孟德?tīng)栠M(jìn)行玉米雜交實(shí)驗(yàn)為什么沒(méi)有發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律？
- 教育綜合
- 2023-04-15 17:43:59
孟德?tīng)栠z傳定律的再發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)栠z傳定律為什么沒(méi)有
在孟德?tīng)栔埃严群笥锌茽柫_伊德(J．G．Koelreuter)、奈特(T．A．Knight)、薩格萊特(A．Sageret)、蓋特納(C．F．V．Gartnor)和諾丁(C．Naudin)等科學(xué)家，至少持續(xù)了100年的植物雜交工作，但是都沒(méi)有取得大的進(jìn)展。 1856年，為了探究控制雜種形成和發(fā)育的規(guī)律，孟德?tīng)栐趭W地利布隆(Brunn)(現(xiàn)屬捷克)的奧古斯丁(Augustin)修道院中，進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)8年的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)。他在實(shí)驗(yàn)中對(duì)于解決什么問(wèn)題，選擇什么材料，怎樣分析結(jié)果等，都有一個(gè)十分清楚的構(gòu)想。他創(chuàng)造了一整套全新的遺傳學(xué)研究方法，這主要包括：?jiǎn)我蜃臃治龇?、?shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法和測(cè)交實(shí)驗(yàn)法等。嚴(yán)謹(jǐn)正確的孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律為什么被埋沒(méi)35年
孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律被埋沒(méi)主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的社會(huì)群體效應(yīng)。
19世紀(jì)中期，大多數(shù)生物學(xué)家的主要興趣還在胚胎學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)與比較解剖學(xué)中。到了19世紀(jì)60年代，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論成為生物學(xué)乃至整個(gè)科學(xué)界關(guān)注的中心，這就使得進(jìn)化論中的變異問(wèn)題進(jìn)一步占據(jù)了一些生物學(xué)家的理論思維頭腦，而與變異處于矛盾地位的遺傳學(xué)說(shuō)，則相應(yīng)地未能引起人們應(yīng)有的重視。在這種科學(xué)背景下，孟德?tīng)柂?dú)立深入到遺傳學(xué)的領(lǐng)域，成為現(xiàn)代遺傳學(xué)偉大的先行者。
正是因?yàn)樗谶@一科學(xué)領(lǐng)域走得太早了，所以他的偉大發(fā)現(xiàn)與理論成就，不但不為當(dāng)時(shí)和遺傳研究無(wú)關(guān)的生物學(xué)家所理解，甚至也不為與他在理論上有某些共同點(diǎn)的生物學(xué)家所接受，終于被科學(xué)界錯(cuò)誤地冷落了長(zhǎng)達(dá)30多年。
擴(kuò)展資料：
起初，孟德?tīng)柾愣箤?shí)驗(yàn)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(yàn)過(guò)程中，逐步把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了探索遺傳規(guī)律。除了豌豆以外，孟德?tīng)栠€對(duì)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(duì)大多數(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(gè)別性狀中卻容易一些，這也是科學(xué)家長(zhǎng)期困惑的原因。孟德?tīng)柌粌H考察生物的整體，更著眼于生物的個(gè)別性狀，這是他與前輩生物學(xué)家的重要區(qū)別之一。孟德?tīng)栠x擇的實(shí)驗(yàn)材料也是非?？茖W(xué)的。因?yàn)橥愣箤儆诰哂蟹€(wěn)定品種的自花授粉植物，容易栽種，容易逐一分離計(jì)數(shù)，這對(duì)于他發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律提供了有利的條件。
為什么孟德?tīng)柕脑囼?yàn)不足以證明基因在染色體上？
植物的基因不全在染色體上動(dòng)物的生殖細(xì)胞是染色體減數(shù)分離的結(jié)果，子代中的遺傳物質(zhì)都來(lái)自染色體所以說(shuō)孟德?tīng)柕脑囼?yàn)不足以證明基因在染色體上什么是孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳的奧秘？
孟德?tīng)栠x用豌豆做遺傳試驗(yàn)有特定的理由：孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)，豌豆是閉花授粉的植物，由于長(zhǎng)期的閉花授粉，保證了豌豆的純潔性，也就是說(shuō)，一個(gè)開(kāi)紅花的豌豆品種，后代也開(kāi)紅花，高稈的豌豆后代也絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)矮稈的；在豌豆中，紅花與白花、高稈與矮稈、圓粒與皺粒是那樣涇渭分明。這些涇渭分明的一對(duì)一對(duì)的豌豆花色、粒形等稱為相對(duì)性狀。正是由于豌豆的遺傳相對(duì)性狀涇渭分明，而閉花授粉的特點(diǎn)，又使它們的遺傳相對(duì)性狀十分穩(wěn)定，用具有這樣特點(diǎn)的植物作研究，很容易觀察到受異種花粉影響的效果。豌豆雖然是閉花植物，但花形比較大，用人工的辦法拔除豌豆花中的雄蕊，給雌花送上花粉是容易辦到的。 孟德?tīng)栃赜谐芍竦亻_(kāi)始了前人沒(méi)有進(jìn)行過(guò)的遺傳實(shí)驗(yàn)。他一絲不茍地拔除了紅花豌豆的雄花，送上白花豌豆的花粉，得到了雜種第一代（Ｆ），第一代種子長(zhǎng)出的豌豆開(kāi)的是紅花，讓這第一代豌豆閉花授粉，得到了第二代種子，當(dāng)?shù)诙N子長(zhǎng)出的植株開(kāi)花時(shí)，除了３／４的植株開(kāi)紅花外，還有１／４的植株開(kāi)的是白花。他把第一代出現(xiàn)的那個(gè)親本的性狀叫做顯性性狀，而未表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本性狀就叫做隱性性狀。把第二代中兩個(gè)親本的性狀同時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象稱為“分離現(xiàn)象”。孟德?tīng)栐谟猛愣棺鲭s交試驗(yàn)時(shí)，仔細(xì)地觀察了如下７對(duì)差別鮮明的性狀：
花的顏色：紅色與白色；
種子的形狀：圓形和皺形；
葉子的顏色：黃色和綠色；
開(kāi)花的位置：腋生（即枝杈生）和頂生；
成熟豆莢的形狀：飽滿和萎縮；
植株的高度：高和矮。 最初的試驗(yàn)是將上述單個(gè)性狀上有明顯差別的兩種豌豆（親本）雜交，上述７組相對(duì)性狀分別做了７次雜交。７次雜交的結(jié)果具有驚人的一致性。那就是雜種一代都只出現(xiàn)一個(gè)親本的性狀，例如開(kāi)紅花的植株與開(kāi)白花的植株雜交，雜種一代總是清一色的紅花；子葉是黃色的豌豆與子葉是綠色的豌豆雜交，子一代（Ｆ）總是具有黃色子葉的性狀等，這種在雜種一代中只出現(xiàn)雜交雙親中一個(gè)親本性狀的現(xiàn)象在孟德?tīng)栍^察的７對(duì)相對(duì)性狀的雜交中，無(wú)一例外。此外，當(dāng)雜種一代自花授粉時(shí)，得到了雜種二代種子。在７次雜交的雜種二代中，都出現(xiàn)了兩個(gè)雜交親本的性狀，即都出現(xiàn)分離現(xiàn)象。更有趣的是，雜種二代中，第一代出現(xiàn)過(guò)的那個(gè)親本的性狀（顯性性狀）和第一代未出現(xiàn)的那個(gè)親本的性狀（隱性性狀）都為 ３∶１。
1866年，孟德?tīng)柊l(fā)表了《植物的雜交試驗(yàn)》這篇論文，揭示了生物性狀的分離和自由組合的遺傳定律，以后人們分別稱他的發(fā)現(xiàn)為“孟德?tīng)柕谝欢伞焙汀懊系聽(tīng)柕诙伞薄?/p>
然而，這篇在現(xiàn)在看來(lái)具有劃時(shí)代意義的論文，在當(dāng)時(shí)仍然未引起任何反響。究其原因有三個(gè)：
第一，在孟德?tīng)栒撐陌l(fā)表前的1859年，達(dá)爾文的名著《物種起源》出版了。這部著作引起了科學(xué)界的興趣，幾乎全部的生物學(xué)家轉(zhuǎn)向生物進(jìn)化的討論，從而忽視了對(duì)孟德?tīng)栒撐牡年P(guān)注。
第二，當(dāng)時(shí)的科學(xué)界缺乏理解孟德?tīng)柖傻乃枷牖A(chǔ)。首先，那個(gè)時(shí)代的科學(xué)思想還沒(méi)有包含孟德?tīng)栒撐乃岢龅拿}：遺傳的不是一個(gè)個(gè)體的全貌，而是一個(gè)個(gè)性狀。其次，孟德?tīng)栒撐牡谋磉_(dá)方式是全新的，他把生物學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)結(jié)合了起來(lái)，使得同時(shí)代的博物學(xué)家很難理解論文的真正含義。
第三，有的權(quán)威出于偏見(jiàn)或不理解，把孟德?tīng)柕难芯恳暈橐话愕碾s交實(shí)驗(yàn)，和別人做的沒(méi)有多大差別。
孟德?tīng)柾砟暝?jīng)充滿信心地對(duì)他的好友，布魯恩高等技術(shù)學(xué)院大地測(cè)量學(xué)教授尼耶塞爾說(shuō)：“看吧，我的時(shí)代來(lái)到了?！边@句話成為偉大的預(yù)言。直到孟德?tīng)柺攀?6年后，豌豆實(shí)驗(yàn)論文正式出版后34年，他從事豌豆試驗(yàn)后43年，預(yù)言才變成現(xiàn)實(shí)。
直到1900年才由荷蘭的德弗里斯斯、德國(guó)的柯倫斯、奧地利的丘歇馬克在各自的豌豆雜交試驗(yàn)中分別予以證實(shí)，從而揭開(kāi)了現(xiàn)代遺傳學(xué)的帷幕。孟德?tīng)栆虼吮蛔u(yù)為遺傳學(xué)的真正的奠基人，被稱為“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”。
