孟德?tīng)柡瓦z傳規(guī)律
孟德?tīng)栍?822年7月22日出生在奧地利的一個(gè)農(nóng)莊里,他雖然從小聰明好學(xué),成績(jī)突出,但因繳不起學(xué)費(fèi)而經(jīng)常食不果腹,最后為生計(jì)所迫,只好進(jìn)了修道院。
青年時(shí)代的孟德?tīng)枌?duì)研究大自然著了迷。進(jìn)入修道院之后,他一面攻讀宗教課程,一面進(jìn)行植物實(shí)驗(yàn)。他用豌豆作實(shí)驗(yàn),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(méi)有。其他的實(shí)驗(yàn)也是如此,把長(zhǎng)莖的與短莖的雜交,長(zhǎng)出來(lái)的都是長(zhǎng)莖的,黃色的和綠色的雜交,長(zhǎng)出來(lái)都是綠色的,另外的那種特征則完全消失了。而,第二年,當(dāng)他把這種雜種豌豆再種下去時(shí),得到的卻既有圓粒豌豆,又有皺皮豌豆,并排長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(huì)長(zhǎng)出這樣不同的后代呢?孟德?tīng)枏倪@個(gè)問(wèn)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(lái)完全一樣的雜交種子內(nèi)含實(shí)際上是不一樣的,有些特征是明顯的稱(chēng)顯性特征“A”,而表面上是看不出來(lái)的則稱(chēng)隱性特征“a”。若每個(gè)特征是一單獨(dú)的遺傳因素,那么A與a相結(jié)合,只能形成1個(gè)單位,即Aa,于是第1年只能得到一種種子。但到第二年,當(dāng)使Aa再與Aa相結(jié)合時(shí),就能形成3個(gè)不同的組合,即AA、Aa、aa。因此,1對(duì)雜種會(huì)產(chǎn)生3種后代,2對(duì)雜種會(huì)產(chǎn)生9種后代,3對(duì)雜種則會(huì)產(chǎn)生27種后代,以立方乘積擴(kuò)大,很快就會(huì)達(dá)到天文數(shù)字。
與此同時(shí),達(dá)爾文在自己的實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn),遺傳特征在雜種后代中出現(xiàn)的比例是3∶1,但他不知道自己的結(jié)果有如何重要。而孟德?tīng)枀s清楚地意識(shí)到了這一點(diǎn),他當(dāng)時(shí)沒(méi)有顯微技術(shù)來(lái)觀(guān)察豌豆內(nèi)部的結(jié)構(gòu),因而還無(wú)法證實(shí)一定會(huì)存在遺傳物質(zhì),但他得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果又無(wú)法用其他方法來(lái)解釋。因此他擬定了下述定律:1. 遺傳是經(jīng)由很多獨(dú)立的、可以繼承的物質(zhì)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(huì)保留永遠(yuǎn)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(huì)是雜種,雜種后代形成自己的生殖細(xì)胞時(shí),兩種不同的遺傳單位會(huì)再“釋放”自己,自由結(jié)合;3. 這些遺傳單位和生物體內(nèi)其他單位的長(zhǎng)期結(jié)合,對(duì)它們毫無(wú)影響,它們可以從任何組合中明顯出現(xiàn),像形成組合時(shí)一樣。
起先,孟德?tīng)栒J(rèn)為,這些只是一些假設(shè),尚需進(jìn)一步試驗(yàn)來(lái)加以證實(shí)。于是他便將AaBb這個(gè)表面上看來(lái)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(zhǎng)出的豌豆就會(huì)有4個(gè)組合,即AABb,AaBB,AaBb和AABB,且只能有4個(gè)。結(jié)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(yīng)黃色(aaBb)和26粒皺皮綠色(aabb),除少數(shù)變異外,其比例正好是1∶1∶1∶1。這樣,經(jīng)過(guò)8年的復(fù)雜試驗(yàn),孟德?tīng)柦K于弄清了,遺傳是有規(guī)律的,而且看來(lái)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(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出各種遺傳因素互相組合的比例。
令人遺憾的是,當(dāng)時(shí)并沒(méi)有人認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)就是遺傳規(guī)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(zhǎng)身份與世長(zhǎng)辭,而非偉大的科學(xué)家。
直到1900年3月24日,當(dāng)一位荷蘭植物學(xué)家向德國(guó)植物學(xué)協(xié)會(huì)宣讀一篇論文時(shí),雖然他也在自己的研究中得出了同樣的結(jié)論,但卻真誠(chéng)地將科學(xué)史上一項(xiàng)最重大的發(fā)現(xiàn)完全歸功于最初取得此項(xiàng)成就的孟德?tīng)枴M?月24日,一位德國(guó)科學(xué)家向德國(guó)植物協(xié)會(huì)表示,他也與孟德?tīng)柕贸隽送瑯拥慕Y(jié)論,而這項(xiàng)殊榮當(dāng)然應(yīng)歸于孟德?tīng)枴M?月24日,一位奧地利科學(xué)家向德國(guó)植物協(xié)會(huì)宣稱(chēng),他在看到孟德?tīng)柕闹髦,也認(rèn)為自己做出了新的發(fā)現(xiàn)。就這樣,由一位荷蘭科學(xué)家、一位德國(guó)科學(xué)家、一位奧地利科學(xué)家共同肯定的孟德?tīng)柕闹饕鹆巳澜绲臉O大關(guān)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(diǎn)和形狀是怎樣從上一代遺傳給下一代的。進(jìn)化論終于建立了它的基礎(chǔ)。
另外,孟德?tīng)栠將數(shù)學(xué)與生物學(xué)有機(jī)地聯(lián)系了起來(lái),引起了人們廣泛的興趣。
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