉花,以证明他发现的遗传规律适用于大多数植物。
从生物的整体形式和行为中很难观察并发现遗传规律,而从个别性状中却容易观察,这也是科学界长期困惑的原因。孟德尔不仅考察生物的整体,更着眼于生物的个别性状,这是他与前辈生物学家的重要区别之一。孟德尔选择的实验材料也是非常科学的。因为豌豆属于具有稳定品种的自花授粉植物,容易栽种,容易逐一分离计数,这对于他发现遗传规律提供了有利的条件。
孟德尔知道他的发现具有划时代的意义,但为了改进实验,他仔细地重复了许多年。1865年,孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅两次宣读了他的研究成果。这是第一次有礼貌、激动地聆听参与者的报告。孟德尔只简单介绍了实验的目的、方法和过程。一个小时的报告使观众如痴如醉。
第二次,孟德尔着重根据实验数据进行了深入的理论证明。可是,伟大的孟德尔思维和实验太超前了。尽管与会者绝大多数是布鲁恩自然科学协会的会员,中既有化学家、地质学家和生物学家,也有生物学专业的植物学家、藻类学家。然而,听众对连篇累续的数字和繁复枯燥的论证毫无兴趣。他们实在跟不上孟德尔的思维。孟德尔用心血浇灌的豌豆所告诉他的秘密,时人不能与之共识,一直被埋没了35年之久!
从1856年到1864年,进行了8年的豌豆杂交试验。孟德尔将他的研究结果汇编成一篇论文并发表,但没有引起任何回应。原因有三:
第一,在孟德尔论文发表前7年(1859年),达尔文的名著《物种起源》出版了。这部著作引起了科学界的兴趣,几乎全部的生物学家转向生物进化的讨论。这一点也许对孟德尔论文的命运起了决定性的作用。
其次,当时的科学界缺乏理解孟德尔定律的意识形态基础。首先,那个时代的科学思想不包括孟德尔论文中提出的命题:遗传的不是个人的整体形象,而是个性。其次,孟德尔论文的表述是全新的。他将生物学、统计学和数学结合起来,这使得当代博物学家很难理解这篇论文的真正意义。
第三,有的权威出于偏见或不理解,把孟德尔的研究视为一般的杂交实验,和别人做的没有多大差别。
在晚年,孟德尔自信地对他的好朋友尼塞尔说,“看,我的时代到了。”尼塞尔是布鲁恩高等技术学院的大地测量学教授这句话成了一个伟大的预言。直到孟德尔去世16年后,《豌豆实验论文》正式发表34年后,以及他从事豌豆实验43年后,这一预测才得以实现。
随着20世纪雄鸡的第一声啼鸣,来自三个国家的三位学者同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律。1900年,成为遗传学史乃至生物科学史上划时代的一年。从此,遗传学进入了孟德尔时代。
如今,通过摩根、艾弗里、赫希和沃森等一代又一代科学家的研究,孟德尔一直困扰的生物遗传机制是基于遗传物质DNA的。
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