| 词条 | 孟德尔 |
| 释义 | § 经历 孟德尔 1822年，即拿破仑死后第二年，孟德尔生于当时奥地利西里西亚德语区一个贫穷的农民家庭。他幼年名叫约翰·孟德尔，是家中五个孩子中惟一的男孩。他的故乡素有“多瑙河之花”的美称，村里人都爱好园艺。一个叫施赖伯的人曾在他的故乡开办果树训练班，指导当地居民培植和嫁接不同的植物品种。孟德尔的超群智力给他留下深刻印象。他说服孟德尔的父母送这个男孩进入更好的学校继续其学业。1833年，孟德尔进入一所中学。1840年，考入一所哲学学院。在大学中，他几乎身无分文，不得不经常为求学的资金而奔波。1843年，大学毕业后，21岁的他进入了修道院，不是由于受到上帝的感召，而是由于他感到“被迫走上生活的第一站，而这样便能解除他为生存而做的艰苦斗争”。因此，对于孟德尔来说，“环境决定了他职业的选择”。 1849年他获得一个担任中学教师的机会。但在1850年的教师资格考试中，他的成绩很惨。为了“起码能胜任一个初级学校教师的工作”，他所在的修道院根据一项教育令把他派到维也纳大学，希望他能得到一张正式的教师文凭。 就这样，孟德尔被准许在维也纳大学学习，度过了从1851到1853年的四个学期。在此期间，他学习了物理学、化学、动物学、昆虫学、植物学、古生物学和数学。同时，他还受到杰出科学家们的影响，如多普勒，孟德尔为他当物理学演示助手；又如依汀豪生，他是一位数学家和物理学家；还有恩格尔，他是细胞理论发展中的一位重要人物，但是由于否定植物物种的稳定性而受到教士们的攻击。孟德尔也许从他那里学到了把细胞看做为动植物有机体结构的观点。恩格尔是孟德尔有史以来遇到的最好的生物学家。他对遗传的看法具体而实际：遗传规律不是用精神本质决定的，也不是由生命力决定的，而是通过真实的事实来决定的。孟德尔在这方面也受到了恩格尔的很大影响。 1953年，已经31岁的孟德尔重新回到布尔诺的修道院。同时有机会在布尔诺一所刚创建的技术学校教课。大约从这时起，孟德尔决定把他的一生贡献给生物学方面的具体实验。 1854年夏天，孟德尔开始用三十四个豌豆株系进行他的工作。1855年，继续试验它们在传递特性性状时的不变性。1856年，他开始了著名的一系列试验，八年试验的结果是产生了那篇在1865年“布隆自然历史学会”上宣读的论文。这篇论文1866年发表于该会的会议录上。就是这篇当时被完全忽视而日后被发掘出来的论文奠定了孟德尔遗传学史上的地位。 1868年，孟德尔被选为修道院院长，他的管理工作剥夺了他从事科学研究的时间和精力。在孟德尔的同代人眼中，这个有教养的老修士似乎是在用一些愚蠢的、但却也无害的方法来消磨时间。1884年6月6日，孟德尔死于慢性肾脏疾病。他的后继者烧毁了他的私人文件。因此我们几乎没有关于孟德尔的原始资料或灵感的直接知识。 § 孟德尔实验 实验图 孟德尔首先从许多种子商那里，弄来了34个品种的豌豆，从中挑选出22个品种用于实验。它们都具有某种可以相互区分的稳定性状，例如高茎或矮茎、圆料或皱科、灰色种皮或白色种皮等。 孟德尔于1856年至1864年选用具有明显差异的7对相对性状的豌豆品种作为亲本，分别进行杂交，并按照杂交后代的系谱进行详细的记载，采用统计学的方法、计算杂种后代表现相对性状的株数最后分析了它们的比例关系。这7对性状都很稳定，例如：开红的豌豆品种，自花受粉后，其后代只开红花；圆粒豌豆品种的后代多结圆粒种子，它们是： 1、种子形状--圆粒和皱粒； 2、子叶颜色--黄色和绿色； 3、花色（种皮色）--红色和白色（种皮黑褐色和白色）； 4、花着生位置--叶腋和顶端； 5、未成熟豆荚色--绿色和黄色； 6、茎蔓（植株）高度--高的和矮的； 7、豆荚状--饱满的和不饱满的。 在孟德尔所做的红花×白花的杂交组合试验中，经统计开红花和开白花两者的比例接近于3∶1，而且其他对相对性状的杂交试验也都获得同样的试验结果。子一代中所有植株的性状表现都一致，都只表现一个亲本的性状。而另一个亲本的性状隐藏来表现。在这一对相对性状中表现出来的，称为显性性状。未表现出来的，称为隐性性状；子二代中植株在性状表现上，一部分植株表现一个亲本的性状，其余植株表现另一个亲本的相对性状，即显性性状和隐性性状都同时出现了，这就是性状分离现象。 8个寒暑的辛勤劳作，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式。人们分别称他的发现为“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二定律”，它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。 孟德尔清楚自己的发现所具有的划时代意义，但他还是慎重地重复实验了多年，以期更加臻于完善、1865年，孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅，将自己的研究成果分两次宣读。第一次，与会者礼貌而兴致勃勃地听完报告，孟德尔只简单地介绍使听众如坠入云雾中。 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，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沦证毫无兴趣。他们实在跟不孟德尔的思维。 质疑 1936年，群体遗传学创建者之一、英国著名遗传学家和统计学家费歇发表了一篇著名的论文《孟德尔的工作是否已被重新发现？》，根据孟德尔论文记载的实验数据，用一种叫卡方测验的统计学方法进行验证，发现孟德尔的数据好得令人起疑。更令人起疑的是，有的数据符合的是错误的理论值，疑点最大的就是上述的试验。 孟德尔是根据10株第三子代的性状来推断第二子代的基因型，但是这个方法并不完全可靠。孟德尔没有想到的是，即使某株第二子代是杂合体，它的10株后代也有可能很偶然地全都是只表现出显性性状的杂合体，从而错误地推断它为纯合体，发生这种错判的概率是5.63%。因此，用孟德尔的方法做试验，由于样本太小，会有一定的误差，一小部分杂合体会被误判为纯合体，由此得到杂合体与纯合体的比例应是大约1.7：1，而不是2：1。费歇因而认为，孟德尔报告的数据是不真实的，是为了凑2：1的理论值而编造的。费歇倒不认为是孟德尔本人造假，而是猜测孟德尔的助手在为孟德尔做统计时，为了取悦孟德尔而给了他预料中的数据。但是并无证据表明孟德尔让别人为他做统计，费歇的猜测不过是为尊者讳罢了。 费歇的指控在遗传学界挑起了一场持续至今的大论战，70年来，在学术期刊上发表的争论文章至少有20多篇。一开始，是认为孟德尔实验有假的一方占优势，有的甚至猜测孟德尔(或其助手)是怎么造假的：在统计实验结果时算到想要的数据就不再往下算了，尽管孟德尔在论文中明确声明他统计了所有的样本。有一位细心的研究者根据孟德尔论文中统计的植株和种子数目，计算出平均每株植株结的种子数，认为太少了，证明孟德尔并没有统计所有的种子。但是随后又有人指出，在孟德尔的时代，还没有用到化肥，那个平均种子数很正常，有同时代其他人的实验结果为证。 为孟德尔辩护的学者不少，而理由却大不相同。有的同意孟德尔实验数据的确有问题，但不是有意造假造成的，而是来自无意的主观偏差。某些豌豆性状并不是很容易区分的，比如某粒种子的形状该算是圆的还是皱的，有时就不太好说，碰到这种模糊状况，孟德尔可能下意识里就往有利于实验结论的方向统计；有的认为，另一种可能是，孟德尔或许做过几次试验，而只报告他认为是最好的结果。这些做法在今天看来也许不太规范，但并非有意造假；有的则干脆试图推翻费歇的计算结果，或者认为他滥用了卡方测验，卡方测验不能用于验证数据是否造假，或者认为他误解了孟德尔实验的细节，得出了错误的计算结果。 虽然现在学术界的主流意见认为，孟德尔实验结果是可信的，但是有关孟德尔造假的说法仍然在大众媒体上广为流传。国内外一些反科学人士更是对此大做文章，鼓噪孟德尔“‘制造’统计规律”，声称“孟德尔定律过于简单化和理想化”，警告我们“不可把科学理论看得过于神圣”。退一步说，即使孟德尔实验结果有假，可不等于他发现的遗传定律是假的。遗传定律早已被后人的无数实验结果所证实了。那些反科学的论调既缺乏科学常识，也违背了基本的逻辑。[1] § 孟德尔学说 1866年，孟德尔在《布尔诺自然史学会杂志》、《Journalof the Brno Natural History Society》上发表了他的实验结果，揭露了生物遗传地粒子性，并阐明其遗传规律，但其工作很快就被人们置之脑后，知道1900年才被重新认识。孟德尔学说的主要内容为： 1、分离定律： 基因作为独特的独立单位而代代相传。细胞中有成对的基本遗传单位，在杂种的生殖细胞中，成对的遗传单位一个来自雄性亲本，一个来自雌性亲本，形成配子时这些遗传单位彼此分离。按照现代的术语，即是说：基因对中的两个基因(等位基因)分别位于成对的两条同源染色体上，在亲本生物体产生性细胞过程中，上述等位基因分离，性细胞的一半具有某种形式的基因，另一半具有另一种形式的基因。由这些性细胞形成的后代可反映出这种比率。 2、独立分配定律： 在一对染色体上的基因对中的等位基因能够独立遗传，与其他染色体对基因对中的等位基因无关；并且含不同对基因组合的性细胞能够同另一个亲本的性细胞进行随机的融合。孟德尔已经认识任何一个相当于人体中的精细胞或卵细胞的生殖细胞都仅仅包含一个偶然代代相传的基因。 孟德尔的这两条遗传基本定律就是新遗传学的起点，孟德尔也因此被后人称为现代遗传学的奠基人。 § 研究成果被认可 17年后的1900年，荷兰生物学家德弗里斯通过与孟德尔类似的实验，发现了遗传学的规律。他去图书馆查阅文献资料，发现早在35年前，孟德尔的《植物杂交的试验》已经论证了植物遗传规律。 与此同时，德国生物学家科伦斯和奥地利生物学家切尔马克也不约而同地发现了这一点。三位欧洲知名的生物学家在各自发表的论文中都提到了孟德尔的学说，并声明自己只是证实了孟德尔的观点。 孟德尔的名字立刻传遍了欧洲，人们争相在自己的试验田里种下豌豆，检验孟德尔的遗传学法则。 1965年，英国一位进化论学者在庆祝孟德尔论文发表100周年的讲话中说：“遗传学的诞生归功于一个人———孟德尔，是他于1865年的2月8日在布尔诺阐述了遗传学的基本规律。一门科学完全诞生于一个人的头脑之中，这是惟一的一个例子。” 晚年的孟德尔曾经对友人G·尼尔森说过：“等着瞧吧，我的时代总有一天会来临。” 随着20世纪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，遗传学进人了孟德尔时代。 |
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