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孟德爾和現代遺傳學

(2008-02-21 19:44:57) 下一個





宗教和科學勢不兩立.可是具有諷刺意味的是,現代遺傳學之父居然是在修道院裏幹活的.當然他的發現不是神示.那一切都歸因於他的”不務正業”,當然還有當時的修道院裏那種求實和寬容的風氣...


Johann Mendel 1822年7月20日生於奧地利的Heinzendorf(即現在捷克共和國的Hynčice)的一個農家.童年時當過花匠,學過養蜂. 小Johann在校成績優異,家裏也想盡力支持他上大學,可惜家境貧寒,力不從心.隻好於1843年進入修道院,改法號Gregor. 1851年被修道院派到維也納大學深造,兩年後鍍金歸來,在修道院裏教物理.


受大學裏他的教授和修道院同修的鼓舞,孟德爾對植物的變異產生了濃厚的興趣.於是決定在修道院的花園裏種豌豆,看看不同的性狀,如花和豆子的顏色等等,是如何傳給後代的.


豌豆是雌雄同體的植物,既可以自花受粉,也可以異花授粉.孟德爾發現豌豆有七個性狀肉眼可辯:




1. 花色:非紫即白;2. 花的位置:不是在枝幹上就是在末端; 3.莖的尺寸:非長即短; 4.種子形狀:不是圓滑就是皺摺; 5.種子顏色:非黃即綠; 6.豆莢形狀:非寬即窄; 7.豆莢顏色:非黃即綠.




受過科學訓練的孟德爾知道,摸清這些以後就可以進一步做雜交實驗,統計後代裏麵這些性狀出現的頻率,然後根據結果提出一個能合理地解釋這些結果的理論.


種豆,交配,統計;再種豆,再交配,再統計...在七年時間裏,孟德爾共種了29000株豌豆.


下麵就是他做的一個有代表性的實驗:




他把純種的結光滑種子的豌豆和純種的結皺摺種子的豌豆雜交,發現第一代(F1)植物結的全是光滑種子.


把F1的植物相互雜交,後代(F2)裏麵結光滑種子的豌豆和結皺摺種子的豌豆的數量之比接近3:1


一連幾天,孟德爾透過厚厚的鏡片,對著這些結果發呆...


他忽然想,如果做下麵的假設,這些結果就有了完美的解釋:


1. 每個性狀由一對遺傳因子控製,它們分別決定這一性狀的兩種表現型 (比如S決定光滑種子,s決定皺摺種子).

2. 遺傳因子互不攙和,相互獨立,隨機傳給後代.後代從父母那裏分別獲得一個遺傳因子.

3.一對遺傳因子裏麵,一個顯性(S)一個隱性(s).顯性因子抑製隱性因子的表現.


1866年,孟德爾的這些結果以不起眼的標題, Versuche uber Pflanzen-Hybriden (<植物雜交實驗>), 發表在Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn (Brünn自然科學學會會刊)上.論文發表後35年間幾乎無人問津,隻被引用3次.一直到1900年,它的重要性才被”重新發現”.




1868年孟德爾官升住持, 從此耽於行政事務,慢慢淡出科學研究.


老孟1884年一月4日死於奧匈帝國的Brno(現屬捷克共和國),享年62歲.他死後新的住持把他的所有文件付之一炬,太可惡了:(


聰明人和笨蛋的差別就在於,笨蛋隻見樹木不見森林,即使種幾百畝的豌豆在他眼裏也隻是一株株豌豆.聰明人卻能通過這些統計數字看到後麵隱藏的規律.


老孟就是這樣的聰明人.


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閱讀 ()評論 (4)
評論
艾麗思筆記 回複 悄悄話 不小心往上瞧了一眼,哎,你怎麽才13歲啊?
thunder_bird 回複 悄悄話 嗯,科學的假設是要膽大,可是不能是天馬行空的瞎想,必須以證據為基礎.科學方法不外乎觀察,歸納,提出假設;或者根據現有理論推導新的假設.當然所有假設都要經過驗證才能上升為理論.

孟德爾後來是浪費了光陰.不過你想,發表的文章無人問津,他做下去自己也不會覺得有意思的.走在時代前麵的人總會有失落感.我不埋怨那時的宗教製度,人家允許他不務正業,已經夠寬容的了.
艾麗思筆記 回複 悄悄話 耽於行政事務,淡出科學研究---太可惜了,要不這十幾年說不定又能研究出什麽好東西來呢,看來聰明也是不可浪費的,不然對不起老天爺的饋贈啊。

大膽假設,對科學研究真重要,其實對日常生活何嚐不是?任何事情從另外的角度想想,從其他的視野看待,然後去試試,也許就是另一片海闊天空。人最怕的就是被條條框框所束縛。
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