遺傳學(xué)之父-孟德爾

遺傳學(xué)之——孟德爾父圖片基本資料姓名：孟德爾

生卒：1822年7月22日

星座：巨蟹座

出生地：奧地利

描述：孟德爾是現(xiàn)代遺傳學(xué)之父，是這一門重要生物學(xué)科的奠基人。1865年發(fā)現(xiàn)遺傳定率。人物簡介童年經(jīng)歷

孟德爾孟德爾的父親酷愛園藝，是果樹栽培嫁接方面的行家，左鄰右舍的農(nóng)民經(jīng)常來向他請教。約翰從小就在父親影響下學(xué)會了干各種農(nóng)活，并且對果樹嫁接產(chǎn)生了濃厚的興趣。一次他問父親：“爸爸，一枝小小的良種接穗，盡管全部養(yǎng)料都由劣種砧木供給，為什么仍能長成粗人的枝干和香甜的果實？”“孩子，我也不知道為什么！但事實的確如此。比養(yǎng)料力量更大是樹木的本性，就是人們稱為‘遺傳’的那種性質(zhì)吧！”父親根據(jù)自己掌握的知識回答了約翰的問題。小孟德爾默默地聽著聽著，陷入了沉思：“樹木的本性”、“遺傳”，那是怎么一回事呢？他不斷地喃喃自語。童年的嫁接經(jīng)驗和小學(xué)校里組織的生物活動，這些生物學(xué)的遺傳現(xiàn)象在孟德爾幼小的心靈里扎下了深深的根基，這對他成為舉世聞名、發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的偉大的生物學(xué)家影響極大。職業(yè)生涯孟德爾出生于奧匈帝國西里西亞一個貧困的果農(nóng)家庭，曾經(jīng)常幫家里護(hù)理果樹和幫學(xué)校養(yǎng)蜂，因而在這方面積累了大量的經(jīng)驗。為了供他讀完高中，他的姐姐放棄了遺產(chǎn)，此后少年孟德爾為了鉆研科學(xué)的同時不連累父母姊妹，也為了受到良好的教育而進(jìn)了修道院，這也使他有機(jī)會在維也納大學(xué)系統(tǒng)研習(xí)近代的自然科學(xué)。所有這些為他后來的發(fā)現(xiàn)打下了堅實的基礎(chǔ)。大學(xué)畢業(yè)以后，孟德爾就在當(dāng)?shù)亟虝k的一所中學(xué)教書，教的是自然科學(xué)。他能專心備課，認(rèn)真教課，所以很受學(xué)生的歡迎。1843年，年方21歲的孟德爾進(jìn)了修道院以后，曾在附近的高級中學(xué)任自然課教師，后來又到維也納大學(xué)深造，受到相當(dāng)系統(tǒng)和嚴(yán)格的科學(xué)教育和訓(xùn)練，為后來的科學(xué)實踐打下了堅實的基礎(chǔ)。孟德爾經(jīng)過長期思索認(rèn)識到，理解那些使遺傳性狀代代恒定的機(jī)制更為重要。

從維也納大學(xué)回到布魯恩不久，孟德爾就開始了長達(dá)8年的豌豆實驗。孟德爾首先從許多種子商那里，弄來了34個品種的豌豆，從中挑選出22個品種用于實驗。它們都具有某種可以相互區(qū)分的穩(wěn)定性狀，例如高莖或矮莖、圓料或皺科、灰色種皮或白色種皮等。

孟德爾通過人工培植這些豌豆，對不同代的豌豆的性狀和數(shù)目進(jìn)行細(xì)致入微的觀察、計數(shù)和分析。運用這樣的實驗方法需要極大的耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。他酷愛自己的研究工作，經(jīng)常向前來參觀的客人指著豌豆十分自豪地說：“這些都是我的兒女！”

8個寒暑的辛勤勞作，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的基本規(guī)律，并得到了相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式。人們分別稱他的發(fā)現(xiàn)為“孟德爾第一定律”和“孟德爾第二定率”，它們揭示了生物遺傳奧秘的基本規(guī)律。

孟德爾開始進(jìn)行豌豆實驗時，達(dá)爾文進(jìn)化論剛剛問世。他仔細(xì)研讀了達(dá)爾文的著作，從中吸收豐富的營養(yǎng)。保存至今的孟德爾遺物之中，就有好幾本達(dá)爾文的著作，上面還留著孟德爾的手批，足見他對達(dá)爾文及其著作的關(guān)注。

起初，孟德爾豌豆實驗并不是有意為探索遺傳規(guī)律而進(jìn)行的。他的初衷是希望獲得優(yōu)良品種，只是在試驗的過程中，逐步把重點轉(zhuǎn)向了探索遺傳規(guī)律。除了豌豆以外，孟德爾還對其他植物作了大量的類似研究，其中包括玉米、紫羅蘭和紫茉莉等，以期證明他發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律對人多數(shù)植物都是適用的。

從生物的整體形式和行為中很難觀察并發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，而從個別性狀中卻容易觀察，這也是科學(xué)界長期困惑的原因。孟德爾不僅考察生物的整體，更著眼于生物的個別性狀，這是他與前輩生物學(xué)家的重要區(qū)別之一。孟德爾選擇的實驗材料也是非?？茖W(xué)的。因為豌豆屬于具有穩(wěn)定品種的自花授粉植物，容易栽種，容易逐一分離計數(shù)，這對于他發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律提供了有利的條件。

孟德爾清楚自己的發(fā)現(xiàn)所具有的劃時代意義，但他還是慎重地重復(fù)實驗了多年，以期更加臻于完善、1865年，孟德爾在布魯恩科學(xué)協(xié)會的會議廳，將自己的研究成果分兩次宣讀。第一次，與會者禮貌而興致勃勃地聽完報告，孟德爾只簡單地介紹??使聽眾如墜入云霧中。

第二次，孟德爾著重根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入的理論證明。可是，偉大的孟德爾思維和實驗太超前了。盡管與會者絕大多數(shù)是布魯恩自然科學(xué)協(xié)會的會員，中既有化學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家和生物學(xué)家，也有生物學(xué)專業(yè)的植物學(xué)家、藻類學(xué)家。然而，聽眾對連篇累續(xù)的數(shù)字和繁復(fù)枯燥的淪證毫無興趣。他們實在跟不孟德爾的思維。孟德爾用心血澆灌的豌豆所告訴他的秘密，時人不能與之共識，一直被埋沒了35年之久！

孟德爾晚年曾經(jīng)充滿信心地對他的好友，布魯恩高等技術(shù)學(xué)院大地測量學(xué)教授尼耶塞爾說：“看吧，我的時代來到了?！边@句話成為偉大的預(yù)言。直到孟德爾逝世16年后，豌豆實驗論文正式出版后34年，他從事豌豆試驗后43年，預(yù)言才變成現(xiàn)實孟德爾實驗孟德爾于1856年至1864年選用具有明顯差異的7對相對性狀的豌豆品種作為親本，分別進(jìn)行雜交，并按照雜交后代的系譜進(jìn)行詳細(xì)的記載，采用統(tǒng)計學(xué)的方法、計算雜種后代表現(xiàn)相對性狀的株數(shù)最后分析了它們的比例關(guān)系。這7對性狀都很穩(wěn)定，例如：開紅的豌豆品種，自花受粉后，其后代只開紅花；圓粒豌豆品種的后代多結(jié)圓粒種子，它們是：

1、種子形狀--圓粒和皺粒；

2、子葉顏色--黃色和綠色；

3、花色（種皮色）--紅色和白色（種皮黑褐色和白色）；

4、花著生位置--葉腋和頂端；

5、未成熟豆莢色--綠色和黃色；

6、莖蔓（植株）高度--高的和矮的；

7、豆莢狀--飽滿的和不飽滿的。

在孟德爾所做的紅花×白花的雜交組合試驗中，經(jīng)統(tǒng)計開紅花和開白花兩者的比例接近于3∶1，而且其他對相對性狀的雜交試驗也都獲得同樣的試驗結(jié)果。子一代中所有植株的性狀表現(xiàn)都一致，都只表現(xiàn)一個親本的性狀。而另一個親本的性狀隱藏來表現(xiàn)。在這一對相對性狀中表現(xiàn)出來的，稱為顯性性狀。未表現(xiàn)出來的，稱為隱性性狀；子二代中植株在性狀表現(xiàn)上，一部分植株表現(xiàn)一個親本的性狀，其余植株表現(xiàn)另一個親本的相對性狀，即顯性性狀和隱性性狀都同時出現(xiàn)了，這就是性狀分離現(xiàn)象。孟德爾學(xué)說1866年，孟德爾在《布爾諾自然史學(xué)會雜志》、《JournaloftheBrnoNaturalHistorySociety》上發(fā)表了他的實驗結(jié)果，揭露了生物遺傳地粒子性，并闡明其遺傳規(guī)律，但其工作很快就被人們置之腦后，知道1900年才被重新認(rèn)識。孟德爾學(xué)說的主要內(nèi)容為：

1、分離定律：

基因作為獨特的獨立單位而代代相傳。細(xì)胞中有成對的基本遺傳單位，在雜種的生殖細(xì)胞中，成對的遺傳單位一個來自雄性親本，一個來自雌性親本，形成配子時這些遺傳單位彼此分離。按照現(xiàn)代的術(shù)語，即是說：基因?qū)χ械膬蓚€基因(等位基因)分別位于成對的兩條同源染色體上，在親本生物體產(chǎn)生性細(xì)胞過程中，上述等位基因分離，性細(xì)胞的一半具有某種形式的基因，另一半具有另一種形式的基因。由這些性細(xì)胞形成的后代可反映出這種比率。

2、獨立分配定律：

在一對染色體上的基因?qū)χ械牡任换蚰軌颡毩⑦z傳，與其他染色體對基因?qū)χ械牡任换驘o關(guān)；并且含不同對基因組合的性細(xì)胞能夠同另一個親本的性細(xì)胞進(jìn)行隨機(jī)的融合。孟德爾已經(jīng)認(rèn)識任何一個相當(dāng)于人體中的精細(xì)胞或卵細(xì)胞的生殖細(xì)胞都僅僅包含一個偶然代代相傳的基因。

孟德爾的這兩條遺傳基本定律就是新遺傳學(xué)的起點，孟德爾也因此被后人稱為現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基人。

孟德爾被人稱“怪人”

孟德爾1857年，捷克第二大城市布爾諾南郊的農(nóng)民們發(fā)現(xiàn)，布爾諾修道院里來了個奇怪的修道士。這個“沒事找事”的怪人在修道院后面開墾出一塊豌豆田，終日用木棍、樹枝和繩子把四處蔓延的豌豆苗支撐起來，讓它們保持“直立的姿勢”，他甚至還小心翼翼地驅(qū)趕傳播花粉的蝴蝶和甲蟲。這個怪人就是孟德爾。在其他修道士眼中，孟德爾的樣子是使人過目不忘的：“頭大，稍胖，戴著大禮帽，短褲外套著長靴，走起路晃晃蕩蕩，卻有著透過金邊眼鏡凝視世界的眼神?！泵系聽柍錾碛谪毢r(nóng)家，很喜歡自然